การปรับปรุงอาคารสู่การใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ กรณีศึกษาแบบมาตรฐานอาคารสำนักงานราชการ

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีเป้าหมายเพื่อหาแนวทางเพิ่มประสิทธิภาพและลดการใช้พลังงานภายในอาคารสำนักงานโดยรวมสุทธิให้เท่ากับศูนย์ (Net Zero Energy Building) โดยเลือกแบบมาตรฐานของอาคารสำนักงานราชการ ซึ่งเป็นแบบที่ใช้ในหลากหลายเขตพื้นที่ ตัวอาคารสำนักงานราชการมีความสูง 4 ชั้น พื้นที่ทั้งหมด 7,020 ตารางเมตร แบ่งเป็น 2 อาคารคืออาคารที่ใช้ทำการและอาคารโรงอาหารซึ่งมีชั้นบนเป็นห้องประชุม พื้นที่ส่วนปรับอากาศมีพื้นที่ 1,295 ตารางเมตร การศึกษาผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ BEC V 1.06 (Building Energy Code) เป็นโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้สำหรับตรวจสอบความสอดคล้องของแบบอาคารต่อเกณฑ์มาตรฐานการอนุรักษ์พลังงานในอาคาร ตามเกณฑ์มาตรฐานการอนุรักษ์พลังงานกระทรวงพลังงาน
อ้างอิงจากมาตรฐานการอนุรักษ์พลังงานจากกระทรวงพลังงาน แนวทางในการปรับปรุงที่สามารถทำให้การใช้พลังงานโดยรวมภายในอาคารเท่ากันศูนย์ (Net zero energy building) คือ 1) ใช้ฉนวนใยแก้วความหนาแน่น 32 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กก./ลบ.ม.) ขนาด 50 มิลลิเมตรที่ผนังทึบ 2) กระจกสะท้อนแสงสีเขียว ขนาด 6 มิลลิเมตร มีค่าการส่งผ่านความร้อน (SHGC) ที่ 0.41 3) หลังคาเพิ่มฉนวนใยแก้วความหนาแน่น 32 กก./ลบ.ม. หนา 25 มิลลิเมตร 4) ปรับปรุงระบบแสงสว่างโดยเปลี่ยนเป็นหลอด LED 5) ปรับปรุงระบบปรับอากาศ 6) ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ เพื่อทดแทนพลังงานที่ใช้ภายในอาคารโดยเลือกแผงพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพที่ 17.1%
พลังงานจากอาคารกรณีศึกษาก่อนปรับปรุงมีค่าการใช้พลังงานโดยรวมต่อปี 209,091.33 kWh/year เมื่อรวมแนวทางการปรับปรุงกรอบอาคาร ระบบปรับอากาศและระบบแสงสว่าง ค่าการใช้พลังงานโดยรวม 94,963.32 kWh/year พลังงานลดลงจากเดิม 114,128.01 kWh/year หรือคิดสัดส่วนที่ลดลง 54.37% แผงพลังงานแสงอาทิตย์สามารถผลิตพลังงานโดยรวมต่อปี 147,713.84 kWh/year เมื่อรวมแนวทางการปรับปรุงและการใช้พลังงานทดแทนจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้การใช้พลังงานโดยรวมภายในอาคารสุทธิเท่ากับศูนย์โดยมีระยะเวลาคืนทุนอยู่ที่ 14.39 ปี อัตราผลตอบแทนที่ 4.87%