การออกแบบอาคารแบบบูรณาการ
การออกแบบอาคารแบบบูรณาการ หมายถึง กระบวนการออกแบบอาคารที่คำนึงถึงการผสมผสานวิธีการในการออกแบบทุกๆ ระบบเข้าด้วยกัน หรือออกแบบให้ทุกๆ ระบบมีความสอดคล้องกัน โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อให้อาคารมีประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงานสูงสุด ขณะที่มีค่าใช้จ่ายในการออกแบบและก่อสร้างอาคารต่ำ ปัจจัยที่ทำให้การออกแบบอาคารแบบบูรณาการประสบความสำเร็จ คือ การมีส่วนร่วมของบุคลากรที่รับผิดชอบงานด้านต่างๆ กัน เช่น สถาปัตยกรรม วิศวกรรม ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง ระบบปรับอากาศ ตกแต่งภายใน การปรับปรุงภูมิทัศน์ ฯลฯ การทำงานร่วมกันตั้งแต่ในขั้นตอนของการออกแบบอาคาร จะทำให้สามารถมองปัญหาได้อย่างรอบด้าน และแสวงหาทางออกที่ดีที่สุดได้ ประโยชน์ของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ การปฏิบัติตามกระบวนการออกแบบอาคารแบบบูรณาการตั้งแต่ในขั้นตอนแรกๆ ของการก่อสร้างอาคาร (ขั้นตอนการออกแบบและวางผังอาคาร) จะทำให้อาคารมีศักยภาพในการประหยัดพลังงานได้สูงสุด ประโยชน์ของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ มีดังนี้ 1) อาคารมีคุณภาพดีและมีประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงขึ้น 2) ลดต้นทุนในการก่อสร้างอาคาร 3) ค่าใช้จ่ายด้านการดูแลรักษาอาคารลดลง 4) สร้างสภาวะน่าสบาย (comfort condition) ให้แก่ผู้ใช้อาคาร 5) ประสิทธิภาพในการทำงานของผู้ใช้อาคารเพิ่มขึ้น ผู้เกี่ยวข้องกับการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ ความสำเร็จในการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ จะขึ้นอยู่กับผลของการปฏิบัติงานของผู้ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการออกแบบอาคาร หลายฝ่าย ได้แก่ เจ้าของอาคาร สถาปนิก ผู้รับเหมาก่อสร้าง วิศวกร นักวิเคราะห์ด้านพลังงาน วิศวกรระบบไฟฟ้าแสงสว่าง วิศวกรระบบไฟฟ้า วิศวกรระบบปรับอากาศ ฯลฯ ขั้นตอนการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ การตระหนักถึงความสำคัญของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ หรือการผสมผสานการออกแบบระบบต่างๆ ให้มีความสอดคล้องกัน ตั้งแต่ในขั้นตอนการวางแผนงานและการออกแบบอาคาร จะสามารถลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างได้มาก ในขณะเดียวกันก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอาคารให้สูงขึ้นได้มากด้วย แต่เมื่อออกแบบอาคารเสร็จสมบูรณ์แล้ว ต้นทุนและค่าใช้จ่ายจะเพิ่มขึ้น การตัดสินแต่ละครั้งจะลดขอบเขตความเป็นไปได้ในอนาคต กลยุทธ์การออกแบบอาคารแบบบูรณาการเพื่อสิ่งแวดล้อม (Green Design) เป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน วางผังการใช้ที่ดินแบบยั่งยืน การใช้น้ำอย่างปลอดภัย สร้างสภาวะภายในอาคารที่ดี และการใช้วัสดุที่เอื้อต่อสภาพแวดล้อม คณะทำงานออกแบบทุกฝ่ายตั้งแต่วิศวกรโยธา ไปจนถึงนักออกแบบตกแต่งภายใน ควรกำหนดเป้าหมายที่เป็นประเด็นหลักในโปรแกรมการออกแบบอาคาร การจัดหาบริการทั้งด้านสถาปัตยกรรมและวิศวกรรมควรเน้นให้เป็นการทำงานในระบบ ทีม และการทำงานในแบบบูรณาการควรถูกระบุไว้อย่างชัดเจนในข้อตกลง (statement of work ; SOW) ตัวอย่างเช่น SOW ควรกำหนดความถี่ในการประชุมและระดับความสำคัญของวิศวกรงานระบบที่จะวิเคราะห ์ทางเลือกในการออกแบบ ขั้นตอนการจัดการ ขั้นตอนการจัดการ 3 ขั้นตอน ในการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการ ได้แก่ 1) ระบุบุคลากรในคณะทำงานให้ทำหน้าที่เป็น “ผู้ประสานงานแบบบูรณาการ” (integrated design coordinator) 2) รวบรวมความต้องการต่างๆ เพื่อการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการ ระบุลงในเอกสารโครงการ 3) กำหนดโครงสร้างของค่าบริการโดยการพิจารณาจากศักยภาพ (performance-based fee structure) ในการให้รางวัลแก่คณะทำงาน โดยพิจารณาจากความเสี่ยงของแนวทางในการออกแบบและผลที่ได้รับเป็นเกณฑ์ ควรระบุบทบาทหน้าที่และความรับผิดชอบของผู้ประสานงานแบบบูรณาการไว้อย่างชัด เจน เพื่อให้การออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานแบบบูรณาการดำเน ินไปอย่างราบรื่น และเกิดประสิทธิผลสูงสุด ในการทำงานแบบบูรณาการนั้น คณะผู้ออกแบบจะต้องมีความรับผิดชอบร่วมกันในการออกแบบ ตลอดจนต้องมีการสื่อสารระหว่างกันอย่างเข้าใจ ให้ความสำคัญในการออกแบบอาคาร โดยเฉพาะช่วงต้นๆ ของการออกแบบ ขั้นตอนทางเทคนิค 1) สร้างกรณีศึกษาที่เป็นพื้นฐาน (base case) 2) กำหนดขอบเขตของการแก้ไขปัญหา 3) วิเคราะห์ศักยภาพของกลยุทธ์แบบต่างๆ และให้ระดับความสำคัญ 4) จัดกลุ่มกลยุทธ์ที่มีศักยภาพสูง 5) เลือกกลยุทธ์และปรับการออกแบบ 6) ทำการวิเคราะห์ซ้ำตลอดทุกขั้นตอน การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานเพื่อการตัดสินใจ การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน (Life cycle cost) เป็นเครื่องมือที่ใช้ตัดสินใจในการออกแบบอาคาร การวิเคราะห์ฯ ดังกล่าวทำขึ้นเพื่อให้ทราบค่าใช้จ่ายในขั้นต้นที่เกี่ยวข้องกับงานก่อสร้าง หรือการบูรณะสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดจนค่าใช้จ่ายในตัวเอง และค่าดูแลการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดช่วงอายุการใช้งาน อายุการใช้งานทางด้านเศรษฐศาสตร์จะไม่เหมือนกับการวิเคราะห์หาความคุ้มทุนอย ่างง่าย (simple payback method) ซึ่งจะสนใจเฉพาะความสามารถคืนทุนได้เร็วมากเพียงใดเท่านั้น วิธีหาความคุ้มทุนโดยทั่วไปจะไม่รวมถึงค่าใช้จ่ายทั้งหมดและการประหยัดที่เก ิดขึ้นภายหลังจุดคุ้มทุน การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตลอดอายุการใช้งาน (Energy life cycle cost) รวมถึงค่าใช้จ่ายในงานระบบต่างๆ ด้านพลังงาน (ระบบทำความร้อน, ระบบทำความเย็น, ระบบแสงสว่าง, กรอบอาคาร, ครัว และน้ำร้อน) ซึ่งจะถูกรวมเข้าไปในค่าใช้จ่ายขั้นต้นในแต่ละทางเลือกของระบบที่ใช้พลังงาน ตลอดจนการพยากรณ์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานของระบบ การใช้งานและบำรุงรักษา ค่าพลังงาน การทดแทนระบบหรือบางส่วน และค่าเงิน การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตลอดอายุการใช้งาน เป็นเครื่องมือประกอบการตัดสินใจของเจ้าของอาคารและผู้ออกแบบ การวิเคราะห์ทำขึ้นเพื่อให้ทราบค่าใช้จ่ายในขั้นต้นที่เกี่ยวข้องกับงานก่อส ร้าง การบูรณะต่างๆ ค่าใช้จ่ายในตัวเอง และค่าดูแลการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ตลอดช่วงอายุการใช้งาน การวิเคราะห์จะนำเสนอกรรมวิธีในการประเมินระบบที่ใช้พลังงานแบบต่างๆ เพื่อให้เจ้าของอาคารสามารถเลือกระบบที่ดีที่สุดสำหรับอาคาร ทางเลือกต่างๆ ในการออกแบบอาจมีค่าใช้จ่ายขั้นต้น ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน และค่าบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานจะนำเสนอกรรมวิธีประเมินทางเลือกต่ างๆ เหล่านี้เพื่อให้เจ้าของอาคารสามารถเลือกระบบที่ดีที่สุดสำหรับอาคาร หนังสือสัญญาด้านศักยภาพ ในการออกแบบ ก่อสร้าง และการใช้งานอาคารแบบทั่วๆ ไป ไม่ส่งเสริมให้เกิดประสิทธิภาพด้านพลังงาน สำหรับงานสถาปนิกและวิศวกรส่วนใหญ่ได้รับค่าตอบแทนงานบริการแบบคงที่ (flat fee) หรือคิดเป็นร้อยละของค่าก่อสร้าง ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดการที่ไม่ท้าทายให้เกิดการใช้ระยะเวลาพิเศษเพิ่มมากขึ้ นสำหรับนวัตกรรมใหม่ๆ และประสิทธิภาพ หนังสือสัญญาด้านศักยภาพ (Performance contracts) จะเสนอแนวทางที่จะช่วยกระตุ้นให้เกิดการออกแบบและก่อสร้างอาคารที่มีประสิทธ ิภาพ โดยทำให้เกิดความคุ้มค่าสำหรับผู้ออกแบบที่จะผสานประสิทธิภาพในด้านพลังงานเ ข้าไปในการวางแผนตั้งแต่เริ่มต้น ซึ่งจะทำให้มีความเป็นไปได้สูงที่เกิดประโยชน์มากกว่าในขณะที่จ่ายค่าตอบแทน น้อย หนังสือสัญญาด้านศักยภาพทำให้เกิดผลดีดังนี้ 1) ส่งเสริมการทำงานแบบบูรณาการที่ดีขึ้นระหว่างสถาปนิก วิศวกร เจ้าของอาคาร ผู้ดูแลอาคาร และผู้รับผิดชอบงานบำรุงรักษา 2) เพิ่มแรงกระตุ้นต่อองค์กรในวงการออกแบบและก่อสร้างได้มากกว่าข้อกำหนดต่ำสุดทางกฎหมาย ผลด้านเศรษฐศาสตร์ 3) สามารถมีจุดคุ้มค่าทางการลงทุนที่สูงในขณะที่มีความเสี่ยงต่ำ 4) เจ้าของอาคารมีค่าลงทุนแรกเริ่มต่ำ สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพ 5) รับประกันระดับของประสิทธิภาพในด้านพลังงาน 6) ย้ายความเสี่ยงของโครงการจากเจ้าของไปยังผู้รับเหมาก่อสร้าง 7) ปรับปรุงสภาวะภายในอาคารซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพในการทำงานและลดการขาดงาน ผลด้านการใช้งาน 8) เกิดการปรับปรุงในส่วนหลักในทันทีทันใด 9) ปรับปรุงระบบแสงสว่าง 10) ปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร 11) มีความน่าเชื่อถือสูง 12) สามารถควบคุมในส่วนละเอียด 13) ขยายการตรวจวัด (monitoring) ซึ่งช่วยให้รู้ปัญหาในขณะที่ยังจัดการได้ องค์ประกอบของการออกแบบอาคารแบบบูรณาการ การออกแบบอาคารแบบบูรณาการประกอบด้วยการพิจารณาและให้ความสำคัญในการออกแบบด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้ 1) การเลือกที่ตั้งอาคาร (Site Selection) 2) การออกแบบรูปทรงของอาคารและการจัดวางอาคาร (Building Configuration and Placement) 3) การออกแบบกรอบอาคาร (Building Envelope) 4) การป้องกันความร้อนจากแสงอาทิตย์ (Passive Solar) 5) การใช้แสงสว่างธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพ (Lighting / Daylighting) 6) การออกแบบอุปกรณ์กันแดด (Shading) 7) การเลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและอนุรักษ์พลังงาน (Materials) 8) การออกแบบระบบ HVAC 9) การออกแบบระบบเชิงกลอื่นๆ เช่นระบบทำน้ำร้อน ระบบลิฟท์ ฯลฯ (Other Mechanical Systems) 10) การเลือกเครื่องใช้และอุปกรณ์ภายในอาคาร (Appliances and Equipments) 11) การออกแบบ Active Solar และการเลือกใช้พลังงานทดแทนอื่นๆ
คัดลอกจาก : คู่มือการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงาน ของ : กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและส่งเสริมพลังงาน จัดทำโดย : สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT)
