การเผาผลาญและการใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม การเผาผลาญเชื้อเพลิงเพื่อนำมาใช้งานหรือผลิตกระแสไฟฟ้า ส่งผลทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น เนื่องมาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้ ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก และส่งผลทำให้เกิดปัญหามลภาวะอื่นๆ อีกกับสิ่งแวดล้อม

ดังนั้นการใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพ และอัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ทำให้มีความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น ในแต่ละประเทศต้องสูญเสียเงินจำนวนมากในการนำเข้าเชื้อเพลิง ต้องสร้างโรงผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นมาใหม่ เพื่อรองรับความต้องการดังกล่าว จากสถิติ 10ปีที่ผ่านมา จะเห็นว่าภาคพาณิชยกรรม และที่พักอาศัยมีการใช้พลังงาน ประมาณอยู่ระหว่าง 20-28 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานรวมทั้งประเทศ

โดยการใช้พลังงานไฟฟ้าในภาคพาณิชยกรรม และที่พักอาศัย มีการใช้พลังงานไฟฟ้ารวมกันสูงถึง  53.4  เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งประเทศ (รายงานไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ.2543) เห็นได้ว่าอาคารพาณิชย์ และอาคารพักอาศัยนั้น ได้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ทำให้บทบาทของผู้ออกแบบอาคารและผู้ใช้อาคารนั้นส่งผลกระทบโดยตรงกับการใช้พลังงาน

ฉะนั้น การประหยัดพลังงานในอาคารถือว่าเป็นสิ่งจำเป็น โดยในงานสัมมนา “Technology For Green Building and Green Society” จัดขึ้นโดยสมาคมนิสิตเก่าวิศวกรรมศาสตร์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมกับ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยมุ่งหวังให้เกิดการแลกเปลี่ยนประสบการณ์ในการออกแบบ การใช้  Technology  และอุปกรณ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อมุ่งสู่การเป็นสังคมสีเขียว

โดย  ศ.ดร.บัณฑิต เอื้ออาภรณ์  ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยพลังงาน  ได้พูดถึงการประหยัดพลังงานในอาคาร ว่า “เรื่องการอนุรักษ์พลังงาน หากลองดูในประเทศสหรัฐอเมริกานั้น จะให้ความสำคัญในเรื่องนี้เป็นลำดับแรก แต่ในทางธุรกิจแล้ว เรื่องดังกล่าวอาจได้รับความสนใจไม่เป็นวงกว้างมากนัก เพราะเรื่องการอนุรักษ์พลังงานนั้นจะไม่มีกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการลงทุนและซื้อขาย ฉะนั้นจะต่างกับเรื่องการพัฒนาพลังงานทดแทน เพราะในเรื่องดังกล่าวจะมีการลงทุน มีกิจกรรม ตลอดจนซื้อขาย ก่อเกิดการจ้างงานเพิ่มมากขึ้น”

อย่างไรก็ดีในเรื่องของพัฒนาพลังงานนั้นจะได้รับการนำไปใช้งาน จะได้รับความสนใจมากน้อยเพียงใดนั้น  คือการตระหนักจาก  3  สาเหตุหลักคือ  พลังงาน  (Energy)  ปัญหาสิ่งแวดล้อม (Environmental) และปัญหาเศรษฐกิจ (Economic)

การใช้พลังงานส่วนใหญ่ในอาคารเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยมีการแบ่งอาคารออกเป็น 4 ประเภท ตั้งแต่อาคารขนาดเล็กไปจนถึงอาคารขนาดใหญ่ โดยแต่ละขนาดจะมีการใช้พลังงานไฟฟ้าที่แตกต่างกันไป ตั้งแต่การใช้พลังงานไฟฟ้าปีละ 200 กิโลวัตต์/ตารางเมตร ไปจนถึง การใช้พลังงานไฟฟ้าปีละ  600  กิโลวัตต์/ตารางเมตร  ซึ่งเป็นมาตรฐานทั่วไปที่ใช้ในการแบ่งเกณฑ์การใช้พลังงานไฟฟ้าภายในอาคาร โดยในแต่ละประเทศนั้นจะมีการแบ่งประเภทแตกต่างกันออกไป”

การใช้พลังงานไฟฟ้าในอาคาร

พลังงานไฟฟ้าที่ใช้สำหรับอาคารต่างๆ สามารถแบ่งออกได้เป็นสามหมวดหลักๆ คือ ระบบทำความเย็นปรับอากาศ ระบบแสงสว่าง และไฟฟ้าหรือพลังงานที่ใช้สำหรับอุปกรณ์อื่นๆ ในอาคาร

รายงานจาก USAID โดย Lawrence Berkley Laboratory ที่ทำให้การพลังงานแห่งชาติ เรื่อง Energy Conservation in Commercial Building ปี พ.ศ.2528 ได้แสดงการใช้ไฟฟ้าในอาคารแต่ละประเภทแยกตามกิจกรรม คือ ระบบทำความเย็น ระบบแสงสว่าง และอื่นๆ เป็นร้อยละของการใช้ ดังตาราง

จะเห็นได้ว่าในอาคารขนาดใหญ่ พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ไปกับระบบทำความเย็นปรับอากาศถึงครึ่งหนึ่ง  หรือมากกว่าประมาณ  50-75  เปอร์เซ็นต์  ลำดับถัดมาได้แก่  ระบบแสงสว่างประมาณ 15-25 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นกับประเภทกิจกรรมของอาคาร

การวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าบนอาคารหน่วยงานราชการ โดยศูนย์อนุรักษ์พลังงานแห่งประเทศไทยร่วมกับการไฟฟ้านครหลวงและสำนักงบประมาณในปี  2534  พบว่าสัดส่วนการใช้พลังงานในส่วนต่างๆ ของกลุ่มอาคารในหน่วยงานราชการ ซึ่งแยกตามลักษณะกิจกรรมได้ดังตาราง

ดังนั้นจะเห็นว่าการอนุรักษ์พลังงาน และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพจะมุ่งเน้นการออกแบบไปที่การลดการทำความเย็นและการให้แสงสว่างแก่อาคารเป็นส่วนใหญ่

การอนุรักษ์พลังงาน ทำได้อย่างไร

ศ.ดร.บัณฑิต  กล่าวว่า  “ในการอนุรักษ์พลังงานภายในอาคาร ต้องมีการศึกษาถึงอุปสรรคเพื่อเก็บไว้เป็นข้อมูลก่อนการออกแบบ ว่าสิ่งใดนั้นฟุ่มเฟือย เพราะในฐานะของนักออกแบบแล้ว จะไม่สามารถรู้อย่างชัดเจนว่า ลักษณะการใช้งานของอาคารนั้น จริงๆ แล้วมีการใช้งานในลักษณะใด ฉะนั้นทำให้จะต้องมีการป้องกันในเบื้องต้น อาทิ การออกแบบระบบแสงสว่าง เมื่อนำมาใช้จริง ก็จะมีแสงสว่างที่มากกว่าที่ได้ออกแบบไว้”

ถ้าจะทำให้อาคารเป็นอาคารที่การใช้พลังงานอย่างประหยัด นักออกแบบต้องขยายขอบเขตของการออกแบบ โดยรวมการพิจารณาเรื่องพลังงานเข้าไปด้วย เพื่อให้การใช้พลังงานเป็นหัวข้อหลักของการพิจารณาการออกแบบ โดยจะคำนึงถึงข้อดังต่อไปนี้ คือ ลดภาระพลังงานที่ใช้ในอาคาร เลือกใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน ก่อนอย่างใช้การได้ดี และการใช้พลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัด เท่าที่จำเป็นอย่างมีประสิทธิภาพ

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่ง คือ การพิจารณาทบทวนเรื่องการใช้พลังงานที่ได้ออกแบบไปในแต่ละขั้นตอนของขบวนการออกแบบจากประสบการณ์ที่ได้ปฏิบัติผ่านๆ มา ระดับของความเป็นไปได้ในการประหยัดพลังงานในแต่ละขั้นตอนของขบวนการออกแบบ พอจะสรุปได้ว่า ในช่วงต้นของการออกแบบอาคารมีความเป็นไปได้ของการประหยัดพลังงานมากถึงร้อยละ  40-50  แต่เมื่ออาคารก่อสร้างแล้วเสร็จการดำเนินการเพื่อประหยัดพลังงานนั้นมีเพียงร้อยละ 10-20 เท่านั้น

หากเจ้าของอาคารและผู้ออกแบบร่วมมือกันสร้างอาคาร จากจิตสำนึกในเรื่องพลังงาน และพยายามออกแบบอาคารให้ใช้พลังงานอย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพ แล้วก็จะส่งผลดีให้กับสิ่งแวดล้อม กับประเทศชาติ และเอื้ออาทรต่อมนุษยชาติด้วยกัน