ผนังเขียวเพื่อการประหยัดพลังงานในอาคารสำนักงานและความคุ้มค่าต่อการลงทุนในการเปลี่ยนผนังอาคารให้เป็นผนังเขียว

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษามาตรการลดการใช้พลังงานไฟฟ้าของกรอบอาคารโดยการใช้ผนังเขียวที่เป็นพืชพันธุ์ธรรมชาติ (Living Wall และ Green Façade ) ซึ่งได้เลือก ต้นสร้อยอินทนิลเป็นต้นไม้ที่ใช้ในกรณีศึกษา และวัสดุผนังติดฉลากเขียว 5 ประเภท คือ ยิปซัมบอร์ด 1 ยิปซัมบอร์ด 2 ฉนวนกันความร้อนหนา 2 นิ้ว อิฐมวลเบา 1 และ อิฐมวลเบา 2 โดยพิจารณาจากปริมาณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ผ่านกรอบอาคาร การใช้พลังงานไฟฟ้าที่ลดลงของอาคาร และความคุ้มค่าทางการเงิน ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้เลือกอาคารสานักงานขนาดเล็กและขนาดใหญ่ซึ่งมีจานวน 4 และ 12 ชั้น และมีพื้นที่ใช้สอยภายในอาคาร 1,306.87 และ 6,934 ตารางเมตรตามลำดับ ตั้งอยู่ในจังหวัดนครปฐม ใช้ระบบปรับอากาศเป็นแบบรวมศูนย์และระบายความร้อนด้วยอากาศ จากผลการศึกษาพบว่าอาคารสานักงาน 1 และ 2 กรณีที่ใช้ฉนวนกันความร้อน 2 นิ้ว มีค่าสัมประสิทธิ์การนาความร้อนน้อยที่สุดอยู่ที่ 0.50 วัตต์ต่อตารางเมตร คิดเป็นเปอร์เซ็นต์ 83.23 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับอาคารกรณีฐาน สำนักงาน 1 และ 2 และยังส่งผลให้พลังงานไฟฟ้าลดลงมากที่สุดถึง 2.6 และ 0.1 เปอร์เซ็นต์ คิดเป็นเงิน 16,458 และ 8,487.21 บาทต่อปี แต่ว่าพลังงานที่ลดลงนั้นไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับอาคารกรณี ฐาน 1 และ 2 ซึ่งพิจารณาได้จากกรณีผลประหยัด (2.6 และ 0.1 เปอร์เซ็นต์) ยังอยู่ในช่วงของความคลาดเคลื่อนของผลลัพธ์จาก โปรแกรม EnergyPlus (2.09 ถึง 4.46 เปอร์เซ็นต์) เมื่อเทียบกับกรณีฐานของอาคารสำนักงาน 1 และ 2 แต่เมื่อวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางการเงินของผนังเขียว ในอาคารสำนักงาน 1 และ 2 ของผนังเขียวทั้ง 2 กลุ่ม กลุ่มกรณีศึกษา ทั้ง2 กลุ่ม ไม่มีกรณีศึกษาใดที่มีความคุ้มค่าทางการเงินเลย ยกเว้น อิฐมวลเบา 1 เพราะใช้เงินลงทุนที่ต่ำกว่ากรณีฐานของอาคารสำนักงาน 1 และ 2 ถึง106,715.68 และ 304,807.73 บาท และ ยังให้ผลประหยัด 1.3 และ 0.003 เปอร์เซ็นต์ หรือ 7,995.91 และ 257.93 บาทต่อปี ตามลาดับ ซึ่งทำให้คุ้มค่าต่อการลงทุนไปโดยปริยาย

research reports a study of saving building energy by using green walls. The first group of green walls was vegetation wall comprising 2 options: living wall and green facade. Bengal Trumpet (Thunbergia Grandiflora) was chosen for both options. The second group comprised 5 green materials: lightweight brick #1, lightweight brick #2, gypsum board #1, gypsum board #2, and 2-in fiberglass insulation. The overall heat transfer coefficient for building envelopes, energy saving amount and feasibility of options were considered. The 4 and 12-story office building located in Nakhon Pathom province with total area of 1,306.87 and 6,934 m2 were chosen to be the base case, respectively. The air conditioning system was an air-cooled chiller system. From the results, it was found that the minimum of overall heat transfer coefficient for building envelopes of the both story office building with 2 inch of fiberglass insulation were 0.50 equivalent to a percentage of overall heat transfer coefficient for building envelopes by 83.23% compared with #1 and #2 base case office buildings, respectively. Moreover it could save energy by 2.6% and 0.1% equivalent to a cost saving of 16,458 and 8,487.21 Baht/y. However, the energy saving amount for every case was not significantly difference with #1 and #2 base case office buildings. It was found that the energy saving results (2.6% and 0.1%) were shown in the error range of EnergyPlus program compared with #1 and #2 base case office buildings, respectively. The feasibility for options of green walls was investigated. It was found that every case was not financially feasible. Only the case of using lightweight brick #1 and #2 were financially feasible because the initial cost was less than that of the base case by 106,715.68 and 231,578 Baht, respectively while it also provided energy and cost savings of 1.3 and 0.0037% and 7,995.91 and 257.93 Baht/y, respectively. It is worth investment due to cost savings.