"บีซิน" ซอฟต์แวร์นักออกแบบอัจฉริยะเนรมิตบ้านประหยัดพลังงาน

ในยุคนี้ ไม่ว่าใครก็หันมาประหยัดพลังงานกันมากขึ้น เพราะไหนจะราคาพลังงานที่ไม่ถูกเหมือนตะก่อน และยิ่งกับกระแสลดโลกร้อนที่ต้องร่วมใจกันแก้ปัญหา บ้านประหยัดพลังงาน และสำนักงานประหยัดพลังงานจึงเป็นคำที่คุ้นหูกันยิ่งขึ้น “บีซิน” โปรแกรมจำลองสภาพการใช้พลังงานในอาคารฝีมือนักวิจัยไทยจึงอาจเป็นตัวช่วยให้บ้านและสำนักงานประหยัดพลังงานอยู่ไม่ไกลเกินฝัน

ศ.ดร.สุรพงษ์ จิระรัตนานนท์ นักวิจัยบัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม (เจจีซี : JGSEE) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ผู้พัฒนาโปรแกรมบีซิน (BESIN : Building Energy Simulation) หรือโปรแกรมจำลองสภาพการใช้พลังงานในอาคาร เผยว่า ปัจจุบันการใช้พลังงานในสำนักงานและบ้านเรือนถือเป็นส่วนสำคัญที่บริโภคพลังงานมากเป็นอันดับ 3 รองจากภาคการขนส่งและภาคอุตสาหกรรม โดยกว่า 60-70% ถูกนำไปใช้ในระบบปรับอากาศเพื่อสร้างความเย็นให้แก่ผู้อยู่อาศัย

ทั้งนี้ เขาได้ออกแบบโปรแกรมบีซินขึ้นเพื่อเป็นเครื่องมือออกแบบอาคารที่ใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อลดการใช้พลังงานในสำนักงานและบ้านเรือนให้เหลือน้อยที่สุด ที่สำคัญยังเป็นอาคารที่น่าอยู่เพื่อรองรับการอยู่อาศัยจริง โดยเปิดโอกาสให้นักออกแบบและวิศวกรทราบล่วงหน้าว่าอาคารที่ออกแบบไว้จะมีสภาพอากาศ อุณหภูมิ แสงสว่าง และใช้พลังงานมากน้อยเพียงใด หลังจากกำหนดรายละเอียดของลักษณะอาคาร ระบบอำนวยความสะดวก สภาพภูมิอากาศของทำเลที่ตั้ง และลักษณะการใช้อาคารเพื่อทำการปรับแก้ต่อไป

“หากผู้ออกแบบต้องการปรับให้อาคารใช้พลังงานน้อยลงกว่าเดิมก็สามารถใช้โปรแกรมคำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าในอาคารที่เปลี่ยนแปลงจากการเปลี่ยนรูปทรงหรือองค์ประกอบอาคารได้ทันที เช่น การเปลี่ยนลักษณะหรือรูปทรงหน้าต่าง วัสดุทำผนัง หรือการเปลี่ยนทิศที่ตั้งอาคาร” ศ.ดร.สุรพงษ์กล่าว

สำหรับผลงานข้างต้น เขาใช้เวลาวิจัยพัฒนาเป็นเวลากว่า 10 ปี โดยหัวใจสำคัญคือการนำสมการคณิตศาสตร์มาอธิบายปรากฏการณ์การถ่ายเทความร้อน การเคลื่อนไหวของอากาศ ความสว่างของแสงแดด และการแผ่รังสีความร้อน ฯลฯ จนได้โปรแกรมจำลองสภาพการใช้พลังงานในอาคารที่เหมาะสมกับสภาพภูมิอากาศและลักษณะการใช้ไฟฟ้าของคนไทยเป็นชุดแรกของประเทศ สอดคล้องกับในต่างประเทศที่มีการพัฒนาโปรแกรมลักษณะนี้ออกมาอย่างแพร่หลาย เช่น โปรแกรมเอ็นเนอร์ยี พลัส (Energy Plus) ของสหรัฐฯ และโปรแกรมบรีซ (BREEZE) ของอังกฤษ

นอกจากนั้น นักวิจัยชี้ว่าผลจากโปรแกรมนี้ยังนำไปใช้ในฝึกสอนนักศึกษาและสถาปนิกในการเลือกวัสดุและอุปกรณ์ที่เหมาะสมเพื่อการออกแบบอาคารประหยัดพลังงาน รวมทั้งอธิบายความเชื่อในอดีตเกี่ยวกับการสร้างผนังบ้านด้วยอิฐมวลหนักเพื่อให้ตัวบ้านมีอากาศเย็นสบายเช่นเดียวกับวัดที่มีผนังหนามาก แต่เมื่อคำนวณโดยบีซินแล้วพบว่าอิฐมวลหนักจะดูดซับความร้อนได้ดีในตอนกลางวันและถ่ายเทความร้อนออกมาในช่วงกลางคืน

อิฐมวลหนักจึงลดภาระของเครื่องปรับอากาศในสำนักงานที่เปิดทำการช่วง 08.00-17.00 น.ได้เป็นอย่างดี แต่จะกลับกันกับห้องนอนที่อิฐมวลหนักจะส่งผลให้เครื่องปรับอากาศทำงานหนักขึ้นจึงไม่ประหยัดพลังงาน จึงควรเปลี่ยนมาใช้อิฐมวลเบาแทน

“ขณะนี้ กระทรวงพลังงานกำลังนำโปรแกรมนี้บรรจุลงในกฎกระทรวงเพื่อบังคับใช้กับอาคารขนาด 2,000 ตร.ม.ขึ้นไปเพื่อกำหนดเป็นมาตรฐานเดียวกันและเพื่อกำหนดฉลากประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแบบอาคารในอนาคต ซึ่งเรามองว่าอาคารสำนักงานและบ้านเรือนเป็นส่วนที่ลดการใช้พลังงานได้อีกมาก” ศ.ดร.สุรพงษ์ เจ้าของผลงานปิดท้าย.