Search
Enter Keywords:
อังคาร, 11 ธันวาคม 2018
Home arrow Articles arrow Energy Conservation arrow การออกแบบอาคารแบบบูรณาการ
การออกแบบอาคารแบบบูรณาการ
Image
การออกแบบอาคารแบบบูรณาการ หมายถึง กระบวนการออกแบบอาคารที่คำนึงถึงการผสมผสานวิธีการในการออกแบบทุกๆ ระบบเข้าด้วยกัน หรือออกแบบให้ทุกๆ ระบบมีความสอดคล้องกัน โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อให้อาคารมีประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงานสูงสุด ขณะที่มีค่าใช้จ่ายในการออกแบบและก่อสร้างอาคารต่ำ

ปัจจัยที่ทำให้การออกแบบอาคารแบบบูรณาการประสบความสำเร็จ คือ การมีส่วนร่วมของบุคลากรที่รับผิดชอบงานด้านต่างๆ กัน เช่น สถาปัตยกรรม วิศวกรรม ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง ระบบปรับอากาศ ตกแต่งภายใน การปรับปรุงภูมิทัศน์ ฯลฯ การทำงานร่วมกันตั้งแต่ในขั้นตอนของการออกแบบอาคาร จะทำให้สามารถมองปัญหาได้อย่างรอบด้าน และแสวงหาทางออกที่ดีที่สุดได้


ประโยชน์ของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ


การปฏิบัติตามกระบวนการออกแบบอาคารแบบบูรณาการตั้งแต่ในขั้นตอนแรกๆ ของการก่อสร้างอาคาร (ขั้นตอนการออกแบบและวางผังอาคาร) จะทำให้อาคารมีศักยภาพในการประหยัดพลังงานได้สูงสุด ประโยชน์ของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ มีดังนี้
1)    อาคารมีคุณภาพดีและมีประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงขึ้น
2)    ลดต้นทุนในการก่อสร้างอาคาร
3)    ค่าใช้จ่ายด้านการดูแลรักษาอาคารลดลง
4)    สร้างสภาวะน่าสบาย (comfort condition) ให้แก่ผู้ใช้อาคาร
5)    ประสิทธิภาพในการทำงานของผู้ใช้อาคารเพิ่มขึ้น

ผู้เกี่ยวข้องกับการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ

ความสำเร็จในการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ จะขึ้นอยู่กับผลของการปฏิบัติงานของผู้ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการออกแบบอาคาร หลายฝ่าย ได้แก่ เจ้าของอาคาร สถาปนิก ผู้รับเหมาก่อสร้าง วิศวกร นักวิเคราะห์ด้านพลังงาน วิศวกรระบบไฟฟ้าแสงสว่าง วิศวกรระบบไฟฟ้า วิศวกรระบบปรับอากาศ ฯลฯ

ขั้นตอนการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ

การตระหนักถึงความสำคัญของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ หรือการผสมผสานการออกแบบระบบต่างๆ ให้มีความสอดคล้องกัน ตั้งแต่ในขั้นตอนการวางแผนงานและการออกแบบอาคาร จะสามารถลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างได้มาก ในขณะเดียวกันก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอาคารให้สูงขึ้นได้มากด้วย แต่เมื่อออกแบบอาคารเสร็จสมบูรณ์แล้ว ต้นทุนและค่าใช้จ่ายจะเพิ่มขึ้น การตัดสินแต่ละครั้งจะลดขอบเขตความเป็นไปได้ในอนาคต

กลยุทธ์การออกแบบอาคารแบบบูรณาการเพื่อสิ่งแวดล้อม (Green Design) เป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน วางผังการใช้ที่ดินแบบยั่งยืน การใช้น้ำอย่างปลอดภัย สร้างสภาวะภายในอาคารที่ดี และการใช้วัสดุที่เอื้อต่อสภาพแวดล้อม คณะทำงานออกแบบทุกฝ่ายตั้งแต่วิศวกรโยธา ไปจนถึงนักออกแบบตกแต่งภายใน ควรกำหนดเป้าหมายที่เป็นประเด็นหลักในโปรแกรมการออกแบบอาคาร การจัดหาบริการทั้งด้านสถาปัตยกรรมและวิศวกรรมควรเน้นให้เป็นการทำงานในระบบ ทีม และการทำงานในแบบบูรณาการควรถูกระบุไว้อย่างชัดเจนในข้อตกลง (statement of work ; SOW)  ตัวอย่างเช่น SOW ควรกำหนดความถี่ในการประชุมและระดับความสำคัญของวิศวกรงานระบบที่จะวิเคราะห ์ทางเลือกในการออกแบบ

ขั้นตอนการจัดการ

ขั้นตอนการจัดการ 3 ขั้นตอน ในการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการ ได้แก่

1)    ระบุบุคลากรในคณะทำงานให้ทำหน้าที่เป็น “ผู้ประสานงานแบบบูรณาการ” (integrated design coordinator)
2)    รวบรวมความต้องการต่างๆ เพื่อการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการ ระบุลงในเอกสารโครงการ
3)    กำหนดโครงสร้างของค่าบริการโดยการพิจารณาจากศักยภาพ (performance-based fee structure) ในการให้รางวัลแก่คณะทำงาน โดยพิจารณาจากความเสี่ยงของแนวทางในการออกแบบและผลที่ได้รับเป็นเกณฑ์

ควรระบุบทบาทหน้าที่และความรับผิดชอบของผู้ประสานงานแบบบูรณาการไว้อย่างชัด เจน เพื่อให้การออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการดำเน ินไปอย่างราบรื่น และเกิดประสิทธิผลสูงสุด

ในการทำงานแบบบูรณาการนั้น คณะผู้ออกแบบจะต้องมีความรับผิดชอบร่วมกันในการออกแบบ ตลอดจนต้องมีการสื่อสารระหว่างกันอย่างเข้าใจ ให้ความสำคัญในการออกแบบอาคาร โดยเฉพาะช่วงต้นๆ ของการออกแบบ

ขั้นตอนทางเทคนิค

1)    สร้างกรณีศึกษาที่เป็นพื้นฐาน (base case)
2)    กำหนดขอบเขตของการแก้ไขปัญหา
3)    วิเคราะห์ศักยภาพของกลยุทธ์แบบต่างๆ และให้ระดับความสำคัญ
4)    จัดกลุ่มกลยุทธ์ที่มีศักยภาพสูง
5)    เลือกกลยุทธ์และปรับการออกแบบ
6)    ทำการวิเคราะห์ซ้ำตลอดทุกขั้นตอน

การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานเพื่อการตัดสินใจ

การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน (Life cycle cost)  เป็นเครื่องมือที่ใช้ตัดสินใจในการออกแบบอาคาร การวิเคราะห์ฯ ดังกล่าวทำขึ้นเพื่อให้ทราบค่าใช้จ่ายในขั้นต้นที่เกี่ยวข้องกับงานก่อสร้าง หรือการบูรณะสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดจนค่าใช้จ่ายในตัวเอง และค่าดูแลการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดช่วงอายุการใช้งาน อายุการใช้งานทางด้านเศรษฐศาสตร์จะไม่เหมือนกับการวิเคราะห์หาความคุ้มทุนอย ่างง่าย (simple payback method) ซึ่งจะสนใจเฉพาะความสามารถคืนทุนได้เร็วมากเพียงใดเท่านั้น วิธีหาความคุ้มทุนโดยทั่วไปจะไม่รวมถึงค่าใช้จ่ายทั้งหมดและการประหยัดที่เก ิดขึ้นภายหลังจุดคุ้มทุน

การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตลอดอายุการใช้งาน (Energy life cycle cost) รวมถึงค่าใช้จ่ายในงานระบบต่างๆ ด้านพลังงาน (ระบบทำความร้อน, ระบบทำความเย็น, ระบบแสงสว่าง, กรอบอาคาร, ครัว และน้ำร้อน) ซึ่งจะถูกรวมเข้าไปในค่าใช้จ่ายขั้นต้นในแต่ละทางเลือกของระบบที่ใช้พลังงาน ตลอดจนการพยากรณ์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานของระบบ การใช้งานและบำรุงรักษา ค่าพลังงาน การทดแทนระบบหรือบางส่วน และค่าเงิน

การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตลอดอายุการใช้งาน เป็นเครื่องมือประกอบการตัดสินใจของเจ้าของอาคารและผู้ออกแบบ การวิเคราะห์ทำขึ้นเพื่อให้ทราบค่าใช้จ่ายในขั้นต้นที่เกี่ยวข้องกับงานก่อส ร้าง การบูรณะต่างๆ ค่าใช้จ่ายในตัวเอง และค่าดูแลการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดช่วงอายุการใช้งาน

การวิเคราะห์จะนำเสนอกรรมวิธีในการประเมินระบบที่ใช้พลังงานแบบต่างๆ เพื่อให้เจ้าของอาคารสามารถเลือกระบบที่ดีที่สุดสำหรับอาคาร

ทางเลือกต่างๆ ในการออกแบบอาจมีค่าใช้จ่ายขั้นต้น ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน และค่าบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานจะนำเสนอกรรมวิธีประเมินทางเลือกต่ างๆ เหล่านี้เพื่อให้เจ้าของอาคารสามารถเลือกระบบที่ดีที่สุดสำหรับอาคาร

หนังสือสัญญาด้านศักยภาพ

ในการออกแบบ ก่อสร้าง และการใช้งานอาคารแบบทั่วๆ ไป ไม่ส่งเสริมให้เกิดประสิทธิภาพด้านพลังงาน สำหรับงานสถาปนิกและวิศวกรส่วนใหญ่ได้รับค่าตอบแทนงานบริการแบบคงที่ (flat fee) หรือคิดเป็นร้อยละของค่าก่อสร้าง ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดการที่ไม่ท้าทายให้เกิดการใช้ระยะเวลาพิเศษเพิ่มมากขึ้ นสำหรับนวัตกรรมใหม่ๆ และประสิทธิภาพ หนังสือสัญญาด้านศักยภาพ (Performance contracts) จะเสนอแนวทางที่จะช่วยกระตุ้นให้เกิดการออกแบบและก่อสร้างอาคารที่มีประสิทธ ิภาพ โดยทำให้เกิดความคุ้มค่าสำหรับผู้ออกแบบที่จะผสานประสิทธิภาพในด้านพลังงานเ ข้าไปในการวางแผนตั้งแต่เริ่มต้น ซึ่งจะทำให้มีความเป็นไปได้สูงที่เกิดประโยชน์มากกว่าในขณะที่จ่ายค่าตอบแทน น้อย หนังสือสัญญาด้านศักยภาพทำให้เกิดผลดีดังนี้

1)    ส่งเสริมการทำงานแบบบูรณาการที่ดีขึ้นระหว่างสถาปนิก วิศวกร เจ้าของอาคาร ผู้ดูแลอาคาร และผู้รับผิดชอบงานบำรุงรักษา
2)    เพิ่มแรงกระตุ้นต่อองค์กรในวงการออกแบบและก่อสร้างได้มากกว่าข้อกำหนดต่ำสุดทางกฎหมาย

ผลด้านเศรษฐศาสตร์

3)    สามารถมีจุดคุ้มค่าทางการลงทุนที่สูงในขณะที่มีความเสี่ยงต่ำ
4)    เจ้าของอาคารมีค่าลงทุนแรกเริ่มต่ำ สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพ
5)    รับประกันระดับของประสิทธิภาพในด้านพลังงาน
6)    ย้ายความเสี่ยงของโครงการจากเจ้าของไปยังผู้รับเหมาก่อสร้าง
7)    ปรับปรุงสภาวะภายในอาคารซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพในการทำงานและลดการขาดงาน

ผลด้านการใช้งาน

8)    เกิดการปรับปรุงในส่วนหลักในทันทีทันใด
9)    ปรับปรุงระบบแสงสว่าง
10)    ปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร
11)    มีความน่าเชื่อถือสูง
12)    สามารถควบคุมในส่วนละเอียด
13)    ขยายการตรวจวัด (monitoring) ซึ่งช่วยให้รู้ปัญหาในขณะที่ยังจัดการได้


องค์ประกอบของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ

การออกแบบอาคารแบบบูรณาการประกอบด้วยการพิจารณาและให้ความสำคัญในการออกแบบด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้
1)    การเลือกที่ตั้งอาคาร (Site Selection)
2)    การออกแบบรูปทรงของอาคารและการจัดวางอาคาร (Building Configuration and Placement)
3)    การออกแบบกรอบอาคาร (Building Envelope)
4)    การป้องกันความร้อนจากแสงอาทิตย์ (Passive Solar)
5)    การใช้แสงสว่างธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพ (Lighting / Daylighting)
6)    การออกแบบอุปกรณ์กันแดด (Shading)
7)    การเลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและอนุรักษ์พลังงาน (Materials)
8)    การออกแบบระบบ HVAC
9)    การออกแบบระบบเชิงกลอื่นๆ เช่นระบบทำน้ำร้อน ระบบลิฟท์ ฯลฯ (Other Mechanical Systems)
10)    การเลือกเครื่องใช้และอุปกรณ์ภายในอาคาร (Appliances and Equipments)
11)    การออกแบบ Active Solar และการเลือกใช้พลังงานทดแทนอื่นๆ





คัดลอกจาก : คู่มือการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงาน
ของ : กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและส่งเสริมพลังงาน
จัดทำโดย : สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT)

?>