1 พ.ค. 2020 เวลา 17:58 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
นอกจากการออกแบบอาคารให้สอดคล้องกับทิศทางแดดและลมแล้ว การเปิดระบายอากาศภายในบ้าน และใช้แผงบังแดดช่วยบดบังความร้อนภายนอกยังเป็นอีกแนวทางหนึ่ง ที่จะช่วยลดรังสีดวงอาทิตย์ผ่านกระจกหน้าต่างได้แต่รูปแบบนี้จะส่งผลต่อรูปลักษณ์ของบ้าน และอาจจะถูกมองว่าเป็นอุปกรณ์ตกแต่งราคาแพง สร้างภาระในการดูแลรักษาทำความสะอาด
ผู้ออกแบบบางส่วนจึงพยายามหลีกเลี่ยง ด้วยการใช้วัสดุเปลือกอาคารชนิดอื่นที่มีคุณสมบัติการกันความร้อนที่ดี เพื่อทดแทนการใช้แผงบังแดด เช่น
การใช้ฉนวนกันความร้อน หรือใช้กระจกประสิทธิภาพสูง ซึ่งบางกรณี การใช้กระจกพิเศษก็ช่วยป้องกันความร้อนได้ดีจนทำให้มีการกล่าวว่า การใช้อุปกรณ์บังแดดเป็นการแก้ปัญหาที่ปลายเหตุ เพราะผู้ออกแบบไม่ได้คำนึงถึงการออกแบบรูปทรงที่ดี หรือการวางทิศทางอาคารที่เหมาะสมได้
ซึ่งประเด็นนี้ได้มีการศึกษาวิจัยทางวิชาการแล้วพบว่า การบังแดดที่ถูกต้อง เป็นการป้องกันปัญหามากกว่าการแก้ปัญหา เพราะเป็นการปกป้องความร้อนเข้าสู่ภายในอาคารตั้งแต่ต้น ซึ่งบ้านพักอาศัยที่สามารถปิดกันแดดได้มิดชิดในเวลากลางวันที่ไม่มีผู้พักอาศัย พบว่าไม่จำเป็นต้องใช้กระจกประสิทธิภาพสูงพิเศษใดเพื่อให้ประหยัดพลังงาน
จากการศึกษาของคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยประวิตร กิตติชาญธีระ (2552) พบว่าบ้านที่มีสัดส่วนพื้นที่หน้าต่างกระจกมาก (ค่า WWR หรือ Window-to-wall-area ratio ยิ่งสูง) การใช้พลังงานเพื่อการทำความเย็นจะยิ่งสูงขึ้นตามสัดส่วนพื้นที่กระจก ไม่ว่าจะเป็นกระจกชนิดใดก็ตาม
แต่หากมีการบังแดดได้ 100% ในเวลากลางวัน จะพบว่าการใช้กระจกใสธรรมดาก็เพียงพอและช่วยประหยัดพลังงานได้มากกว่า ซึ่งการบังแดดดังกล่าวอาจจะทำได้ทั้งจากการใช้แผงกันแดดภายนอกแบบเปิดปิด (Shutter) หรือการใช้ร่มเงาจากต้นไม่ใหญ่โดยรอบ
กราฟเทียบผลการใช้พลังงานของบ้านจัดสรรทั่วไป ที่ไม่ได้ติดตั้งกระจกประสิทธิภาพสูงพิเศษ แต่มีการบังแดดเต็มที่ในเวลากลางวัน 100%
ซึ่งเมื่อพิจารณาวิธีการออกแบบบ้านชิโนโปรตุกิส ในภาคใต้ของประเทศ ไทย ที่มีการออกแบบหน้าต่างชัตเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพมาเป็นเวลาร่วมร้อยปี ปัจจุบันก็ยังพบว่ามีความน่าสบาย โดยไม่ต้องพึ่งพากระจกพิเศษที่มักมีราคาแพง และยังสามารถกันความร้อนตั้งแต่ก่อนเข้าสู่อาคารได้เช่นกัน
การใช้อุปกรณ์กันแดดด้วย shutter ที่มีประสิทธิภาพสูง ในบ้านแบบโบราณ
เกี่ยวเนื่องกับเรื่องการบังแดดให้แก่หน้าต่างอาคาร ยังพบว่าการเลือกใช้กระจกที่ไม่ถูกต้องเป็นความผิดพลาดที่พบมากในวงการก่อสร้างเช่นกัน
เนื่องจากเทคโนโลยีการประดิษฐ์กระจกอาคาร ได้พัฒนาก้าวหน้ามากเกินกว่าความรู้ความเข้าใจทางด้านฟิสิกส์ของสถาปนิกทั่วๆ ไป ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเลือกใช้กระจกที่ผิดประเภท ผิดสถานที่ นำมาซึ่งราคาค่าก่อสร้างที่แพงและไม่คุ้มค่า
ดังเช่นการใช้กระจกสองชั้นฉนวนกันความร้อน หรือที่เรียกว่ากระจกอินซูเลท ที่มักใช้กับอาคารในประเทศหนาวแถบยุโรป ซึ่งเป็นกระจกอินซูเลทแต่เป็นชนิดใส (Clear) จะพบว่ามิได้ช่วยประหยัดพลังงานในประเทศไทย เพราะอากาศร้อนชื้นแบบประเทศไทย อุณหภูมิอากาศภายนอกไม่สูงมาก แต่ว่าแสงแดดกลับแรงมาก
ดังนั้น กระจกที่เหมาะสมของสำหรับประเทศไทย ควรจะต้องเป็นกระจกแบบตัดแสง (Tinted glass) หรือกระจกที่ลดการแผ่รังสีความร้อน (Low-e glass) ในขณะที่ประเทศเมืองหนาว อุณหภูมิอากาศภายนอกที่ต่ำมากระดับจุดเยือกแข็งจะทำให้ภายในอาคารสูญเสียความร้อนสู่ภายนอกอย่างมากและทำให้ผิวหน้าต่างภายในเกิดเป็นหยดน้ำกลั่นตัว จึงจำเป็นต้องใช้กระจกอินซูเลทที่กันความร้อนจากภายในรั่วไหลออกสู่ภายนอก
มีหลายกรณีที่สถาปนิกต้องการให้บ้านประหยัดพลังงาน จึงได้จัดงบประมาณที่จะติดตั้งกระจกประสิทธิภาพสูงโดยการใช้กระจกอินซูเลทใส (ชนิดเดียวกันกับที่ใช้ในประเทศหนาว) แต่ไม่ใช้กระจกเคลือบสาร Low-e เพราะเข้าใจว่าการใช้กระจกใสที่เป็นอินซูเลทจะช่วยทดแทนกันได้ โดยเฉพาะการออกแบบร่วมกับการติดตั้งฉนวนกันความร้อนในผนังบ้าน
ผลที่เกิดขึ้นก็คือ “ปรากฎการณ์บ้านกระติกน้ำร้อน” ที่กล่าวไว้ในบทที่แล้ว ซึ่งแสงแดดส่องทะลุทะลวงผ่านกระจกใสได้โดยง่าย แต่ความร้อนกลับถูกขังเอาไว้ภายในบ้านด้วยฉนวนกันความร้อนในเนื้อผนัง และเนื้อกระจก ส่งผลให้ภายในบ้านมีอากาศร้อนกว่าปกติ และสิ้นเปลืองพลังงานจากการทำความเย็น
ประสิทธิภาพการส่งผ่านความร้อนของกระจกชนิดต่างๆ
ดังนั้นหากต้องการประหยัดพลังงาน ก็จะต้องพิจารณาที่ค่าตัวเลขที่เกี่ยวกับการป้องกันความร้อน เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านรังสีดวงอาทิตย์ (Solar Heat Gain Coefficient หรือ SHGC) โดยต้องกำหนดให้มีค่าที่ต่ำกว่าปกติ แต่ให้ความสำคัญแก่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน หรือค่า U ของกระจกไว้น้อยกว่าซึ่งการประหยัดพลังงานจะเกิดขึ้นได้มากขึ้น
หากมีการกันแดดให้แก่กระจกหน้าต่างในเวลากลางวันอย่างเต็มที่ด้วยต้นไม้พืชพรรณ หรืออุปกรณ์กันแดดภายนอก (Shading device) ยิ่งทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ดีมากยิ่งขึ้น
✔หากบทความนี้เป็นประโยชน์ ฝากกด Like 👍กด Share หรือ Follow เพื่อติดตามสาระในตอนต่อๆไปด้วยนะคะ 😊
โฆษณา