opening-strategies-to-reduce-energy-consumption

เปิดหน้าต่างอย่างไร ให้ประหยัดไฟ ?

อากาศร้อนมาก ๆ ก็เปิดแอร์ รู้ตัวอีกทีค่าไฟเดือนละ 1,500 บาท อยากอยู่ในห้องสบาย ๆ แต่ไม่อยากเสียค่าไฟแพงในหน้าร้อน ทำอย่างไรดี ? งานวิจัยจาก สกว. มีคำตอบ เพียงเปิดหน้าต่างให้ถูกวิธีก็สามารถช่วยลดค่าไฟฟ้าจากการใช้เครื่องปรับอากาศได้

ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีภูมิอากาศร้อน-ชื้น ทำให้มีอุณหภูมิและความชื้นสูงตลอดทั้งปี โดยในกรุงเทพฯ ซึ่งอยู่ภาคกลางของประเทศนั้น มีอุณภูมิเฉลี่ยในช่วงฤดูหนาวอยู่ที่ 28 องศาเซลเซียส และในช่วงหน้าร้อนที่ 30 องศาเซลเซียส จากสภาพอากาศดังกล่าว ทำใหอาคารส่วนใหญ่อยู่นอกขอบเขตภาวะสบายตามธรรมชาติ อาคารเหล่านี้จึงมีการติดตั้งเครื่องปรับอากาศอย่างแพร่หลายเพื่อสร้างสภาพอากาศที่สบายให้แก่ผู้ใช้งาน ส่งผลให้มีการใช้พลังงานสูงมากจากเครื่องปรับอากาศ

อย่างไรก็ตาม ลักษณะอาคารที่พักอาศัยภายในกรุงเทพฯ ยังได้ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถระบายความร้อนได้ด้วยวิธีธรรมชาติ (Natural ventilation) ผ่านหน้าต่างหรือช่องลมได้ด้วยเช่นกัน ซึ่งการระบายอากาศโดยใช้หน้าต่างอย่างถูกต้องนี้ สามารถทดแทนการระบายอากาศโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากการเปิดแอร์ได้และเป็นโอกาสในการลดค่าไฟฟ้าลง แต่ในทางตรงกันข้าม การเปิดหน้าต่างที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้อากาศร้อนภายนอกเข้ามาภายในอาคารมากขึ้นและสร้างภาระให้แก่เครื่องปรับอากาศ

ผศ.ดร.พิมลศิริ ประจงสาร อาจารย์ประจำคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร จึงได้ทำการศึกษาวิจัยเรื่อง “โครงการรูปแบบการเปิดหน้าต่างเพื่อลดการใช้พลังงานในการปรับอากาศในอาคารสูงพักอาศัยในกรุงเทพฯ” เพื่อตอบคำถามว่า ผู้พักอาศัยภายในอาคารควรจะระบายอากาศด้วยวิธีธรรมชาติอย่างไร ให้เหมาะสมและสามารถลดการใช้พลังงานจากเครื่องปรับอากาศให้ได้มากที่สุด

ทำความเข้าใจการไหลของอากาศ และการสะสมความร้อนภายในห้อง

การไหลของอากาศมีลักษณะคล้ายกับการไหลของน้ำ น้ำไหลจากที่สูงไปที่ต่ำ อากาศก็ไหลจากที่ที่อุณหภูมิสูงไปที่ที่อุณหภูมิต่ำเช่นเดียวกัน ดังนั้น เมื่ออากาศภายในห้องมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศภายนอก อากาศร้อนภายในห้องก็จะไหลออกไปสู่ภายนอก ทำให้ห้องมีภาวะเย็นสบายขึ้น แต่ถ้าอากาศภายนอกสูงกว่าอากาศในห้องก็จะทำให้อากาศร้อนจากภายนอกไหลสู่ภายในได้เช่นเดียวกัน ด้วยเหตุนี้เองการเปิดหน้าต่างหรือช่องลมในช่วงเวลาที่อุณหภูมิในห้องสูงกว่าภายนอกจะสามารถช่วยระบายอากาศร้อนได้อย่างดี และการปิดหน้าต่างในช่วงที่อุณภูมิภายนอกสูงกว่าภายในห้องจะช่วยป้องกันไม่ให้อากาศร้อนไหลเข้ามาภายในห้องพักได้

นอกจากนี้ลักษณะทางกายภาพของห้องพักเอง ก็มีผลต่อการสะสมความร้อนภายในห้องด้วยเช่นกัน โดยห้องที่มีสัดส่วนผนังกระจกต่อผนังภายนอกทั้งหมด (window to wall ratio – WWR) และสัดส่วนช่องเปิดที่สามารถเปิดใช้ได้ต่อพื้นที่ใช้สอยของห้อง (openable area to floor area ratio – OFR) อยู่ในระดับที่สูง จะเป็นห้องที่ความร้อนสามารถไหลเข้าสู่ห้องพักได้ง่าย แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นลักษณะห้องที่ถ่ายเทความร้อนสะสมสู่สภาพแวดล้อมได้ง่ายเช่นกัน ในทางตรงกันข้าม ห้องที่มีสัดส่วนผนังกระจกต่อผนังห้องทั้งหมด และสัดส่วนช่องเปิดระบายอากาศต่อพื้นที่ใช้สอยทั้งหมก อยู่ในระดับต่ำ จะเป็นห้องพักที่ความร้อนไหลเข้าจากภายนอกได้ยาก แต่ก็เป็นห้องพักที่ถ่ายเทความร้อนสะสมออกไปสู่สภาพแวดล้อมได้ยากด้วยเช่นกัน

สำรวจการเปิดหน้าต่างที่เหมาะสมของห้องพักแต่ละแบบ

ด้วยความที่ห้องพักแต่ละรูปแบบนั้นมีลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกัน และพฤติกรรมการใช้ห้องพักของแต่ละบุคคลก็มีความแตกต่างกันออกไปด้วยเช่นกัน จึงทำให้รูปแบบการเปิดหน้าต่างที่ช่วยให้เกิดการประหยัดพลังงานมากที่สุดสำหรับห้องแต่ละแบบนั้นมีความแตกต่างกันออกไป โดยสามารถสรุปรูปแบบการเปิดหน้าต่างที่เหมาะสมของห้องพักแต่ละประเภทได้ดังนี้

ห้องพักที่มีสัดส่วนผนังกระจก และสัดส่วนช่องระบายอากาศสูง

ห้องพักลักษณะนี้จะเป็นห้องพักที่มีความเสี่ยงที่จะได้รับความร้อนจากภายนอกเข้ามาในห้องสูง แต่ในขณะเดียวกันห้องลักษณะนี้ก็มีศักยภาพที่จะระบายอากาศร้อนสะสมภายในห้องออกไปสู่สภาพแวดล้อมได้ง่ายด้วยเช่นกัน ดังนั้นการเปิดหน้าต่างตลอดทั้งวันหรือการเปิดหน้าต่างเฉพาะช่วงเย็น จะทำให้เกิดการประหยัดพลังงานจากการใช้เครื่องปรับอากาศได้มากที่สุด เนื่องจากการเปิดหน้าต่างในรูปแบบดังกล่าว เป็นการระบายอากาศร้อนที่สะสมในช่วงกลางวันออกไปสู่ภายนอกห้องพัก โดยเฉพาะห้องทางทิศตะวันออกที่ได้รับความร้อนในช่วงเช้ามาก การเปิดหน้าต่างแบบนี้ จะช่วยระบายความร้อนออกไปในช่วงเย็นได้และช่วยลดภาระการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศลง

ห้องพักที่มีสัดส่วนผนังกระจกต่ำ และสัดส่วนช่องระบายอากาศต่ำ

สำหรับห้องพักแบบนี้ จะเป็นห้องพักที่ได้รับความร้อนจากภายนอกห้องพักได้ยากกว่าห้องพักในรูปแบบแรก แต่ห้องพักแบบนี้จะถ่ายเทความร้อนสะสมออกไปสู่สภาพแวดล้อมได้ยากกว่า ดังนั้นการเปิดหน้าต่างในช่วงเวลากลางวันจึงไม่เหมาะสมอย่างมาก เนื่องจากจะเป็นการทำให้ความร้อนจากภายนอกไหลเข้าสู่ห้องได้ง่ายขึ้น ดังนั้นห้องพักลักษณะนี้จึงควรเปิดหน้าต่างเฉพาะในช่วงเย็นเท่านั้น เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศร้อนในช่วงกลางวันไหลเข้ามาสะสมในห้องพักมากเกินไปและเปิดหน้าต่างในช่วงเย็นเพื่อระบายอากศที่สะสมออก แต่ต้องเปิดหน้าต่างช้ากว่าห้องประเภทแรก เช่น เปิดตอน 20.00 น. เป็นต้น เพื่อป้องกันอากาศร้อนภายนอกไหลเข้าสู่ภายในห้องพัก

ห้องพักที่มีสัดส่วนผนังกระจกสูง แต่มีสัดส่วนช่องระบายอากาศต่ำ

ห้องพักลักษณะนี้จะเป็นห้องพักที่ไม่มีประสิทธิภาพในการระบายอากาศด้วยวิธีธรรมชาติหรือการเปิดหน้าต่าง เนื่องจากการเปิดหน้าต่างจะทำให้ความร้อนไหลเข้าสู่ห้องพักได้ง่าย แต่จากการที่มีช่องระบายอากาศน้อยทำให้ห้องพักแบบนี้ระบายอากาศร้อนออกได้ยาก ทำให้การเปิดหน้าต่างเป็นการเพิ่มภาระให้กับเครื่องปรับอากาศอย่างไม่จำเป็น ดังนั้นการปิดหน้าต่างตลอดทั้งวันจึงเป็นรูปแบบการเปิดหน้าต่างที่เหมาะสมที่สุดในการประหยัดพลังงานสำหรับห้องพักในลักษณะนี้

นอกจากนี้ยังพบอีกว่าทิศทางการวางตัวของห้องพักก็ส่งผลต่อการประหยัดค่าไฟด้วยเช่นกัน โดยห้องพักที่ตั้งอยู่ทิศเหนือเป็นห้องที่ใช้พลังงานสำหรับปรับอากาศในช่วงเวลากลางคืนต่อพื้นที่ใช้สอยต่ำที่สุด สาเหตุมาจากห้องทางทิศเหนือได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวันน้อยกว่าห้องจากทิศทางอื่น ๆ และการเปิดหน้าต่างเฉพาะช่วงเวลากลางวัน แล้วปิดหน้าต่างเฉพาะช่วงเวลากลางคืนนั้น จะเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานมากที่สุดสำหรับห้องพักทุกรูปแบบทุกทิศทาง เนื่องจากจะเป็นการรับเอาความร้อนจากภายนอกในช่วงเวลากลางวัน และปิดหน้าต่างให้ห้องพักระบายความร้อนสะสมออกมาได้อย่างไม่เต็มที่ในช่วงเย็น

งานวิจัยยังระบุอีกว่า ถ้าห้องพักอาศัยในกรุงเทพฯ สามารถเปิดหน้าต่างตามช่วงเวลาที่เหมาะสมกับลักษณะของห้องพักนั้น ๆ อาจช่วยลดค่าไฟได้ประมาณ 5.6%-12.2% ต่อปี และจะทำให้กรุงเทพฯสามารถลดการใช้ไฟฟ้าในภาพรวมได้ในปริมาณมหาศาล

อ้างอิงข้อมูลจาก

โครงการวิจัย “รูปแบบการเปิดหน้าต่างเพื่อลดการใช้พลังงานในการปรับอากาศในอาคารสูงพักอาศัยในกรุงเทพฯ”

หัวหน้าโครงการ : พิมลศิริ ประจงสาร
สนับสนุนโดย : สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)

00:00
00:00
Empty Playlist