Relationship Between Thai Vernacular Houses and Their Environment : Case Study Vernacular Houses in Northern and Southern parts of Thailand

Abstract

At presence, the appearances of houses in Thailand are not suitable for the climate and their natural environment. The houses can’t provide thermal comfort and need to use air conditioning systems. Informations from the Department of Alternative Energy Development and Efficiency shows that energy consumption in residental sector ranks at the third highest compared with agriculture, industry, and transport sectors. While the number of vernacular houses in Thailand are decreasing, the tacit knowledge associated with passive design are overlooked and may be gradually disappeared.

This study aims to find out how Thai vernacular houses can become comfortable using only passive design by studying the characteristics of case study houses northern and southern of Thailand. Kalae house ‘Phayawong’ from Chiang Mai and Thai Buddhist house ‘Phatammarong’ from Songkhla were selected to create a 3D modeling and simulated the effect of thermal environment on the vernacular house in computer program called DesignBuilder Version 3.4.0.041. The study including air temperature ventilation, daylight, and the analysis of the relationship between the house appearances and environment.

The result of this study based on ASHRAE 55- 2017 indicated that ‘Phatammarong’ house, dealing with heat gain and storm in Sonkla by using natural ventilation with large window and long strip vent on the top of the wall with 38.3% of window to wall ratio could provide the indoor environment in comfort zone up to 5282 hours or 60.29% per year. No need to use electricity during daytime. While the ‘Phayawong’ house that located in a cold winter climate, using small openings with 6% of window to wall ratio and a big opening at the gable on the south side of the bedroom to increase the window to wall ratio to 16.2%. So this house can be ventilated while the cold air didn’t pass though the occupant’s bodies. However, the openings can’t provide sufficient wind speed to create a comfortable and cause an overheating problem inside the bedroom during the summer and daytime. ‘Phayawong’ house can provide upto 4476 hours or 51.09% per year in comfort zone. The results of this investigation showed that both case studies use the different strategies to keep the house comfortable under the constraints of their location environment.

ปัจจุบันการก่อสร้างที่พักอาศัยจำนวนมากขาดความสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมของประเทศไทย ลักษณะของบ้านไม่สามารถใช้ประโยชน์จากธรรมชาติในการสร้างสภาวะสบายภายในอาคารได้ จึงจำเป็นต้องใช้ระบบปรับอากาศด้วยเครื่องกล ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงาน โดยที่พักอาศัยใช้พลังงานสูงเป็นอันดับ 3 ของการใช้พลังงานจากการจำแนกตามภาคส่วน เปรียบเทียบกับสาขาเกษตรกรรม สาขาอุตสาหรรม สาขาธุรกิจการค้า และสาขาขนส่ง อ้างอิงจากข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดยกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน ในขณะเดียวกันที่พักอาศัยดั้งเดิมหรือเรือนพื้นถิ่นของประเทศไทยมีจำนวนลดลงไปเรื่อยๆ จนอาจทำให้ภูมิปัญญาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเรือนพื้นถิ่นที่พึ่งพาธรรมชาติสูญหายไปอย่างน่าเสียดาย การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเรือนพื้นถิ่นของประเทศไทย จาก 2 ภูมิภาคคือ ภาคเหนือ และภาคใต้ ซึ่งมีสภาพแวดล้อม ภูมิประเทศ ภูมิอากาศ แตกต่างกันอย่างชัดเจนเพื่อเข้าใจถึงภูมิปัญญาในการแก้ปัญหาและปรับตัวเพื่อให้อยู่ในขอบเขตของสภาวะสบาย คัดเลือกเรือนพื้นถิ่นกรณีศึกษาสองหลังได้แก่ เรือนกาแล พญาวงศ์จากจังหวัดเชียงใหม่ และ เรือนไทยพุทธ พธำมรงค์ จากจังหวัดสงขลา เพื่อนำมาสร้างแบบจำลองสามมิติด้วยโปรแกรม DesignBuilder Version 3.4.0.041 และคาดการณ์อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อสภาพแวดล้อมภายในตัวเรือน ประกอบด้วย อุณหภูมิอากาศ แสงแดด กระแสลม และวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างรูปร่างลักษณะของเรือนทั้งสองกับสถานที่ตั้งเรือน

ผลการศึกษาสภาวะสบายแบบปรับตัว อ้างอิงตามหลักเกณฑ์ของ ASHRAE 55- 2017 พบว่า เรือนไทยพุทธพธำมรงค์ซึ่งเน้นในการรับมือกับอากาศร้อนและพายุจากทะเล สามารถอยู่ในสภาวะสบายแบบปรับตัว ได้ถึง 6120 ชม. หรือ 69.8% ต่อปี โดยตัวเรือนมีอัตราส่วนช่องเปิดต่อพื้นที่ผนัง 38.3 % มีหน้าต่างกว้างและมีช่องลมด้านบนของผนังช่วยให้อากาศไหลเวียน และได้รับแสงธรรมชาติ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าในตอนกลางวัน ขณะที่เรือนกาแลพญาวงศ์พบว่าจะมีอากาศหนาวเย็นในช่วงฤดูหนาว จึงมีการเจาะช่องหน้าต่างขนาดเล็ก โดยมีอัตราส่วนช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังเพียง 6% และมีการเพิ่มช่องเปิดที่บริเวณตอนบนของจั่วปิดห้องทางด้านทิศใต้เท่านั้น ทำให้อัตราส่วนช่องเปิดต่อพื้นผนังเพิ่มเป็น 16.2% ตำแหน่งของช่องเปิดบริเวณจั่วช่วยให้เกิดระบายอากาศ โดยที่ลมหนาวไม่สัมผัสตัวผู้ใช้งานอาคาร แต่ในฤดูร้อนพบว่าความเร็วลมไม่เพียงพอต่อการสร้างความสบายภายในเรือนนอน เกิดปัญหาความร้อนสะสมภายในเรือนเวลากลางวัน โดยเรือนกาแลพญาวงศ์มีชั่วโมงที่อยู่ในขอบเขตสบายแบบปรับตัว อยู่ที่ 4112 ชม. นับเป็น 46.9% ต่อปี แสดงให้เห็นภูมิปัญญาและความเข้าใจในการสร้างให้เรือนอยู่ในสภาวะสบายภายใต้ข้อจำกัดของสภาพแวดล้อมของตนเอง