กายภาาพ

องคป์ ระกอบ ในการออกแบบสถาปัตยกรรม สง่ิ ที่สาคญั ท่ีผูอ้ อกแบบ ทางกายภาพ จะตอ้ งพจิ ารณา คือ ผ้ใู ช้อาคารหรือมนษุ ย์ โดยการศึกษา สดั สว่ น และพฤตกิ รรมมนุษย์ อีกท้ังพฤติกรรมมนุษยย์ งั เป็นส่งิ ทกี่ าหนดทีว่ ่างหรอื สภาพแวดลอ้ มลักษณะตา่ งๆ ดว้ ย เพ่อื นามาเป็นแนวทางในการกาหนดทว่ี า่ งม่ี เหมาะสมสาหรบั การอยู่อาศยั ของมนษุ ย์ พฤตกิ รรมมนษุ ย์ (BEHAVIOR) ทว่ี า่ ง (SPACE) การรับรู้ (PERCEPTION)

1เขตหนาวจดั ได้แก่ บริเวณขั้วโลกเหนือ ชาวเอสกโิ มจะสรา้ งอาคารใหก้ ลมกลนื Cool zone จนกระท่งั ดูเสมือนเป็นส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมที่ธรรมชาตสิ รา้ ง ขนึ้ ชาวเอสกิโมกอ่ สร้างบา้ นดว้ ยกอ้ นหิมะตดั เป็นรปู สเ่ี หล่ยี มซ้อนวาง เปน็ วงเอยี งเขา้ ภายในแป็นรปู โดม ครงสรา้ งน้จี ะแข็งแรง กันลมไดด้ ี และยงั ปอ้ งกนั การเกาะตัวของหิมะ บนพนื้ ผิว ภายในแขวนหนังและ ขนสตั ว์ เพอ่ื ลดความหนาวเย็นและเก็บรักษาความรอ้ นจากร่างกาย ตะเกียงทีจ่ ดุ ใหแ้ สงและความรอ้ น ทาใหอ้ ุณหภมู ภิ ายในสงู ถงึ 50 องศาเซลเซยี ส อกิ ลู ไมใ่ ชท่ ี่พกั อาศยั ถาวร แต่คงทนยาวนาน

2 เขตหนาวปานกลาง Cool temperate zone เช่น ทางเหนือของประเทศสหรฐั อเมริกา ประเทศแคนาดา การจดั วางผังมักจะอย่เู ป็น กลุ่มและพยายามทจ่ี ะใช้ประโยชน์ของความ ร้อนจากดวงอาทติ ย์ บา้ นมแี นวโน้มทีจ่ ะใช้ ผนงั รว่ มกนั เพื่อให้มีการกระจายความรอ้ นอยู่ ภายในอาคารและสูญเสยี ความร้อนใหก้ ับ สภาพแวดล้อมภายนอกนอ้ ยท่สี ุด Vancouver, Canada

Italy 3 เขตอบอนุ่ Warm temperate zone เช่น ทางใต้ของประเทศสหรัฐอเมริกา ประเทศแถบเมดิเตอร์เรเนยี น ซึง่ ยงั คง อยใู่ นบริเวณอากาศเย็น ทพี่ กั อาศัย สรา้ งข้นึ โดยพยายามทจ่ี ะให้ แสงอาทติ ยส์ ่องเขา้ อาคารไดใ้ นฤดูหนาว และมรี ่มเงาบงั อาคารในฤดรู ้อน บา้ นที่ นยิ มกัน มักจะประกอบด้วยหนา้ ตา่ ง บานใหญ่ มองเห็นสภาพแวดลอ้ มได้ งา่ ย

4 เขตรอ้ น แบ่งออกเปน็ tropical zone เขตร้อนและแหง้ แลง้ ไดแ้ ก่ ดินแดนแถบทะเลทราย ก่ึงทะเลทราย เชน่ ปล่องดกั ลมปากสี ถานเรียกว่า Badgir ประเทศแถบตะวันออกกลาง ได้แก่ อิรัก อหิ รา่ น เปน็ ต้น เขตเหล่าน้แี หง้ แล้ง มากไมม่ ีฝนตกแทบท้ังปี กลางวัน อากาศรอ้ นมาก กลางคืนอากาศหนาว ใน การออกแบบผนังบ้านและสวน ตน้ ไมจ้ ะจัดวางในตาแหนง่ ทคี่ ิดเตรยี มร่มเงา สาหรับบรเิ วณท่พี ักอาศยั การรวมบา้ นเขา้ เป็นกลมุ่ เชน่ หมบู่ า้ นในอิหรา่ น ในโอเอซสิ เวอรามนิ หมบู่ ้านเกาะตัวกันแน่น และทง้ิ ผิวอาคารใหส้ ัมผัสกบั ความรอ้ นน้อยทสี่ ดุ บ้านแต่ละหนว่ ยจะเป็นรปู สเ่ี หล่ียมซึง่ ไมแ่ สดงความเปน็ อิสระ แตจ่ ะรวมกันแสดงถงึ ความเป้นเอกภาพ ความใกล้ชดิ ทาใหด้ เู ป็นกลมุ่ กอ้ น

4 เขตรอ้ น เขตร้อนชื้น ไดแ้ ก่ เขตมรสมุ ปา่ เมืองร้อน ชุ่มช้นื เปน็ บรเิ วณท่ีราบลมุ่ tropical zone อากาศค่อนข้างจะร้อนช้ืนสมา่ เสมอทั้งปี การจัดผังบริเวณจะวางอาคารอยา่ ง อสิ ระ บ้านกระจายออกเพอ่ื รบั ลมตามทศิ ทางการเคล่ือนไหวของกระแสลม เปน็ สาคัญ ชายคาย่ืนยาวเพื่อให้แดดเข้าน้อยทสี่ ดุ แตล่ มทางทศิ ใต้-เหนือเขา้ ส่อู าคารไดม้ าก ทาให้ภายในเยน็ สบาย เรอื นไทยภาคกลาง เขตภูมอิ ากาศรอ้ นชืน้

4 เขตรอ้ น tropical zone ช่องลมชอ่ งลอดตา่ งๆ

5 เขตศูนยส์ ูตร Equatorial zone ไดแ้ ก่ ประเทศแถบเหนือหรอื ใต้ของเส้นศนู ยส์ ูตร เชน่ ประเทศสงิ คโปร์ หรือหม่บู า้ นบารี (Bari) ประเทศ ซดู าน บรเิ วณนีด้ วงอาทิตยอ์ ยู่สงู เหนือศีรษะ อณุ หภมู ิ เปลี่ยนนอ้ ย และมีความชน้ื มาก ทงั้ ความร้อนและฝน ตกหนักใกล้เคยี งกัน ดงั น้ัน หลงั คาจงึ เป็นองค์ประกอบ สาคญั อาคารต้ังรับลมและคอ่ นขา้ งเบา ลมไหลผ่านไป ได้งา่ ย คอ่ นขา้ งอิสระในความเปน็ อยู่

สภาพภูมอิ ากาศ ของประเทศไทย ปัจจยั ทางสภาพภูมอิ ากาศโดยท่ัวๆไป ทจ่ี ะตอ้ งคานงึ ถงึ ใน การสรา้ งสภาวะน่าสบายใหก้ บั ผู้อยู่อาศยั ในอาคารสาหรับ การออกแบบเบื้องต้น ประกอบดว้ ย อุณหภูมิ ความชน้ื สมั พัทธ์ กระแสลม และแสงธรรมชาติ

กลุม่ เดือนกมุ ภาพนั ธ์ มีนาคม เมษายน และพฤษภาคม จากปลายฤดูหนาวเขา้ ส่ฤู ดรู ้อน อุณหภมู ิและ ความชนื้ สัมพัทธ์ค่อนขา้ งสูง ทศิ ทางของกระแส ลมมาจากทางทศิ ใต้มากท่สี ดุ และตะวนั ตกเฉยี ง ใต้ แตเ่ นอื่ งจากอุณหภูมสิ ูง ลมทพี่ ัดมาจงึ เปน็ ลมรอ้ น กลุ่มเดือนมถิ ุนายน กรกฎาคม สงิ หาคม และกนั ยายน จากปลายฤดรู ้อนเขา้ สู่ฤดูฝน อณุ หภูมแิ ละ ความชน้ื สมั พัทธค์ อ่ นข้างสูง ทศิ ทางของกระแส ลมมาจากทางทศิ ตะวนั ตกเฉยี งใต้มากทสี่ ุด รวมถึงทศิ ใต้และทิศตันตก ในชว่ งเดอื น กันยายนมีลมจากหลายทิศเขา้ มาด้วย

กลุ่มเดอื นตลุ าคม พฤศจกิ ายน ธันวาคม และมกราคม ปลายฤดฝู นเข้าสู่ฤดหู นาวในเดือนตุลาคมฝน ยังคงตก ความชน้ื สมั พัทธ์ค่อนข้างสูงแต่ อณุ หภมู เิ รมิ่ ลดตา่ แสลมทกุ ทศิ ทางตัง้ แตเ่ ดอื น พฤศจกิ ายน ความชน้ื สมั ทธ์จะลดต่า ทศิ ทาง กระแสลมมาจากทศิ ตะวนั ออกเฉียงเหนือมาก ทีส่ สดุ รวมถงึ ทิศเหนอื ทิศตะวันออก และทศิ ใต้ เป็นลาดบั ลมทพ่ี ดั มาเป็นลมหนาวเน่อื งจากที่ อุณหภมู ิตา่

ความร้อน ความร้อนและแสงแดดจากดวงอาทิตย์ เป็น และแสงแดด ปญั หาทสี่ าคัญต่อการออกแบบนอกจากรังสี โดยตรงจากดวงอาทิตย์แลว้ ยังมีการสะท้อนจาก พื้นดิน อาคารขา้ งเคียง และความรอ้ นในอากาศ ซงึ่ ความรอ้ นและแสงสวา่ งนี้นามาซ่ึงประโยชน์ และกอ่ ใหเ้ กิดปัญหาทต่ี อ้ งแก้ไข้ โดดยเฉพาะงาน สถาปตั ยกรรมในเขตร้อนช้ืน เชน่ ประเทศไทย

การถา่ ยเทความร้อน ความร้อนจะถา่ ยเทจากทร่ี อ้ นไปยงั ที่เย็นกว่าเสมอ มหี ลายวิธี และมผี ลตอ่ ความสบายของ มนษุ ย์ ดงั น้ี 1.การนาความรอ้ น เกดิ จากความร้อนถ่ายเทภายในวตั ถเุ ดยี วกัน หรือจากวัตถุหน่ึงไปยงั อีกวัตถหุ นง่ึ ทีส่ มั ผัสกัน ดังน้นั การเลือกใชว้ ัสดใุ นการกอ่ สรา้ ง จึงต้องคานงึ ถึงการนาความ รอ้ นของวสั ดนุ ัน้ 2.การพาความร้อน 3.การแผร่ ังสีความร้อน

ความร้อนทมี่ ีอทิ ธพิ ลตอ่ อาคาร 1.ความรอ้ นจากแสงแดดโดยตรง แสงจากดวงอาทิตย์ท่สี อ่ งมายงั โลกจะมีความรอ้ นอย่ใู นแสงสวา่ งนั้น วัตถุท่ีได้รับแสง สวา่ งจะดดู ซึมความรอ้ นไว้ และอาจจะสะท้อนไปเป็นบางสว่ น 2.ความร้อนจากส่ิงแวดลอ้ มโดยรอบ ความรอ้ นจากผวิ ถนน ลาน และอาคารข้างเคียง พน้ื ผวิ ถนน หรือสถาปัตยกรรม ขา้ งเคยี งรับความรอ้ นไวจ้ ะคายความรอ้ นออกส่อู าคารข้างเคียง นอกจากน้นั ยงั สะทอ้ นความรอ้ นทีไ่ ดร้ ับจากแสงแดดโดยตรงอีกด้วย

ความร้อนทมี่ ีอทิ ธิพลตอ่ อาคาร ความร้อนจากชอ่ งเปดิ ได้แก่ หน้าตา่ ง ช่องแสง ทที่ าไวร้ ับแสงสวา่ ง แสงสว่างเป็นตวั นาความรอ้ น จึงต้อง พิจารณาทาชอ่ งเปิดในทิศทางที่ถกู ตอ้ ง หรอื ทาทบี่ ังแดด กนั ความร้อนด้วย ความร้อนจากกรอบของตวั อาคาร เช่น ผนัง หลังคา ซึง่ ต้องคานงึ ถงึ การเลือกใชว้ สั ดกุ ันความรอ้ น และการออกแบบ ลกั ษณะอาคารทจ่ี ะลดการกระทบโดยตรงจากแสงแดด

การแก้ปัญหาความร้อนทเี่ ข้าสู่อาคาร 1.วัสดุ ฝน ความชนื้ และแสงแดด มักจะทาให้วสั ดุก่อสร้างเสยี หาย วสั ดตุ า่ งชนิดกนั จะยืด และหดตัวตา่ งกนั มคี ณุ สมบัติในการดูด สะทอ้ น และคายความร้อนตา่ งกัน ดงั น้ี 1.1 วสั ดุและสีท่ีดูดซมึ ความร้อนนอ้ ย วัสดุทมี่ สี ีออ่ น จดู ความร้อนน้อย กว่าวัสดทุ ่ีมีสเี ข้ม 1.2 วสั ดุที่มีการสะท้อนความร้อนได้ดี เช่น วสั ดุท่มี ผี วิ ขดั มนั จะสะทอ้ น ความรอ้ นได้ดีกว่าวสั ดุสีขาว 1.3 วัสดทุ ม่ี ีการคายความรอ้ นได้ดี เช่น วัสดทุ มี่ สี ขี าวจะคายความร้อน ได้ดีกวา่ วัสดผุ ิวขัดมนั

การแกป้ ัญหาความร้อนทเี่ ขา้ สู่อาคาร 2.ลกั ษณะอาคาร อาคารทร่ี ะบายอากาศดว้ ยวิธีธรรมชาติ มกี ารออกแบบสว่ นตา่ งๆของอาคารให้ เหมาะสมกับสภาพภมู ิอากาศ คือ 2.1 หลงั คา ลกั ษณะหลงั คาแปรเปลยี่ นไปตามสภาพภมู ิอากาศ บรเิ วณทะเลทราย อากาศร้อนไมม่ ีฝน เขตรอ้ นชื้น ความลาดเอียงของหลงั คา ตก มักจะใชห้ ลังคาแบน (flat roof) เพิ่มข้ึน (pitch roof) เพือ่ ใหน้ ้าฝนไหล ไดส้ ะดวก

การแกป้ ัญหาความร้อนทเ่ี ขา้ ส่อู าคาร ก.ทาหลังคาทรงสูง มคี วามลาดเอียงมาก ข.ทาชอ่ งระบายอากาศซ้อนบนหลังคาบ้าน ค.ทาช่องระบายอากาศใต้ชายคา

การแกป้ ัญหาความร้อนทเ่ี ขา้ ส่อู าคาร 2.2 ยกพื้น การออกแบบอาคาร โดยเฉพาะอาคารไม้ เมือ่ ยกพื้นให้มรี ะดบั สงู จากดิน จะช่วยระบายคามชนื้ ไม่ให้ ถ่ายเทลงส่โู ครงสรา้ งพน้ื ไม้ เปน็ การป้องกันไม้ผุ และ ยังช่วยใหอ้ ากาศพดั เขา้ สู่ อาคารจากการลดหลน่ั ระดดบั พ้ืนที่ตา่ งกัน เชน่ เรือนไทย

การแก้ปัญหาความร้อนทเี่ ขา้ สอู่ าคาร ชอ่ งแสง 2.3 ชอ่ งเปิด เพ่อื รับแสงสว่างและลม ต้อง คานงึ ถึงทศิ ทางของลมและแดด ดา้ นท่แี สงแดดสอ่ งมาก ควรเปดิ นอ้ ยหรอื ปิดทบึ อาคารทมี่ ีทางเดินกลาง และมีหอ้ งสองข้าง เช่น โรงแรม

การแก้ปัญหาความร้อนทเี่ ข้าสู่อาคาร อาคารท่กี ว้างและยาวมากควรเปิดช่องแสงบรเิ วณอาคาร เช่น โรงงาน

การแกป้ ัญหาความร้อนทเ่ี ขา้ สูอ่ าคาร ทาอาคารลกั ษณะเปิดบริเวณกลางอาคาร เชน่ อาคารการศกึ ษา

การแกป้ ัญหาความร้อนทเี่ ข้าสู่อาคาร นอกจากประโยชน์ของชอ่ งเปดิ แล้ว ยงั มีปัญหาตามมาคือ แสงสว่างและความร้อนท่ี จะผา่ นเขา้ อาคารทางชอ่ งเปดิ จึงได้มีการแกป้ ญั หาโดยการทาแผงบังแดด ด้านทิศใต้ แผงบงั แดดตามนอน ด้านทิศเหนือ แผงบังแดดตามตง้ั มชี ายคาตามนอน ดา้ นทศิ ตะวันออกและตะวันตก แผงบงั แดดแนวต้งั ดา้ นทิศตะวนั ออกเฉียงใต้และตะวันตกเฉยี งใต้ แผงบงั แดดแบบตาราง fin overhang

การแก้ปัญหาความร้อนทเ่ี ข้าสอู่ าคาร 2.4 ผนงั การปอ้ งกันฝนและแสงแดดกระทบผนงั โดยตรง ซ่งึ จะชว่ ยลด ความชนื้ และความรอ้ น ที่เข้าสภู่ ายในอาคาร ทาไดห้ ลายวธิ ี 1. ทาผนงั 2 ช้ัน 2. ทาผนังดา้ นถกู แดดมากเปน็ ตเู้ กบ็ เส้อื ผา้ หรอื ทาผนังหนาข้ึนกวา่ ปกติ 3. ทาแผงบงั แดด และปลูกตน้ ไมป้ กคลุมแผงบงั แดด 4. ย่ืนชายคา หรอื กนั สาด

การแก้ปัญหาความร้อนทเี่ ข้าสอู่ าคาร 3.บรเิ วณโดยรอบอาคาร 3.1 การปอ้ งกันการสะท้อนแสงจากพ้ืนบรเิ วณโดยรอบ ในเขตรอ้ นชื้น การสะทอ้ นของแสงแบบกระจายจากการท่มี ีความชน้ื ในอากาศมากทาใหเ้ กดิ แสงจ้า จากการสะท้อนในบริเวณในบริเวณพ้ืนผวิ ท่ีเปน็ คอนกรตี และท้องฟ้า ดงั น้นั บรเิ วณ โดยรอบจงึ ควรปลกู หญ้าหรอื พชื คลมุ ดนิ เพ่ือป้องกนั การสะทอ้ น 3.2 การทาใหบ้ ริเวณโดยรอบชุ่มชน้ื ในบางบริเวณใกลอ้ าคารอาจจะมี การขดุ บอ่ แทนการทาพื้นคอนกรีตหรอื สนาม เพราะดูดความร้อนช้า และการระเหย จะช่วยทาใหอ้ ากาศเย็นลงแตต่ ้องระมดั ระวงั ในเรอ่ื งความชืน้ เข้าสอู่ าคาร

การแกป้ ัญหาความร้อนทเี่ ข้าสู่อาคาร 4.ทศิ ทางอาคาร การพิจารณาวางอาคารจากอิทธิพลของแสงอาทิตยน์ ้นั จะเห็นได้วา่ อาคารควรหันด้านยาวไปยังทิศเหนือ-ใต้ เพ่อื หลีกเล่ียงแสงและความรอ้ นโดยตรงจาก ดวงอาทิตย์ทางด้านทศิ ตะวันออกและทิศตะวันตก

การระบายอากาศ การถา่ ยเทอากาศภายในห้องออกไปโดยใหอ้ ากาศ ใหมเ่ ขา้ มาแทนทเ่ี พ่ือระบายความชน้ื และลด อุณหภมู ใิ หอ้ ยูใ่ นเขตความสบาย กระแสลม เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความแตกตา่ งของความกดอากาศ

ลักษณะกระแสลมทกี่ ระทาต่ออาคาร ด้านทปี่ ะทะกบั ทศิ ทาง ลมมีความกดอากาศสูงดา้ นใตล้ มมคี วามกดอากาศต่า

การเจาะชอ่ งเปิดด้านตรงข้ามกบั ทิศทางลมไม่ ทาใหเ้ กิดการถ่ายเทอากาศในตัวอาคาร

การเจาะช่องทางเขา้ -ออกของลมตรงกันทาให้ลมพัดผ่าน ภายในตวั อาคารมากทีสุดในลักษณะ Cross Ventilation

การเจาะชอ่ งทางเข้าใหญ่ ทางออกเล็กเป็นผลให้เกิด กระแสลมไหลเออื่ ยภายในอาคาร

การเจาะชอ่ งทางเขา้ เล็ก ทางออกใหญ่ทาให้กระแสลมแรง ข้นึ ภายในอาคาร