1

การขบเคลอนส

อาคารทใชพลงงานเปนศนย

ศาตราจารยสรพงศ จระรตนานนท

บณฑตวทยาลยรวมดานพลงงานและสงแวดลอม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

2

ภมอากาศประเทศไทย

• ตงอยในแถบ

ศนยสตร

อากาศรอน

และชน

ประเทศ

ไทย

ประเทศ

ไทย

• แดดจด มรงสกระจายมาก.

3

• ฝนตกชก ตนไมหนาแนน

• มนาในแมนาลาคลองตลอดป

• แตถาจดการไมด กม

โอกาศเกดนาทวม

ภมอากาศประเทศไทย

4

สถาปตยกรรมทองถน – อทธพลของภมอากาศ

• คนไทยเคย

อยกบแมนา

ลาคลอง

• บานสรางจากวสดธรรมชาตทเบา พนยกสง

• หลงคายนบงแดดใหพนประตหนาตาง ลม

ธรรมชาตถายเทไดสะดวก ใชแสงธรรมชาต

ใชพลงงานนอย

• ชวตของผคนในอดตมความสบายตาม

ธรรมชาต แตไมสะดวก จะหงหาอาหารแตละ

ครงตองจดฟนหรอถาน ซกผาดวยมอ

5

• ปจจบนเราอยหรออยากอยในบานแบบน

• เราปรบอากาศเพอความสบาย และใชไฟฟาสองสวางแมในเวลากลางวน

• หรอแบบน พรอมกบมน

สถาปตยกรรมทองถน – อทธพลของภมอากาศ

6

• ชวตสมยใหมมความสะดวกและสบายได ตลอดเวลา

สถาปตยกรรมทองถน – อทธพลของภมอากาศ

• เราปรบอากาศในทก

บรเวณใชงาน

• เราใชอปกรณ

อานวยความสะดวก

• เราไมปรบตวเองใหเขากบสภาพแวดลอม แตปรบสภาพแวดลอมให

สอดคลองกบความพงพอใจของเรา

7

Activity Residential Small Commercial

In M Out M In M Out M

Lighting (fluorescent lamp and

incandescent lamp) 12.5 16.5 11.7 9.0

Cooking (electric rice cooker, electric

stove, electric frying pan, oven,

microwave, blender juice, toaster and

electric kettle)

11.1 14.3 7.2 7.1

Entertainment (television, stereo,

VCD/DVD player, radio and computer) 16.6 17.8 19.3 9.9

Amenity

Other (fan, vacuum

cleaner, washing machine,,

electric water pump, iron,

refrigerator and freezer)

25.9 35.5 36.7 52.9

Air-conditioning 23.2 8.9 16.5 5.1

Electric hot water 7.1 2.4

Other 3.6 4.7 8.6 16.0

Total 100 100 100 100

In M = within municipality, Out M = Outside municipality

• ใชไฟฟาเพอความสะดวกสบาย 50% แอร 20% น ารอนอาบ 3% • เพอแสงสวาง หงตม และ บนเทง อยางละ 15%

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

8

รายการ 2,010 2030

ครวเรอน ธรกจขนาดเลก รวม ครวเรอน ธรกจขนาดเลก รวม

หงตมอาหาร

ไฟฟา, GWh 4,001 1,122 5,123 8,978 2,705 11,683

LPG (ลาน kg) 1,895 465 2,360 4,253 1,382 5,635

ฟน (ลาน kg) 4,745 242 4,986 10,647 720 11,367

ถาน (ลาน kg) 5,453 539 5,991 12,236 1,602 13,838

ไฟฟาทงหมด GWh 30,311 12,645 42,956 68,020 38,051 106,071

ไฟฟาตอครวเรอน/

ธรกจ 2,247 4,985 2,680 4,202 10,425 5,347

• ปจจบนใชเชอเพลง/พลงงาน 4 ชนดในการหงตมอาหาร

• ใช LPG 90 kg/HH/Y

• ใชไฟฟาตอครวเรอน 2,680 kWh ตอปหรอ 220 kWh ตอเดอน

• ครวเรอนในเมองใชไฟฟามากกวาเฉลย 3 – 5 เทา

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

9

แนวโนมการใชไฟฟาในครวเรอนและธรกจขนาดเลก

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

2010 2015 2020 2025 2030

ป ค.ศ.

ปรมาณไฟฟา G

Wh

ครวเรอน GWh

ธรกจขนาดเลกGWh

รวม GWh

• ใน 20 ปขางหนามแนวโนม วาครวเรอนจะใชไฟฟาเพมขน เปน 2.5 เทาของปจจบน

• ธรกจขนาดเลกจะใชไฟฟาเพมเปนเกอบ 3 เทา

Poulation Trend

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2010 2015 2020 2025 2030

Year

Po

pu

lati

on

an

d %

Urb

an

0

5

10

15

20

25Population,

M

Urban, %

HH, Urban

HH, Rural

Total HH

• ใน 20 ป ประชากรจะเพมเปน 70

ลาน จานวนครวเรอนเปน 20 ลาน

• ประชากรเมองเพมจาก 43% เปน

64%

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

10

• ในอดตเราไมมตกใหญ ยกเวนแตวงและวด

• ปจจบนชวตประจ าวนเรากลบอยและท างานในตกแบบน สญจรดวยรถยนต ใส

กางเกงขายาว เสอแขนยาวพรอมเสอคลมในหองแอร

• แบบของตกไมแตกตางจากทอ นในโลก

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

11

รายการ

หนวย

ส านกงาน โรงแรม โรงพยาบาล สรรพสนคาขายปลก

โรงเรยน อาคารชด สรรพสนคาขายปลก/สง

อนๆ

ไฟฟาทใชปรบอากาศตอ

พนทปรบอากาศ kWh/m2Y

115.2 143.2 162.1 184.9 76.2 168.1 165.4 216.5

ไฟฟาทใชในการสองสวาง

ตอพนทใชสอย kWh/m2Y

12.9 27.0 24.1 56.2 11.1 12.2 84.8 26.0

ไฟฟารวมตอพนทใชสอย kWh/m2Y

147.5 209.3 158.8 270.9 102 146.6 391.0 117.6

พนทปรบอากาศตอพนทใช

สอย % 28 65 41 68 27 26 72 32

สดสวนไฟฟาทใชในการปรบ

อากาศ % 41 64 56 52 53 58 39 43

สดสวนไฟฟาทใชในการสอง

สวาง % 22 19 22 22 32 22 24 20

ก ำลงไฟฟำทใชในกำรสองสวำง w/m2 9.3 7.8 7.7 14.6 9.5 8.9 16.9 10.9

OTTV w/m2 61.4 33.0 35.5 43.6 61.1 33.0 43.6 57.4

RTTV w/m2 29.1 18.2 15.9 20.9 29.1 17.4 22.9 24.5

ประสทธภำพระบบปรบอำกำศ COP 2.21 2.13 2.44 2.77 1.99 2.07 2.43 2.17

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน • สมรรถนะพลงงานของอาคารขนาดใหญ และระดบพลงงานทใชมคาไม

แตกตางจากอาคารในประเทศอาเซยนอนๆ

12

• การปรบอากาศใชไฟฟา

50% ของทงหมด.

• 50% ของภาระการปรบ

อากาศเกดจากการถาย

โอนความรอนผานกรอบ

อาคาร

• ไฟฟาแสงสวางประกอบ

เปน 20% ของทงหมด

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

13

Percentage Share of Electricity Demand,

%

Office, 35

Hotel, 11

Hospital, 6

Deptment Store, 15

Education, 6

Condominium, 8

Hypermarket, 13

Miscellaneous, 7

Forecast of Electricity Demand

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2010 2015 2020 2025 2030

Year

Ele

ctr

icit

y, G

Wh Total

MEA

PEA

• อาคารสานกงานใช 35%.

• อตราการเตบโตของคอนโดสง

มาก

• 20 ปขางหนาอาคารใหญจะ

ใชไฟฟาเพมเปน 250%

ของปจจบน

• จานวนตกในเขต กฟภ. จะ

เพมขนเรวกวาในเขต กฟน.

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

14

26

28

30

32

34

36

38

40

42

2007 2015 2020 2025 2030

Gt

2010

Efficiency 65 57

End-use 59 52

Power plants 6 5

Renewables 18 20

Biofuels 1 3

Nuclear 13 10

CCS 3 10

Share of abatement %

2020 2030

3.8 Gt 13.8 Gt

Reference Scenario

450 Scenario

• โลกกาลงกงวลกบปญหาพลงงานและสภาพแวดลอม

• องคกรระหวางประเทศเสนอใหลดการปลอยกาสคารบอนลง เพอให

ระดบกาสคารบอนในบรรยากาศโลกคงตวท 450 ppm และอณหภม

เพมขนไมเกน 2oC และการอนรกษพลงงานสามารถชวยไดถง 60%

• ภาคอาคารจะชวยไดอยางไร?

สถานการณและแนวโนมการใชพลงงาน

15

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

ประเทศในยโรปสวนใหญมกฎหมาย

• กาหนดมาตรฐานสมรรถนะพลงงานขนตา

- สาหรบอาคารทจะสรางใหมหรอดดแปลง (Building Energy Code)

- สาหรบอกรณบางประเภท (Minimum Energy Efficiency

Performance Standards, MEPS)

• กาหนดใหมการตดฉลากบอกระดบสมรรถนะพลงงาน (mandatory

energy labeling

- สาหรบอาคารทสรางแลว

- สาหรบอกรณบางประเภท (HEPS)

ประเทศอามรกาและประเทศอนๆ มกฎหมายกาหนดสมรรถนะขนตาสาหรบ

อาคารและอปกรณ (MEPS) แตการตดฉลากเปนการสมครใจ

16

On 19 May 2010, the EU adopted the Energy Performance of Buildings Directive

2010/31/EU (EPBD) which is the main legislative instrument to reduce the energy

consumption of buildings.

Directive 2010/31/EU of 19 May 2010 on the energy performance of buildings

Member States must establish and apply minimum energy performance requirements

for new and existing buildings, to ensure that by 2021 all new buildings are so-

called 'nearly zero-energy buildings'.

http://ec.europa.eu/energy/efficiency/buildings/buildings_en.htm

• ยโรปและ สรอ. มนโยบายและแผนการขบเคลอนใหบานและตกทก

ประเภทเปน Net Zero Energy Building (ZEB) คอใชพลงงานสทธ

เปนศนยภายใน 10 ป

California Energy Commission

Two energy policy goals are driving the design of the current standards: "Zero Net

Energy" (ZNE) are goals for new homes by 2020 and commercial buildings by

2030. The ZNE goal means that new buildings must use a combination of improved

efficiency and distributed renewable generation to meet 100 percent of their annual

energy need.

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

17

• ไทยมเกณฑมาตรฐานประสทธภาพพลงงานของอาคาร (BEC) อยแลว

พ.ร.บ. การสงเสรม

การอนรกษพลงงาน

พ.ศ. 2535

• พ.ร.ก. ก าหนดอาคารควบคม

• กฎกระทรวงก าหนดใหอาคารควบคมตองส ารวจและจดท ารายงานการใชพลงงาน เพอ

ก าหนดเปาหมายการอนรกษพลงงาน

• กฎกระทรวงก าหนด BEC ใชกบ

อาคารทมอยแลว

พ.ศ. 2538

พพ. ด าเนนการปรบปรงขอก าหนดการอนรกษพลงงาน

ในอาคารควบคม (BEC)เพอบงคบใชกบอาคารทจะขออนญาตกอสราง เพอใหเปนอาคารทมคณภาพดานพลงงานเสยต งแตตน

พ.ศ. 2544-2549

กฎกระทรวงใหมฯ ประกาศและมผลบงคบใช พพ จดอบรม การอนรกษพลงงานในอาคารทจะขออนญาตกอสรางใหม เพอเตรยมความพรอมบคลากรทจะรองรบการปฏบตตามกฎหมายใหม

พ.ศ. 2552-

2555

พ.ศ.2550

พ.ร.บ. การสงเสรม

การอนรกษพลงงานฉบบปรบปรงใหม

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

18

ลกษณะของ BEC

ใชกบอาคารทมพ นท ใชสอย 2000 ตร.ม. ข นไป

3 กลมอาคารแบงตามชวงเวลาการใชงาน

อาคารส านกงานและสถานศกษา

อาคารสรรพสนคา

อาคารประเภทโรงแรมหรอโรงพยาบาล

เกณฑประเมนระบบอาคารหลกและสงเสรมการใชพลงงานหมนเวยน

ระบบกรอบอาคาร

ระบบไฟฟาแสงสวาง

ระบบปรบอากาศ

อปกรณผลตน ารอน

การชดเชยพลงงาน โดยการใชแสงธรรมชาต และเซลลแสงอาทตย

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

19

คาเกณฑมาตรฐานฯ ของกรอบอาคาร

ดชน ประเภทอาคาร คาข นต า

คาการถายเทความรอนรวม

ของผนง (วตต/ตร.ม.)

OTTV

ส านกงานและสถานศกษา

โรงแรม โรงพยาบาล อาคารชด

หางสรรพสนคา ไฮเปอรมารเกต

50

30

40

คาการถายเทความรอนรวม

ของหลงคา (วตต/ตร.ม.)

RTTV

ส านกงานและสถานศกษา

โรงแรม โรงพยาบาล อาคารชด

หางสรรพสนคา ไฮเปอรมารเกต

15

10

12

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

20

คาเกณฑมาตรฐานฯ ของระบบไฟฟาแสงสวาง

ดชน ประเภทอาคาร คาข นต า

คาก าลงไฟฟาทใชสองสวาง (วตต/ตร.ม.)

LPD

ส านกงานและสถานศกษา

โรงแรม โรงพยาบาล อาคารชด

หางสรรพสนคา ไฮเปอรมารเกต

14

12

18

คาเกณฑมาตรฐานฯ ของระบบปรบอากาศ

ดชนสมรรถนะ (COP) ตองเกนกวา 3.14 หรอ

kW/RFT < 1.12 หรอ EER > 11 สาหรบระบบขนาด

ใหญ

นโยบายและแผนงานอนรกษพลงงาน

21

อาคารทใชพลงงานสทธเปนศนย (อพศ)

• อาคารทใชพลงงานสทธเปนศนย (อพศ) มลกษณะอยางไร มตวอยาง

จรงหรอไม ?

• อพศ คออาคารทใชพลงงาน (ไฟฟา) นอยมาก (อพนม) และผลต

ไฟฟาชดเชยกบทอาคารใช

• เรากาหนดวา อพนม คออาคารทใช พลงงาน (ไฟฟา) ทระดบ 20%

ของทอาคารทวไปใช.

• อาคารเหลานตองใชงานไดตามปรกต มสงอานวยความสะดวกครบ

ครน และอาศยอยไดอยางสบาย (เยน)

• เราสามารถซออาคารเหลาน หรอ ซอเทคโนโลยในการสรางอาคาร

เหลานไดหรอไม และจะแพงไหม ?

22

• Malaysian ZEO, 35 kWh.m-2.Y-1

Singapore Zero Energy

Building – daylighted and

displacement ventilation

• France Positive Energy

Building - daylighted

• อาคารเหลานในมาเลเซย สงคโปร

และฝรงเศสเปน อพศ ใชแสงธรรมชาต

และระบบทาความเยนทใชพลงงานนอย

Radiant cooling &

อาคารทใชพลงงานสทธเปนศนย (อพศ)

23

• การใชแสงธรรมชาตจากทองฟาผานหนาตาง หรอการใชแสงธรรมชาต

ผานทอนาแสงแทนการใชไฟฟาสองสวางทาใหลดการใชไฟฟาถง 25%

อาคารทใชพลงงานสทธเปนศนย (อพศ)

24

(1) hot water supply for

residential uses

(2) solar energy for

heating & hot water

(3)solar cooling & hot water (4)solar integrated energy

systems for a building

2-3m2/unit 20-50m2/unit

5-10kW/unit 5kW cooling,10kW

heating

200-300 liters hot

water

• ในระยะยาวการใชระบบทาความเยนดวยพลงงานจากรงสอาทตย

จะทาใหอาคารใชพลงงานเปนศนยอยางสมบรณ

อาคารทใชพลงงานสทธเปนศนย (อพศ)

25

•แผนอนรกษพลงงาน 20 ป กาหนดใหใชเกณฑมาตรฐานและฉลากเปนกลไก

ขบเคลอนใหปรบระดบประสทธภาพพลงงาน สาหรบอาคารสาธารณะ ส อพศ

• กรอบอาคาร ระบบปรบอากาศ และ ไฟฟาแสงสวางตองปรบพรอมกน

REF = Reference, BEC = building energy code, HEPS = higher performance standards,

LEB = low energy building, ZEB = zero energy building

OTTV = overall thermal transfer, LPD = lighting power density, A/C = air-conditioning

ปท 2012 2015 2018 2021 2024 2027 2030 2033

ระดบความเขมขน REF BEC BEC+ HEPS HEPS+ LEB LEB+ ZEB

OTTV 60 50 45 40 35 30 25 20

A/C – kW/RFT 1.4 1.12 0.95 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

LPD 16 14 12 10 8 6 4 2

Building 100 80 70 60 50 40 30 20

แผนงานอนรกษพลงงาน 20 ป

26

Scientific

research

Implementation

Policy

โครงการศกษาเพอจดท าแผนแมบทการวจยดานการอนรกษพลงงานส าหรบประเทศไทย (ภาคอาคารธรกจและทพกอาศย)

ปท 2012 2015 2018 2021 2024 2027 2030

Research LEB+ ZEB ZEB+

Demonstration

Deployment

Enter into Curricula

Graduates practise

Proliferation

Situation in the

given year REF BEC BEC+ HEPS HEPS+ LEB LEB+

Building industry development

• การบรหารงานใช เกณฑมาตรฐานและฉลากจะสรางตวอยางอาคาร

อพน แตการนาผลงานวจยสการสอนจะสรางคนทออกแบบ อพนขนทว

ประเทศ

แผนงานอนรกษพลงงาน 20 ป

27

- 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000

2010 2015 2020 2025 2030

GWh

Year

BAU I BAU II EEP

32

,528

53

,710

68

,020

Electricity Consumption of Large

Buildings, GWh

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

2010 2015 2020 2025 2030

Time (years)

An

nu

al

Ele

ctr

icit

y,

GW

h

New

Buildings,

Ref

Existing

Buildings,

Plan

All

Buildings,

Ref

All

Buildings,

Plan

New

Buildings,

Plan

ผลทคาดวาจะไดจากแผนอนรกษ 20 ป

• ลดการใชไฟฟาในบานอย

อาศย 25,000 GWh จาก

68,000 เหลอ 32,500

GWh ในป 2573

• ลดการใชไฟฟาในอาคาร

ขนาดใหญ 27,000 GWh จาก

50,000 เหลอ 23,000 GWh ใน

ป 2573

28

คาสรป

• เทคโนโลย อพน สาหรบแถบรอนชนแตกตางจาก เทคโนโลย อพน

สาหรบเมองอบอน (temperate climate)

• การวจยและพฒนาและสาธต เทคโนโลย อพน และ อพนม จะสราง

ความเชอมนแกอตสาหกรรมกอสรางอาคาร แตการบรรจความรทไดส

การเรยนการสอนจะกอใหเกดการออกแบบและสราง อพน และ

อพนม อยางแพรหลาย