อาคารอนุรักษ์พลังงาน

     ด้วยเหตุที่อาคารศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ เป็นอาคารขนาดใหญ่ต้องใช้พลังงานปริมาณมาก      จึงออกแบบโดยให้ความสำคัญกับการใช้พลังงาน อย่างคุ้มค่ามากที่สุด
     จากการศึกษาพบว่า  สภาพภูมิอากาศแบบร้อนชื้นเกินขอบเขตความสบายของเมืองไทย ทำให้ระบบปรับอากาศภายในอาคารสำนักงานทั่วไป เป็นระบบที่อาศัยพลังงานมากที่สุด เนื่องจากการเปิด – ปิดระบบปรับ อากาศแต่ละครั้งต้องสูญเสียพลังงานมหาศาล เพราะในเวลาที่ปิดระบบ ความร้อนและ ความชื้นจากภายนอกจะไหลทะลักเข้ามาสะสมอยู่ในพื้น ผนัง เพดาน เฟอร์นิเจอร์ และเครื่องใช้ต่างๆ ภายในอาคาร เมื่อมีการเปิดระบบจึงต้องใช้พลังงาน ปริมาณสูงในการรีดความร้อนและความชื้นสะสมออกไป
     การออกแบบอาคารศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ จึงมุ่งเน้นไปที่การลดการใช้พลังงานดังกล่าว โดยออกแบบให้เป็นอาคารปิด ที่สอดคล้องกับ สภาพแวดล้อมและภูมิอากาศร้อนชื้นของประเทศไทย    เพื่อป้องกันความร้อน ความชื้น และการรั่วซึมของอากาศจากภายนอกเข้าสู่ภายในอาคารให้น้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็ช่วยลดการสะสมความร้อนและป้องกันความเย็นไหลออกสู่ภายนอกอาคาร    โดยใช้วัสดุที่ช่วยเก็บกักความเย็นไว้และใช้วัสดุเปลือกอาคารชนิดพิเศษ ซึ่งมีความเป็นฉนวนสูง เพื่อกันความร้อนจากภายนอกเข้ามาในอาคาร ซึ่งเป็นการลดการใช้พลังงานจากระบบปรับอากาศได้เป็นอย่างดี ตามแนวความคิดตู้เย็น หรือการทำให้อาคารเป็นมวลสะสมความเย็นตลอด ๒๔ ชั่วโมง

หลังคา

     หลังคาของอาคารศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ ประกอบไปด้วยวัสดุหลายชั้น ทั้งโลหะที่มีค่าสะท้อนแสงสูง โครงหลังคาเหล็ก ฉนวน กันความร้อนหนาประมาณ ๖ นิ้ว ที่ล้วนแต่มีคุณสมบัติลดอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านหลังคาเข้าสู่อาคาร โดยอัตราการถ่ายเทความร้อนในช่วงสูงสุด จะน้อยกว่าหลังคากระเบื้องคอนกรีตที่ใส่แผ่นสะท้อนกันความร้อนประมาณ ๑๐ เท่า นอกจากนี้ ยังได้ออกแบบให้สามารถรองรับการติดตั้งการผลิตไฟฟ้า ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตอีกด้วย



ผนังเอียง

     การใช้วัสดุที่ช่วยป้องกันความร้อนเข้าสู่ภายในอาคาร อาคารศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ ยังใช้เทคนิคการออกแบบรูปลักษณ์ของอาคารให้สามารถสกัดกั้นความร้อนด้วยตัวเอง ด้วยการออกแบบผนังอาคารให้เอียงออก เพื่อลดการสัมผัสความร้อนจากการตกกระทบของแสงอาทิตย์โดยตรง ทำให้สามารถลดความร้อนที่เข้าสู่อาคารได้ประมาณ ๘ เท่า



เปลือกอาคารชนิดพิเศษ

     อาคารศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ เลือกใช้ระบบเปลือกอาคารที่เหมาะสม สามารถกันความร้อนเข้าสู่อาคาร ให้เปลือกอาคารอับอากาศและมีค่าถ่ายเทความร้อนของผนัง (Overall Thermal Transfer Value: OTTV) ๑๐ วัตต์ต่อตารางเมตร และค่าถ่ายเทความร้อนของหลังคา (Roof Thermal Transfer Value: RTTV) ๕ วัตต์ต่อตารางเมตร
     ผลการวิเคราะห์อัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านผนังก่ออิฐและผนังที่เลือกใช้ในศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ เมื่อมีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิ ภายนอกและภายในอาคาร พบว่าผนังที่ใช้ในศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ มีค่าความเป็นฉนวนสูง ทำให้ได้รับผลกระทบจากปริมาณความร้อนที่เปลี่ยนแปลง น้อยมา แม้ว่าค่าความแตกต่างของอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นถึง ๒ เท่าก็ตาม ขณะที่ผนังก่ออิฐธรรมดาจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงหรืออีกนัยหนึ่งก็คือร้อนมาก นั่นเอง



ระบบ AIR FLOW WINDOW

     ระบบนี้ช่วยลดการแผ่รังสีความร้อนจากภายนอกซึ่งจะเข้าสู่ภายในอาคาร โดยติดตั้งกระจกชนิดพิเศษ ๒ ชั้น ให้มีช่องว่างตรงกลางเพื่อกักกันความร้อนที่จะผ่านเข้าสู่อาคาร เมื่อความร้อนจากภายนอกที่ผ่านกระจกชั้นนอกเข้ามายังช่องว่างมีอุณหภูมิสูงถึง ๒๘ องศาเซลเซียส ความร้อนก็จะถูกดูดออกไป ทิ้งภายนอกอาคารโดยอัตโนมัติ เป็นผลให้ความร้อนผ่านเข้ามาในอาคารได้น้อยลง ขณะเดียวกันยังช่วยลดการรั่วซึมของอากาศภายในอาคาร (Infiltration) ทำให้เปลือกอาคารกันความร้อนได้ เปรียบเสมือนตู้เย็น (Cold Box)



ระบบน้ำระบายความร้อน Pond Cooling

     ระบบ Pond Cooling เป็นระบบที่ช่วยให้เกิดการใช้น้ำอย่างประหยัด ลดการดูแลรักษา และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำอย่างสูงสุด เนื่องจากนำน้ำ ในบ่อมาใช้ระบายความร้อนสำหรับระบบปรับอากาศในลักษณะไหลวน กล่าวคือ น้ำที่ใช้ระบายความร้อนจากระบบปรับอากาศจะมีอุณหภูมิสูงและจะถูกปล่อย มายังบ่อน้ำ จากนั้นจะไหลวนรอบอาคารรัฐประศาสนภักดี ซึ่งมีระยะทางยาวมากพอที่จะทำให้น้ำคายความร้อนออกไปในอากาศเรื่อยๆ และการทำให้พื้นบ่อ มีสภาพเป็นดิน ซึ่งโดยปกติแล้วดินจะมีอุณหภูมิประมาณ ๒๘ องศาเซลเซียส จึงทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับความร้อนไว้อีกส่วนหนึ่ง ทำให้ความร้อนของน้ำลดลง กระทั่งมีอุณหภูมิเหมาะสมสำหรับใช้ในการนำไปผลิตน้ำเย็น


 

ระบบกักเก็บความเย็น Thermal Storage

     เป็นการเก็บความเย็นในรูปของน้ำเย็น โดยในช่วงเวลากลางคืน ซึ่งราคาค่าไฟฟ้าถูกกว่าช่วงกลางวัน จะมีกระบวนการผลิตน้ำเย็นเก็บไว้ในถังเก็บความเย็น เมื่อถึงเวลากลางวันจึงนำน้ำเย็นที่เก็บไว้มาใช้ทำความเย็นให้อาคารเพิ่มเติมจากระบบปรับอากาศที่ทำงานช่วงกลางวัน ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดพลังงาน ลงได้มาก
     ทั้งนี้ ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ มีถังเก็บน้ำเย็นอยู่ใต้พื้นภายในของทั้งสองอาคาร รวมความจุของน้ำเย็นซึ่งมีอุณหภูมิ ๗.๕ องศาเซลเซียส จำนวน ๒๒,๕๐๐ ลูกบาศก์เมตร   เทียบเท่าได้กับเครื่องทำความเย็นขนาด ๓,๐๐๐ ตันความเย็น เดินเครื่อง ๑๐ ชั่วโมง     
     จึงอาจกล่าวได้ว่า การผลิตน้ำเย็นสำหรับระบบปรับอากาศด้วยระบบ Co-Generation และการกระจายความเย็นไม่เพียงเป็นการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า แต่ยังก่อให้เกิดการประสานประโยชน์ร่วมกันของหลายภาคส่วน อันประกอบไปด้วย

     ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติฯ ได้รับประโยชน์ในด้านความมั่นคงและยั่งยืนของระบบจ่ายพลังงานภายในพื้นที่ เนื่องจากมีการผลิตกระแสไฟฟ้า ณ บริเวณจุดใช้งาน ขณะเดียวกันก็มี บริษัท ปตท. จำกัด(มหาชน) และการไฟฟ้านครหลวง ซึ่งเป็นผู้ให้บริการที่มีความเชี่ยวชาญ รับหน้าที่ในการบริหาร จัดการและบำรุงรักษาระบบแทน ผู้ให้บริการได้รับประโยชน์ในด้านธุรกิจ เป็นการเปิดช่องทางธุรกิจรูปแบบใหม่ที่ดี มีอนาคต และเป็นประโยชน์ต่อประเทศชาติ ขณะเดียวกันก็เป็นการลงทุนที่คุ้มค่าเพราะการลงทุนผลิตไฟฟ้า ณ จุดใช้งานจะมีความคุ้มค่าสูง เนื่องจากช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งผ่านตามสาย
     ผู้ใช้อาคารจะได้ทำงานในอาคารที่มีอุณหภูมิเย็นสบายตลอดเวลา และแม้ต้องทำงานล่วงเวลาก็ยังได้สัมผัสอุณหภูมิที่ไม่แตกต่างจากเวลาทำงานปกติมาก เนื่องจากมีการเดินเครื่องปรับอากาศตลอด ๒๔ ชั่วโมง นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้วย
     และที่สำคัญที่สุด คือ ประเทศชาติ ได้ประโยชน์จากการใช้ก๊าซธรรมชาติตามนโยบายการใช้พลังงานที่ผลิตได้ภายในประเทศ ช่วยลดการนำเข้า และก๊าซธรรมชาติยังเป็นพลังงานสะอาด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ระบบCo-Generation    ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการใช้ก๊าซธรรมชาติได้เต็มที่ ถึงร้อยละ ๘๐

เพดานเปลือย พื้นหินขัด ประตู ๒ ชั้น เก็บกักความเย็น

      การใช้เพดานเปลือยผิวคอนกรีตและพื้นหินขัดตกแต่งพื้นเพื่อเก็บกักความเย็นที่อยู่ภายในอาคาร และการใช้ประตูเข้า – ออกอาคาร ๒ ชั้น ช่วยกรองความร้อนที่จะไหลเข้าสู่ภายในจากการเปิด – ปิดประตู


Energy Conservation Building

            Owing to the large size of the Complex building, a substantial amount of energy is needed and to optimize energy use with minimal waste was a significant issue in designing the Complex.

            A study revealed that the conventional air-conditioning systems used in general office building are those that consume the most energy in uncomfortably and exceedingly hot and humid climates. Each time the system is switched on and off, a massive amount of energy is lost. When the system is turned off, the outside heat and humidity flows into building and accumulate in the floors, walls, ceiling, furniture as well as in other office equipment. Consequently, considerable energy is required for the air to be cooled and dehumidified when the system is switched on again.

The Government Complex demonstrates how to decrease the use of energy. The selected Close Buildingstructure was considered suitable for the environment and tropical climate of Thailand. On addition, a highly insulated building envelope has been employed to withstand heat and humidity and allow a minimal infiltration of outside air into the building. At the same time, it helps to reduce heat accumulation by preventing cold air escaping from the building. The highly insulated building envelope reduces the energy consumed by the air-conditioning system, following the Cold Box concept, and turns the building into a 24 hour accumulative cooling mass.

 

Roofing Materials

            The multi-layer roof consists of high reflectance value materials, a steel structure and six-inch-thick insulators. Each layer reduces heat transfer from the roof to the building with the maximum heat transfer being 10 times lower than is achieved by using concrete tiles with aluminium foil. The roof is also designed for solar cell installation.



 

Inclined Wall

            The inclined wall is a unique feature of the Government Complex. By learning outwards, the sunlight-exposed surfaces on the wall are minimized and heat transfer into the building is eight times lower than that of a perpendicular wall.

 



Special Building Envelope

The insulated building envelope helps reduce heat transfer to the inside of the Complex. The overall thermal transfer value is 10 watts per square metre while the roof thermal transfer value is 5 watts per square metre.

          A comparative study of the rate of thermal transfer through brick walls in general and the walls of the Complex revealed that changing temperature, by as much as twofold higher, had the least impact on the Complex walls whilst drastically heating brick walls.




Air Flow Window System

            This system helps reduce the diffusion of heat that enters the building by using double-isolated windows, in the middle of which there is air flow space for air to ventilate. As the outside air passes through the outer glazing at a temperature of 28°C, the excess heat beneath the glazing will be expelled from the building. This results in a lower temperature of air entering the building and, at the same time, lessens infiltration of the indoor air so the building envelope can maintain a cool atmosphere within the building in the same manner as a Cold Box.



Pond Cooling Water-based System for Heat Reduction

            This system helps reduce heat more efficiently because it minimizes the amount of water used and requires less maintenance. Hot water from the air conditioning system is discharged into the pond and then circulates around the Ratthaprasasanabhakti Building while radiating heat into the air. The earth ground of the pond, 28°C on average, also absorbs the heat. In this manner, the water temperature is lowered to a level that is appropriate for chilled water generation.

 

 

 

 

 

 

Thermal Storage

            Thermal Storage is a system that retains coolness in the form of chilled water. In this system, chilled water is produced during the night when the cost of electricity is lower than daytime, and kept in a chilled water tank. It is released later during the day to cool the building in addition to the air-conditioning system; this helps to save a great deal of energy.

 

 

            A chilled water tank is placed underneath each building. The total capacity of chilled water (7.5°C) is 22,500 cubic metres, equivalent to a 3,000 refrigeration ton chiller operating for 10 hours.

            To produce chilled water for the air-conditioning system through the Co-Generation System and cold air distribution not only substantially saves energy but also generates shared benefits among sectors as follows:

            The Government Complex can directly gain benefits from the stable and sustainable energy distribution system within the premises where electricity is produced on site. Furthermore, since PTT Public Company Limited and the Metropolitan Electricity Authority are the professional operators that handle the management and maintenance of the system, this creates an opportunity for a new kind of business which is promising and yields benefit to the nation. Investment in electricity production on site highly worthwhile as this helps reduce energy loss in the line transmission process.

            Building users can work in a comfortably cool place at all times even after working hours thanks to the cost-efficient 24 hour air-conditioning operation.

            Most importantly, our nation benefits from utilizing natural gas via this policy regarding the use of domestically produced energy and minimizing gas imports. Moreover, natural gas is a clean and environmentally friendly energy source. The Co-Generation System increases efficiency of the use of natural gas up to 80 percent

.

 

Bare Concrete Ceiling, Terrazzo Floor, Double Door

All for Thermal Storage

            Bare concrete ceilings and terrazzo floors have been decorated to retain coolness within the building while double doors are used as entrances and exits to filter out heat that flows in when opening and closing the doors.


สงวนลิขสิทธิ์ โดย บริษัท ธนารักษ์พัฒนาสินทรัพย์ จำกัด
เลขที่ ๑๒๐ ชั้น ๑ อาคารศูนย์ประชุมวายุภักษ์ ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ ๘๐ พรรษา ๕ ธันวาคม ๒๕๕๐ ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพมหานคร ๑๐๒๑๐ โทรศัพท์ ๐๒-๑๔๒-๒๒๒๒