ประสิทธิภาพด้านพลังงานและแสงสว่างธรรมชาติของแผ่นหลังคาโปร่งแสงแอโรเจลในอาคารคลังสินค้าตามเกณฑ์ sDA

บทคัดย่อ

การใช้พลังงานแสงสว่างจากการส่องสว่างสำหรับการปฎิบัติงานในคลังสินค้าเป็นปัญหาหนึ่งของการใช้พลังงานในอาคารคลังสินค้า ประกอบกับการออกแบบคลังสินค้าในปัจจุบันยังมีการใช้ประสิทธิภาพจากแสงธรรมชาติได้ไม่เต็มที่ เนื่องจากการใช้แสงธรรมชาติในตอนกลางวันที่ส่องผ่านจากแผ่นโปร่งแสงด้านบนหลังคาจะทำให้เกิดความร้อนภายในอาคารและส่งผลกระทบกับการใช้พลังงานทำความเย็นที่สูงขึ้นในกรณีที่อาคารคลังสินค้าควบคุมอุณหภูมิ

            งานวิจัยนี้ได้ศึกษาอาคารคลังสินค้าขนาด 23,200 ตารางเมตรความสูง 10.00 ม. เป็นกรณีศึกษา โดยนำเสนอแนวทางการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการนำแสงธรรมชาติเข้ามาใช้เพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้าแสงประดิษฐ์และเปรียบเทียบกับการใช้พลังงานทำความเย็นภายในคลังสินค้าและประเมินผลด้วยการใช้ข้อกำหนดของค่า Spatial Daylight Autonomy (sDA) ตามเกณฑ์ LEED V4 หัวข้อ Daylight โดยใช้โปรแกรม DesignBuilder ช่วยจำลองผลซึ่งมีตัวแปรคือ ค่าสัมประสิทธ์การถ่ายเทความร้อนรวม (U-Value) ค่าปริมาณแสงส่องผ่าน Visible Light Transmission (VLT) อัตราส่วนพื้นที่หลังคาโปร่งแสงต่อพื้นที่ทั้งหมดของหลังคาส่วนที่พิจารณา Skylight Area Ratio (SRR) และค่าการส่งถ่ายความร้อนจากรังสีอาทิตย์ Solar Heat Gain Coefficient (SHGC)

            จากการศึกษาพบว่า อาคารคลังสินค้าที่ใช้แผ่นโปร่งแอโรเจล สามารถช่วยให้ผ่านเกณฑ์ sDA 55% ได้จะต้องใช้พื้นที่ SRR ที่ไม่ต่ำกว่า 5% แผ่นโปร่งแสงไฟเบอร์กลาสที่นิยมใช้ทั่วไปนั้นจะต้องใช้พื้นที่ SRR ที่ไม่ต่ำกว่า 25% จึงจะสามารถผ่านเกณฑ์ sDA 55% ได้ โดยจะเห็นว่า การใช้สัดส่วนพื้นที่หลังคาที่อยู่ระหว่าง 5%-15% นั้นส่งผลด้านการรับแสงที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ในส่วนของการใช้พลังงานรวมนั้นการใช้แผ่นโปร่งแสงแอโรเจลสามารถช่วยลดพลังงานรวมได้ 19% ต่อปี อย่างไรก็ตามการใช้แสงโปร่งแสงเพื่อช่วยในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าแสงประดิษฐ์นั้นสามารถช่วยลดลงได้เพียง 3% ต่อปี ดังนั้นจึงต้องมีการพิจารณาถึงความเหมาะสมในการเลือกใช้แผ่นโปร่งแสงแต่ละประเภทด้วย ทั้งนี้การใช้ประโยชน์จากแสงธรรมชาตินั้นจะต้องขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในแต่ละวันรวมถึงรูปแบบประเภทอาคารด้วย ซึ่งจะทำให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้แสงธรรมชาติให้เหมาะสมกับอาคารแต่ละประเภทได้