เมื่อการออกแบบอาคารพลังงานประหยัดเริ่มรุกเข้ามามากขึ้น Net Zero X ขอยก case study ที่น่าสนใจ กับอาคาร 70 ปี พพ. กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน ที่เป็นต้นแบบของอาคาร Net Zero Energy Building หรือก็คือการออกแบบให้อาคารใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์
มาดูเรื่องราวของการออกแบบและเกณฑ์ต่างๆ ที่เป็นมาตรวัดถึงความเป็น Net Zero ว่า อาคารแห่งนี้มีที่มาเป็นอย่างไร สามารถลดใช้พลังงานจากส่วนไหนได้บ้าง โดยทีมงานได้เชิญผู้เชี่ยวชาญที่เป็นหัวหน้าโครงการ ผู้ดูแลเรื่องการออกแบบอาคารแห่งนี้ ศาสตราจารย์ ดร. พันธุดา พุฒิไพโรจน์ ที่ปรึกษาด้านสถาปัตยกรรม ของ COT อดีตอาจารย์ประจำคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร มาร่วมพูดคุยกัน
พูดถึงที่มาของ BEC กันก่อนเล็กน้อย ปัจจุบันมีเกณฑ์มาตรฐาน Building Energy Code (BEC) ที่มีการกำหนดใช้ สำหรับอาคารที่มีขนาด 2,000 ตารางเมตรขึ้นไป จะต้องออกแบบให้ถูกต้องตามกฎหมาย โดยมาตรฐาน BEC เริ่มบังคับใช้กับอาคารขนาดใหญ่ใน 9 ประเภท ได้แก่
1. สถานศึกษา
2. สำนักงาน
3. อาคารโรงมหรสพ
4. อาคารห้างสรรพสินค้า
5. อาคารสถานบริการ
6. อาคารชุมนุมคน
7. อาคารโรงแรม
8. สถานพยาบาล
9. อาคารชุด
จากทั้งหมดนี้ต้องออกแบบให้มีการใช้พลังงานในแต่ละส่วนที่กำหนด ให้เป็นไปตามเกณฑ์การใช้พลังงานตามมาตรฐานขั้นต่ำ โดยให้มีผู้รับรองผลการประเมินด้านพลังงาน ที่ได้รับการรับรองจากกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) เป็นผู้รับรองข้อมูลเพื่อประกอบการยื่นตามขั้นตอนปกติในการขออนุญาตก่อสร้างอาคารตามกฏหมายควบคุมอาคาร
ทางกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) จึงมีโครงการที่ออกแบบอาคาร Zero Energy Building เพื่อเป็นอาคารตัวอย่างการออกแบบอาคารให้กับผู้ออกแบบและบุคคลทั่วไปที่สนใจ
ทำไมใช้อาคาร = ใช้พลังงาน
เมื่อมีคนเข้ามาสู่ภายในอาคารและมีการใช้พลังงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการเปิดไฟไว้ใช้ทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเข้าห้องน้ำ การเปิดแอร์ รวมถึงกิจกรรมอื่นๆ นับไม่ถ้วน เหล่านี้คือ พลังงานที่ถูกใช้ระหว่างที่ผู้คนเข้ามาอยู่ในอาคาร เรียกว่า Operational Energy
การจะลดพลังงาน Operational Energy ได้ดี ต้องเริ่มจากการศึกษาทำเลที่ตั้งที่จะสร้างอาคารขึ้นมา เพื่อดูตั้งแต่วิธีการเดินทางของคนมายังอาคารแห่งนั้น เพราะหากทำเลดี ก็ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนจากยานพาหนะได้อีกด้วย แต่หากทำเลไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ควรศึกษาทิศทางของแสงแดด ลม และสภาพแวดล้อมของที่ตั้งอาคารว่ามีองค์ประกอบอะไรบ้าง เพื่อจะได้วางแผนล่วงหน้าถึงการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ หรือความสว่างภายในอาคารเพียงพอต่อการใช้งานหรือไม่ เป็นต้น
จุดเริ่มต้นการออกแบบอาคาร Net Zero Energy Building
อ.พันธุดา ได้เล่าว่าจากโจทย์ที่ได้รับมาว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันนี้ สามารถยกระดับเกณฑ์อาคาร Econ สู่เกณฑ์อาคาร Zero Energy Building ได้หรือไม่ เพราะกระทรวงได้แบ่งเกณฑ์ระดับอาคารออกเป็น 4 ระดับคือ
ระดับที่ 1. BEC : อาคารที่มีระดับการใช้พลังงานตามมาตรฐานของกฎกระทรวง (Building Energy Code)
ระดับที่ 2. HEPS : อาคารที่มีระดับการใช้พลังงานตามเกณฑ์ขั้นสูงของอุปกรณ์ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน (High Energy Performance Standard)
ระดับที่ 3. Econ : อาคารที่มีระดับการใช้พลังงานจากระบบอุปกรณ์ที่มีเทคโนโลยีที่สูงขึ้นแต่ยังมีความคุ้มค่าในการลงทุน (Economic Building)
ระดับที่ 4. ZEB : อาคารที่ระดับการใช้พลังงานสุทธิเข้าใกล้ศูนย์หรือเป็นศูนย์เนื่องจากมีความต้องการพลังงานใน ระดับต่ำ โดยมีการผลิตพลังงานที่ใช้ในอาคารจากพลังงานหมุนเวียนด้วย (Zero Energy Building)
และมีงบประมาณจำกัดอยู่ที่งบก่อสร้างอยู่ที่ตารางเมตรละ 30,000 บาท ภายใต้ขนาดพื้นที่ 2,000 ตารางเมตรกว่าๆ โดยต้องเป็นไปตามเกณฑ์ ZEB และการออกแบบอาคารนี้จะเป็นการทำงานแบบร่วมมือกันเสมือนการบูรณการ (integrative) ตั้งแต่คิดคอนเซปต์และคำนวณ modeling การใช้พลังงานของอาคาร
สิ่งสำคัญในการออกแบบอาคาร Net Zero คืออะไร?
การวิเคราะห์ทำเลที่ตั้งอย่างละเอียด ว่ามีศักยภาพในการผลิตโซลาร์เซลล์ขนาดไหน ต้องวิเคราะห์ไซต์งานถึงทิศทางแสง-เงา มีอาคารอะไรรายล้อมหรือไม่ ถ้าต้องติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แล้วจะโดนเงาบังหรือเปล่า จุดของที่ตั้งเป็นสิ่งแรกที่ต้องศึกษาอย่างหนักเพื่อจะนำมาซึ่งวิธีการออกแบบในภายหลัง จากนั้นจะสร้าง Model ขึ้นมาเพื่อลองรันโปรแกรมคำนวณการใช้พลังงานว่าสุดท้ายแล้วจะใช้พลังงาน Operational Energy ทั้งหมดเท่าไหร่
และด้วยความที่อาคาร 70 ปี นี้มีการออกแบบให้เป็นอาคารเขียวด้วย เพราะอาคารเขียวและอาคารแบบ Net Zero ต่างมีเป้าหมายที่ตรงกันในเรื่องของความเป็น Sustainability เพื่อลดผลกระทบของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสภาพภูมิอากาศ รวมถึงลดเชื้อเพลิงต่างๆ จากการก่อสร้างและขนส่ง ทำให้โครงการนี้มีการใช้เกณฑ์การออกแบบของอาคารเขียวเข้ามาประยุกต์ด้วย ขั้นตอนการศึกษาและออกแบบจึงไม่หยุดแค่เลือกวัสดุที่เป็น Green Label แต่ยังต้องสามารถวัดผลได้ว่าเมื่อใช้อาคารไปแล้วช่วยลดพลังงานลงได้เท่าไหร่
เทียบกับอาคารทั่วไปแล้ว อาคารแห่งนี้มีข้อแตกต่างอย่างไรบ้าง
แน่นอนว่าเป็นอาคารที่ควบคุมการใช้พลังงานได้ดีกว่าและมีคุณภาพอากาศที่ดีกว่า เพราะการออกแบบเขียวตามระบบ LEED ต้องเติมคุณภาพอากาศที่ดีเข้าไปในอาคารด้วย โดยใช้อุปกรณ์ที่ช่วยประหยัดพลังงานในการเติมอากาศ เช่น อุปกรณ์ที่แลกเปลี่ยนความร้อน-ความเย็น เพื่อให้อุณหภูมิและอากาศในอาคารคงที่ มีการถ่ายเทและไหลเวียนที่ดี ทำให้เป็นอาคาร Net Zero ที่ดีในด้าน Indoor air quality อีกด้วย และมีเรื่องของการป้องกันฝุ่น PM 2.5 ได้ในระดับนึง
ชื่ออาคาร : อาคาร 70 ปี พพ. กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน
ชนิดอาคาร : สำนักงาน
พื้นที่ใช้สอย : 2,650 ตร.ม.
จำนวนชั้น : 6 ชั้น (รวมดาดฟ้า)
ทำเล : เขตปทุมวัน จ.กรุงเทพ
ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.)