Bay38 Building Features

เอกสารเผยแพร ภาคอาคารธรกจ หมวดท 1 : การออกแบบอาคารประหยดพลงงาน (Passive Design for Buildings)

ชดการจดแสดงท 38 : คณลกษณะของอาคาร (Building Features) หนา 1 จาก 45

หมวดท 1 : การออกแบบอาคารประหยดพลงงาน (Passive Design for Buildings)

ชดการจดแสดงท 38 คณลกษณะของอาคาร (Building Features)

อาคารอนรกษพลงงานเฉลมพระเกยรต : อาคารตวอยางดานการออกแบบอาคารประหยดพลงงานของประเทศไทย 1. หลกการของเทคโนโลย

การออกแบบอาคารแบบบรณาการ หมายถง กระบวนการออกแบบอาคารทคานงถงการผสมผสานวธในการออกแบบทกๆ ระบบเขาดวยกน หรอออกแบบใหทกๆระบบมความสอดคลองกน โดยมเปาหมายหลกเพอใหอาคารมประสทธภาพดานการประหยดพลงงานสงสด ขณะทมคาใชจายในการออกแบบและอาคารตา ซงแนวคดหลกกคอการใชปจจยธรรมชาตและปองกนความรอนเขาสกรอบอาคาร (Passive Design) เพอทจะใหมการใชพลงงานในระบบปรบอากาศในระดบตาสด

แนวคดการออกแบบอาคารแบบบรณาการสามารถแสดงไดดงรปท 1 ตอไปน



รปท 1 แสดงการออกแบบอาคารแบบบรณาการโดยแสดงใหเหนถงการใชประโยชนจาก ธรรมชาตและการปองกนความรอน (Passive Design) เขาสอาคารอยางเหมาะสม อาคารอนรกษพลงงานเฉลมพระเกยรต ซงตงอยบรเวณเทคโนธาน ตาบลคลองหา

อาเภอคลองหลวง จงหวด ปทมธาน ซงถอไดวาเปนอาคารตวอยางทมการออกแบบอาคารแบบบรณาการของประเทศไทย โดยมการใชพลงงานเพยง 1 ใน 3 ของอาคารทออกแบบทวไป ไดใชแนวคดในการออกแบบทงทางดาน Passive และ Active Design โดยแบงออกเปน 5 ดาน ดงตอไปน

1. การปรงแตงสภาพแวดลอมบรเวณรอบอาคารใหรมรน เยนสบาย 2. การเลอกรปทรงอาคารและการใชประโยชนจากปจจยธรรมชาตใหเกดการประหยดพลงงาน 3. การใชเทคโนโลยทเหมาะสมสาหรบสภาพภมอากาศรอนชนเพอลดความรอนเขาสอาคาร 4. การใชระบบและอปกรณประสทธภาพสง 5. การใชระบบตรวจสอบและควบคมอาคารใหมการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ

DesignedBuilding

A4

BuildingEnvelope

B3

DesirableBuilding

B5

PassiveBuilding

B4

BuildingConfigura-

tionB2

Micro -Climate

B1

Micro -Climate

A1

BuildingEnvelope

A3

(5)Air-

conditioningSystem

(3)Envelope

ComponentConsideration

(4)Indoor

EnvironmentConsideration

(2)Building

PlacementOrientation

(1)Site

Elements

เขตสบาย(C O M F O R T Z O N E)

Climate

BuildingConfigura-

tionA2

ร อนกว าอากาศภายนอก

เย นกว าอากาศภายนอก

แนวความค ดใหม ของการออกแบบท เน นการประหย ดพล งงาน(New Design Concept with Energy Awareness)

การออกแบบท วไปท ไม เน นการประหย ดพล งงาน(Common Design Practice)



สาหรบรายละเอยดแนวคดการประหยดพลงงานของแตละดานสามารถอธบายไดดงตอไปน

การปรงแตงสภาพแวดลอมบรเวณรอบอาคาร

รปท 2 แสดงการใชปจจยธรรมชาตปรบอณหภมแวดลอมอาคารใหมความเยนสบาย การปรงแตงสภาพแวดลอมโดยรอบอาคาร เปนขนตอนแรกทผออกแบบควรพจารณา

โดยมแนวคดทสาคญ คอ การทาใหสภาวะแวดลอมโดยรอบภายนอกอาคารมอณหภมลดตาลงกวาสภาพภมอากาศปกต และลดผลกระทบทเกดจากความรอนของรงสอาทตยในเวลากลางวน ซงจะมผลทาใหสามารถลดภาระในการทาความเยนใหกบตวอาคารได โดยมตวแปรทควรพจารณาใช ไดแก ตนไม พมไม พชคลมดน แหลงนา กระแสลม ความลาดเอยงของพนดน เปนตน



การเลอกรปทรงอาคารและการใชประโยชนจากธรรมชาต

รปท 3 แสดงรปทรงอาคารทมอตราสวนพนทผวตอพนทใชสอยในระดบตางๆ

รปทรงอาคารทดตองมอตราสวนพนทผวตอพนทใชสอยตาสด และมรปทรงโคงมน เพอลดการรวซมของอากาศภายนอกเขาสภายในอาคารซงเปนการลดภาระการทาความเยนของเครองปรบอากาศภายในอาคาร

รปท 4 แสดงรปทรงอาคารทมการรวซมของอากาศภายนอกเขาสอาคารในระดบตางๆ



ตวแปรทเกยวของกบตวอาคารทมผลตอการใชพลงงานในอาคารเปนอยางมากถดไปคอทศการ

วางตวอาคาร เพราะความรอนจากรงสอาทตยซงเปนทมาของภาระการทาความเยนจะแปรผนไปตามทศทางของดวงอาทตย โดยทศการวางตวอาคารทเหมาะสมควรหนดานแคบของอาคารไปทางทศตะวนออก-ทศตะวนตก เพอลดผลกระทบจากรงสแสงอาทตยตอนบายทมความรอนสงใหมากทสด

รปท 5 แสดงทศการวางตวอาคารทสอดคลองกบการโคจรของดวงอาทตย เพอลดรงสความรอนในทศตะวนออกและตะวนตก

นอกจากน การใชประโยชนจากแสงธรรมชาต สามารถทาไดหากอาคารมการออกแบบใหมชอง

เปดในทศทเหมาะสม (ทศเหนอ) และมมมลาดเอยงทเพยงพอตอการนาแสงสะทอนจากทองฟา (Diffuse Light) ดานบนเพอหลกเลยงภาระความรอนของระบบปรบอากาศทเพมขน

รปท 6 แสดงการมชองเปดรบแสงอาทตยทางดานขางและดานบน



การใชเทคโนโลยทเหมาะสมสาหรบสภาพภมอากาศรอนชนเพอลดภาระความรอนเขาสอาคาร ปจจยทสาคญในการออกแบบระบบเปลอกอาคารคอการพจารณาใชมวลสารและฉนวนปองกนความรอนอยางเหมาะสม โดยตองสามารถลดภาระความรอนและความชนผานกรอบอาคารไดทกทศทาง

รปท 7 แสดงภาระความรอนทเขาสกรอบอาคารในลกษณะตางๆ ความรอนทเขาผานเขาสกรอบอาคาร มหลายรปแบบ อาท การรวซมของความรอนความชน

ตามรอยแยกของกรอบอาคาร การแผรงสความรอนโดยตรงจากดวงอาทตยผานทางหนาตาง การนาและการแผรงสความรอนผานกรอบอาคารในสวนของผนงทบ หลงคา เสาและคาน

ดงนน การใชมวลสารทมคาความตานทานความรอนสง ไมวาจะเปนผนงทบ หรอผนงโปรงแสง

และการใชฉนวนกนความรอนเสรมบรเวณชนผนง หรอ ชองวางใตหลงคา จะเปนการปองกนและหนวงเวลา (Time-lag) ของความรอนทเขาสกรอบอาคารไดเปนอยางด



การใชระบบอปกรณประสทธภาพสง

รปท 8 แสดงงานวศวกรรมระบบไฟฟาและเครองกลทตองพจารณาการใช ระบบอปกรณประสทธภาพสง นอกจากการพจารณาการออกแบบอาคารโดยพงพาระบบธรรมชาต (Passive Design) ใหมาก

ทสดแลวนน การใชระบบอปกรณประสทธภาพสงเพอปรบสภาวะภายในอาคารใหมความสะดวกสบาย(Active Design) เปนความจาเปนทจะตองพจารณาเลอกใชอยางระมดระวงเนองจากสงผลโดยตรงตอการใชพลงงานโดยเฉพาะอยางยงในระบบปรบอากาศและระบบแสงสวาง ซงใชพลงงานกวา 60-80% ของการใชพลงงานในอาคารทงหมด



การใชระบบตรวจสอบและควบคมอาคารใหมการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ แนวคดทง 4 ดานขางตน เปนปจจยสาคญในขนตอนการออกแบบใหมการใชพลงงานในระดบ

ตาสด อยางไรกตามการใชพลงงานหลงการกอสรางและตดตงระบบอปกรณมความจาเปนอยางยงทจะตองมระบบตรวจสอบและควบคมอาคาร เพอใหมนใจไดวา การใชพลงงานของระบบอปกรณตางๆ ยงคงเปนไปตามสภาวะการออกแบบทมประสทธภาพสงสดตลอดเวลา

รปท 9 แสดงหองควบคมของระบบควบคมอาคารอตโนมต (Building Management System)

เนองจากระหวางการออกแบบไดมการตงสมมตฐาน เพอใหการใชงานของระบบอปกรณตางๆ

เปนไปอยางเตมพกด (Full Load) ดงนน ในการใชงานจรง การตรวจสอบและควบคมอาคารควรพจารณาในประเดนตางๆ ดงตอไปน • คาปรบตง (Set Point) และคาจรง (Actual Value) ทแสดงผล ณ ปจจบน เทยบกบคาออกแบบม ความเหมาะสมหรอไม อยางไร • สมรรถนะของระบบ/อปกรณทใชงาน ณ ภาระโหลด ณ เวลาตางๆ เปนอยางไร • พฤตกรรม (Load Profiles) ของการใชพลงงานไฟฟาของระบบและอปกรณตางๆสอดคลองกบ พฤตกรรมการใชงานอาคารหรอไม อยางไร • อณหภมและความชนภายนอกอาคาร มการบนทกทเพยงพอตอการนามาพจารณาถงผลของ ปจจยภายนอกตอระบบปรบอากาศหรอไม



2. การประยกตใชงานเทคโนโลย

สภาพทเหมาะสมในการใชงาน

จากหลกการและแนวคดของเทคโนโลยการออกแบบอาคารประหยดพลงงานขางตน สามารถสรปแนวทางปฏบตหรอสภาพการใชงานทเหมาะสมไดดงตอไปน พชพนธธรรมชาต

• ปลกตนไมขนาดใหญทมทรงแผกวางและพมใบโปรงบรเวณรอบๆ อาคาร เพอให รมเงาชวยลดความรอนทเกดจากรงสตรงจากดวงอาทตย (Direct Sun) แตไมกก เกบความชน • ใชไมพมเพอสรางสภาพแวดลอมทเยน โดยใหมลมพดผานทาใหเกดการระเหยของ นา • ปลกหญาหรอพชคลมดนเพอปองกนความรอนใหกบดน และทาใหอณหภมผวของ สภาพแวดลอมเยนลง

สภาพภมประเทศ

• ปรบความลาดเอยงของพนดนใหเอยงไปทางทศเหนอ (North Slope) เพอใหรบแสงแดดนอยลง

• ปรบแตงเนนดนรอบอาคารเพอชวยใหกระแสลมเยนสามารถพดผานตวอาคาร • ใชประโยชนจากอณหภมของดนทเยนกวาอากาศ โดยใหพนชนลางของอาคาร

สมผสกบผวดน หรอออกแบบใหผนงอาคารบางสวนอยใตดน • ใชแหลงนาขนาดใหญ (ความลกตงแต 1.5 เมตรขนไป) สรางความเยนใหแก

สภาพแวดลอม โดยใหมกระแสลมพดผานเพอทาใหเกดการระเหยของนา สภาพภมอากาศ

• การใชประโยชนจากลม (Cross Ventilation) สาหรบประเทศไทยมกระแสลมหลก มาจากทศใต/ตะวนตกเฉยงใตในฤดรอน และจากทางทศเหนอ/ตะวนออกเฉยงเหนอ ในฤดหนาว จงควรวางอาคารและชองเปดใหขวางทศทางลม • ควรออกแบบใหอาคารมชองทางใหลมเขาและลมออกทมขนาดเหมาะสม โดยใหลม พดผานชวงตวผอยภายในอาคาร (บรเวณทไมมการปรบอากาศ)



ตวอาคาร

• หนดานแคบของอาคารไปทางทศตะวนออก-ตะวนตก หรอใหดานแคบของอาคาร หนไปทางทศทไดรบแสงอาทตยตอนบาย (ทศตะวนตกเฉยงใต) • ใชการวางทศทางอาคารของอาคารประกอบกบการปลกตนไมรอบอาคารในการ กาหนดทศทางลมใหพดผานอาคาร • วางอาคารใหตงฉากกบทศทางลม โดยพจารณาความเรวและทศทางของลมในแต ละฤดกาล เพอใชประโยชนจากลมธรรมชาตไดอยางมประสทธภาพ • อดหรอปดรอยตอในสวนตางๆ ของอาคารเพอลดการรวซมของอากาศ เชน ตามวง

กบหนาตางและประต ระหวางผนงกบฐานราก ระหวางกาแพงกบหลงคา รอยตอระหวางผนง ชองเจาะทพน ผนงหรอหลงคาสาหรบการเดนทอตางๆ ฯลฯ ใหสนทดวยซเมนตและซลโคน

รปทรงอาคาร

• มอตราสวนพนทผวตอพนทใชสอยตาสด หรอการออกแบบใหกรอบอาคารมเสน รอบรปนอย • มการรวซมของอากาศตา แตยอมใหมการไหลเวยนอากาศผานผวอาคาร • ในกรณทอาคารมรปทรงเรยวยาว ควรวางอาคารในแนวทศตะวนออก-ตะวนตก

ตาแหนงชองเปด

• ใชแสงธรรมชาตใหมากทสด โดยเฉพาะแสงกระจาย (Diffuse Light) หลกเลยง แสงแดด (Direct Sun) • ควรลดปรมาณกระจกทางดานทศตะวนออกและตะวนตกใหเหลอนอยทสด เพอลด ความรอนทเขาอาคารและการระคายเคองในการมองเหน (Glare) • ตดตงอปกรณบงแดด (Shading Device) แบบถาวรเหนอกระจกเพอบงรงสอาทตย โดยตรง (Direct Solar Radiation) หรอพจารณาใชการออกแบบภมทศน (Landscape) ชวยในการบงแดด และจากดปรมาณกระจกในทศตะวนออกและ ตะวนตกใหมนอยทสด เพราะบงแดดไดยากกวากระจกทางดานทศใต • ไมควรมชองแสงขนาดใหญบนหลงคา (Skylight) ยกเวนกรณทไดมการออกแบบให สามารถปองกนรงสตรงไดอยางสมบรณ • การออกแบบอปกรณบงแดดมผลกบการใชแสงสวางธรรมชาตภายในอาคาร โดยตรง ดงนนจงควรพจารณาควบคกนไป



• ใหแตละหองมทางเขาออกของลมโดยใหทางลมออกอยสงเพอใหเกดการลอยตว ของอากาศรอน (Stack Effect)

ผนงทบ

• เพมความสามารถในการตานทานความรอนใหกบผนง (คา R สง) หรอคา สมประสทธการถายเทความรอน (U-Value) ตา โดยการตดตงหรอบฉนวนกนความรอนทผนงดานนอกของอาคาร หรอใชผนง 2 ชนมชองวางอากาศ (Air-Gap) ระหวางชนของผนงเปนอากาศหรอฉนวนเพอกนความรอน ในบางกรณทมความเหมาะสมเชน ไมตองการใชระบบปรบอากาศในอาคาร อาจออกแบบผนงใหมมวลสารทหนวงความรอนได 12 ชวโมง เพอปรบปรงสภาวะนาสบายและเพมประสทธภาพของอาคารโดยเฉพาะผนงทางทศตะวนตกทไดรบความรอนมาก

• อาคารปรบอากาศทมการเปดและปดเครองปรบอากาศระยะยาว อาจพจารณาใชผนงทมการผสมผสานของมวลสารและฉนวนอยางเหมาะสม โดยใหมวลสารอยดานนอก ตดตงฉนวน ในดานในผนงอาคาร และใชฉนวนสะทอนความรอนเพมคา R ใหชองวางอากาศระหวางผนง

• อาคารปรบอากาศทมการเปดและปดเครองปรบอากาศระยะสน ควรใชผนงทมมวลสารนอย ตดตงฉนวนความรอนและใชวสดทมการสะสมความรอนความชนนอย ตวอยางเชน ผนงระบบฉนวนกนความรอนภายนอก (External Insulation and Finished System : EIFS)

• สของผนงภายนอกอาคารควรเปนสออน หรอใชวสดผวมนเพอสะทอนความรอน • ในกรณของอาคารขนาดใหญ ทมความหนาของผนงบรเวณแกน (Core) หรอชอง

ลฟตหนามาก ควรใหอยในทศตะวนตก เพอใชเปนสวนปองกนความรอน (Buffer Zone) ทรอนจดในชวงบาย

• ทาทบงแดดเพอใหผนงอยในรมเงาตลอดทงวน โดยเวนชองวางระหวางทบงแดดกบผนงเพอลดการสะสมความรอน

• ผนงทมการเลนผว (Texture) เพมพนทผว เพอลดผลกระทบจากความรอน หลงคาทบ

• เพมความสามารถในการตานทานความรอนใหกบหลงคา (คา R สง) โดยการตดตงหรอบฉนวนกนความรอนใตหลงคาหรอระหวางชนฝาเพดานกบหลงคา โดยอาจมชองระบายอากาศเพอระบายอากาศรอนจากใตหลงคาออกสภายนอกอาคาร



• ตดตงแผนฟลมอลมนม (Reflective Aluminum Film) บางๆ ทสะทอนความรอนได ไวทดานลางของหลงคา

• เลอกใชหลงคาสออนเพอสะทอนรงสอาทตย • หลกเลยงการทาชองแสงบนหลงคา (Skylight) แตถาตองมควรทาแผงบานเกลดบง

แสงแดดและตดตงใหถกทศทาง เพราะความรอนมากกวา 90%มาจากการแผรงสความรอนของหลงคาเขามายงภายในอาคาร

• วสดหลงคาอาคารควรเปนวสดทมมวลสารนอย มการดดกลนและสะสมความรอนตา มคาความตานทานความรอนสง (Rสง)

• ใหลอนของกระเบองหลงคาขวางกบการโคจรของดวงอาทตย (ตะวนออกไปตะวนตกออมใต) เพอบงแดดใหกนและลดความรอน

• ออกแบบเปนหลงคาจว หรอเพมชองวางใตหลงคา หรอทาเปนหลงคา 2 ชน หรอหลงคาทรงสงระบายอากาศรอนออกดานบน ไมควรเปนหลงคาแบนราบและหนา

ฉนวนกนความรอน

• ใยแกว หรอ ไฟเบอรกลาส มคณสมบตในการกนความรอนไดด มคาการกนไฟไดสงถง 300 องศาเซลเซยส และกนเสยงไดดวยแตไมทนตอความชน

• รอควล กนความรอนเทยบเทาฉนวนใยแกว แตทนไฟไดดกวา และดดซบเสยงไดด แตไมทนตอความชน

• โฟมชนดตางๆ มคณสมบตในการกนความรอนไดด (ใกลเคยงกบฉนวนใยแกวและรอควล)และกนนาได แตไมทนตอรงสอลตราไวโอเลต (UV) และความรอนสงๆ (จดหลอมเหลวมกตากวา 100 องศาเซลเซยส)

• เซลลโลสกนความรอนดพอๆกบใยแกวและรอควล ตองใสสารกนไฟลามเพราะทาจากเยอไมและกระดาษ

• อลมนมฟอยลใหมประสทธภาพในการกนความรอน ตองทาใหมชองวางอากาศระหวางแผนฟอยลกบฝาเพดานไมนอยกวา 1 นว เพอเพมคาความเปนฉนวน

กระจก

• ใชกระจกทมคาสมประสทธการบงแดด (Shading Coefficient : SC) ตา เพอลดปรมาณรงสอาทตย (คลนสน) ทผานกระจกเขาสภายในอาคารและเปลยนเปนความรอน (คลนยาว)



• ใชกระจกทมคาการสองผานของแสง (Light Transmittance : LT) ในชวงคลนทจาเปนตอการมองเหน (Visible Light) สงมากพอทจะนาแสงธรรมชาตมาใชประโยชนในอาคารได (LT ไมควรนอยกวา 20%)

• ควรพจารณากระจกทมอตราสวน LSG (Light-to-Solar-Gain Ratio) สง คา LSG เปนคาทใชเปรยบเทยบปรมาณของแสงสวางกบปรมาณความรอนทผานกระจก (LT/SC) ดงนนถากระจกมคา LSG มากกวา 1 แสดงวามแสงสวางผานเขามาภายในอาคารมากกวาความรอน และเปนกระจกทเหมาะสมสาหรบนาแสงธรรมชาตเขามาใชภายในอาคาร

• ใชกระจกทมคาสมประสทธการถายเทความรอนรวม (U) ตา เพอลดปรมาณความรอนทเกดจากนา (Conduction) จากภายนอกเขาสภายในอาคาร เชน กระจก 2 ชน (Double Glazing) หรอ 3 ชน (Triple Glazing) เปนตน

• ควรเลอกวสดกระจกทมคา SHGC (Solar Heat Gain Coefficient) ตา คา SHGC เปนผลรวมของรงสอาทตยทสงผานกระจกกบสวนของรงสทถกดดซบอยภายในกระจก โดยเฉพาะอยางยงสาหรบผนงทางดานทศตะวนออก ตะวนตก และใต เพอปองกนรงสอาทตยและเพอความสบายตาของผใชงานอาคาร

• พจารณาอทธพลของอณหภมผวกระจกเมอไดรบความรอน ซงเกดจากการแผรงสเขาสภายในอาคารและมผลตอคาเฉลยของอณหภมผวโดยรอบ (Mean Radiant Termperature : MRT) ทาใหมผลตอสภาวะนาสบายของผใชอาคาร

• กระจกตดแสง (Tinted Glass) ลดแสงจาและความรอน ถาทองฟามดมวจะทาใหแสงสวางเขาสอาคารไดไมเพยงพอ

• กระจกดดกลนความรอน (Heat Absorbing Glass) ดดซมความรอนได 45% และถามทกนแดดใหกระจกอยในรมจะลดความรอนไดถง 75%

• กระจกเคลอบผวสะทอนแสง (Reflecting Metallic Coating) ลดทงความรอนและแสงสวาง มคา R มากกวากระจกดดกลนความรอน แตขณะเดยวกนกจะแผกระจายความรอนใหกบภายในหอง ดงนนจงเหมาะสมกบเมองหนาวมากกวา

• กระจกสองชน (Double Glazing) ลดความรอนไดถง 80% และยอมใหแสงสวางผานเขามาไดมาก ลดแสงจา ปองกน UV แตราคาคอนขางสงเมอเทยบกบกระจกชนดอนๆ เชน กระจก Heat Stop ใชกบอาคารสวนปรบอากาศ มคา SC ตา แสงสวางผานเขามาไดมาก แตความรอนผานไดนอย มคาการนาความรอนตา (เปนกระจก 2 ชน มกาซเฉอยบรรจอยตรงกลาง)

• กระจกตดฟลม Low E (Low Emissivity) หรอฟลมทมคาสมประสทธการแผรงสตา และเคลอบ Sun Protection ทมคาสมประสทธการบงแดดตา จะชวยลดความรอนเขาสอาคารไดมาก



• กระจกลามเนต ใชกบอาคารสวนไมปรบอากาศ เพอประโยชนในการนาความรอนออกสภายนอกอาคาร

• หามใชกระจกทมคาสมประสทธการสะทอนรงสอาทตย (Reflectance) เกนกวา 0.2

รปท 10 แสดงภาระความรอนทผานเขาสอาคารโดยประมาณของกระจกชนดตางๆ ระบบแสงสวาง การประหยดพลงงานในระบบแสงสวางเปนสงทดแตตองระมดระวงในเรองของคณภาพแสง มเชนนนแลวอาจทาใหประสทธภาพในการทางานลดลง ตลอดจนอบตเหตทอาจเกดขน โดยคณภาพของแสงสวางทด จะประกอบดวย

1. การมระดบแสงสวางทเพยงพอ 2. การมความสมาเสมอของการสองสวางและความสวาง 3. การมสของแสงทใหความถกตองของสในการมองเหน 4. การควบคมแสงบาดตา 5. การควบคมทศทางของแสง

การประหยดพลงงานของแสงสวาง สามารถทาไดโดย 1. การปดเมอไมใชงาน หรอการตดตงอปกรณควบคมการเปดปดแสงสวาง การ

ปรบหรแสงสวางโดยการลดหลอดหรอใชอปกรณปรบหรแสงสวาง เปนตน



2. การใชหลอดและอปกรณประสทธภาพสงทเหมาะสมกบพนทใชงาน การใชแสงธรรมชาตมาชวย การหมนทาความสะอาดโคมไฟและหลอดไฟ การเลอกใชสผนงหอง และสเฟอรนเจอรทมสออน เปนตน

คาศพททควรพจารณาสาหรบระบบแสงสวาง มดงตอไปน • ประสทธผลการสองสวางของหลอด (Lamp Luminous Efficacy) คออตราสวน

ระหวางปรมาณของแสงทหลอดเปลงออกมาได (ปรมาณฟลกซการสองสวางทออกจากหลอด โดยทวไปวดทคาฟลกซการสองสวางเรมตน คอ หลงหลอดทางาน 100 ชวโมง) ตอกาลงไฟฟาทหลอด ซงจะเรยกวา คาประสทธผลการสองสวางของหลอด มหนวยเปน ลเมนตอวตต ซงยงมากยงด

• คาประสทธภาพของโคมไฟ (Luminaire Efficiency) เปน คาทใชบอกประสทธภาพการใหแสงของโคมไฟ ซงมาจากอตราสวนของแสงโดยรวมทออกจากโคมเมอเทยบกบแสงทออกจากหลอดทตดตง เชน โคมฟลออเรสเซนตตะแกรงโดยทวไป อาจจะมคาประสทธภาพของโคมไฟ ประมาณ 60% แตโคมฟลออเรสเซนตแบบประสทธภาพสงจะมคาประสทธภาพไดสงมากถง 80% หมายความวา หากหลอดเปลงแสงออกจากหลอดคดเปน 100% เมอนาหลอดประเภททเหมาะสมกบโคมไฟดงกลาวไปตดในโคมประสทธภาพสงกจะใหแสงออกมาจากโคมไฟมากถง 80%

ระบบปรบอากาศ พจารณาภาวะอากาศททาใหผอยอาศยเกดสภาวะนาสบาย (Comfort) จากเกณฑเบองตนตอไปน

1. ระดบอณหภม 24 + 2 องศาเซลเซยส 2. ความชน 55 + 5% RH 3. ความเรวลมในพนท 15-25 ฟตตอนาท 4. ปรมาณอากาศบรสทธ ทเขามาเตมทดแทนปรมาณอากาศทถกดดทงออกไป

หรอปรมาณ CO2 ในพนท ไมควรเกน 2% หรอ 200 ppm

ทงนเกณฑดงกลาว อาจขนกบกจกรรมทดาเนนอยซงจะแตกตางกนออกไปในแตละพนท อยางไรกตามระบบปรบอากาศททางานจะตงอยบนพนฐานททาใหเกดสภาวะนาสบายดงกลาว ดงนน การประหยดพลงงานในระบบปรบอากาศจงตองพจารณาถงการออกแบบและเลอกใชระบบ และลกษณะการใชงานทไมเหมาะสมตางๆ ดงตอไปน



• เครองปรบอากาศแบบแยกสวนขนาดเลกทวางขายโดยทวไป ไมเหมาะกบอาคารขนาดใหญ เนองจาก ไมมการเฉลยภาระความเยน (Cooling Load Sharing) ทาใหประสทธภาพโดยรวมตา และมความตองการไฟฟามาก นอกจากนเครองระบายความรอน (Condensing Unit) ทตดตงรอบอาคารจะทาใหเกดความรอนสะสมรอบอาคาร

• เครองปรบอากาศแบบทมการระบายความรอนดวยอากาศทมขนาดใหญ ไมเหมาะกบการใชงานทวไป ทมชวโมงการทางานมาก เนองจากประสทธภาพโดยรวมตา

ศกยภาพการประหยดพลงงาน

การใชพลงงานของอาคารโดยรวมของอาคารประหยดพลงงาน โดยคานงถงแนวคดทง

5 ดาน ขางตน เมอเทยบกบการออกแบบอาคารโดยทวไป โดยไมไดคานงถงประสทธภาพทางพลงงาน จะอยในระดบทตากวาประมาณ 30-60% ซงหากพจารณาการใชพลงงานรวมของทงอาคาร (kWh/m2yr) แลวพบวามคาตากวาเกณฑการใชพลงงานรวมทงปของอาคารอางอง คอนขางมาก



กลมเปาหมายการประยกตใชเทคโนโลย

• สถาปนก วศวกรผออกแบบ • เจาของกจการ • นสต และนกศกษาในสาขาวชาทเกยวของ เชน วศวกรรมศาสตร สถาปตยกรรมศาสตร • ประชาชนผสนใจทวไป

ผลกระทบตอสงแวดลอม ไมม



3. ตวอยางขอมลดานเทคนคของเทคโนโลย

• ตวอยางคณลกษณะเฉพาะดานเทคนคของวสดอปกรณประหยดพลงงาน ตารางท 1 : แสดงตวอยางคณสมบตของกระจกใสและกระจกส (Clear & Tinted Glass)



ตารางท 2 : แสดงตวอยางคณสมบตของกระจก Low-E



ตารางท 3 : แสดงตวอยางคณสมบตของกระจกสะทอนรงสอาทตย



รปท 11 แสดงลกษณะการสงผานความรอนของกระจกสะทอนรงสอาทตย



ตารางท 4 : แสดงคณสมบตของอฐมอญ

รปท 12 แสดงผนงกออฐมอญ 2 ชนเวนชองวางตรงกลาง (ควรมากกวา 10 ซม.)



ฉาบปนแบบเทปนและใสฉนวนระหวางอฐมอญ 2 ชน ตารางท 5 : แสดงคณสมบตของคอนกรตบลอก

รปท 13 ผนงคอนกรตบลอกทาเปนผนงประกอบกบผนงมวลสารนอย (ยปซมบอรด,ไมอด,ไฟเบอรบอรด) ทงแบบทมการใสฉนวนไวภายในและไมมฉนวน



ตารางท 6 : แสดงคณสมบตของคอนกรตมวลเบา

รปท 14 แสดงการใชคอนกรตมวลเบาเฉพาะหองทปรบอากาศ และใชวสดผนงทวไปกบบรเวณทไมปรบอากาศ โดยใชการระบายอากาศดวยลมธรรมชาต



ตารางท 7 : แสดงคณสมบตของกระจกเขยวตดแสง (Heat Absorbing Glass)



ตารางท 8 : แสดงคณสมบตของยปซมบอรด

รปท 15 แสดงการใชยปซมบอรดทาเปนผนงประกอบโดยอาจเพมฉนวนชนดอนคนกลาง



ตารางท 9 : แสดงคณสมบตของไฟเบอรบอรด

รปท 16 แสดงการนาแผนไฟเบอรบอรดมาทาเปนผนงประกอบ



ตารางท 10 : แสดงคณสมบตของเซรามคโคทตง



ตารางท 11 : แสดงคณสมบตของใยแกว



รปท 17 แสดงการตดตงฉนวนใยแกวภายในโครงเครา เปนผนงประกอบรวมกบวสดอน



ตารางท 12 : แสดงคณสมบตของฉนวนโฟม



ตารางท 12 : แสดงคณสมบตของฉนวนโฟม (ตอ)

รปท 18 แสดงการใชงานฉนวนบรเวณหลงคา และผนง



ตารางท 13 : แสดงคณสมบตของอลมนมฟอยล

รปท 19 แสดงพนททมการใชอลมนมฟอยล



ตารางท 14 : แสดงการเปรยบเทยบคณสมบตของวสดประกอบอาคาร



ตารางท 14 : แสดงการเปรยบเทยบคณสมบตของวสดประกอบอาคาร (ตอ)


















4. กรณศกษา หมวดท 1 : การออกแบบอาคารประหยดพลงงาน (Passive Design for Buildings) 8: คณลกษณะของอาคาร (Buildings Features) กรณศกษา คณลกษณะของอาคาร (Buildings Features) ขอมลบรษท มหาวทยาลยชนวตร สถานทตง 99 หม 10 บางเตย อ.สามโคก จ.ปทมธาน 12160 โทรศพท 02-599-0000 รปแบบธรกจ มหาวทยาลยการศกษา เทคโนโลยทตดตง การออกแบบอาคารประหยดพลงงาน (Passive Design for Buildings)

จากวตถประสงคหลกทผออกแบบตองการใหอาคารตางๆ ในมหาวทยาลยชนวตรมศกยภาพสงสดในการใชงาน ประหยดพลงงานและเหมาะสมกบภมอากาศรอนชนของประเทศไทย เพอใหผใชอาคารม

คณภาพชวตทดและนกศกษาสามารถใชประโยชนอาคารในการเรยนรไดอยางมประสทธภาพ

ผออกแบบจงตองมความเขาใจในแนวคดและกรรมวธการออกแบบทถกตองเหมาะสมเพอให

ตอบสนองความตองการดงกลาวไดอยางสมบรณ ปจจบนมหาวทยาลยชนวตรไดกอสรางเสรจแลวการดแลสภาพภายในอาคารเปนไปอยางสมบรณ ทาใหสามารถพจารณาและประเมนผลดานตางๆ ดงน ดานการออกแบบอาคาร

ในมหาวทยาลยชนวตรไมวาจะเปนอาคารเรยนรวม อาคารธรรมสถาน อาคารปฎบตการรวมและโภชนาการ และอาคารหอพกนกศกษาลวนมการออกแบบเพอใหผใชอาคารอยในสภาวะสบายอยาง เหมาะสมกบการประกอบกจกรรมในพนท คอไมรสกรอนหรอหนาวเกนไป มความชนสมพนธทเหมาะสมสงผลใหผใชอาคารคอ นกศกษาและคณาจารยมสมาธในการเรยนรและการทางานสง ผลลพธเหลานเกดจากการออกแบบทเขาใจถงปจจยตางๆทเกยวของอยางสมบรณ ปจจยดงกลาวประกอบไปดวย 1.การเลอกรปแบบอาคารทเหมาะสม รปแบบอาคารทดตองมความเหมาะสมกบการใชงานทเกดขนภายในอาคาร ดงนนรปทรงของอาคารตางๆในมหาวทยาลยชนวตรจงมความแตกตางกนไปตาม



สภาพการใชงานและกจกรรมทเกดขนตวอยางเชน อาคารเรยนรวมเปนรปทรงกลมเพอปองกนการรวซมของอากาศและลดอตราสวนระหวางพนทเปลอกอาคารตอพนทใชสอยเปนหลก อาคารโภชนาการตองการ

ใหตวอาคารสามารถนาปจจยธรรมชาตเขามาใชในภายในอาคารไดมากทสดจงมผงพนเปนรปครงวงกลมทเอออานวยตอการใชประโยชนจากปจจยธรรมชาตไดจากทกทศทางเปนตน การเลอกรปแบบอาคารทเหมาะสมจงเปนการแกปญหาทตนเหตและเปนแนวทางสาคญในการสรางอาคารใหมประสทธภาพสงขน

2.การใชวสดปองกนความรอน-ความชน การเลอกใชวสดทสามารถปองกนความรอนและความชนจากภายนอกไดดเพอใหอาคารตางๆอยในสภาวะนาสบาย การออกแบบอาคารดวยวสดทเหมาะสมกบสภาพภมอากาศของประเทศไทยจงเปนสงจาเปนเพอผลในการประหยดพลงงานและคณภาพชวตสงสดของผใชอาคาร

3.การเลอกใชอปกรณทมประสทธภาพสงสด ไดแก ระบบไฟฟาแสงสวาง อปกรณ หรอเครองใชไฟฟาอนๆรวมทงระบบปรบอากาศทใชการระบายความรอนจากนาในสระการใชอปกรณทมประสทธภาพสงและมความเหมาะสมกบสภาพแวดลอมจะชวยประหยดพลงงานทตองใชในอาคารไดมาก

4.ระบบควบคมทมประสทธภาพ การเลอกใชระบควบคมทมประสทธภาพและเหมาะสมกบผใชอาคาร ระบบตางๆในมหาวทยาลยชนวตรเปนระบบทมประสทธภาพสงแตออกแบบใหสามารถบารงรกษาไดงาย สงผลใหงานระบบตางๆมประสทธภาพสงขน แตมคาใชจายนอยลง

การจดพนทใหเหมาะสมกบกจกรรม แนวคดในการจดแบงพนทและควบคมสภาพอากาศใหเหมาะสมกบการประกอบกจกรรมแตละ

ประเภทนอกจากจะทาใหอาคารตางๆภายในมหาวทยาลยชนวตรเกดการการประหยดพลงงานสงสดแลว ยงคานงการใชงานของผใชอาคารใหเหมาะสมกบการทากจกรรมตางๆโดยแบงพนทออกเปน 4 สวน คอ

• พนทธรรมชาต เปนพนทภายนอกอาคารทมการเปลยนแปลงไปตามสภาพแวดลอม เหมาะสมสาหรบการประกอบกจกรรมกลางแจง

• พนทควบคมดวยธรรมชาต เปนพนทภายในอาคารทปรงแตงดวยปจจยทางธรรมชาต ทาใหรสกเยนลงกวาพนทธรรมชาตอกระดบหนง

• พนทกงควบคมสภาพแวดลอม เปนพนทภายในอาคารทมการควบคมสภาพแวดลอมภายในดวยระบบเครองกลบางพอสมควร โดยมการปรบอากาศบางเลกนอยดวยการการกระจายลมเยนบางๆ



• พนทควบคมสภาพแวดลอม เปนพนทควบคมดวยระบบปรบอากาศอยางสมบรณแบบ เหมาะสมกบการประกอบกจกรรมทตองใชสมาธสง เชน การเรยนในหองเรยน การสมมนา การประชม ฯลฯ

ดานการประหยดพลงงาน การศกษาถงศกยภาพของโครงการในดานการประหยดพลงงานมหลายวธการตามความเหมาะสมไดแก 1.คาการถายเทความรอน(OTTV, RTTV) การคานวณการถายเทความรอนรวมของเปลอกอาคารหรอคา OTTVและ RTTV เปนวธการหนงทจะบงชถงประสทธภาพของอาคารใดๆ ในดานการประหยดพลงงาน สาหรบโครงการมหาวทยาลยชนวตรไดเลอ อาคารเรยนรวมมาเปนตวอยางเพอใชในการประเมมนเพอตรวจสอบประสทธภาพภายในการปองกนความรอนจากสภาพแวดลอมภายนอกของอาคารปรบอากาศ ผลจากการคานวณคาการถายเทความรอนของเปลอกอาคารพบวา อาคารเรยนรวมของมหาวทยาลยชนวตร มประสทธภาพในดานการปองกนการถายเทความรอนของบรเวณปรบอากาศดกวามาตรฐานภายในประเทศประมาณ 4 เทาทงจากกรอบอาคารและหลงคา

ประเภทอาคาร OTTV(วตต/ตร.ม) RTTV(วตต/ตร.ม) อาคารเกา 55 25 อาคารใหม 45 25

มหาวทยาลยชนวตร 10.16 5.91 แสดงการเปรยบเทยบคา OTTVและ RTTV ของมหาวทยาลยชนวตรกบมาตรฐานประเทศไทย

2.ปรมาณการใชพลงงาน การประเมนศกยภาพดานการใชพลงงานของโครงการมหาวทยาลยชนวตรทาไดโดยการเปรยบเทยบกบอาคารทมพนทเทากนทใชระบบการกอสรางและเทคนคทวไปในปจจบนคาความแตกตางทเกดขนสามารถบงบอกถงศกยภาพทแทจรงของอาคารภายในโครงการไดอยางชดเจนเมอเปรยบเทยบปรมาณการใชพลงงานไฟฟาตอหนงหนวยพนทอาคารมหาวทยาลยชนวตรกบอาคารทวไปพบวามผลดงน

จากการคานวณเบองตนเพอเปรยบเทยบปรมาณการใชพลงงานไฟฟารวมของระบบปรบอากาศ

และระบบแสงสวางในเวลา 1 ป พบวามหาวทยาลยชนวตรมความตองการใชพลงงานประมาณ 50 กโลวตต-ชวโมงตอตารางเมตร ในขณะทอาคารทวไปทมพนทเทากนตองการใชพลงงานมากถง 250 กโลวตต-ชวโมงตอตารางเมตร นนคออาคารมหาวทยาลยชนวตรสามารถประหยดพลงงานไฟฟาลงไดประมาณ 5 เทาเมอเทยบกบอาคารทวไป



ประเภทของพลงงาน การใชพลงงานของอาคารทวไป (วตต/ตร.ม)

การใชพลงงานของ มหาวทยาลยชนวตร

(วตต/ตร.ม) พลงงานทใชในระบบไฟฟา แสงสวาง 16 6

พลงงานทใชในระบบปรบอากาศ 105 15 รวม 121 21

การใชพลงงานของอาคาร กโลวตต-ชวโมงตอตารางเมตรตอป

อาคารทวไป 287.4 มหาวทยาลยชนวตร 49.8

เปรยบเทยบการใชพลงงานไฟฟาของมหาวทยาลยชนวตรเมอเทยบกบอาคารทวไป

ดานการลงทนและบารงรกษา

ผลจากการใชเทคนคในออกแบบ การวจยและการใชวสดททนสมย ทาใหอาคารตางๆภายในมหาวทยาลยชนวตรเปนอาคารทเหมาะสมกบภมอากาศแบบรอนชน มประสทธภาพและสามารถประหยดคาใชจายในดานตางๆ คอคาลงทนกอสราง คาพลงงานและคาบารงรกษามากกวาอาคารทใชระบบการกอสรางทวไปและเมอนามาเปรยบเทยบกนแลวสามารถสรปไดผลดงน จากแนวคดของการออกแบบประสานระบบทเนนการประหยดพลงงานสงผลใหมหาวทยาลยชนวตรมขนาดของระบบปรบอากาศเลกกวาอาคารทวไปทมพนทเทากนประมาณ 1,500 ตนเมอคดคาลงทนในสวนของเครองปรบอากาศประมาณ 50,000บาทตอตนจะพบวามหาวทยาลยชนวตรสามารถประหยดคาใชจายลงไดประมาณ 75 ลานบาท แตตองไปเพมคาใชจายสาหรบกระจกและผนงภายนอกเปนเงนประมาณ 25 ลานบาท สรปกคอ มหาวทยาลยชนวตรมคาใชจายลดลง 50 ลานบาท ดงน

• ลดคาลงทนเครองปรบอากาศลง 75,000, 000 บาท • เพมมลคาเปลอกอาคารขน 25,000,000 บาท • สามารถประหยดคาลงทน 50,000,000 บาท



รายการ มหาวทยาลย ชนวตร

มาตราฐานตามพ.ร.บการสงเสรมอนรกษพลงงาน

คาเฉลยของอาคาร ทวไป

คาการถายเทความรอน(OTTV) 10.16(วตต/ตร.ม) 45(วตต/ตร.ม) 55(วตต/ตร.ม) คาการถายเทความรอน( RTTV) 5.91(วตต/ตร.ม) 25(วตต/ตร.ม) 25(วตต/ตร.ม) การใชพลงงานของระบบไฟฟา แสงสวาง

6(วตต/ตร.ม) 16(วตต/ตร.ม) 16(วตต/ตร.ม)

ภาระการทาความเยนของ ระบบปรบอากาศ

45 (ตร.ม/ตนความเยน

ไมไดกาหนด 12.5 (ตร.ม/ตนความเยน)

ขนาดของเครองปรบอากาศ 650ตนความเยน ไมไดกาหนด 1250ตนความเยน พลงงานทใช 1.684 MW/H ไมไดกาหนด 9.703 MW/H คาใชจายไฟฟา 4.21ลานบาท/ป ไมไดกาหนด 24.25ลานบาท/ป หมายเหต พนทใชสอยอาคาร 33,000 ตารางเมตร

• แหลงขอมลอางอง

1. “คมอการออกแบบอาคารทมประสทธภาพดานการประหยดพลงงาน (Energy Efficient Design Guideline)”, จดทาโดย สถาบนเทคโนโลยแหงเอเชย (AIT) เสนอ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (พพ.) และ Danish International Development Assistance (DANIDA), กรกฎาคม 2547

2. ศ.ดร.สนทร บญญาธการ,“อาคารอนรกษพลงงานเฉลมพระเกยรต”, กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2545

3. “รายงานฉบบสดทายโครงการปรบปรงขอกาหนดการใชพลงงานในอาคารควบคม”,จดทาโดย สถาบนเทคโนโลยแหงเอเชย (AIT) เสนอ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (พพ.) และ Danish International Development Assistance (DANIDA), กรกฎาคม 2547

4. “เอกสารเผยแพร แนวทางการเลอกใชวสดกอสรางและฉนวนเพอการอนรกษพลงงาน”, กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน

Documents

Bay38 Building Features