“อาคารเขียว” หรือ Green Building” เป็นอาคารที่มีคุณสมบัติเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งการออกแบบก่อสร้างอาคารสมัยใหม่แทบทุกอาคารจะต้องคำนึงถึงคุณสมบัติของการเป็นอาคารเขียว เพียงแต่ระดับความเขียวนั้นจะเข้มข้นมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับความต้องการของเจ้าของอาคารนั้นๆ เป็นผู้กำหนด

ปัจจุบันอาคารเขียวกลายเป็นเมกะเทรนด์ที่ทั่วโลกให้ความสนใจ และหลายๆ ประเทศก็กำหนดให้เป็นมาตรฐานในการออกแบบก่อสร้างอาคารเสียด้วยซ้ำ ดังนั้น อาคารเขียวจึงไม่ใช่เรื่องใหม่ หากแต่เป็นเรื่องที่กลายเป็นแนวทางสามัญปฏิบัติที่นับวันจะทวีความเข้มแข็งมากขึ้น ซึ่งผู้เขียนเชื่อเหลือเกินว่าอนาคตข้างหน้าเราจะได้เห็น “อาคารเขียว” กลายเป็นมาตรฐานหลักในการออกแบบก่อสร้างอาคารทั่วโลก ไม่ว่าอาคารนั้นจะมีขนาดเล็กหรือใหญ่ก็ตาม

สำหรับตัวอย่างอาคารเขียวที่ได้รับการรับรองจากสภาอาคารเขียว หรือ USGBC ประเทศสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันมีอยู่หลายแห่งทั่วโลก ซึ่งแต่ละแห่งนั้นก็มีคุณสมบัติหรือความโดดเด่นด้านการอนุรักษ์พลังงานที่แตกต่างกันออกไป อาทิ

Council House 2  

6 ดาวสีเขียวจาก Green Building Council of Australia

เป็นอาคารสำนักงานแห่งแรกในออสเตรเลียที่ได้รับการจัดอันดับสูงที่สุด คือ 6 ดาวสีเขียวจาก Green Building Council of Australia เมื่อเปรียบเทียบกับอาคารหลังเก่าสามารถลดการใช้ไฟฟ้าลง 85% มีหลักการสำคัญในการออกแบบอาคาร โดยคำนึงถึงพื้นฐานของระบบนิเวศและสภาพภูมิอากาศ การออกแบบให้สามารถใช้งานได้สองโหมดตามฤดูกาล ฤดูหนาวมีการใช้ระบบทำความร้อนเป็นระบบท่อน้ำร้อนเฉพาะพื้นที่ที่ต้องใช้งานในช่วงเวลาก่อนเช้าของฤดูหนาว ขณะที่ฤดูร้อน ออกแบบให้มีระบบเพดานสูง เพื่อช่วยให้ความร้อนระบายออกตามช่องว่างของเพดานได้ ส่วนระบบโหมดกลางวัน ด้านบนหลังคาจะติดตั้งกังหันลมและแผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในช่วงกลางวัน และระบบโหมดกลางคืน หน้าต่างจะเปิดอัตโนมัติเพื่อรับอากาศเย็นจากภายนอกเข้าสู่ตัวอาคาร ทำให้อุณหภูมิภายอาคารลดลง

                นอกจากนี้ ยังออกแบบให้อาคารสามารถใช้ประโยชน์จากแสงธรรมชาติให้ได้มากที่สุด มีการใช้ Light  Shelf ด้านหน้าต่างทิศเหนือ เพื่อป้องกันหน้าต่างจากแสงอาทิตย์โดยตรงเพื่อกันความร้อน แต่ยังให้แสงสว่างจากธรรมชาติเข้าสู่ ภายในอาคารได้ ส่วนระบบความเย็นจะมี 2 ระบบ คือ คอนกรีตดูดซับความร้อนจากอุณหภูมิของอากาศที่เพิ่มขึ้น และ การใช้แผ่นเพดานทำความเย็นโดยไหลเวียนน้ำเย็น ด้านระบบความร้อน ออกแบบให้มีระบบน้ำร้อนไหลในท่อใต้พื้น อาคาร โดยเฉพาะบริเวณรอบหน้าต่าง เพื่อป้องกันความเย็นจากภายนอก อาคารแห่งนี้ยังออกแบบให้มีเพดานคอนกรีต โค้ง ทำให้อากาศร้อนลอยตัวขึ้นไปอยู่ในตำแหน่งที่ห่างจากบริเวณที่มีคนทำงาน และสามารถรับแสงธรรมชาติได้มากขึ้น โดยผนังอาคารฝั่งทิศตะวันตกมีบานไม้รีไซเคิล ซึ่งช่วยปกป้องอาคารจากแสงอาทิตย์ในตอนบ่ายอีกด้วย

ไทเป 101  

อาคารประหยัดพลังงานด้วยระบบอัตโนมัติ

เป็นอาคารอัตโนมัติและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ อาคารได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมเพื่อให้เกิดการลดลงโดยประมาณ 10% ของการใช้ไฟฟ้า การใช้น้ำ และปริมาณขยะ มุ่งเน้นให้มีการประหยัดพลังงานจากระบบปรับอากาศ โดยระบบกรอบอาคารใช้กระจกประเภท Non-Reflective Double Low-E Glass ซึ่งแสงสว่างสามารถผ่านเข้ามาได้ และเป็นฉนวนป้องกันการถ่ายเทความร้อน อีกทั้งมีการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจจับการเคลื่อนไหวในห้อง เพื่อให้ระบบแสงสว่างทำงานอยู่เหมาะสม พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ โดยทำการทวนสอบ วางแผนการทำงานของชิลเลอร์ให้เหมาะสม มีการตรวจสอบการใช้พลังงานและรับรองการใช้พลังงาน

อาคารแห่งนี้มีการติดตั้งระบบการจัดการพลังงาน เพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงาน เมื่อไม่มีคนอยู่ในบริเวณนั้นระบบจะปิดหลอดไฟฟ้าและระบบทำความเย็นแบบอัตโนมัติ ขณะเดียวกันก็ยังให้ความสำคัญด้านสิ่งแวดล้อม โดยออกแบบให้มีระบบการจัดการของเสีย ที่มีอัตราการรีไซเคิลสูงอีกด้วย

    

California Academy Of Sciences

พิพิธภัณฑ์รักษ์พลังงาน ผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์

เป็นพิพิธภัณฑ์เขียวแห่งหนึ่งของโลก ที่มีการใช้ดินทำหน้าที่เป็นฉนวน ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นหลังคาเขียวที่มีสวนอยู่ข้างบน แต่ยังให้ประสิทธิภาพด้านความร้อนและความเย็น สามารถป้องกันการถ่ายเทความร้อน และช่วยดูดซับเสียงได้ดี มีการใช้แสงสว่างจากธรรมชาติ โดยการเพิ่มพื้นที่กระจกบนผนังพื้นถึงเพดานกระจกที่ใช้บนผนังเหล่านี้มีส่วนผสมของเหล็กในปริมาณน้อย ซึ่งช่วยลดปริมาณแสงสีเขียวทำให้กระจกใสขึ้น

นอกจากนี้ ยังติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ ขนาด 60,000 Photovoltaic Cells ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 213,000 กิโลวัตต์อาวร์ หรือคิดเป็นพลังงาน 10% ของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้ในอาคารทั้งปี ทั้งยังมีที่จอดรถจักรยาน และสถานที่ชาร์จไฟฟ้าสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าบริเวณด้านนอกอาคาร มีระบบให้ความร้อนใต้พื้นอาคาร ด้วยการออกแบบให้มีระบบท่อฝังอยู่ใต้พื้นอาคาร เพื่อให้น้ำร้อนจะไหลอยู่ในท่อและทำให้พื้นมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ซึ่งระบบนี้ช่วยลดการใช้ พลังงานลงได้โดยประมาณ 10% ต่อปี

Centre for Sustainable Energy Technology (CSET)  

อาคารคาร์บอนเป็นศูนย์แห่งแรก

อาคารนี้มีวัตถุประสงค์ในการออกแบบก่อสร้างเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด โดยเน้นประสิทธิภาพด้านพลังงาน การสร้างพลังงานขึ้นมารวมถึงการใช้พลังงานทดแทนจากวัสดุในท้องถิ่นที่มีพลังงานสะสมต่ำโดยอาคารแห่งนี้ถือเป็นอาคารที่คาร์บอนเป็นศูนย์ (Zero Carbon Building) แห่งแรกของประเทศจีน ภายใต้เทคนิคออกแบบ 5 ประการ กล่าวคือ (1) มีระบบกรอบอาคารประสิทธิภาพสูง (2) มีการถ่ายเทมวลความร้อน (3) มีการควบคุม แสงอาทิตย์ (4) มีการหมุนเวียนอากาศตามธรรมชาติ และ (5) มีการหมุนเวียนอากาศผ่านระบบท่อ

นอกจากนี้ ยังมุ่งเน้นให้อาคารมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานและสิ่งแวดล้อม ใช้พลังงานทดแทนให้เหมาะสมในแต่ละวัน หรือให้เหมาะสมในแต่ละฤดูกาลที่เปลี่ยนแปลงตามภูมิอากาศ มีการออกแบบมาเพื่อรับแสงอาทิตย์และป้องกันความร้อนจากภายนอก ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานของหลอดไฟฟ้า และมีการใช้ระบบกระจกสองชั้นจะทำให้เกิดการกักเก็บอากาศร้อน และการแลกเปลี่ยนอากาศกับอากาศหมุนเวียนโดยการพาความร้อนแบบธรรมชาติออกไป ส่วนระบบทำความเย็น ใช้ระบบท่อความเย็นที่ฝังไว้ในพื้นอาคารเป็นกลไกที่ทำให้อากาศในอาคารได้รับการลดความชื้น ด้วยระบบทำความเย็นแบบรวมศูนย์ พร้อมทั้งมีการหมุนเวียนอากาศ โดยการใช้ระบบอัตโนมัติควบคุมปริมาณการหมุนเวียนของอากาศ  

Chicago Center for Green Technology  

ศูนย์พลังงานสีเขียวแห่งเดียวในเขตมิดเวสต์

เป็นศูนย์พลังงานของเมือง และเป็นศูนย์พลังงานสีเขียวของชิกาโก้ ทำหน้าที่ให้ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบอาคารเขียวในเขตมิดเวสต์ ตัวอาคารได้รับการออกแบบก่อสร้างให้เป็นอาคารเขียว โดยอาศัยหลักการออกแบบให้มีระบบแสงสว่าง ปรับความสว่างของหลอดไฟฟ้าอัตโนมัติ ให้มีความสว่างที่เหมาะสมในห้อง หน้าต่างของตัวอาคารเป็นกระจก ชนิด Low-E ซึ่งสามารถป้องกันความร้อนจากภายนอกผ่านเข้ามา ทั้งยังออกแบบให้มีระบบทำความร้อนและเย็น ระบบหมุนเวียนอากาศทั้งหมดในอาคาร โดยการนำอากาศภายนอกเข้ามาบริเวณใกล้พื้นล่างของอาคารและระบายอากาศออกที่บริเวณเพดาน หลังคาโปร่งแสงเพื่อป้องกันความร้อนเข้ามาในตัวอาคารเนื่องจากเป็นฉนวน

Pusat Tenaga ประเทศมาเลเซีย

อาคารสำนักงาน พลังงานสุทธิเป็นศูนย์

เป็นอีกหนึ่งอาคารในประเทศมาเลเซีย ที่ถูกออกแบบมาให้เป็นอาคารสำนักงานที่มีพลังงานสุทธิเป็นศูนย์ ที่ใหญ่เป็นอันดับ 3 ของโลกในปี ศ.ศ. 2012 ภายใต้หลักการออกแบบอาคารที่มีระบบทางกลและระบบไฟฟ้าของตัวอาคาร ระบบกรอบอาคารที่มีประสิทธิภาพด้วยการเคลือบผนังสองชั้น และใช้ผนังและหลังคาที่เป็นฉนวน ใช้แสงสว่างจากภายนอก และใช้อุปกรณ์สำนักงานที่มีประสิทธิภาพ ทั้งยังการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาของอาคาร กลางวันหลังคาจะกลายเป็นแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าสำหรับอาคาร และในช่วงเวลากลางคืนหลังคาจะกลายเป็นหอระบายความร้อน  ไม่เพียงเท่านี้ หลังคาอาคารแห่งนี้ยังทำงานแบบ Trickling Night Cooling Roof ระบบชิลเลอร์ทำงานเฉพาะช่วงเวลากลางคืน และความร้อนถูกระบายออกทางหลังคาที่มีลักษณะเอียงลาดโดยมีน้ำไหลบนหลังคา

นอกจากนี้ ยังเน้นการใช้แสงสว่างจากภายนอก เพื่อลดการใช้พลังงานจากหลอดไฟ และใช้ประโยชน์จากแสงสว่างภายนอกให้เป็นแสงสว่างหลักในอาคาร พื้นคอนกรีตของตัวอาคาร จะมีการเดินท่อระบบความเย็น ความเย็นจะถูกปล่อยจากพื้นขึ้นไปในห้องที่อยู่ด้านบนและด้านล่างตลอดช่วงเวลากลางวัน อีกทั้งยังมาตรการอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน การปฏิบัติที่ดีและมาตรการการดูแลรักษาที่ดีสามารถช่วยลดการใช้พลังงานอีกด้วย

Elithis Tower

ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ 6 เท่า

สามารถลดอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 6 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างของสำนักงานทั่วไป ตัวอาคารส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้เปิดรับและกระจายแสงจากภายนอก ใช้กระจกที่เป็นฉนวนความร้อนเพื่อลดการใช้พลังงานสำหรับระบบทำความเย็นและความร้อน

                อาคารแห่งนี้มีหลักการออกแบบที่สำคัญ คือ ตัวอาคารมีส่วนโค้ง เพื่อลดพื้นที่ที่ สัมผัสความร้อน พื้นที่กรอบอาคารที่ลดลงช่วยลดพื้นที่การแลกเปลี่ยนความร้อนกับภายนอก มีการใช้ประโยชน์จากแสง ธรรมชาติให้เกิดประโยชน์มากที่สุด แผงกั้นแสงอาทิตย์จะช่วยลดความสว่างและความร้อน พร้อมกับมีการเติมอากาศใหม่ จากภายนอกตามมาตรฐานที่อัตรา 25 ลูกบาศก์เมตรต่อคน ระบบระบายอากาศนี้สามารถทำงานได้ 3 ระดับขึ้นอยู่กับ ฤดูกาล

นอกจากนี้ ยังออกแบบให้มีการใช้แสงสว่างจากภายนอก เพื่อลดการใช้พลังงานของแสงสว่างภายในอาคาร  ช่วยปกป้องผู้ใช้อาคารจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์จากภายนอก โดยส่วนหนึ่งของความร้อนที่ต้องใช้ในอาคารได้มาจาก เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อน และออกแบบให้มีท่อกล่องพื้นที่หน้าตัดสี่เหลี่ยมติดตั้งในอาคาร เพื่อ รองรับระบบความเย็นและระบบความร้อน พร้อมทั้งออกแบบอาคารให้ใช้น้ำน้อยที่สุด มุ่งเน้นการรักษาสมดุลระหว่างการใช้พลังงานไฟฟ้าและการผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ 

Kroon Hall  

อาคารเขียวในอุดมคติของมหาวิทยาลัยเยล

อาคารแห่งนี้ถือเป็นสัญลักษณ์ของอุดมคติของมหาวิทยาลัย ที่สะท้อนถึงการพัฒนาล่าสุดในเทคโนโลยีสีเขียว ซึ่งได้รับการออกแบบให้มีการนำของเสียหรือเศษวัสดุจากการรื้อถอนและการก่อสร้างกลับมารีไซเคิลใช้ใหม่อีกครั้ง มุ่งเน้นเน้นการรีไซเคิลอย่างยั่งยืน อีกทั้งวัสดุก่อสร้างทั้งหมดที่ใช้จะวัสดุประหยัดพลังงาน โดยเฉพาะผนังที่เลือกใช้วัสดุเป็นฉนวนกันความร้อน ส่วนผนังอาคารด้านทิศใต้ ซึ่งมีความยาว 218 ฟุต ได้รับการออกแบบให้มีการนำความร้อนจากแสงอาทิตย์มาใช้ในฤดูหนาวและได้รับแสงสว่างตลอดทั้งปีตามธรรมชาติ โดยแสงสว่างภายในอาคารปรับเปลี่ยนให้เหมาะสม โดยระบบแสงจะปิดอัตโนมัติเมื่อไม่มีคนในบริเวณนั้นติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ทำให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าทั้งหมดของอาคาร ทั้งยังมีระบบพลังงานความร้อนใต้พื้น และมีการกักเก็บน้ำฝนเพื่อใช้ประโยชน์อีกด้วย

Zero Energy Building (ZEB)  

ศูนย์รวมเทคโนโลยีอาคารเขียว ประเทศสิงคโปร์

อาคารแห่งนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเป็นที่รวมกันของเทคโนโลยีอาคารสีเขียว เป็นอาคารที่ได้รับการออกแบบให้มีกรอบอาคาร ที่สามารถป้องกันความร้อนจากภายนอก โดยใช้กระจก Low-e ซึ่งเป็นกระจกที่มีการเคลือบสารสะท้อนรังสีความร้อนออกไป  มีการนำเทคนิคหลายรูปแบบมาใช้ในอาคารนี้ เพื่อทำให้แสงธรรมชาติสามารถถูกนำมาใช้ประโยชน์ได้สูงสุด ทั้งยังออกแบบอาคารภายใต้แนวคิดเรื่องระบบปรับอากาศ โดยระบบระบายอากาศด้วยอากาศร้อนที่ไม่ใช้เครื่องกล

นอกจากนี้ ยังออกแบบให้มีการใช้พลังงานทดแทน ทำให้อาคารแห่งนี้เป็นอาคารพลังงานศูนย์ เนื่องจากมีระบบสร้างพลังงานทดแทนด้วยตัวเอง  

Pearl River Tower

อาคารเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ที่มีต้นทุนพลังงานต่ำที่สุด

อาคารแห่งนี้ตั้งอยู่ในประเทศจีน เป็นตัวอย่างของอาคารที่ออกแบบมาเพื่อใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เป็นอาคารที่มีการใช้พลังงานเป็นศูนย์ มีต้นทุนด้านพลังงานต่ำที่สุด โดยอาศัยความก้าวหน้าทางวิศวกรรมการก่อสร้างที่ล้ำสมัย ด้วยการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังลม แผงโซลาร์เซลล์ ระบบพื้นเย็น เป็นต้น

                หลักการออกแบบที่สำคัญของอาคารแห่งนี้ คือ การใช้เทคนิคการลดการใช้พลังงาน โดยการให้ความเย็นจากเพดานแทนการหมุนเวียนอากาศและการปรับอากาศแบบปกติ มีการใช้ผนังสองชั้น ร่วมกับระบบม่านบังแสงอัตโนมัติติดตั้งทางทิศเหนือและทิศใต้ เป็นการเก็บความร้อนไว้ในผนังสองชั้น พร้อมทั้งใช้เทคนิคการดูดซับพลังงานจากธรรมชาติรอบๆ อาคาร โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากลมและจากแสงอาทิตย์   

                ทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของอาคารเขียวทั่วโลกที่เกิดขึ้น และเป็นเครื่องพิสูจน์ประการหนึ่งที่สะท้อนให้เห็นว่าปรากฎการณ์อาคารเขียวที่เป็นเมกะเทรนด์ในวันนี้ จะกลายเป็นมาตรฐานใหม่ของอาคารทั่วโลกในอนาคตได้จริงๆ ….

ภิญญาภรณ์ ชาติการุณ

Source : www.2e-building.com