ทำไม ZEB ถึงตอบโจทย์?
ก่อนจะไปถึงนวัตกรรม เราต้องเข้าใจโจทย์หรือปัญหาที่เรากำลังเผชิญหน้ากันอยู่ก่อนครับ
ในประเทศเขตร้อนชื้นอย่างประเทศไทย โจทย์ที่ใหญ่ที่สุดของอาคารทุกหลังคือ “ความร้อน” ครับ ลองนึกภาพตามนะครับ แดดเมืองไทยร้อนจัดมาก ความร้อนนี้ทะลุผ่านหลังคา กำแพง และหน้าต่างเข้ามาในตัวอาคาร เมื่อข้างในร้อน เราทำอย่างไรครับ? เราก็เปิดแอร์
สถิติระบุชัดเจนว่า กว่า 60-70% ของค่าไฟในอาคารหรือบ้านในไทย มาจากระบบปรับอากาศ ยิ่งอาคารร้อน แอร์ก็ยิ่งต้องทำงานหนัก กินไฟมหาศาล ปล่อยความร้อนและก๊าซเรือนกระจกออกไปนอกคอมเพรสเซอร์ ทำให้โลกยิ่งร้อนขึ้น และเราก็ต้องเปิดแอร์แรงขึ้น นี่คือวงจรที่สูบเงินในกระเป๋าเราและทำลายโลกไปพร้อมๆ กัน
โจทย์ของการทำ ZEB จึงไม่ใช่การหาไฟฟ้ามาจ่ายให้แอร์ทำงานได้ฟรีๆ (นั่นมันแก้ที่ปลายเหตุ) แต่โจทย์ที่แท้จริงคือ “ทำอย่างไรให้อาคารต้องการพลังงานน้อยที่สุดตั้งแต่แรก”
วัตถุประสงค์ของนวัตกรรมนี้
วัตถุประสงค์หลักของการออกแบบ ZEB มีกฎเหล็กอยู่ข้อหนึ่งคือ “Reduce First, Produce Later” (ลดการใช้ก่อน แล้วค่อยผลิตไฟชดเชย)
ถ้าเราทำอาคารแบบเดิมๆ ที่กินไฟเดือนละ 10,000 หน่วย การจะทำให้เป็น ZEB เราต้องติดแผงโซลาร์เซลล์มหาศาลเพื่อผลิตไฟให้ได้ 10,000 หน่วย ซึ่งแพงมากและอาจไม่มีพื้นที่หลังคาพอ
แต่วัตถุประสงค์ของนวัตกรรม “เปลือกอาคารประสิทธิภาพสูง” คือการหั่นความต้องการใช้พลังงานนั้นลงให้เหลือแค่ 3,000 หน่วย เพื่อให้เราสามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กนิดเดียวก็ครอบคลุมการใช้ไฟทั้งหมดได้ นี่คือความฉลาดของการลงทุนครับ
เล่าให้เข้าใจง่ายด้วย ทฤษฎีกระติกน้ำแข็ง
เพื่อให้เข้าใจนวัตกรรมนี้ง่ายที่สุด ลองจินตนาการถึงเหตุการณ์นี้นะครับ…
สมมติว่าคุณมี “น้ำแข็ง” อยู่หนึ่งก้อน (เปรียบเสมือนความเย็นของแอร์ในห้อง)
- บ้านทั่วไป: เปรียบเหมือนคุณเอาน้ำแข็งใส่ใน “แก้วพลาสติกใสบางๆ” แล้วไปตั้งกลางแดด ไม่ถึง 10 นาที น้ำแข็งก็ละลายหมด ถ้าคุณอยากให้น้ำแข็งคงอยู่ คุณต้องเอาแก้วใบนี้ไปแช่ตู้เย็นที่เสียบปลั๊กทำงานเสียงดังกระหึ่มตลอดเวลา (ตู้เย็นก็คือแอร์ตัวใหญ่ๆ ที่กินไฟดุนั่นเอง)
- อาคาร ZEB: เปรียบเหมือนคุณเอาน้ำแข็งก้อนเดียวกัน ใส่ลงใน “กระติกน้ำสูญญากาศแบรนด์เนม (อย่างเช่น แก้ว Yeti)” แล้วปิดฝาให้สนิท คุณเอาไปตั้งกลางแดด ปรากฏว่าผ่านไป 1 วันเต็มๆ น้ำแข็งยังอยู่ครบ! โดยที่คุณไม่ต้องเสียบปลั๊กใช้ไฟฟ้าเลยแม้แต่นิดเดียว
นวัตกรรมเปลือกอาคารประสิทธิภาพสูง ก็คือการสร้างบ้านของคุณให้กลายเป็น “แก้ว Yeti” นั่นเองครับ นวัตกรรมนี้ประกอบด้วย 3 องค์ประกอบหลักทางวัสดุศาสตร์
- ฉนวนกันความร้อนหนาพิเศษ (Super Insulation): เหมือนผนังกระติกสูญญากาศ เราบุหลังคาและผนังด้วยวัสดุกันความร้อนประสิทธิภาพสูง บล็อกไม่ให้ความร้อนจากพระอาทิตย์ทะลุเข้ามาถึงข้างในได้
- กระจก Low-E (Low-Emissivity Glass): หน้าต่างคือจุดอ่อนที่สุดของบ้าน นวัตกรรมกระจก Low-E คือการเคลือบสารโลหะบางๆ (ระดับนาโน) ไว้ที่ผิวกระจก มันมีความฉลาดตรงที่ยอมให้ “แสงสว่าง” ผ่านเข้ามาได้ (ห้องจึงสว่าง ไม่มืดทึบ) แต่จะ “สะท้อนคลื่นความร้อน (รังสีอินฟราเรด)” กลับออกไป ทำให้ไม่ต้องใช้ไฟเยอะขึ้น เมื่อเราเริ่มซีลอาคาร
Air Tightness: ปิดรอยรั่วทั้งหมดของกรอบประตูหน้าต่าง ไม่ให้ “ความร้อนชื้น” จากภายนอกซึมเข้ามา และไม่ให้ “ความเย็น” จากแอร์รั่วไหลออกไป
ผลลัพธ์แห่งนวัตกรรม
เมื่อประกอบ 3 นวัตกรรมนี้เข้าด้วยกัน อาคารของคุณจะกลายเป็นแก้วปบรนด์เนมที่เก็บน้ำแข็งได้เป็นวัน
คุณจะพบว่าพอเปิดแอร์ให้ห้องเย็นแล้ว คอมเพรสเซอร์แอร์จะ “ตัดการทำงาน” และหยุดพักยาวๆ เพราะความเย็นไม่รั่วออกไปไหน และความร้อนภายนอกก็บุกรุกเข้ามาไม่ได้ แอร์ตัวเล็กนิดเดียวก็สามารถทำให้ห้องโถงใหญ่ๆ เย็นฉ่ำได้สบายๆ
และเมื่ออาคารใช้พลังงานน้อยลงไปถึง 60-70% คราวนี้ล่ะครับ… การก้าวไปสู่จุดสุดยอดของ ZEB ก็เป็นเรื่องง่ายนิดเดียว เราแค่นำ แผงโซลาร์เซลล์ (Solar PV) ขนาดพอเหมาะมาติดตั้งบนหลังคา พลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้ในตอนกลางวัน ก็จะเพียงพอต่อการใช้ไฟที่เหลือทั้งหมดของอาคารได้อย่างสมบูรณ์แบบ
เมื่อตัวแปลครบ = Zero Energy Building ก็เป็นของเราแล้ว
การใช้ระบบ “เปลือกอาคารประสิทธิภาพสูง” เป็นการแก้ปัญหาความร้อนแบบ Passive (เชิงรับ) มันไม่มีมอเตอร์ให้พัง ไม่มีระบบสัญญานให้รวน ไม่ต้องเสียค่าบำรุงรักษาจุกจิก ลงทุนลงแรงสร้างให้ดีในวันแรก แล้วมันจะปกป้องคุณ ลดค่าไฟให้คุณ และรักษ์โลกใบนี้ไปตลอดอายุขัยของอาคาร
และนี่แหละครับ… คือแนวคิด นวัตกรรมหรือทฤษฎีที่เรียบง่ายที่สุดของการสร้างอาคารแห่งอนาคต หรือ ZEB ครับ
ZE Build
ผู้เขียน : Teppasin Buakaew
