ปัญหาทั่วไปของบ้านพักอาศัยที่พบคือพื้นที่ใช้สอยภายในบ้านมีอุณหภูมิสูงเกินขอบเขตสภาวะน่าสบายทำให้ไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ พื้นที่ใต้หลังคานับว่าเป็นส่วนที่เกิดปัญหามากที่สุดของบ้าน วัตถุประสงค์ของการวิจัยเพื่อศึกษาวิเคราะห์ตัวแปรที่ทำให้หลังคาเย็นและแนวทางการประยุกต์ใช้ในการออกแบบหรือปรับปรุงหลังคาเพื่อลดปริมาณการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคาร ขั้นตอนแรกของการวิจัยทำการสร้างหลังคาจำลองที่ใช้โพลีสไตรีนโฟมเป็นวัสดุหุ้มเพื่อป้องกันอิทธิพลจากภายนอก ตัวแปรที่เลือกมาทดลองได้แก่ ช่องอากาศใต้หลังคาและความยาวของหลังคา ในการทดลองเกี่ยวกับช่องอากาศใต้หลังคาจะเปรียบเทียบระยะห่างของช่องอากาศ 10 ซม. และ 20 ซม. ส่วนความยาวของหลังคาจะเปรียบเทียบระหว่าง4 ม. และ 12 ม. การทดลองทั้งหมดทำในสภาพที่ไม่ได้ปรับอากาศและหันไปยังทิศใต้เพื่อให้รับอิทธิพลจากแสงอาทิตย์มากที่สุดในช่วงที่ทำการทดลอง การบันทึกผลการทดลองทำการเก็บข้อมูลทุก 15 นาที ตลอด 24 ชม. เป็นเวลา 2 วัน กระบวนการวิจัยจะแบ่งออกเป็น 2 ชุด ชุดแรกจะเป็นการเปรียบเทียบระหว่างหลังคาทั่วไปที่ไม่มีการปรับปรุงและหลังคาที่ปรับปรุงโดยใช้ระยะห่างช่องอากาศ 10ซม. และ 20 ซม. ผลการทดลองพบว่า ในช่วงเวลากลางวัน อุณหภูมิผิวฝ้าเพดานของหลังคาทั่วไปมีค่าสูงสุด คือ 38.23 องศาเซลเซียส รองลงมาคือหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 10 ซม. มีค่า 36.87 องศาเซลเซียส และหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. มีค่าต่ำสุดคือ 35.70 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน หลังคาทั่วไปมีอุณหภูมิในกล่องทดลองสูงสุดคือ 37.38 องศาเซลเซียส รองลงมาคือหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 10 ซม. มีค่า 35.69 องศาเซลเซียส และหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. มีค่าต่ำสุด คือ 35.22 องศาเซลเซียส ตามลำดับที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน การทดลองชุดที่ 2 เป็นการเปรียบเทียบหลังคาที่ใช้ช่องอากาศ20 ซม. ความยาว 4 ม. และ 12 ม. พบว่า ในช่วงเวลากลางวัน หลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. ความยาว 12 ม. มีอุณหภูมิผิวฝ้าเพดานสูงสุดคือ มีค่า 41.4 องศาเซลเซียส และหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. ความยาว 4 ม. มีอุณหภูมิผิวฝ้าเพดาน 40.99 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน หลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. ความยาว 12 ม. มีอุณหภูมิในกล่องทดลองสูงสุด คือมีค่า 39.22 องศาเซลเซียส และหลังคาที่มีระยะห่างช่องอากาศ 20 ซม. ความยาว4 ม. มีอุณหภูมิในกล่องทดลอง 38.55 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน ผลการวิจัยสรุปได้ว่า การปรับปรุงหลังคาเพื่อลดปริมาณการถ่ายเทความร้อนทำได้โดยการใช้ช่องอากาศใต้หลังคาเพื่อระบายอากาศ ช่องอากาศใต้หลังคาจะช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดให้น้อยลง ทำให้อุณหภูมิภายในอาคารคงที่มากขึ้นซึ่งเป็นการลดภาระการปรับอากาศในกรณีที่อาคารมีการปรับอากาศ เมื่อเปรียบเทียบหลังคาที่มีความยาวเท่ากันแล้ว ระยะห่างของช่องอากาศที่เพิ่มขึ้นสามารถลดอุณหภูมิผิวฝ้าเพดานและอุณหภูมิในกล่องทดลองได้มากขึ้น โดยหลังคาที่ใช้ช่องอากาศ10 ซม. สามารถลดอุณหภูมิผิวฝ้าเพดานได้ 1.45 องศาเซลเซียส และลดอุณหภูมิในกล่องทดลองได้ 1.69 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน หลังคาที่ใช้ช่องอากาศ20 ซม. สามารถลดอุณหภูมิผิวฝ้าเพดานได้ 2.53 องศาเซลเซียส และลดอุณหภูมิในกล่องทดลองได้ 2.16 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิสูงสุดของวัน เนื่องจากระยะห่างที่เพิ่มขึ้นจะช่วยลดแรงเสียดทานในช่องอากาศ สำหรับหลังคาที่มีความยาวเพิ่มขึ้นแต่มีระยะห่างของช่องอากาศเท่ากัน จะทำให้เกิดการสะสมความร้อนเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากปริมาณความร้อนที่เข้ามาเพิ่มขึ้นแต่อัตราการระบายออกยังคงเท่าเดิมหลังคาที่มีความยาว 12 ม. ทำให้อุณหภูมิผิวฝ้าเพดานสูงขึ้น 0.41 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิภายในกล่องทดลองสูงขึ้น 0.67 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับหลังคายาว4 ม. เพราะฉะนั้นหลังคาที่มีความยาวเพิ่มขึ้นควรมีระยะห่างของช่องอากาศมากขึ้นเพื่อเพิ่มอัตราการระบายอากาศให้เท่ากับหลังคาที่สั้น