การประเมินประสิทธิภาพแสงธรรมชาติและการใช้พลังงาน จากการออกแบบหิ้งสะท้อนแสงในอาคารสำนักงาน ตามเกณฑ์การประเมินอาคารเขียว ลีด เวอร์ชัน 4.0

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการนำเสนอแนวทางการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการนำแสงธรรมชาติเข้ามาใช้ภายในอาคารสำนักงาน โดยการลดการใช้พลังงานจากแสงประดิษฐ์ ด้วยการออกแบบหิ้งสะท้อนแสง และประเมินผลโดยใช้ค่า Spatial Daylight Autonomy (sDA) และ Annual Sunlight Exposure (ASE) ตามเกณฑ์ LEED V4 หัวข้อ Daylight ด้วยโปรแกรม Rhinoceros – Grasshopper – Ladybug Tools, Honeybee Tools ในการจำลองผล โดยมีตัวแปร คือ ระยะยื่นของหิ้งสะท้อนแสงภายนอกขนาด 0.30 เมตร 0.60 เมตร และ 0.90 เมตร ระยะติดตั้งต่ำจากฝ้าเพดาน 0.50 เมตร และ 1.00 เมตร องศาฝ้าเพดาน 0 องศา 15 องศา และ 30 องศา สัดส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนัง 60% และ 100% ตำแหน่งทิศที่ติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงทั้ง 8 ทิศ และการติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงภายในระยะยื่นขนาด 0.30 เมตร โดยจำลองกับห้องภายในอาคารสำนักงาน กว้าง 9 เมตร ลึก 12 เมตร และสูง 3 เมตร ซึ่งผลการวิจัย ทุกกรณีศึกษามีค่า sDA ผ่านเกณฑ์ทั้งหมด ส่วนค่า ASE มีกรณีศึกษาที่ไม่ผ่านเกณฑ์ ซึ่งการมีระยะยื่นของหิ้งสะท้อนแสงภายนอกที่มากขึ้น ทำให้แสงสามารถเข้าสู่ภายในอาคารได้น้อยลง ส่งผลให้ค่า sDA และ ASE ลดลง การมีระยะติดตั้งต่ำจากฝ้าเพดานที่มากขึ้น ทำให้ค่า sDA และ ASE เพิ่มขึ้น องศาของฝ้าเพดานที่เพิ่มขึ้น ช่วยในการกระจายแสงเข้าสู่ภายในอาคาร มีผลให้ค่า sDA เพิ่มขึ้น แต่ไม่ส่งต่อค่า ASE สัดส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังที่มากขึ้น ทำให้ค่า sDA และ ASE เพิ่มขึ้น ตำแหน่งทิศของช่องเปิด ทำให้แต่ละทิศมีค่า sDA และ ASE แตกต่างกันจากตำแหน่งของดวงอาทิตย์ โดยก่อนติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงภายใน ทิศที่สามารถใช้หิ้งสะท้อนแสงภายนอกได้มีประสิทธิภาพในการลดค่า ASE ให้สามารถผ่านเกณฑ์ได้ทุกกรณีศึกษา คือทิศเหนือ และทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ส่วนทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ทิศใต้ และทิศตะวันออกเฉียงใต้ จะเกิดประสิทธิภาพในบางกรณีศึกษา และทิศที่หิ้งสะท้อนแสงภายนอกไม่สามารถใช้งานได้มีประสิทธิภาพ ได้แก่ ทิศตะวันออก ทิศตะวันตก และทิศตะวันตกเฉียงใต้ ซึ่งไม่มีกรณีศึกษาใดผ่านเกณฑ์ โดยหลังติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงภายใน ทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ทิศใต้ และทิศตะวันออกเฉียงใต้ มีจำนวนกรณีศึกษาที่ผ่านเกณฑ์เพิ่มขึ้น ส่วนทิศตะวันออกและทิศตะวันตกเฉียงใต้ มีกรณีศึกษาที่ผ่านเกณฑ์เพิ่มขึ้นมา จากนั้นทำการวิเคราะห์ตัวแปรที่ส่งผลต่อค่า ASE และจากกรณีศึกษาที่ผ่านเกณฑ์ เพื่อจำลองผลการเกิดแสงบาดตาจากแสงธรรมชาติ (Daylight Glare Probability) ก่อนและหลังติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงทั้งภายนอกและภายในและจำลองผลการใช้พลังงานด้วยโปรแกรม VisualDOE ซึ่งผลการติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงทั้งภายนอกและภายใน ในทุกสัดส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังและทิศที่ติดตั้ง สามารถลดการเกิดแสงบาดตาได้เล็กน้อย ส่วนผลการใช้พลังงานในส่วนเครื่องปรับอากาศ สามารถลดค่าการใช้พลังงานได้มากขึ้นตามระยะยื่นของหิ้งสะท้อนแสงภายนอก และตามสัดส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังที่มากขึ้น รวมถึงตำแหน่งทิศที่ติดตั้ง