ไทย

กลยุทธ์ที่ครอบคลุมสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และประหยัดค่าใช้จ่ายทั่วโลก ครอบคลุมการออกแบบ เทคโนโลยี และการปรับปรุงการดำเนินงาน

การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร: คู่มือระดับโลก

อาคารใช้พลังงานส่วนใหญ่ของโลก การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคารถึงเป็นปัจจัยสำคัญในการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืนและการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ คู่มือนี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของกลยุทธ์ เทคโนโลยี และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคารทั่วโลก ซึ่งตอบสนองความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่หลากหลาย รวมถึงเจ้าของอาคาร สถาปนิก วิศวกร ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวก และผู้กำหนดนโยบาย

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานในอาคาร

ก่อนที่จะใช้กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจปัจจัยที่มีส่วนทำให้เกิดการใช้พลังงานในอาคาร ปัจจัยเหล่านี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทอาคาร สภาพภูมิอากาศ รูปแบบการเข้าพัก และแนวทางปฏิบัติในการดำเนินงาน

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการใช้พลังงาน:

กลยุทธ์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร

การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคารต้องใช้วิธีการแบบองค์รวมที่พิจารณาทุกด้านของการออกแบบ การก่อสร้าง และการดำเนินงานของอาคาร กลยุทธ์ต่อไปนี้สามารถนำไปใช้ในขั้นตอนต่างๆ ของวงจรชีวิตของอาคารเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

1. การออกแบบและการก่อสร้างอาคาร:

แนวทางปฏิบัติในการออกแบบและการก่อสร้างที่ประหยัดพลังงานเป็นพื้นฐานสำหรับการบรรลุการประหยัดพลังงานในระยะยาว การผสมผสานหลักการเหล่านี้ตั้งแต่ขั้นตอนการวางแผนเริ่มต้นสามารถลดการใช้พลังงานตลอดอายุการใช้งานของอาคารได้

a. กลยุทธ์การออกแบบเชิงรับ:

กลยุทธ์การออกแบบเชิงรับใช้สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเพื่อลดความจำเป็นในการทำความร้อน ความเย็น และแสงสว่างเชิงกล กลยุทธ์เหล่านี้มักเป็นแนวทางที่คุ้มค่าและยั่งยืนที่สุดในการประหยัดพลังงาน

b. การเพิ่มประสิทธิภาพเปลือกอาคาร:

เปลือกอาคารที่มีฉนวนกันความร้อนและกันลมได้ดีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลดการสูญเสียพลังงาน การเพิ่มประสิทธิภาพเปลือกอาคารเกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุและเทคนิคการก่อสร้างที่เหมาะสมเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนและการรั่วไหลของอากาศ

c. วัสดุที่ยั่งยืน:

การใช้วัสดุก่อสร้างที่ยั่งยืนและจัดหาในท้องถิ่นสามารถลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการก่อสร้างและปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร ตัวอย่างของวัสดุที่ยั่งยืน ได้แก่ วัสดุที่มีส่วนผสมของวัสดุรีไซเคิล วัสดุหมุนเวียน (เช่น ไม้ไผ่ ไม้ซุง) และวัสดุ VOC ต่ำ (สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย)

2. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบ HVAC:

ระบบ HVAC เป็นผู้บริโภคพลังงานรายใหญ่ การเพิ่มประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลดการใช้พลังงานโดยรวมของอาคาร การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ HVAC เกี่ยวข้องกับการเลือกอุปกรณ์ที่ประหยัดพลังงาน การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมระบบ และการใช้แนวทางการบำรุงรักษาที่เหมาะสม

a. อุปกรณ์ประหยัดพลังงาน:

การเลือกอุปกรณ์ HVAC ที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ปั๊มความร้อน ชิลเลอร์ และหม้อไอน้ำ สามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก มองหาอุปกรณ์ที่มีอัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (EER) สูง อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงานตามฤดูกาล (SEER) และปัจจัยประสิทธิภาพตามฤดูกาลในการทำความร้อน (HSPF)

b. การควบคุมระบบที่ได้รับการปรับปรุง:

การใช้กลยุทธ์การควบคุมขั้นสูง เช่น ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) การควบคุมโซน และเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบ HVAC ตามความต้องการที่แท้จริง VFD ปรับความเร็วของมอเตอร์ให้ตรงกับโหลดที่ต้องการ ซึ่งช่วยลดการสิ้นเปลืองพลังงาน การควบคุมโซนช่วยให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างอิสระในพื้นที่ต่างๆ ของอาคาร เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวจะปิดระบบ HVAC ในพื้นที่ที่ไม่มีคนอยู่

c. การบำรุงรักษาที่เหมาะสม:

การบำรุงรักษาระบบ HVAC เป็นประจำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันประสิทธิภาพสูงสุดและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ งานบำรุงรักษา ได้แก่ การทำความสะอาดตัวกรอง การตรวจสอบท่อ การหล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว และการปรับเทียบการควบคุม ระบบ HVAC ที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดความเสี่ยงของการเสีย

d. ระบบทำความร้อนและความเย็นแบบรวมศูนย์:

ระบบทำความร้อนและความเย็นแบบรวมศูนย์ให้บริการทำความร้อนและความเย็นแก่อาคารหลายหลังจากโรงงานส่วนกลาง ระบบเหล่านี้สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าระบบระดับอาคารแต่ละระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น ตัวอย่าง ได้แก่ ระบบทำความร้อนแบบรวมศูนย์ในเมืองต่างๆ เช่น โคเปนเฮเกนและสตอกโฮล์ม

3. การเพิ่มประสิทธิภาพแสงสว่าง:

กลยุทธ์แสงสว่างที่มีประสิทธิภาพสามารถลดการใช้พลังงานในอาคารได้อย่างมาก การใช้กลยุทธ์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเลือกเทคโนโลยีแสงสว่างที่ประหยัดพลังงาน การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมแสงสว่าง และการเพิ่มการใช้แสงธรรมชาติให้สูงสุด

a. ไฟ LED:

ไดโอดเปล่งแสง (LED) เป็นเทคโนโลยีแสงสว่างที่ประหยัดพลังงานมากที่สุด ไฟ LED ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบดั้งเดิมอย่างมากและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า ไฟ LED มีให้เลือกหลายสี ระดับความสว่าง และรูปแบบ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ

b. การควบคุมแสงสว่าง:

การใช้การควบคุมแสงสว่าง เช่น เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว การควบคุมการหรี่แสง และระบบเก็บเกี่ยวแสงธรรมชาติ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้แสงตามความต้องการที่แท้จริง เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวจะปิดไฟในพื้นที่ที่ไม่มีคนอยู่ การควบคุมการหรี่แสงช่วยให้สามารถปรับระดับแสงตามความชอบของผู้ใช้และระดับแสงแวดล้อม ระบบเก็บเกี่ยวแสงธรรมชาติจะหรี่หรือปิดไฟโดยอัตโนมัติเมื่อมีแสงธรรมชาติเพียงพอ

c. กลยุทธ์แสงธรรมชาติ:

การเพิ่มการใช้แสงธรรมชาติให้สูงสุดสามารถลดความจำเป็นในการใช้แสงประดิษฐ์ได้ ช่องรับแสง ชั้นวางแสง และหน้าต่างที่วางอย่างมีกลยุทธ์สามารถนำแสงสว่างเข้ามาในอาคารได้ลึก การออกแบบแสงธรรมชาติควรพิจารณาการควบคุมแสงสะท้อนและความสบายทางความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือไม่สบาย

4. ระบบอัตโนมัติในอาคาร (BAS):

ระบบอัตโนมัติในอาคาร (BAS) ผสานรวมและควบคุมระบบต่างๆ ของอาคาร เช่น HVAC แสงสว่าง และความปลอดภัย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและปรับปรุงความสะดวกสบายของผู้พักอาศัย BAS สามารถตรวจสอบการใช้พลังงาน ระบุส่วนที่ต้องปรับปรุง และปรับการตั้งค่าระบบโดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขแบบเรียลไทม์

a. การตรวจสอบและรายงานพลังงาน:

BAS สามารถติดตามการใช้พลังงานในระดับต่างๆ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคาร ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อระบุการสิ้นเปลืองพลังงาน เปรียบเทียบประสิทธิภาพกับอาคารอื่นๆ และติดตามประสิทธิภาพของมาตรการประหยัดพลังงาน

b. กลยุทธ์การควบคุมอัตโนมัติ:

BAS สามารถปรับการตั้งค่าระบบโดยอัตโนมัติตามตารางการเข้าพัก สภาพอากาศ และปัจจัยอื่นๆ ตัวอย่างเช่น BAS สามารถลดระดับความร้อนหรือความเย็นโดยอัตโนมัติในช่วงเวลาที่ไม่มีคนอยู่ หรือปรับระดับแสงสว่างตามระดับแสงแวดล้อม

c. การเข้าถึงและการควบคุมจากระยะไกล:

BAS สามารถเข้าถึงและควบคุมจากระยะไกลได้ ทำให้ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกสามารถตรวจสอบและปรับการตั้งค่าระบบได้จากทุกที่ที่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต การเข้าถึงจากระยะไกลนี้สามารถปรับปรุงเวลาตอบสนองต่อความผิดปกติของระบบและอำนวยความสะดวกในการจัดการพลังงานเชิงรุก

5. การบูรณาการพลังงานหมุนเวียน:

การบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ (PV) กังหันลม และระบบความร้อนใต้พิภพ สามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารได้มากยิ่งขึ้น

a. โซลาร์เซลล์:

แผงโซลาร์เซลล์แปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า แผง PV สามารถติดตั้งบนหลังคา ผนัง หรือเป็นส่วนหนึ่งของ photovoltaics แบบบูรณาการในอาคาร (BIPV) ระบบโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับระบบอาคาร ลดการพึ่งพาโครงข่าย และแม้แต่ผลิตกระแสไฟฟ้าส่วนเกินที่สามารถขายคืนให้กับโครงข่ายได้

b. กังหันลม:

กังหันลมขนาดเล็กสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลม โดยทั่วไปแล้วกังหันลมจะใช้ในพื้นที่ที่มีแหล่งลมที่สม่ำเสมอ ความเป็นไปได้ของกังหันลมขึ้นอยู่กับสภาพลมเฉพาะพื้นที่และข้อบังคับการแบ่งเขต

c. ระบบความร้อนใต้พิภพ:

ระบบความร้อนใต้พิภพใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิคงที่ของโลกในการทำความร้อนและความเย็นให้กับอาคาร ปั๊มความร้อนใต้พิภพหมุนเวียนของเหลวผ่านท่อใต้ดินเพื่อดึงความร้อนจากพื้นดินในฤดูหนาวและระบายความร้อนลงสู่พื้นดินในฤดูร้อน ระบบความร้อนใต้พิภพมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง แต่ต้องใช้เงินลงทุนเริ่มต้นจำนวนมาก

6. การตรวจสอบและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพพลังงาน:

การตรวจสอบและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพพลังงานเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบุโอกาสในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการติดตามความคืบหน้าเมื่อเวลาผ่านไป การตรวจสอบพลังงานเกี่ยวข้องกับการประเมินที่ครอบคลุมของรูปแบบการใช้พลังงานของอาคาร การระบุส่วนที่สิ้นเปลืองพลังงาน และการแนะนำมาตรการประหยัดพลังงานเฉพาะ

a. การตรวจสอบพลังงาน:

การตรวจสอบพลังงานมีตั้งแต่การประเมินแบบเดินสำรวจอย่างง่ายไปจนถึงการวิเคราะห์ทางวิศวกรรมโดยละเอียด โดยทั่วไปแล้วการตรวจสอบพลังงานที่ครอบคลุมจะรวมถึง:

b. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ:

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารกับอาคารที่คล้ายกัน การเปรียบเทียบนี้สามารถช่วยระบุส่วนที่อาคารมีประสิทธิภาพต่ำกว่าและเน้นโอกาสในการปรับปรุง Energy Star Portfolio Manager เป็นเครื่องมือเปรียบเทียบประสิทธิภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ประเทศอื่นๆ มีโปรแกรมเปรียบเทียบประสิทธิภาพที่คล้ายกัน

7. การมีส่วนร่วมและการให้ความรู้แก่ผู้พักอาศัย:

การมีส่วนร่วมและการให้ความรู้แก่ผู้พักอาศัยในอาคารเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุการประหยัดพลังงานในระยะยาว ผู้พักอาศัยมีบทบาทสำคัญในการใช้พลังงานผ่านพฤติกรรมและการใช้ระบบอาคาร การให้ข้อมูลและเครื่องมือแก่ผู้พักอาศัยเพื่อลดการใช้พลังงานสามารถนำไปสู่การประหยัดที่สำคัญได้

a. โปรแกรมสร้างความตระหนักด้านพลังงาน:

โปรแกรมสร้างความตระหนักด้านพลังงานสามารถให้ความรู้แก่ผู้พักอาศัยเกี่ยวกับแนวทางการอนุรักษ์พลังงาน เช่น การปิดไฟเมื่อออกจากห้อง การปรับการตั้งค่าเทอร์โมสตัท และการใช้อุปกรณ์ประหยัดพลังงาน

b. ข้อเสนอแนะและสิ่งจูงใจ:

การให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้พักอาศัยเกี่ยวกับการใช้พลังงานและเสนอสิ่งจูงใจสำหรับการลดการใช้พลังงานสามารถกระตุ้นให้พวกเขานำพฤติกรรมประหยัดพลังงานมาใช้ ตัวอย่างของสิ่งจูงใจ ได้แก่ การประกวด รางวัล และโปรแกรมการให้รางวัล

c. อินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้:

การจัดหาอินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้แก่ผู้พักอาศัยเพื่อควบคุมระบบอาคาร เช่น แสงสว่างและ HVAC สามารถเพิ่มขีดความสามารถให้พวกเขาในการจัดการการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เทอร์โมสตัทอัจฉริยะและแอพมือถือสามารถให้ผู้พักอาศัยเข้าถึงการควบคุมอาคารได้อย่างสะดวก

รหัสและมาตรฐานอาคารระหว่างประเทศ

หลายประเทศได้นำรหัสและมาตรฐานอาคารมาใช้เพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร รหัสและมาตรฐานเหล่านี้กำหนดข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานขั้นต่ำสำหรับการก่อสร้างใหม่และการปรับปรุงครั้งใหญ่

ตัวอย่างรหัสและมาตรฐานอาคารระหว่างประเทศ:

กรณีศึกษา

อาคารหลายแห่งทั่วโลกได้ใช้กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างประสบความสำเร็จ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมาก

1. The Edge (อัมสเตอร์ดัม เนเธอร์แลนด์):

The Edge ถือเป็นหนึ่งในอาคารสำนักงานที่ยั่งยืนที่สุดในโลก มีการผสมผสานเทคโนโลยีประหยัดพลังงานต่างๆ รวมถึงไฟ LED แผงโซลาร์เซลล์ และระบบการจัดการอาคารอัจฉริยะ อาคารนี้ใช้ไฟฟ้า 70% น้อยกว่าอาคารสำนักงานทั่วไปและผลิตพลังงานได้มากกว่าที่ใช้

2. Bahrain World Trade Center (มานามา บาห์เรน):

Bahrain World Trade Center มีกังหันลมสามเครื่องที่รวมอยู่ในการออกแบบ กังหันเหล่านี้ผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 15% ของความต้องการของอาคาร อาคารนี้ยังมีการผสมผสานกระจกประหยัดพลังงานและอุปกรณ์บังแดดเพื่อลดความร้อนจากแสงอาทิตย์

3. Pixel Building (เมลเบิร์น ออสเตรเลีย):

Pixel Building เป็นอาคารสำนักงานที่เป็นกลางทางคาร์บอนซึ่งผลิตไฟฟ้าและน้ำเอง อาคารนี้มีหลังคาสีเขียว แผงโซลาร์เซลล์ และระบบกำจัดขยะแบบสุญญากาศ นอกจากนี้ยังมีการผสมผสานวัสดุรีไซเคิลและกลยุทธ์การออกแบบเชิงรับเพื่อลดการใช้พลังงานให้เหลือน้อยที่สุด

ความท้าทายและโอกาส

แม้ว่าการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคารจะมีประโยชน์มากมาย แต่ก็ยังมีความท้าทายหลายประการ ความท้าทายเหล่านี้ ได้แก่:

อย่างไรก็ตาม ยังมีโอกาสสำคัญในการพัฒนาประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคาร โอกาสเหล่านี้ ได้แก่:

สรุป

การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอาคารเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน การบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการลดต้นทุนด้านพลังงาน ด้วยการใช้กลยุทธ์และเทคโนโลยีที่ระบุไว้ในคู่มือนี้ เจ้าของอาคาร สถาปนิก วิศวกร ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวก และผู้กำหนดนโยบายสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารทั่วโลกได้อย่างมากและสร้างอนาคตที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น การยอมรับแนวทางแบบองค์รวมที่พิจารณาการออกแบบ การก่อสร้าง การดำเนินงาน และพฤติกรรมของผู้พักอาศัยของอาคารเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มการประหยัดพลังงานและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การลงทุนในการประหยัดพลังงานในอาคารคือการลงทุนในอนาคตที่ยั่งยืนและมั่งคั่งยิ่งขึ้นสำหรับทุกคน