การค...

61

การค�านวณคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด (SC)

ดวยโปรแกรม REVIT & DYNAMO

ตามหลกเกณฑการค�านวณของกฎหมายพลงงาน (BEC)

Shading Coefficient Calculation Using REVIT & DYNAMO

Programs Based on Building Energy Code

ณฐรดา บญถด* ศรเดช สรต** และ ภทรนนท ทกขนนท***

Natrada Boonthad, Siradech Surit and Pattaranan Takkanon

บทคดยอกระบวนการค�านวณคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด (Shading Coefficient, SC) เปนสวน

ทยากและใชเวลามากเสมอมาในการค�านวณคาการถายเทความรอนรวมของผนงดานนอกของอาคาร (OTTV) เนองจาก

ความซบซอน ในการออกแบบชองเปด และการบงแดดของอาคาร การออกแบบสถาปตยกรรมในปจจบนไดมการใช

โปรแกรมคอมพวเตอรเปนเครองมอในการออกแบบโดยทวไป การค�านวณคา SC โดยตรงจากรปทรงเรขาคณตของ

อาคาร ทสรางขนดวยคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT ซงเปนโปรแกรมส�าหรบแบบจ�าลองสารสนเทศอาคาร

(BIM) ทก�าลงไดรบความนยมทงในประเทศไทยและทวโลก จงสามารถชวยประหยดเวลาไดอยางมาก บทความนน�า

เสนอกระบวนการ และผลการหาคา SC ดวยวธการใหม โดยใชคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT และซอฟตแวร

เสรม คอ REVIT Dynamo อปกรณบงแดดแนวนอน (Overhang) ถกใชเพอการศกษาครงน การค�านวณคา SC ใชวน

อางองทง 4 คอ 21 มนาคม 22 มถนายน 23 กนยายน และ 22 ธนวาคม ตามทก�าหนดไวในกฎหมายพลงงาน Building

Energy Code (BEC) โดยมทศทางของศกษา Overhang ไดแก ทศเหนอ ทศใต ทศตะวนออก และทศตะวนตก ตาม

มมเวลาของต�าแหนงดวงอาทตยทกๆ หนงชวโมงของแตละวน เรมตงแต 6 โมงเชา ถง 6 โมงเยน คา SC ทไดถกน�า

ไปเปรยบเทยบกบคาการค�านวณมมตามเวลาของต�าแหนงดวงอาทตย (sun-path diagram) ทใชส�าหรบออกแบบ

อปกรณบงแดด และขอมลการแผรงสรวมของดวงอาทตยตามกฎหมายพลงงาน เมอเปรยบเทยบมม Altitude และ

มม Azimuth จาก BEC และ REVIT ไดความสมพนธของคา R2 เทากบ 0.9907 และ 0.9976 ตามล�าดบ ผลทไดจาก

การค�านวณ SC เฉลยของ Overhang มความสอดคลองตามขอมลปรมาณรงสของดวงอาทตยของทกทศและทกวน

อางองทก�าหนดโดย BEC ผลการเปรยบเทยบคา SC ระหวาง BEC และ REVIT ตามวธการใหมนไดคา R2 เทากบ

0.9833 ดวยวธการนจงมความแมนย�า สามารถน�าไปใชกบการออกแบบอปกรณบงแดดชนดใดๆ กได เพอประสทธภาพ

การค�านวณ SC ทดกวาและประหยดเวลาไดมากกวา

* นกศกษา หลกสตรสถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาเกษตรศาสตร E-mail: [email protected]** อาจารยประจ�า คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาเกษตรศาสตร*** อาจารยประจ�า คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาเกษตรศาสตร

การค�านวณคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด (SC) ดวยโปรแกรม REVIT & DYNAMOณฐรดา บญถด ศรเดช สรต และ ภทรนนท ทกขนนท

62วารสารสงแวดลอมสรรคสรางวนจฉย คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยขอนแกนปท 16 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม ประจ�าป 2560

ABSTRACTShading coefficient (SC) calculation has always been a difficult part and time consuming

when calculating overall thermal transfer value (OTTV) of a building due to complexity of opening

and shading design of the building. Since architectural design these days commonly use computer

software as design tools, calculating SC directly from building geometry created by REVIT, a software

for Building Information Modeling (BIM), which is becoming more popular in Thailand and around

the world would save a lot of time. The paper presents process and result of creating a new way

to find SC using REVIT and add-on software, Dynamo. An overhang was selected for the study. SCs

were calculated according to Building Energy Code (BEC) for 4 days: 21 March, 22 June, 23 September,

and 22 December. There were 4 orientations for SC calculation: north, south, east, and west and

average of hourly SC staring from 6 a.m. to 6 p.m. The calculated SCs were compared with those

calculated by using sun-path diagram and solar radiation data provided by BEC. When comparing

Altitudes and Azimuths calculated following BEC method with those from REVIT, R2 are 0.9907 and

0.9976, respectively. Results of average SC calculation for overhang correspond to radiation data

of all orientations of 4 days as specified by BEC. By comparing SC calculated by BEC and REVIT using

the new method, R2 is 0.9833. Therefore, with this new method, results are precise. The new

method can then be applied for any shading design for better efficiency and time saving in SC

calculation.

ค�ำส�ำคญ: คาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด แบบจ�าลองสารสนเทศอาคาร REVIT REVIT Dynamo

Keywords: Shading Coefficient (SC), Building Information Modeling (BIM), REVIT, REVIT Dynamo

บทน�ำการออกแบบเพอการประหยดพลงงานภายในอาคาร มการก�าหนดขนาดอาคาร ประเภทอาคารหลกเกณฑ

และวธการค�านวณในการออกแบบอาคารเพอการอนรกษพลงงาน ตามประกาศกฎกระทรวงพลงงาน พ.ศ. 2552

(กระทรวงพลงงาน, 2552) โดยมกรมพฒนาพลงงานทดแทน และอนรกษพลงงาน (พพ.) ดแลรบผดชอบการประเมน

สมรรถนะของระบบกรอบอาคารเปนล�าดบแรก โดยเฉพาะสวนโปรงแสงหรอกระจก ซงเปนบรเวณทรบปรมาณรงส

ความรอนจากดวงอาทตยโดยตรงสงผลตอการใชพลงงานภายในอาคาร การเพมอปกรณบงแดดทบรเวณดงกลาว ชวย

ลดการใชพลงงานของระบบปรบอากาศภายในอาคารไดอยางมประสทธภาพ

แมวาการออกแบบกรอบอาคารในปจจบนจะมการใชโปรแกรมคอมพวเตอรเปนเครองมอในการสรางแบบ

จ�าลองสามมตเพอแสดงรายละเอยดในสวนตางๆ ของกรอบอาคารทสวนโปรงแสงหรอกระจก แตการค�านวณคา SC

ทสวนดงกลาวยงคงตองใชวธการถอดแบบ ระยะ และรายละเอยดตางๆ เปนคาตวเลขส�าหรบท�าการค�านวณดวย

โปรแกรมเฉพาะทาง โดยไมสามารถใชประโยชนจากแบบจ�าลองอาคารได ซงท�าใหยงยาก เสยเวลา อาจเกดการค�านวณ

คา SC ผดพลาด อนมผลตอการประเมนสมรรถะของระบบกรอบอาคารอกดวย

Shading Coefficient Calculation Using REVIT & DYNAMO Programs Based on Building Energy CodeNatrada Boonthad, Siradech Surit and Pattaranan Takkanon

63Built Environment Inquiry Journal (BEI): Faculty of Architecture, Khon Kaen University

Volume. 16 No. 2: July-December 2017

ปจจบนการออกแบบสถาปตยกรรม ใชระบบการจ�าลองแบบสารสนเทศอาคาร (Building Information Modeling, BIM) โดยมโปรแกรมทไดรบความนยมอยางแพรหลายในประเทศไทย และตางประเทศ คอ โปรแกรม REVIT เปนเครองมอทมศกยภาพรองรบกระบวนการคดวเคราะหตามหลกคณตศาสตร ทสามารถเชอมโยงเขากบแบบจ�าลองในลกษณะตางๆ เชน ตวเลขบอกพกด ทศทาง ระยะ ขนาด และขอความเปนตวอกษร การท�างานดวยระบบ BIM สามารถท�างานบนแบบจ�าลองเดยวกนได ซงนาจะถอดแบบจากการจ�าลองสามมตของโปรแกรม REVIT ไดโดยตรง เพอทจะเชอมโยงงานออกแบบโดยคอมพวเตอรซอฟตแวรไดโดยตรงสการค�านวณคา SC โดยไมมความผดพลาด และลดเวลาการท�างานทซ�าซอน จงควรมการสรางเครองมอใหม ในการค�านวณคา SC ดวยคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT และ REVIT Dynamo

วตถประสงคของงานวจยน จงเปนการหาเครองมอ หรอวธการค�านวณคา SC ไดโดยตรงจากแบบจ�าลองของโปรแกรม REVIT เพอความแมนย�า ถกตอง และประหยดเวลา

วตถประสงคเพอสรางเครองมอในการค�านวณคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด (Shading Coefficient, SC)

ไดโดยตรงจากแบบจ�าลองสามมตในการออกแบบดวยโปรแกรม REVIT 2016

ขอบเขตของกำรศกษำ1. การศกษาหาแนวทางการค�านวณคา SC ตอจากคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT 2016 2. รปแบบอปกรณบงแดดทใชในการค�านวณเปนอปกรณบงแดดแนวนอน (Overhang) เทานน3. การค�านวณ SC ยดใชวน และจ�านวนชวโมงตามเกณฑ BEC 4. ใชวธการค�านวณตามหลกเกณฑ BEC ทปรากฎในประกาศกฎกระทรวง พ.ศ. 2552

กรอบแนวคดในกำรศกษำการค�านวณคา SC ทไดจากการบงแดดของอปกรณบงแดดทสวนโปรงแสงหรอกระจก นบเปนสวนหนงของ

กรอบอาคารทถกออกแบบมาเพอปองกนความรอนทมาจากการแผรงสของดวงอาทตยกอนเขาสอาคาร ซงเปนปจจยทสามารถชวยลดภาระการใชพลงงานภายในอาคารใหกบอาคารทใชระบบปรบอากาศได อยางไรกตามการค�านวณคา SC ทมอยในปจจบนเปนการค�านวณโดยถอดระยะของชองเปด และอปกรณบงแดดจากแบบมาเปนตวเลข เพอท�าการค�านวณจงท�าใหตองใชเวลาอยางมาก อาจท�าใหเกดความผดพลาด และยงสงผลไปยงการประเมนคา OTTV คลาดเคลอนไดเชนกน (ธารา, 2555; ปรชญา, 2557 และชนกานต, 2558) การค�านวณคา SC โดยตรงจากแบบจ�าลองสามมตทมาพรอมกบขนตอนออกแบบ จงนาจะเปนวธทรวดเรว และถกตอง แมนย�าเพมมากขน

วรรณกรรมทเกยวของการศกษาทฤษฎ และวรรณกรรมทเกยวของ เพอสรางเครองมอทแสดงคาการค�านวณ SC ประกอบดวย

การออกแบบอปกรณบงแดดรปแบบ Overhang วธการค�านวณคา SC ตามกฎหมายพลงงาน การสรางขอมลของงานในจ�าลองแบบสามมตดวยคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT 2016 และการเชอมโยงขอมลระหวางแบบจ�าลองสามมต และขอมลตางๆ เพอการค�านวณคา SC ดวยการใชคอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรมเสรม REVIT Dynamo

1.3 โดยมรายละเอยดดงตอไปน



1. กำรออกแบบอปกรณบงแดดรปแบบ Overhang

อปกรณบงแดดท�าหนาทปองกนรงสตรงจากดวงอาทตยใหกบสวนโปรงแสงหรอกระจกไดอยางม

ประสทธภาพอปกรณบงแดดรปแบบ Overhang สามารถบงรงสตรงจากดวงอาทตยไดดในชวงเทยงและบาย ใหกบ

สวนโปรงแสงหรอกระจกทดานทศเหนอและทศใต โดยใชคามมเงยของดวงอาทตย (altitude) ทท�ามมกบแนวดงกบ

สวนโปรงแสงหรอกระจก ในเดอนมถนายนและเดอนธนวาคม ทมต�าแหนงของดวงอาทตยทเบยงมาทางทศเหนอ และ

ทางทศใตมากทสดตามล�าดบ (กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (พพ.), ม.ป.ป.) แสดงดวยภาพตอไป

น

ภำพท 1 แสดงมมดวงอาทตยท�ากบผนงในแนวดงในชวงเวลาตางๆ ของประเทศไทย

สรปไดวา อปกรณกนแดดส�าหรบสวนโปรงแสงหรอกระจกในทศเหนอควรมระยะยนของอปกรณกนแดดท�า

มมกบขอบลางของสวนโปรงแสง หรอกระจกอยางนอย 10 องศา ส�าหรบสวนโปรงแสง หรอกระจกทางทศใตควรม

ระยะยนของอปกรณกนแดดท�ามมอยางนอย 37 องศา กบขอบลางของสวนโปรงแสงหรอกระจก จะเหนวาถามมยง

มากขน อปกรณกนแดดจะมระยะยนทยาวเพมมากขน เพอลดปรมาณแสงตรงทตกกระทบมาบรเวณดงกลาวตลอด

ทงวน

2. วธกำรค�ำนวณคำ SC ตำมกฎหมำยพลงงำน

คา SC คอ อตราสวนของรงสอาทตยทลอดผานอปกรณบงแดดไปตกกระทบยงสวนโปรงแสงหรอกระจก

ตอรงสอาทตยตกกระทบยงสวนโปรงแสงหรอกระจกทไมมอปกรณบงแดด (กระทรวงพลงงาน, 2552: 36) จากค�านยาม

ในประกาศกระทรวงพลงงาน พ.ศ. 2552 วธการค�านวณคา SC มความสมพนธกนระหวางต�าแหนงและทศทางของ

ดวงอาทตยทกระท�ากบแนวระดบของพนโลก และระนาบของสวนโปรงแสงหรอกระจก ซงสมพนธกบเวลาสรยะ

(Solar Time) ทสอดคลองกบต�าแหนงของดวงอาทตยทมมมยก หรอมมเงยของดวงอาทตย (Altitude, αs) ซงเปน

มมทแนวรงสตรงของดวงอาทตยกระท�ากบแนวระดบของพนโลก และมมอะซมทของดวงอาทตย (Azimuth, γs) ซง

เปนต�าแหนงของดวงอาทตยในแนวระนาบทกระท�ากบทศใตของโลกสามารถอธบายดวยภาพท 2




ภำพท 2 แสดงต�าแหนงและทศทางของดวงอาทตยทสมพนธกบต�าแหนงบนพนโลกทางทศใต

การหาต�าแหนงและทศทางของระนาบและจดตางๆ บนระนาบทสมพนธกบต�าแหนงของดวงอาทตย อธบาย

เปนภาพความสมพนธเชงคณตศาสตรดวยภาพท 3

ภำพท 3 แสดงต�าแหนงและทศทางของระนาบและจดตางๆ บนระนาบทสมพนธกบต�าแหนงของดวงอาทตย

การหาเวคเตอรทแสดงทศทางของดวงอาทตย (โซลาเวคเตอร, Vxs) ทถกก�าหนดดวยเสนซนธ (Zenith) จาก

พกด (X1, X

2 และ X

3) และหาเวคเตอรของระนาบเอยง (Vx

n) ทตงฉากกบระนาบเอยง ค�านวณจากสมการท 1 และ

สมการท 2 ตามล�าดบ

...สมกำรท 1

และ




เมอ q คอ มมระหวางเวคเตอรทงสอง ใหค�านวณคา cosq จากสมการดงตอไปน


เมอ ß คอ มมเอยง (Inclination Angle) ของระนาบทพจารณา

gp คอ มมอะซมทของระนาบทพจารณา (Azimuth of Surface)

cos q คอ โคซายนของมมระหวางระนาบทพจารณา กบทศทางของดวงอาทตย

การหาปรมาณรงสรวมของดวงอาทตยทงหมด ทตกกระทบลงบนสวนโปรงแสง หรอกระจก หรอระนาบใดๆ

ทไมมอปกรณบงแดด (Eetθ) และมอปกรณบงแดด (E

ew) อธบายดวยภาพท 4 พรอมทงค�านวณไดจากสมการท 4 และ

สมการท 5 ตามล�าดบดงน

ภำพท 4 แสดงรงสรวมของดวงอาทตยทตกกระทบไปยงสวนโปรงแสงหรอกระจก


และ


เมอ Ees คอ รงสตรงของดวงอาทตย (W/m2)

Eed

คอ รงสกระจายของดวงอาทตยบนพนผวแนวนอน (W/m2)

Afu คอ พนททไมเกดเงาบนสวนโปรงแสงหรอกระจก (m2)

Af คอ พนทสวนโปรงแสงหรอกระจกทงหมด (m2)




ภำพท 5 แสดงพนททเกดเงา และไมเกดเงาทสวนโปรงแสงหรอกระจก

พนททไมเกดเงาบนสวนโปรงแสงหรอกระจก (Afu) มทงรงสตรง และรงสกระจายของดวงอาทตยบางสวน

ตกลงบนพนทสวนน ขณะทพนทสวน (Afs) มเฉพาะรงสกระจายบางสวนของดวงอาทตยเทานน ดงภาพท 5 จากความ

สมพนธดงกลาวจงเปนการค�านวณคา SC ใหค�านวณจากสมการดงน


เมอ Eew

คอ รงสอาทตยทผานอปกรณบงแดดมาตกกระทบลงพนทพจารณา (W/m2)

Eetq

คอ รงสอาทตยทงหมดทตกกระทบลงพนทพจารณาไมมอปกรณบงแดด(W/m2)

คาเฉลยตลอดปของคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด โดยพจารณาตลอดชวงเวลา 06.00 ถง

18.00 น. ในแตละวนของวนอางองทง 4 วน คอวนท 21 มนาคม 22 มถนายน 23 กนยายนและ 22 ธนวาคมให

ค�านวณจากสมการดงน

6

Dectem ber

n

ihet

Septem ber

n

ihet

June

n

ihet

March

n

ihet

Dectem ber

n

ihew

Septem ber

n

ihew

June

n

ihew

March

n

ihew

y

EEEE

EEEESC

22212221

22212221

ภาพท 5: แสดงพนททเกดเงา และไมเกดเงาทสวนโปรงแสงหรอกระจก

พนททไมเกดเงาบนสวนโปรงแสงหรอกระจก (Afu) มทงรงสตรง และรงสกระจายของดวงอาทตยบางสวนตกลงบนพนทสวนน ขณะทพนทสวน (Afs) มเฉพาะรงสกระจายบางสวนของดวงอาทตยเทานน ดงภาพท 5 จากความสมพนธ ดงกลาวจงเปนการค านวณคา SC ใหค านวณจากสมการดงน

...สมการท 6

เมอ Eew คอ รงสอาทตยทผานอปกรณบงแดดมาตกกระทบลงพนทพจารณา (W/m2) Eet คอ รงสอาทตยทงหมดทตกกระทบลงพนทพจารณาไมมอปกรณบงแดด(W/m2)

คาเฉลยตลอดปของคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด โดยพจารณาตลอดชวงเวลา 06.00 ถง 18.00 น.

ในแตละวนของวนอางองทง 4 วน คอวนท 21 มนาคม 22 มถนายน 23 กนยายนและ 22 ธนวาคมใหค านวณจากสมการดงน

...สมการท 7

เมอ (SC)y คอ คาเฉลยตลอดปของคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด i และ n คอ ชวโมงทดวงอาทตยขนและตก


เมอ (SC)y คอ คาเฉลยตลอดปของคาสมประสทธการบงแดดของอปกรณบงแดด

i และ n คอ ชวโมงทดวงอาทตยขนและตก



รงสตรง (Ees) และรงสกระจาย (E

ed) ของดวงอาทตยบนพนผวทระนาบในแนวนอน ส�าหรบวนอางอง 4 วน

ใหใชคาตามทกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานก�าหนดในตารางตอไปน

ตำรำงท 1 แสดงปรมาณรงสตรง (Beam, Ees) และรงสกระจาย (Diffuse, E

ed) ของดวงอาทตยวนอางอง 4 วน

เวลา

พลงงานของรงสอาทตย (W/m2)

21 มนาคม 22 มถนายน 23 กนยายน 22 ธนวาคม

beam diffuse beam diffuse beam diffuse beam diffuse

6.00 0.0 0.0 7.5 5.6 0.0 0.0 0.0 0.0

7.00 68.5 44.9 105.0 77.8 94.4 77.1 64.4 19.9

8.00 185.7 121.6 196.2 145.4 202.3 165.1 270.0 83.5

9.00 290.1 190.0 275.6 204.3 296.2 241.8 454.4 140.5

10.00 374.8 245.5 338.6 250.9 369.9 302.0 603.3 186.5

11.00 433.8 284.1 381.2 282.6 418.3 341.4 704.9 217.9

12.00 463.2 303.4 401.1 297.3 437.9 357.5 751.3 232.2

13.00 461.0 301.9 397.0 294.2 427.6 349.0 738.9 228.4

14.00 427.3 279.8 369.1 273.6 388.0 316.7 668.7 206.7

15.00 364.5 238.7 319.1 236.5 321.7 262.6 546.1 168.8

16.00 276.7 181.2 250.0 185.3 233.5 190.6 380.8 117.7

17.00 170.0 111.3 165.9 123.0 129.2 105.5 185.6 57.4

18.00 51.7 33.9 72.0 53.3 16.1 13.1 0.0 0.0

ทมา: กระทรวงพลงงาน (2552)

3. คอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT กบงำนออกแบบสถำปตยกรรม

คอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT เปนเครองมอทชวยงานในการจ�าลองรายละเอยดขอมลของอาคาร

ทงงานเขยนแบบ และงานออกแบบสถาปตยกรรมไดอยางมประสทธภาพภายใตการควบคมการท�างานดวยพาราเมตรก

(parametric) ทเปนลกษณะเฉพาะสวนหนงในการท�างานของเทคโนโลยระบบ Building Information Model (BIM)

ซงเปนการสรางงานแบบสามมต ทตองอาศยขอมลในการจ�าลองแบบดวยระบบพกดทมระยะทางบอกต�าแหนง และ

ทศทาง (Coordinated Data) เพอสรางรปราง รปทรงของอาคาร โปรแกรม REVIT แบงการท�างานออกเปน 2 สวน

ไดแก สวนแรก แสดงรายละเอยดของโครงการ (Projects) ทครอบคลมทงโครงการ เพอชวยใหผทเกยวของ สามารถ

ใชขอมลไดอยางตอเนอง ไมตองสรางฐานขอมลใหม และการท�างานสวนทสอง การสรางชนสวน (Families) หรอ

องคประกอบอาคาร ใหเพมขอมล (Data) ทเปนฐานขอมล (Data Base) รวมถงการวเคราะหทางคณตศาสตรเบองตน

ทตองการใหแสดงผลอยในสวนแรก ผานระบบ Parametric ทเชอมโยงขอมล ดวยลกษณะการท�างานของระบบ จงลด

งานทยงยาก และซ�าซอน ท�าใหงานมคณภาพ สมบรณ ครบถวน และแมนย�า พรอมทงประหยดเวลาในการท�างานได

และลดโอกาสผดพลาดไดมากขน ทงนการใชโปรแกรม REVIT เพอการศกษาครงนอยภายใตการตดตงทไมมคาใชจาย

ส�าหรบนกศกษา (Student Version)




ภำพท 6 แสดงลกษณะหนาตางการท�างานของโปรแกรม REVIT 2016

4. คอมพวเตอรซอฟตแวรโปรแกรม REVIT Dynamo เพอกำรค�ำนวณคำ SC

ซอฟตแวรโปรแกรม Dynamo เปนเครองมอเสรมทท�างานอยในซอฟตแวรโปรแกรม REVIT ชวยการเขยน

โปรแกรมเพอสรางแบบ 3 มต ซงเชอมโยงขอมลกบ Coordinated Data ในซอฟตแวรโปรแกรม REVIT เพอท�าการ

เขยนโปรแกรม หรอเพมเตมคณสมบตใหกบ Families ทตองการ โดยทซอฟตแวรโปรแกรม Dynamo เปนสวนท

สรางวธการค�านวณดวยเครองคณตศาสตรทมความซบซอนเพมขน พรอมสงคาการค�านวณกลบมาแสดงทหนาจอหลก

ของโปรแกรม REVIT อกครง

ภำพท 7 แสดงลกษณะหนาตางการท�างานของโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3

วธกำรทดลองการวจยนเปนการวจยเชงทดลอง เพอสรางวธการค�านวณคา SC โดยการจ�าลองรปแบบการบงแดดแบบ

Overhang ดวยคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT 2016 & Dynamo 1.3 ทสามารถแสดงคา SC ตงแต

กระบวนการออกแบบในโปรแกรม Revit มขนตอนการศกษาวจยดงน



1. กำรสรำงแบบจ�ำลองสำมมต เพอกำรค�ำนวณ SC ตำมหลกเกณฑ BEC

การจ�าลองความสมพนธของขอก�าหนดในสวนแรกของคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT 2016 โดย

การตงคาวนอางอง และเวลาตามหลกเกณฑของกฎหมายพลงงาน ดงน วนท 21 มนาคม 22 มถนายน 23 กนยายน

และ 22 ธนวาคม โดยมล�าดบทของวนในหนงป 80, 173, 265, และ 355 ตามล�าดบ ของชวงเวลา 06.00 ถง 18.00 น.

พรอมทงระบทตงกรงเทพมหานครเพอท�าการเลอกขอมลของต�าแหนงดวงอาทตยตามชวงเวลาดงกลาว มคามมยก

หรอมมเงย (Altitude) และมมอะซท (Azimuth) ของดวงอาทตย

ภำพท 8 แสดงเครองมอการตงคาตางๆ ในโปรแกรม REVIT 2016

2. กำรสรำงแบบจ�ำลองอปกรณบงแดดดวยโปรแกรม REVIT 2016

การจ�าลองอปกรณบงแดดแบบ Overhang ในสวนทสองของโปรแกรม REVIT 2016 เพอสรางความสมพนธ

โดยใชรปแบบ parametric เปนสวนทควบคมระยะ และขอความทปรากฎ ท�าใหอปกรณบงแดดแบบ Overhang

สามารถปรบใหยดหดไดจากพารามเตอร (Parameter) ทสรางขนเพอควบคมชนสวนของ Overhang ไดตามตองการ

ภำพท 9 เครองมอการสรางแบบจ�าลองอปกรณกนแดดดวยโปรแกรม REVIT 2016




3. สรำงวธกำรค�ำนวณดวยโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3

เมอด�าเนนการตามวธการทดลองในขอ 1 และ 2 แลว จงน�ามาท�าการจ�าลองการค�านวณเพอหาคา SC โดย

ใชวธการจ�าลองลกษณะแสงทตกกระทบกบ Overhang ไดพนทในเขตเงา ณ เวลาจรง ทเกดขนบนผวหนาของสวน

โปรงแสงหรอกระจก เพอพจารณาพนท ทอยนอกเขตเงา และท�าการตรวจเชคพนทนอกเขตเงาดวย Coordinate

Data ทแสดง ดงภาพท 10

ภำพท 10 แสดงจ�าลองลกษณะการเกดพนทในเขตเงา และนอกเขตเงา ดวยโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3

เมอไดวธการค�านวณพนททอยนอกเขตเงาแลว จากนนท�าการจ�าลองอปกรณบงแดดแบบ Overhang เชน

เดยวกนจนครบทกเวลาของ 4 วนอางองกบทศเหนอ ทศใต ทศตะวนออก และทศตะวนตก ตามล�าดบ เพอน�าพนท

ดงกลาวมาด�าเนนการค�านวณคา SC เฉลยของแตละทศตอไป

ภำพท 11 แสดงลกษณะพนทนอกเขตเงาบนสวนโปรงแสง หรอกระจก ทางดานทศเหนอ

ชวงเวลา

ทดวงอาทตย

เบนไปทาง

ทศเหนอ

มากทสด



ภาพท 12 แสดงลกษณะพนทนอกเขตเงาบนสวนโปรงแสง หรอกระจก ทางดานทศใต

ภำพท 13 แสดงลกษณะพนทนอกเขตเงาบนสวนโปรงแสง หรอกระจก ทางดานทศตะวนออก

ภำพท 14 แสดงลกษณะพนทนอกเขตเงาบนสวนโปรงแสง หรอกระจก ทางดานทศตะวนตก

ชวงเวลาท

ดวงอาทตย

เบนไปทาง

ทศเหนอ



อยทาง

ทศตะวนออก



อยทาง

ทศตะวนออก




เมอไดพนททอยในเขตเงาแลว จงท�าการสรางความสมพนธเชงคณตศาสตรเพอค�านวณคา SC ของแตละทศ

พรอมทงสงผลรายงานมายงหนาหลกของโปรแกรม REVIT 2016

ภำพท 15 แสดงการสรางความสมพนธการค�านวณคา SC ในโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3

4. เปรยบเทยบผลกำรค�ำนวณคำ SC

กอนด�าเนนการค�านวณ SC ดวยโปรแกรมทพฒนาขนเชอมโยงกบ REVIT มการเปรยบเทยบกบคาทไดจาก

การหาต�าแหนงของดวงอาทตยดวยวธการค�านวณดวยคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3 กบวธหา

คามมของต�าแหนงดวงอาทตยจาก Sun-path Diagram เพอค�านวณการออกแบบอปกรณกนแดดใหกบสวนโปรงแสง

หรอกระจกทเหมาะสมตามต�าแหนงทศทางดวงอาทตย และคารงสดวงอาทตยตามประกาศกระทรวงพลงงาน

เพอพสจนความถกตอง แมนย�า ของการค�านวณตามสภาพของการโคจรทต�าแหนงจรงของดวงอาทตย เมอไดผลการ

ค�านวณคา SC เฉลยแลว น�าคาทไดมาเปรยบเทยบกบการค�านวณทไดจากโปรแกรม BEC เพอพสจนความแมนย�า และ

ความถกตองของอปกรณกบโปรแกรมทมการประกาศใชจาก พพ.

ผลกำรทดลองจากการเปรยบเทยบคามมของต�าแหนงดวงอาทตยจากคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT Dynamo

1.3 กบหาคามมของต�าแหนงดวงอาทตยจาก sun-path diagram ทอางองทง 4 วน ในชวงเวลา 6 โมงเชา ถง 6

โมงเยน มความถกตอง และแมนย�า ตามวธการทประกาศกระทรวงพลงงาน ก�าหนดไว โดยคาความสมพนธระหวาง

ชดขอมลการหา Altitude และ Azimuth มคา R2 เทากบ 0.9907 และ 0.9976 ตามล�าดบ ดงแสดงในภาพตอไปน



ภำพท 16 แสดงการเปรยบคามมของต�าแหนงดวงอาทตย

เมอท�าการเปรยบเทยบคา SC เฉลยทค�านวณดวยคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT Dynamo 1.3 กบ

หาคา SC เฉลยทไดจากการค�านวณของโปรแกรม BEC พบวามคาความสมพนธระหวางชดขอมลการหา SC เฉลยของ

Overhang ทมระยะเทากน มคา R2 เทากบ 0.9833 ดงแสดงในภาพตอไปน

ภำพท 17 แสดงเปรยบเทยบคา SC เฉลยของอปกรณ Overhang ระหวางการค�านวณดวย BEC และ REVIT

จากการทดลอง ไดเครองมอทใชค�านวณคา SC โดยตรงจากการจ�าลองแบบของอปกรณกนแดดรปแบบ

Overhang ดวยคอมพวเตอรซอฟแวรโปรแกรม REVIT พรอมทงเปนเครองมอทมความแมนย�า โดยเปรยบเทยบกบ

คาจากการค�านวณมมดวย Sun-path Diagram โดยออกแบบใหระยะยนของอปกรณบงแดดท�ามมเปนมมเดยวกนท

37 องศา ทงทางทศเหนอ และทศใตทสวนโปรงแสงหรอกระจก เพอบงรงสดวงอาทตยในชวงเดอนมถนายน อปกรณ

บงแดดทระยะเทากน สามารถบงรงสดวงอาทตยตงแตเวลา 10:00 น. ถงเวลา 14:00 น. ส�าหรบทางทศเหนอ และ

เฉพาะเวลาเทยงวน (12.00 น.) ส�าหรบทางทศใตเทานน เหนไดวาอปกรณกนแดดทางทศเหนอสามารถกนรงสดวง

อาทตยไดเปนเวลาทยาวนานกวาทางทศใต ซงสอดคลองกบผลจากการค�านวณคา SC ดวยคอมพวเตอรซอฟแวร

โปรแกรม REVIT ทมคา SC เฉลยของ Overhang ทางทศเหนอต�ากวาทางทศใต เมอ Overhang มระยะยนทเทากน

อธบายดวยภาพท 17




ภำพท 18 แสดงการเปรยบเทยบผลกบการค�านวณมมดวย Sun-path Diagram ส�าหรบออกแบบอปกรณกนแดด

จากการทดลองยงพบวาผลของการค�านวณคา SC เฉลยแตละทศของ Overhang ทมขนาดเดยวกน ทศใต

มคาดงกลาวสงทสด ทศตะวนออกและทศตะวนตกมคาทใกลเคยงกน และทศเหนอมคานอยทสด ตามล�าดบ ซงคา

SC เฉลยทได สอดคลองกบคาเฉลยรวมของปรมาณรงสดวงอาทตยทไดจากตารางท 1 น�ามาเปรยบเทยบกน จาก

ลกษณะของต�าแหนงทตง ดวงอาทตยจงเบยงเบนคอนไปทางทศใตสงผลใหปรมาณรงสททศใตมคาเฉลยของปรมาณ

รงสรวมสงสด และสงทสดในวนท 22 ธนวาคม สวนในวนท 21 มนาคม และ 23 กนยายน มคาเฉลยของปรมาณรงส

รวมใกลเคยงกน ตามล�าดบ ส�าหรบวนท 22 มถนายน ทดวงอาทตยมเสนทางเบนไปทางทศเหนอมปรมาณรงสรวม

นอยทสด ตามล�าดบ

ภำพท 19 แสดงเปรยบเทยบคาเฉลยรวมของปรมาณรงสดวงอาทตยกบคา SC ทไดจากการค�านวณ

สรปผลการสรางวธการค�านวณคา SC ดวยโปรแกรม REVIT & DYNAMO สามารถเชอมโยงแบบจ�าลองอาคารสาม

มตของโปรแกรม REVIT ไดโดยตรง ท�าใหมความรวดเรว ถกตอง และแมนย�า สอดคลองตามคามมของต�าแหนงจรง

ตามเวลาของดวงอาทตยทระบต�าแหนงดวยคามม Altitude และ Azimuth เมอน�าขอมลมาเปรยบเทยบความสมพนธ

กบการค�านวณดวย sun-path diagram โดยมคา R2 เทากบ 0.9907 และ 0.9976 ตามล�าดบ และเมอน�าคา SC เฉลย

ของ Overhang ทง 4 ทศทาง เปรยบเทยบหาความสมพนธกบคาทไดจาก โปรแกรม BEC พบความสมพนธทใกลเคยง

กน โดยมคา R2 เทากบ 0.9833 ดวยวธการใหมในการค�านวณคา SC นจงสามารถน�าไปใชในการออกแบบและค�านวณ

พลงงานตามเกณฑ BEC ไดตามก�าหนด



กตตกรรมประกำศไดรบทนอดหนนการวจยจากกองทนเพอสงเสรมการอนรกษพลงงาน

เอกสำรอำงอง“กฎกระทรวงพลงงาน เรอง ก�าหนดประเภท หรอขนาดของอาคาร และมาตรฐาน หลกเกณฑ และวธการออกแบบ

อาคารเพอการอนรกษพลงงาน พ.ศ. 2552.” รำชกจจำนเบกษำ. 2552. เลม 126 ตอนท 12

ก (20 กมภาพนธ 2552), หนา 9-15.

กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน. ม.ป.ป.. ม นโยบาย กฎหมายและขอก�าหนด ดานอนรกษพลงงาน.

[ออนไลน] [อางเมอ 8 ตลาคม 2559] เขาถงไดจาก: http://www.tei.or.th/tbcsd/projects/

130726-03.pdf.

ชนกานต ยมประยร. 2558. แนวทางในการพฒนาโปรแกรมจ�าลองการใชพลงงานในอาคารส�าหรบประเทศไทย.

วำรสำรวชำกำร คณะสถำปตยกรรมศำสตร จฬำลงกรณมหำวทยำลย (64): 47-62.

ธารา จ�าเนยรด�ารงการ. 2555. “การพฒนาโปรแกรมประมาณคาการถายเทความรอนรวมของผนงดานนอกอาคาร

(OTTV) และคาการถายเทความรอนรวมของหลงคา (RTTV)”. วทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาคอมพวเตอรเพอการออกแบบสถาปตยกรรม มหาวทยาลยศลปากร.

ปรชญา มหทธนทว และ ทยากร จารชยมนตร. 2557. “การพฒนาโปรแกรมเสรมใน Google Sketch Up

เพอแสดงภาพของอปกรณบงแดด ประกอบการค�านวณคาสมประสทธการบงแดดตามกฎหมายอนรกษ

พลงงาน”. วำรสำรหนำจว (28): 421-435.

การค...

Documents