การพัฒนาเกณฑ์ประเมินประสิทธิภาพพลังงานของกรอบอาคารโดยใช้รายการที่กำหนด
คำสำคัญ:
ประสิทธิภาพพลังงานของผนัง, ประสิทธิภาพพลังงานของหลังคา, เปลือกอาคารบทคัดย่อ
กฎหมายอนุรักษ์พลังงานของกระทรวงพลังงาน กำหนดอาคาร 9 ประเภท ที่มีขนาดตั้งแต่ 2,000 ตารางเมตรขึ้นไป ต้องออกแบบให้ได้ตามเกณฑ์ โดยในส่วนของกรอบอาคารแบ่งประเภทอาคารเป็น 3 กลุ่ม ใช้การประเมินประสิทธิภาพกรอบอาคารด้วยค่าการถ่ายเทความร้อนรวมของผนังภายนอก (OTTV) และค่าการถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคา (RTTV) ซึ่งต้องคำนวณด้วยโปรแกรม BEC ของกระทรวงพลังงาน แต่ปัจจุบันอาคารที่ผ่านเกณฑ์เฉพาะกรอบอาคารไม่ถึงร้อยละ 50 เกือบทุกกลุ่มอาคาร จึงจะเห็นได้ว่าการออกแบบให้ผ่านเกณฑ์โดยใช้วิธีคำนวณยังปฏิบัติให้สอดคล้องได้น้อย นำไปสู่การศึกษาทางเลือกในการประเมินอาคารอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งจากการศึกษากฎหมายและมาตรฐานของต่างประเทศ พบว่ามีทางเลือกในการประเมินกรอบอาคารโดยไม่ต้องใช้การจำลองพลังงานควบคู่กันไปด้วย คือใช้วิธีการประเมินจากคุณสมบัติของส่วนประกอบต่างๆ อาคาร เช่น ค่าความต้านทานความร้อนของฉนวนหลังคา เป็นต้น ซึ่งเรียกว่า วิธีการประเมินตามรายการที่กำหนด (prescriptive method) เป็นวิธีการที่ปฏิบัติตามได้ง่าย เหมาะสำหรับอาคารที่มีลักษณะไม่ซับซ้อน วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้จึงต้องการพัฒนาข้อกำหนดของเกณฑ์การออกแบบกรอบอาคาร ที่สามารถให้ผลในการผ่านเกณฑ์ RTTV และ OTTV ได้ตามกฎหมาย ที่ไม่ต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยวิธีการศึกษาใช้การทบทวนเอกสารที่เกี่ยวข้อง และนำค่าที่ได้จากมาตรฐานต่างๆ มาวิเคราะห์ด้วยเกณฑ์ BEC เพื่อหาข้อรายการคุณสมบัติของวัสดุในการออกแบบหลังคาและผนัง ที่สามารถให้ผลผ่านค่า RTTV และ OTTV ได้ในทุกกลุ่มประเภทอาคาร ผลการศึกษาพบว่า สำหรับการออกแบบหลังคา การกำหนดให้ใช้ฉนวนกันความร้อนประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีค่า R-value ≥ 1.25 (m2oC)/W จะสามารถผ่านเกณฑ์ค่า RTTV ได้ทั้งหลังคาประเภทดาดฟ้าคอนกรีต และหลังคากระเบื้องทุกรูปทรง ตั้งแต่สัดส่วนหลังคา 1:3 ถึง ทางทิศหลัก ในทุกกลุ่มประเภทอาคาร และทุกสีหลังคา และสามารถมีช่องแสงหลังคาขนาดไม่เกินร้อยละ 3 ซึ่งต้องออกแบบตามเงื่อนไขของแต่ละกลุ่มอาคาร สำหรับข้อกำหนดของผนังด้านนอก พบว่าการออกแบบให้ค่า OTTV ผ่านเกณฑ์ได้ในทุกกลุ่มประเภทอาคาร หน้าต่างต้องมีพื้นที่ไม่เกินร้อยละ 40 โดยผนังมวลสาร ชนิดผนังคอนกรีตมวลเบา ควรมีค่า U ผนังทึบไม่เกิน 1.20 W/(m2oC) และชนิดผนังอิฐมอญ ควรมีค่า U ผนังทึบไม่มากกว่า 1.50 W/(m2oC) แต่ต้องมีผลคูณของค่าความหนาแน่นของความร้อนจำเพาะ (DSH) มากกว่า 181.92 kJ/m2K ส่วนผนังโครงเคร่าเหล็กติดตั้งฉนวนที่มีค่า R value มากกว่ามาตรฐานของฉลากเบอร์ 5 ควรมีค่า U ผนังทึบไม่เกิน 0.42 W/(m2oC) ใช้ได้กับผนังทุกสี และต้องออกแบบกระจกให้เป็นไปตามเงื่อนไขของแต่ละกลุ่มอาคาร
References
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2004). Advanced energy design guide for small office buildings achieving 30% energy savings over ANSI/ASHRAE/IESNA standard 90.1-1999. United States: Author.
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2006). Advanced energy design guide for small retail buildings achieving 30% energy savings toward a net zero energy building. United States: Author.
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2016). ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2016. United States: Author.
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2017). Standard 90.1 user’s manual. United States: Author.
Building and Construction Authority. (2015). Green mark for non-residential buildings NRB: 2015. Singapore: Author.
Building Design and Construction. (2019). Prescriptive vs. performance building codes. Retrieved May 8, 2020, from https://www.bdcnetwork.com/blog/prescriptive-vs-performance-building-codes
Chirarattananon S., et al. (2004). Development of a building energy code for new buildings in Thailand. The Joint International Conference on Sustainable Energy and Environment (SEE). (pp.859-867). Prachuap Khiri Khan: Author.
Daoprakaimongkol, S. (2012). Neawtang karn lueak chai krachok pen phanang arkhan samnakngan prub akat phuea hai sotkhlong kub kot krasuang karn oakbab arkhan phuea karn anurak phalangngan pho so 2552. (In Thai) [Glass selection guide for curtain walls of air-conditioned office building in accordance with building energy code B.E. 2552] (Master’s thesis). Bangkok: Chulalongkorn University.
Evans, M., Roshchanka, V. & Graham, P. (2017). An international survey of building energy codes and their implementation. Journal of Cleaner Production, 158 (1), 382-389.
ICC Digital Codes Library. (2018). International Energy Conservation Code 2018 (IECC 2018). Retrieved May 20, 2020, from https://codes.iccsafe.org/content/iecc2018/chapter-4-ce-commercial-energy-efficiency
Ministry of Energy. (2007). Khumue pramoen arkhan prayat phalangngan lae pen mit to singwaetlom (arkhan satharana). (In Thai) [Building appraisal guide energy saving and environmentally friendly (public buildings)]. Bangkok: Chulalongkorn University.
Ministry of Energy. (2009a). Chalak prayat phalangngan prasitthiphap sung. (In Thai) [Energy Efficiency Labelling]. Retrieved January 10, 2020, from https://www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=769&filename=index
Ministry of Energy. (2009b). Kot krasuang kamnot praphet rue khanat khong arkhan lae mattrathan lakken lae withikarn nai karn oakbab arkhan phuea karn anurak phalangngan pho so 2552. (In Thai) [Ministerial regulations prescribing categories or the size of the building and the standards, criteria and methods in building design for energy conservation, BE. 2552], (2009, 20 February). Royal Thai Government Gazette. Rule Number 126 section number 12 ก. pp.9-15.
Ministry of Energy. (2009c). Prakat krasuang phalangngan rueang lakken lae withi karn kham nuan nai karn oakbab arkhan pho so 2552. (In Thai) [Ministry of energy’s notification on criteria and calculation methods for building design of various systems, overall energy consumption of buildings and use of renewable energy of various building systems B.E. 2552], (2009, 28 August). Royal Thai Government Gazette. Rule Number 126 special section number 122 ง. pp.21-39.
Ministry of Energy. (2019). Rai ngan pracham pi 2019. (In Thai) [Annual report 2019]. Bangkok: Author.
Patanompee, K. (2014). Karn sueksa neawtang karn sang ken karn pramoen dan phalangngan lae singwaetlom samrab rongrian nai prathet Thai. (In Thai) [Development of design criteria for green school in Thailand] (Master’s thesis). Bangkok: Silpakorn University.
Usman, Z., & Ibrahim, K. (2018). A comparative analysis of energy provisions of Pakistan building code with Indian and USA building energy codes. Journal of Art, Architecture and Built Environment, 1 (1), 52–68.
Young, R. (2014). Global approaches: a comparison of building energy codes in 15 countries. ACEEE, 4 (1), 351-366.
