ชื่อโครงการวิจัยนวัตกรรมการประยุกต์

ชื่อโครงการวิจัย
นวัตกรรมการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่สำหรับวัสดุมุงหลังคาอย่างยั่งยืน
An Innovation of Using Bamboo for Sustainable Roofing Material

คำสำคัญ (Keyword) ของโครงการวิจัย
หลังคาไม้ไผ่, วัสดุทางเลือก, นวัตกรรมอาคาร, อาคารพักอาศัย Bamboo Roofing, Alternative Material, Building Innovation, Residence
ความสำคัญและที่มาของปัญหาที่ทำการวิจัย


ในปัจจุบันมีการผลิตวัสดุก่อสร้างเป็นจำนวนมากที่ได้มาจากการทำลายธรรมชาติ ก่อให้เกิด ผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม วัสดุมุงหลังคานับเป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่มีการใช้โดยทั่วไปในการก่อสร้างอาคารบ้านเรือน การผลิตวัสดุมุงหลังคาในปัจจุบันส่วนมากจะผลิตจากแร่ซีเมนต์ใยหินจากโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งแร่ใยหินนับเป็นวัตถุอันตรายประเภทที่สาม ตามกฎประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมเรื่องบัญชีรายชื่อวัตถุอันตรายปี 2538 จึงมีการรณรงค์ให้บริษัทผู้ผลิตลดปริมาณการใช้แร่ใยหินในส่วนประกอบของวัสดุมุงหลังคาและหันมาใช้เส้นใยสังเคราะห์และเส้นใยเซลลูโลสแทน
ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมจึงมีปริมาณทรัพยากรด้านการเกษตรอยู่มาก ไม้ไผ่ (สุทัศน์, 2544) เป็นหนึ่งในวัสดุทางเลือกที่เป็นมิตรกับสภาพแวดล้อมและเป็นพืชโตไวที่มีอยู่มากมายทั่วประเทศ นับจากอดีตจนถึงปัจจุบันมีการใช้ไม้ไผ่ซึ่งมีเส้นใยแข็งแรงและเหนียวในการทำโครงสร้างอาคารขนาดเล็ก (ทรงเกียรติ, 2545) การใช้ไม้ไผ่เพื่อทำเป็นวัสดุมุงหลังคามีอยู่ไม่มากนักและมักประสบปัญหาด้านการรั่วซึมของน้ำฝนตามรอยต่อ มีการพัฒนาวัสดุก่อสร้างจากไม้ไผ่เพื่อเข้าสู่ระบบอุตสาหกรรมในลักษณะต่างๆ เช่น ทำเป็นวัสดุปูพื้นหรือผนังภายในอาคาร อย่างไรก็ตามในการผลิตโดยมากต้องใช้เทคนิค อุปกรณ์ และมีการลงทุนค่อนข้างสูงจึงมีราคาแพง
งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นที่จะพัฒนาวิธีการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่เพื่อเป็นวัสดุมุงหลังคาอาคารแบบใหม่ โดยการพิจารณาด้านการออกแบบและการใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม มีราคาต้นทุนต่ำ ประชาชนทั่วไปสามารถผลิตเองได้ ซึ่งจะส่งผลช่วยลดการทำลายทรัพยากรธรรมชาติในการผลิตแร่ใยหิน ช่วยเพิ่มศักยภาพการใช้วัสดุทางการเกษตรที่มีอยู่ในท้องถิ่น และเกิดการพัฒนาอย่างยั่งยืนในอนาคตได้

วัตถุประสงค์ของโครงการวิจัย

1. เพื่อพัฒนาวิธีการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่เพื่อเป็นวัสดุมุงหลังคาแบบใหม่

2. เพื่อทดสอบประสิทธิภาพในการป้องกันน้ำของหลังคาไม้ไผ่ที่พัฒนาในข้อ 6.1
3. เพื่อศึกษาพฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนของบ้านจำลองที่มุงหลังคาด้วยกระเบื้องมุงหลังคาที่มีในท้องตลาดกับหลังคาไม้ไผ่ที่พัฒนาในข้อ

ขอบเขตของการวิจัย

1. ในการวิจัยใช้ไม้ไผ่สีสุก ซึ่งเป็นวัตถุดิบจากธรรมชาติที่เหมาะแก่การทำเครื่องไม้ไผ่ และสามารถหาได้ในท้องถิ่นหรือบริเวณใกล้เคียง

2. หลังคาอาคารจำลองลาดเอียงไปทางด้านทิศใต้

3. กระเบื้องมุงหลังคาที่มีในท้องตลาด

ทฤษฎี สมมติฐาน และ / หรือกรอบแนวความคิดของการวิจัย

วัสดุหลังคาจากไม้ไผ่ที่มีการออกแบบประยุกต์ใช้อย่างถูกต้องจะสามารถลดปัญหาการรั่วซึมของน้ำฝน และจากการที่ไม้ไผ่เป็นวัสดุที่มีมวลสารต่ำจึงมีค่าการนำความร้อนต่ำ (Lechner, 1991) เมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุมุงหลังคาในรูปแบบที่ทำให้เกิดช่องว่างอากาศภายในเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อนจะสามารถช่วยลดการถ่ายเทความร้อน (Kreider and Rabl, 1994) เข้าสู่อาคารได้ดีกว่าวัสดุมุงหลังคาจากไม้ไผ่ที่ไม่มีช่องว่างของอากาศ และวัสดุมุงหลังคาจากซิเมนต์ใยหินอื่นๆที่มีอยู่ในท้องตลาดซึ่งมีมวลสารสูงกว่า

การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ (Information) ที่เกี่ยวข้อง

ในการศึกษาด้านกายภาพของไม้ไผ่ชนิดต่างๆมากมาย เช่น วิรัช (2528) ศึกษาสมบัติทางกายภาพของลำไม้ไผ่สามชนิดคือ ไผ่ป่า, ไผ่นวลรือไผ่ซาง และไผ่รวก สรุปไว้ว่าความถ่วงจำเพาะของผนังปล้องไม้ไผ่จะลดลงจากด้านนอกไปยังด้านในซึ่งสัมพันธ์กันกับจำนวนของมัดท่อน้ำท่ออาหาร ความถ่วงจำเพาะของไม้ไผ่ไม่มีผลกระทบต่อระดับการพองตัวเมื่อดูดน้ำเข้าไปมากเท่ากับในเนื้อไม้ทั่วไป ทั้งนี้อาจจะเป็นเพราะลักษณะของผนังเซลล์ที่ซับซ้อนของไม้ไผ่และลักษณะทางโครงสร้างของไม้ไผ่แตกต่างกับเนื้อไม้ทั่วไป สำราญ (2503) ศึกษาสมบัติบางประการทางกายภาพและเชิงกลของไม้ไผ่รวก โดยสรุปว่าความแข็งแรงของไม้ไผ่รวกที่สภาวะสดและสภาวะแห้งมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย ทั้งไม้ไผ่ในสภาวะสดและสภาวะแห้งนั้นในส่วนของท่อนโคนมีความแข็งแรงมากกว่าท่อนกลาง และท่อนกลางมีความแข็งแรงมากกว่าท่อนปลาย นอกจากค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นเท่านั้นที่ปลายมีค่ามากกว่าท่อนล่างและท่อนโคน วินัย (2511) ศึกษาสมบัติบางประการทางกายภาพและเชิงกลของไม้ไผ่สีสุกโดยใช้ไม้ไผ่สีสุกที่มีอายุประมาณ 3-4 ปี ทำการหาสมบัติเชิงกลในด้านแรงดัด,แรงอัดขนานเสี้ยน,แรงเฉือนขนาดเสี้ยนและแรงดึงตั้งฉากเสี้ยน เพื่อหาความแตกต่างของกลสมบัติของไม้ไผ่สีสุกในสภาวะสดและสภาวะแห้งที่ระดับความสูงต่างๆ ของลำ และอิทธิพลของข้อที่มีผลกระทบต่อความแข็งแรง ซึ่งได้สรุปผลการทดลองไว้ว่า การที่ไม้ไผ่มีข้อติดอยู่นั้นจะมีความแข็งแรงมากกว่าไม้ไผ่ที่ไม่มีข้อ ความแข็งแรงของไม้ไผ่สีสุกในสภาวะแห้งและสภาวะสดมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ทั้งไม้ไผ่ในสภาวะแห้งและสภาวะสดส่วนของท่อนโคน
การใช้ไม้ไผ่เป็นวัสดุมุงหลังคาซึ่งมีมวลสารต่ำจะช่วยลดอัตราการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคารได้ นอกจากนั้นแล้วยังสามารถลดความเสียหายของหลังคากระเบื้องซีเมนต์ใยหินจากพายุลูกเห็บได้เช่นกัน (วิเชษฐ, 2550) สำหรับการใช้ไม้ไผ่เป็นวัสดุมุงหลังคามีหลายลักษณะ เช่น การใช้ลำไม้ไผ่ซ้อนทับกัน การทอนส่วนของลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กเป็นชิ้นๆวางเรียงซ้อนทับกัน การทอนของลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กในลักษณะคว่ำเป็นชิ้นๆวางรียงซ้อนทับกัน และการทอนลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กในลักษณะหงายวางเรียงซ้อนกัน ตลอดจนมีการเรียงไม้ไผ่เป็นชิ้นๆแล้วผูกติดกันเรียงซ้อนทับกันเป็นชุดๆ เป็นต้น จากกรณีศึกษา การออกแบบและสร้างอาคารตัวอย่าง ณ พื้นที่โครงการพัฒนาดอยตุง อ.แม่ฟ้าหลวง จ.เชียงราย ทรงเกียรติ (2545) เสนอวิธีการเลือกใช้ไม้ไผ่ คือ ไม้ไผ่ที่มีความโค้งและมีเนื้อหนา สามารถรองรับน้ำได้ดี การใช้ไม้ไผ่ซางผ่าครึ่งวางคว่ำสลับหงาย สามารถป้องกันน้ำฝนและแสงแดดได้ เนื่องจากผิวด้านนอกของไม้ไผ่ซางซึ่งมีความแข็งแกร่งเป็นด้านรับแสงแดดโดยตรง การใช้ไม้ไผ่ซาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชื่อโครงการวิจัยนวัตกรรมการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่สำหรับวัสดุมุงหลังคาอย่างยั่งยืนนวัตกรรมใหม่ของการใช้ไม้ไผ่สำหรับวัสดุหลังคาอย่างยั่งยืน ของโครงการวิจัยคำสำคัญ (สำคัญ) หลังคาไม้ไผ่ วัสดุทางเลือก นวัตกรรมอาคาร อาคารพักอาศัยหลังคาไม้ไผ่ วัสดุทดแทน นวัตกรรมอาคาร เรสซิเดนซ์ความสำคัญและที่มาของปัญหาที่ทำการวิจัยในปัจจุบันมีการผลิตวัสดุก่อสร้างเป็นจำนวนมากที่ได้มาจากการทำลายธรรมชาติก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมวัสดุมุงหลังคานับเป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่มีการใช้โดยทั่วไปในการก่อสร้างอาคารบ้านเรือนการผลิตวัสดุมุงหลังคาในปัจจุบันส่วนมากจะผลิตจากแร่ซีเมนต์ใยหินจากโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งแร่ใยหินนับเป็นวัตถุอันตรายประเภทที่สามตามกฎประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมเรื่องบัญชีรายชื่อวัตถุอันตรายปี 2538 จึงมีการรณรงค์ให้บริษัทผู้ผลิตลดปริมาณการใช้แร่ใยหินในส่วนประกอบของวัสดุมุงหลังคาและหันมาใช้เส้นใยสังเคราะห์และเส้นใยเซลลูโลสแทน ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมจึงมีปริมาณทรัพยากรด้านการเกษตรอยู่มาก ไม้ไผ่ (สุทัศน์, 2544) เป็นหนึ่งในวัสดุทางเลือกที่เป็นมิตรกับสภาพแวดล้อมและเป็นพืชโตไวที่มีอยู่มากมายทั่วประเทศ นับจากอดีตจนถึงปัจจุบันมีการใช้ไม้ไผ่ซึ่งมีเส้นใยแข็งแรงและเหนียวในการทำโครงสร้างอาคารขนาดเล็ก (ทรงเกียรติ, 2545) การใช้ไม้ไผ่เพื่อทำเป็นวัสดุมุงหลังคามีอยู่ไม่มากนักและมักประสบปัญหาด้านการรั่วซึมของน้ำฝนตามรอยต่อ มีการพัฒนาวัสดุก่อสร้างจากไม้ไผ่เพื่อเข้าสู่ระบบอุตสาหกรรมในลักษณะต่างๆ เช่น ทำเป็นวัสดุปูพื้นหรือผนังภายในอาคาร อย่างไรก็ตามในการผลิตโดยมากต้องใช้เทคนิค อุปกรณ์ และมีการลงทุนค่อนข้างสูงจึงมีราคาแพง งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นที่จะพัฒนาวิธีการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่เพื่อเป็นวัสดุมุงหลังคาอาคารแบบใหม่ โดยการพิจารณาด้านการออกแบบและการใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม มีราคาต้นทุนต่ำ ประชาชนทั่วไปสามารถผลิตเองได้ ซึ่งจะส่งผลช่วยลดการทำลายทรัพยากรธรรมชาติในการผลิตแร่ใยหิน ช่วยเพิ่มศักยภาพการใช้วัสดุทางการเกษตรที่มีอยู่ในท้องถิ่น และเกิดการพัฒนาอย่างยั่งยืนในอนาคตได้วัตถุประสงค์ของโครงการวิจัย1. เพื่อพัฒนาวิธีการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่เพื่อเป็นวัสดุมุงหลังคาแบบใหม่2. เพื่อทดสอบประสิทธิภาพในการป้องกันน้ำของหลังคาไม้ไผ่ที่พัฒนาในข้อ 6.13. เพื่อศึกษาพฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนของบ้านจำลองที่มุงหลังคาด้วยกระเบื้องมุงหลังคาที่มีในท้องตลาดกับหลังคาไม้ไผ่ที่พัฒนาในข้อ

ขอบเขตของการวิจัย

1. ในการวิจัยใช้ไม้ไผ่สีสุก ซึ่งเป็นวัตถุดิบจากธรรมชาติที่เหมาะแก่การทำเครื่องไม้ไผ่ และสามารถหาได้ในท้องถิ่นหรือบริเวณใกล้เคียง

2. หลังคาอาคารจำลองลาดเอียงไปทางด้านทิศใต้

3. กระเบื้องมุงหลังคาที่มีในท้องตลาด

ทฤษฎี สมมติฐาน และ / หรือกรอบแนวความคิดของการวิจัย

วัสดุหลังคาจากไม้ไผ่ที่มีการออกแบบประยุกต์ใช้อย่างถูกต้องจะสามารถลดปัญหาการรั่วซึมของน้ำฝน และจากการที่ไม้ไผ่เป็นวัสดุที่มีมวลสารต่ำจึงมีค่าการนำความร้อนต่ำ (Lechner, 1991) เมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุมุงหลังคาในรูปแบบที่ทำให้เกิดช่องว่างอากาศภายในเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อนจะสามารถช่วยลดการถ่ายเทความร้อน (Kreider and Rabl, 1994) เข้าสู่อาคารได้ดีกว่าวัสดุมุงหลังคาจากไม้ไผ่ที่ไม่มีช่องว่างของอากาศ และวัสดุมุงหลังคาจากซิเมนต์ใยหินอื่นๆที่มีอยู่ในท้องตลาดซึ่งมีมวลสารสูงกว่า

การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ (Information) ที่เกี่ยวข้อง

ในการศึกษาด้านกายภาพของไม้ไผ่ชนิดต่างๆมากมาย เช่น วิรัช (2528) ศึกษาสมบัติทางกายภาพของลำไม้ไผ่สามชนิดคือ ไผ่ป่า, ไผ่นวลรือไผ่ซาง และไผ่รวก สรุปไว้ว่าความถ่วงจำเพาะของผนังปล้องไม้ไผ่จะลดลงจากด้านนอกไปยังด้านในซึ่งสัมพันธ์กันกับจำนวนของมัดท่อน้ำท่ออาหาร ความถ่วงจำเพาะของไม้ไผ่ไม่มีผลกระทบต่อระดับการพองตัวเมื่อดูดน้ำเข้าไปมากเท่ากับในเนื้อไม้ทั่วไป ทั้งนี้อาจจะเป็นเพราะลักษณะของผนังเซลล์ที่ซับซ้อนของไม้ไผ่และลักษณะทางโครงสร้างของไม้ไผ่แตกต่างกับเนื้อไม้ทั่วไป สำราญ (2503) ศึกษาสมบัติบางประการทางกายภาพและเชิงกลของไม้ไผ่รวก โดยสรุปว่าความแข็งแรงของไม้ไผ่รวกที่สภาวะสดและสภาวะแห้งมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย ทั้งไม้ไผ่ในสภาวะสดและสภาวะแห้งนั้นในส่วนของท่อนโคนมีความแข็งแรงมากกว่าท่อนกลาง และท่อนกลางมีความแข็งแรงมากกว่าท่อนปลาย นอกจากค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นเท่านั้นที่ปลายมีค่ามากกว่าท่อนล่างและท่อนโคน วินัย (2511) ศึกษาสมบัติบางประการทางกายภาพและเชิงกลของไม้ไผ่สีสุกโดยใช้ไม้ไผ่สีสุกที่มีอายุประมาณ 3-4 ปี ทำการหาสมบัติเชิงกลในด้านแรงดัด,แรงอัดขนานเสี้ยน,แรงเฉือนขนาดเสี้ยนและแรงดึงตั้งฉากเสี้ยน เพื่อหาความแตกต่างของกลสมบัติของไม้ไผ่สีสุกในสภาวะสดและสภาวะแห้งที่ระดับความสูงต่างๆ ของลำ และอิทธิพลของข้อที่มีผลกระทบต่อความแข็งแรง ซึ่งได้สรุปผลการทดลองไว้ว่า การที่ไม้ไผ่มีข้อติดอยู่นั้นจะมีความแข็งแรงมากกว่าไม้ไผ่ที่ไม่มีข้อ ความแข็งแรงของไม้ไผ่สีสุกในสภาวะแห้งและสภาวะสดมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ทั้งไม้ไผ่ในสภาวะแห้งและสภาวะสดส่วนของท่อนโคน
การใช้ไม้ไผ่เป็นวัสดุมุงหลังคาซึ่งมีมวลสารต่ำจะช่วยลดอัตราการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคารได้ นอกจากนั้นแล้วยังสามารถลดความเสียหายของหลังคากระเบื้องซีเมนต์ใยหินจากพายุลูกเห็บได้เช่นกัน (วิเชษฐ, 2550) สำหรับการใช้ไม้ไผ่เป็นวัสดุมุงหลังคามีหลายลักษณะ เช่น การใช้ลำไม้ไผ่ซ้อนทับกัน การทอนส่วนของลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กเป็นชิ้นๆวางเรียงซ้อนทับกัน การทอนของลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กในลักษณะคว่ำเป็นชิ้นๆวางรียงซ้อนทับกัน และการทอนลำไม้ไผ่ให้มีขนาดเล็กในลักษณะหงายวางเรียงซ้อนกัน ตลอดจนมีการเรียงไม้ไผ่เป็นชิ้นๆแล้วผูกติดกันเรียงซ้อนทับกันเป็นชุดๆ เป็นต้น จากกรณีศึกษา การออกแบบและสร้างอาคารตัวอย่าง ณ พื้นที่โครงการพัฒนาดอยตุง อ.แม่ฟ้าหลวง จ.เชียงราย ทรงเกียรติ (2545) เสนอวิธีการเลือกใช้ไม้ไผ่ คือ ไม้ไผ่ที่มีความโค้งและมีเนื้อหนา สามารถรองรับน้ำได้ดี การใช้ไม้ไผ่ซางผ่าครึ่งวางคว่ำสลับหงาย สามารถป้องกันน้ำฝนและแสงแดดได้ เนื่องจากผิวด้านนอกของไม้ไผ่ซางซึ่งมีความแข็งแกร่งเป็นด้านรับแสงแดดโดยตรง การใช้ไม้ไผ่ซาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชื่อโครงการวิจัย

นวัตกรรมการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่สำหรับวัสดุมุงหลังคาอย่างยั่งยืนนวัตกรรมอย่างยั่งยืนโดยใช้ไม้ไผ่มุงหลังคาวัสดุ

คำสำคัญ ( คำหลัก ) หลังคาไม้ไผ่วัสดุทางเลือกนวัตกรรมอาคารของโครงการวิจัย
, , ,อาคารพักอาศัยไม้ไผ่มุงหลังคา , วัสดุ , นวัตกรรมทางเลือกอาคาร ที่อยู่อาศัย



ความสำคัญและที่มาของปัญหาที่ทำการวิจัยในปัจจุบันมีการผลิตวัสดุก่อสร้างเป็นจำนวนมากที่ได้มาจากการทำลายธรรมชาติก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมวัสดุมุงหลังคานับเป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่มีการใช้โดยทั่วไปในการก่อสร้างอาคารบ้านเรือนซึ่งแร่ใยหินนับเป็นวัตถุอันตรายประเภทที่สามตามกฎประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมเรื่องบัญชีรายชื่อวัตถุอันตรายปี 2538
ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมจึงมีปริมาณทรัพยากรด้านการเกษตรอยู่มาก ( สุทัศน์ไม้ไผ่ ,2544 ) เป็นหนึ่งในวัสดุทางเลือกที่เป็นมิตรกับสภาพแวดล้อมและเป็นพืชโตไวที่มีอยู่มากมายทั่วประเทศ ( ทรงเกียรตินับจากอดีตจนถึงปัจจุบันมีการใช้ไม้ไผ่ซึ่งมีเส้นใยแข็งแรงและเหนียวในการทำโครงสร้างอาคารขนาดเล็ก ,