การประเมินวัฏจักรชีวิตอาคารแบบพลวัตเพื่อทำนายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกระยะยาวจากสัดส่วนแหล่งพลังงานไฟฟ้าในอนาคต และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
เนื่องด้วยปัญหาสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงจึงมีความจำเป็นในการตั้งเป้าหมายลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคการก่อสร้าง การประเมินวัฏจักรชีวิตอาคารเป็นแนวคิดที่ใช้แพร่หลายในการประเมินผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อมตลอดช่วงอายุการใช้งาน อย่างไรก็ตามการประเมินวัฏจักรชีวิตที่ใช้กันโดยทั่วไปหรือการประเมินวัฏจักรชีวิตแบบคงที่เป็นการคำนึงถึงผลกระทบเฉพาะในปีปัจจุบัน และใช้เป็นค่าคงที่ตลอดวัฏจักรชีวิต โดยไม่ได้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในอนาคตสำหรับอาคารซึ่งมีอายุการใช้งานที่ยาว การประเมินวัฏจักรชีวิตจึงคลาดเคลื่อนไปจากความจริงจากสาเหตุดังกล่าวจึงเกิดแนวคิดการประเมินวัฏจักรชีวิตแบบพลวัต (dynamic life cycle assessment) ซึ่งคำนึงถึงปัจจัยที่คาดว่าเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลา
งานวิจัยนี้ได้ใช้บ้านพักอาศัยเดี่ยวในกรุงเทพฯ เป็นกรณีศึกษา นำมาเปรียบเทียบปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการประเมินวัฏจักรชีวิตแบบคงที่และแบบพลวัต โดยพิจารณาปัจจัย 2 ปัจจัย ได้แก่ สัดส่วนแหล่งพลังงานไฟฟ้าในอนาคต ซึ่งส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการใช้ไฟฟ้าและแบบจำลองสภาพอากาศในอนาคต รวมไปถึงประเมิน ผลกระทบต่อมาตรการในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งก็คือ ประสิทธิภาพการกันความร้อนของกรอบอาคาร
จากการศึกษาด้วยวิธีการจำลองพลังงานผ่านโปรแกรม EnergyPlus พบว่า ตลอด 50 ปี การประเมินแบบคงที่อาคารมีปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 1,741 kgCO2e/m2 ในขณะที่การประเมินแบบพลวัตซึ่งคำนึงถึงสถานการณ์ในอนาคต ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกกลับลดลงเหลือ 1,293 kgCO2e/m2 (ลดลง 25.67%) ในสถานการณ์ที่ดำเนินไปตามปกติ และ 836 kgCO2e/m2 (ลดลง 51.99%) ในสถานการณ์ตามนโยบายสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนของประเทศไทย ซึ่งแสดงให้เห็นว่า นโยบายภาครัฐที่มีประสิทธิภาพส่งผลต่อปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของอาคารที่ลดลง นอกจากนี้ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการใช้พลังงานที่เคยเป็นส่วนหลักถึง 80.1% ในการประเมินแบบคงที่ กลับลดลงเหลือ 58.5–73.2% ในการประเมินแบบพลวัต และส่งผลต่อขนาดเปลือกอาคารที่เหมาะสมต่อการป้องกันความร้อน โดยพบว่า บ้านพักอาศัยสามารถเลือกความหนาของฉนวนกันความร้อนผนังลดลงได้เมื่อเทียบกับการประเมินแบบคงที่ ในสถานการณ์ตามนโยบายสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน ความหนาที่ส่งผลให้ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของอาคารตลอดวัฏจักรชีวิตน้อยที่สุดของฉนวน Rockwool จาก 150 มม. ลดลงเหลือ 100 มม. และฉนวนใยแก้ว จาก 150 มม. ลดลงเหลือ 75 มม.
Article Details
เอกสารอ้างอิง
กระทรวงพลังงาน. (2564). ประกาศกระทรวงพลังงาน เรื่อง หลักเกณฑ์ วิธีการคำนวณ และการรับรองผลการตรวจประเมินการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงานแต่ละระบบ การใช้พลังงานโดยรวมของอาคาร และการใช้พลังงานหมุนเวียนในระบบต่างๆ ของอาคาร. กระทรวง.
ชนิกานต์ ยิ้มประยูร, รัตนาวรรณ มั่งคั่ง, ภัทรนันท์ ทักขนนท, และสิงห์ อินทรชูโต. (2564). เกณฑ์ประเมินและให้ฉลากแบบบ้านประหยัดพลังงานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยอิงการจำลองพลังงานและการประเมินวัฏจักรชีวิต. Journal of Architectural/Planning Research and Studies (JARS), 19(1), 179–200. https://doi.org/10.56261/jars.v19i1.243880
ณัฏฐา ตระกูลไทย. (2558). ผลกระทบจากภาวะอากาศเปลี่ยนแปลงต่อการใช้พลังงานอาคารในเขตร้อนชื้น [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย]. CUIR. DOI: 10.58837/CHULA.THE.2015.1685
ธันญวีร์ มีสรรพวงศ์. (2561). การออกแบบบ้านสมัยใหม่ โดยประยุกต์ภูมิปัญญาในการระบายอากาศของเรือนไทย [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย]. CUIR. DOI: 10.58837/CHULA.THE.2018.1387
อภิญญา เวชกามา. (2565). ผลกระทบจากภาวะอากาศเปลี่ยนแปลงกับการออกแบบพลังงานหมุนเวียน เพื่อไปสู่อาคารพักอาศัยปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย]. CUIR. DOI:10.58837/CHULA.THE.2022.951
Belcher, S. E., Hacker, J., & Powell, D. S. (2005, February). Constructing design weather data for future climates. Building Services Engineering Research and Technology, 26(1), 49-61. https://doi.org/10.1191/0143624405bt112oa
Calvin, K., Patel, P., Clarke, L., Asrar, G., Bond-Lamberty, B., Cui, R., Di Vittorio, A., Dorheim, K., Edmonds, J., Hartin, C., Hejazi, M., Horowitz, R., Iyer, G., Kyle, P., Kim, S., Link, R., McJeon, H., Smith, Steven J., Snyder, A., & Wise, M. (2019, February). GCAM v5.1: Representing the linkages between energy, water, land, climate, and economic systems. Geoscientific Model Development, 12(2), 677-698. https://doi.org/10.5194/gmd-12-677-2019
CEIC. (2021). Thailand TH: Electric power transmission and distribution losses: % of output. https://www.ceicdata.com/en/thailand/energy-production-and-consumption/th-electric-power-transmission-and-distribution-losses--of-output
Cellura, M., Guarino, F., Longo, S., & Tumminia, G. (2018, August). Climate change and the building sector: Modelling and energy implications to an office building in southern Europe. Energy for Sustainable Development, 45, 46–65. https://doi.org/10.1016/j.esd.2018.05.001
CRREM. (2023). CRREM risk assessment reference guide - User manual for the CRREM risk assessment tool V2. https://www.crrem.eu/wp-content/uploads/2023/04/CRREM-Risk-Assessment-Reference-Guide-V2_20_03_2023.pdf
Fnais, A., Rezgui, Y., Petri, I., Beach, T., Yeung, J., Ghoroghi, A., & Kubicki, S. (2022, May). The application of life cycle assessment in buildings: Challenges, and directions for future research. The International Journal of Life Cycle Assessment, 27(6), 627–654. https://doi.org/10.1007/s11367-022-02058-5
IEA. (2022). Energy system of Thailand. https://www.iea.org/countries/thailand
IPCC. (n.d.). HadCM3 climate scenario data. https://www.ipcc- data.org/sim/gcm_clim/SRES_TAR/hadcm3_ download.html
Jareemit, D., Inprom, N., & Sukseeda, J. (2016). Uncertainty distributions in architectural design parameters for detached houses located In Bangkok Nneighborhoods. ASHRAE - IBPSA-USA SimBuild 2016 Building Performance Modeling Conference Salt Lake City, Utah.
Jentsch, M. F., Bahaj, A. S., & James, P. A. B. (2008, December). Climate change future proofing of buildings—Generation and assessment of building simulation weather files. Energy and Buildings, 40(12), 2148–2168. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.06.005
Jentsch, M. F., James, P. A. B., Bourikas, L., & Bahaj, A. S. (2013, July). Transforming existing weather data for worldwide locations to enable energy and building performance simulation under future climates. Renewable Energy, 55, 514-524. https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.12.049
Li, C., Pan, Y., Liu, Z., Liang, Y., Yuan, X., Huang, Z., & Zhou, N. (2024, November 15). Optimal design of building envelope towards life cycle performance: Impact of considering dynamic grid emission factors. Energy and Buildings, 323, 114770. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114770
Nwodo, M. N., & Anumba, C. J. (2019, July). A review of life cycle assessment of buildings using a systematic approach. Building and Environment, 162, 106290. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.106290
OneClickLCA. (2021). Average material quantities. https://oneclicklca.zendesk.com/hc/en-us/articles/360015033400-Average-Material-Quantities
Pei, L., Schalbart, P., & Peuportier, B. (2022, July 15). Life cycle assessment of a residential building in China accounting for spatial and temporal variations of electricity production. Journal of Building Engineering, 52, 104461. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104461
Phillips, R., Fannon, D., & J. Eckelman, M. (2022, February 1). Dynamic modeling of future climatic and technological trends on life cycle global warming impacts and occupant satisfaction in US office buildings. Energy and Buildings, 256, 111705. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.111705
Rodrigues, C., Rodrigues, E., S. Fernandes, M., & Tadeu, S. (2024, October 15). Prospective life cycle approach to buildings' adaptation for future climate and decarbonization scenarios. Applied Energy, 372, 123867. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.123867
Roux, C., Schalbart, P., Assoumou, E., & Peuportier, B. (2016, December 15). Integrating climate change and energy mix scenarios in LCA of buildings and districts. Applied Energy, 184, 619–629. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.10.043
Sadovskaia, K., Bogdanov, D., Honkapuro, S., & Breyer, C. (2019, May). Power transmission and distribution losses – A model based on available empirical data and future trends for all countries globally. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 107(2), 98-109. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2018.11.012
Schlömer, S., Bruckner, T., Fulton, L., Hertwich, E., McKinnon, A., Perczyk, J., Roy, D., Schaeffer, R., Sims, R., Smith, P., & Wiser, R. (2014). Annex III: Technology-specific cost and performance parameters. In Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change (pp. 1329-1356). Cambridge University Press.
Shanbhag, S. S., & Dixit, M. K. (2024, September 15). A review of evolving climate and energy economy trends to enhance the dynamic life cycle assessment of buildings. Sustainable Cities and Society, 111(11), 105560. https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105560
Su, S., Li, X., & Zhu, Y. (2019, July). Dynamic assessment elements and their prospective solutions in dynamic life cycle assessment of buildings. Building and Environment, 158, 248–259. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.05.008
Su, S., Li, X., Zhu, Y., & Lin, B. (2017, August 15). Dynamic LCA framework for environmental impact assessment of buildings. Energy and Buildings, 149, 310-320. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.05.042
Su, X., Huang, Y., Chen, C., Xu, Z., Tian, S., & Peng, L. (2023, September). A dynamic life cycle assessment model for long-term carbon emissions prediction of buildings: A passive building as case study. Sustainable Cities and Society, 96, 104636. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.104636
UNEP. (2020). 2020 global status report for buildings and construction sector. https://globalabc.org/sites/default/files/inline-files/2020%20Buildings%20GSR_FULL%20REPORT.pdf
UNFCCC. (2011). Definitions of climate change - Fact sheeet: Climate change science the status of climate change science today. https://www.uncclearn.org/wp- content/uploads/library/unfccc01.pdf
United Nations. (2021). COP26: Together for our planet. https://www.un.org/en/climatechange/cop26
Van de moortel, E., Allacker, K., De Troyer, F., Schoofs, E., & Stijnen, L. (2022). Dynamic versus static life cycle assessment of energy renovation for residential buildings. Sustainability, 14(11), 6838. https://doi.org/10.3390/su14116838
Waite, M., Cohen, E., Torbey, H., Piccirilli, M., Tian, Y., & Modi, V. (2017, May 15). Global trends in urban electricity demands for cooling and heating. Energy, 127(6), 786–802. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.03.095
Waite, T., Pradhan, B. B., Winyuchakrit, P., Khan, Z., Weber, M., Pressburger, L., Chaichaloempreecha, A., Rajbhandari, S., Pita, P., Westphal, M. I., Jonvisait, A., Jareemit, D., Limmeechokchai, B., & Evans, M. (2024, February 9). Stakeholder-driven carbon neutral pathways for Thailand and Bangkok: Integrated assessment modeling to inform multilevel climate governance. Frontiers in Energy Research, 12. https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1335290
