เป็นที่ทราบกันดีว่าปัญหาเรื่องพลังงานเป็นปัญหาหลัก อันหนึ่งในระดับชาติ และระดับโลก อีกทั้งปัญหาพลังงานนั้นยังเกี่ยวโยงไปถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ในนานาประเทศรวมทั้งประเทศไทยด้วย ได้มีการส่งเสริมแก้ไขปัญหาพลังงาน และสิ่งแวดล้อม ดังจะเห็นได้จากบทความ สิ่งตีพิมพ์ และ สื่อต่างๆ ที่กล่าวถึงปัญหาพลังงาน และรณรงค์ให้รวมใจกัน ประหยัดพลังงาน
 
สาเหตุที่ต้องประหยัดพลังงานและมีสำนึกในการใช้พลังงาน คงพอจะสรุปได้จากสามสาเหตุหลักคือ การหมดสิ้นของทรัพยากรแหล่ง พลังงาน (Resource Depletion) ปัญหาสิ่งแวดล้อม (Environmental Issue) และปัญหาเศรษฐกิจ (Economic)
 
เนื่องจากพลังงานที่เราใช้อยู่ในปัจจุบันส่วนใหญ่ประมาณ 4 ใน 5 ส่วนเป็นพลังงานที่มาจากเชื้อเพลิงบรรพชีวัน (Fossil Fuels) ซึ่งได้แก่ น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน แหล่งพลังงานดังกล่าวถือว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัด (Nonrenewable Energy) ถ้ามีการใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้อย่างไม่ประหยัด และไม่มีประสิทธิภาพแล้ว ทรัพยากรพลังงานดังกล่าวก็จะหมดลงอย่างรวดเร็วในอนาคตอันใกล้นี้
 
การเผาผลาญและการใช้พลังงานจากแหล่ง ต่างๆ ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมตามมา การเผาผลาญเชื้อเพลิงบรรพชีวัน (Fossil Fuels) เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน เพื่อนำมาใช้งานหรือผลิตกระแสไฟฟ้า ส่งผลทำให้อุณหภูมิโลกร้อนขึ้น (Global Warming) อันเนื่องมาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้ ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก (Greenhouse Effect) และส่งผลทำให้เกิดปัญหามลภาวะอื่นๆ อีก เช่น ฝนกรด การใช้พลังงานนิวเคลียร์ ก็ส่งผลต่อปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่นกัน จากปัญหาการกำจัดกากนิวเคลียร์และอุบัติเหตุการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสีนิวเคลียร์ หรือการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเขื่อนน้ำ ซึ่งอาจจะจัดอยู่ในประเภท พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) ก็ตาม การ ก่อสร้างเขื่อนก็ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม ปัญหาทางสังคม พื้นที่ป่าไม้ที่สูญเสียไปจากการก่อสร้างเขื่อน และปัญหาการอพยพถิ่นฐานของราษฎรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ ก่อสร้างเขื่อน
 
การใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพ และ อัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ทำให้มีความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น ประเทศสูญเสียเงินตราเป็นจำนวนมากในการนำเข้าเชื้อเพลิง รัฐต้องลงทุนมหาศาลในการสร้างโรงผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นมาใหม่ เพื่อรองรับความต้องการดังกล่าว อีกทั้งเจ้าของอาคาร หรือกิจการที่ใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพจะทำให้ต้นทุนของธุรกิจสูงขึ้น โอกาสในการแข่งขันทางธุรกิจก็จะลดลง
 
สถิติที่ผ่านมา 10 ปี ชี้ให้เห็นว่าภาคพาณิชยกรรม และพักอาศัยมีการใช้พลังงานโดยประมาณอยู่ระหว่าง 20-28 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานรวมทั้งประเทศพลังงานที่ใช้ประกอบด้วยพลังงานหมุนเวียนร้อยละ 46.2 พลังงานไฟฟ้าร้อยละ 38.4 และน้ำมันสำเร็จรูปร้อยละ 15.4 (รายงานพลังงานของประเทศไทย พ.ศ. 2543) และถ้ามาดูที่การใช้พลังงานไฟฟ้าของประเทศไทยก็จะเห็นว่าในภาคพาณิชยกรรม และพักอาศัย มีการใช้พลังงานไฟฟ้ารวมกันสูงถึง 53.4 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งประเทศ ในขณะที่ภาคอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และภาคอื่นๆ มีการใช้พลังงานไฟฟ้า 45.7, 0.2 และ 0.6 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ (รายงานไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2543) จะเห็นได้ว่าอาคารพาณิชย์ และอาคารพักอาศัยนั้น บริโภคพลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก บทบาทของผู้ออกแบบอาคารและผู้ใช้อาคารนั้นส่งผลกระทบโดยตรงกับการใช้พลังงานโดยรวมของประเทศ หากเจ้าของอาคารและผู้ออกแบบร่วมมือกันทำอาคาร โดยมีจิตสำนึกในเรื่องพลังงาน และพยายามออกแบบอาคารให้ใช้พลังงานอย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพ แล้ว ก็จะส่งผลดีให้กับสิ่งแวดล้อม กับประเทศชาติ และเอื้ออาทรต่อมนุษยชาติด้วยกัน
 
พลังงานในอาคารกับแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ
ในระหว่างปี พ.ศ. 2516-2517 และปี พ.ศ. 2522-2523 เกิดวิกฤตการณ์ด้านพลังงานขึ้น ผลกระทบ ครั้งนั้นไม่เพียงเกิดกับประเทศไทยเท่านั้นแต่มีผลกระทบไปทั่วโลกเช่นกัน กลุ่มประเทศอุตสาหกรรมซึ่งมีการนำเข้าและใช้พลังงานน้ำมันเป็นจำนวนมากได้ปรับตัวให้มีการอนุรักษ์พลังงานและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิผล โดยเฉพาะภาคอาคารและที่อยู่อาศัยได้มีการพัฒนาก้าวไกลไปกว่าประเทศไทยมาก
 
สำหรับประเทศไทย รัฐบาลก็ตระหนักถึงปัญหาดังกล่าว และได้ให้ความสนใจด้านพลังงานโดยเริ่มกำหนดนโยบายและเป้าหมายลงในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ เนื้อหาสาระสำคัญเกี่ยวกับกิจกรรมด้านพลังงานเริ่มปรากฏในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 5 (พ.ศ. 2525-2529) โดยมีทิศทาง ที่จะลดอัตราการขยายตัวของการใช้พลังงานในประเทศ โดยส่วนรวมให้มีการขยายตัวไม่เกินร้อยละ 4.8 ต่อปี โดยเน้นในสาขาอุตสาหกรรม ถัดมาในแผนพัฒนาเศรษฐกิจ และสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2530-2534) ได้ขยายขอบเขตการดำเนินงานการประหยัดพลังงานออกไป ในสาขาพาณิชยกรรมและที่อยู่อาศัย โดยมีมาตรการหลักๆ สามมาตรการคือ มาตรการส่งเสริม มาตรการจูงใจ และมาตรการกำกับดูแล ในมาตรการกำกับดูแลมีการดำเนินการโดยออกพระราชบัญญัติอนุรักษ์พลังงาน อย่างไรก็ตามการดำเนินงานในช่วงแผนพัฒนาฯ ฉบับที่ 6 ก็ไม่สัมฤทธิผลตามที่ตั้งเป้าหมายไว้ พระราชบัญญัติ การส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงานยังไม่สามารถประกาศ ออกมาใช้ได้ทันในช่วงแผนพัฒนาฯ ฉบับที่ 6 การ ประกาศใช้พระราชบัญญัติการส่งเสริมอนุรักษ์พลังงาน ล่าช้าออกไป ในวันที่ 2 เมษายน พ.ศ. 2535 ในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 7 (พ.ศ. 2535-2539) ได้แก่จัดหาพลังงานให้เพียงพอกับความต้องการ เร่งรัดให้มีการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ให้ระบบพลังงานเป็นไปตามกลไกทางตลาด รวมทั้งให้เอกชนมีส่วนร่วมลงทุน และดำเนินการในด้านพลังงาน ในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 8 (พ.ศ. 2540-2544) ไม่ได้มีการกล่าวถึงนโยบายหรือทิศทางในการพัฒนาด้านพลังงานเลย สำหรับแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 9 (พ.ศ. 2545-2549) หรือฉบับปัจจุบันระบุส่งเสริมให้มีการอนุรักษ์และใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดโดยใช้มาตรการด้านราคา มาตรการบังคับ มาตรการจูงใจ และการสร้างจิตสำนึก พร้อมกับเร่งสำรวจและพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมในประเทศเพื่อลดการนำเข้าพลังงานจาก ต่างประเทศ สนับสนุนการวิจัย และพัฒนาการผลิตพลังงานหมุนเวียน เพื่อใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์
 
จะเห็นได้ว่านโยบายและทิศทางการพัฒนาด้านพลังงานในอาคารโดยเฉพาะเริ่มเกิดขึ้น 12 ปีหลังจากวิกฤตการณ์พลังงานครั้งที่ 2 โดยมีกฎหมายให้อนุรักษ์พลังงานในอาคารและบังคับใช้เฉพาะอาคาร ขนาดใหญ่เท่านั้นซึ่งเริ่มใช้ ในปี พ.ศ. 2535 ถัดจากนั้นมานโยบายทางด้านพลังงานในอาคารก็ไม่ได้ถูกระบุในแผนฯ โดยตรง มีแต่นโยบายจูงใจและสร้างจิตสำนึกทั่วไปเท่านั้น จะสังเกตได้ว่าอาคารขนาดเล็กซึ่งมี จำนวนมากถูกมองข้ามไป อย่างไรก็ตามการบังคับให้อาคารขนาดใหญ่ ดำเนินการอนุรักษ์พลังงานตามกฎหมายที่ออกมาก็ยังไม่ประสบผลสำเร็จ มีอาคารควบคุมขนาดใหญ่เป็นจำนวนมาก ที่ไม่ได้ลงมือปฏิบัติจนบรรลุ เป้าหมาย เนื่องมาจากวิกฤตเศรษฐกิจที่ผ่านมาและการดำเนินการบังคับใช้กฎหมาย เจ้าของอาคารไม่สามารถลงทุน ปรับปรุงอาคารได้ การ ปรับปรุงอาคารต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก อีกทั้งอาคารใหม่บางอาคาร ที่สร้างขึ้นมาก็ไม่ได้ปฏิบัติตามกฎหมายอนุรักษ์พลังงานและขาดการ ตรวจสอบควบคุม
 
พลังงานที่ใช้ในอาคาร
ถ้าจะกล่าวถึงพลังงานที่ใช้ในอาคาร เกือบทุกคนคงจะมองไปที่พลังงานที่ใช้สำหรับการดำเนินการใช้ (Operating) อาคาร แต่ถ้าจะมองให้ครบถ้วนพลังงานที่ใช้ในอาคารสามารถแบ่งออกได้เป็นสามระยะ คือ พลังงานที่ใช้ในการผลิตวัสดุและการก่อสร้างอาคาร พลังงานที่ใช้ในการดำเนินการใช้อาคาร และพลังงานที่ใช้ในการนำอาคารกลับมาใช้ใหม่ หรือใช้ในการรื้อถอนทำลาย ถ้าดูสัดส่วนการใช้พลังงานทั้งสามระยะแล้ว พลังงานที่ใช้ในการผลิตวัสดุและการก่อสร้างอาคารและพลังงานที่ใช้ ในการนำอาคารกลับมาใช้ใหม่ หรือใช้ในการรื้อถอนทำลายมีสัดส่วน น้อยกว่า พลังงานที่ใช้ในอาคารส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการดำเนินการใช้อาคาร ทั้งนี้เพราะว่าอายุการใช้งานของอาคารนั้นส่วนใหญ่จะมีการใช้งานหลายสิบปี ถ้าไม่นับอาคารชั่วคราวอาคารส่วนใหญ่จะมีอายุการใช้งานมากกว่า 10 ปีขึ้นไป บางอาคารมีการใช้งานมามากกว่าหนึ่งศตวรรษเสียอีก
 
อย่างไรก็ตามถ้าจะมองในเรื่องพลังงานให้ครบถ้วนควรจะพิจารณาเรื่องพลังงานที่ใช้การผลิตวัสดุและการก่อสร้างอาคาร และพลังงานที่ใช้ ในการนำอาคารกลับมาใช้ใหม่หรือการรื้อถอนทำลายด้วย ถึงแม้ว่าพลังงานที่ใช้การผลิตวัสดุและการก่อสร้างอาคารมีปริมาณน้อยกว่าพลังงานที่ใช้ ในการดำเนินการใช้อาคารก็ตามแต่ถ้าผู้ออกแบบใส่ใจในเรื่องนี้บ้าง ก็จะเป็นการช่วยอนุรักษ์พลังงานเหมือนกัน ในต่างประเทศได้มีการประเมินพลังงานที่ใช้ในการผลิตวัสดุและการก่อสร้างอาคารหรือที่เรียกว่าพลังงานสะสมรวม (Embodied Energy) ของอาคารทั่วไปพบว่าพลังงานสะสม รวมของอาคารสูงเท่ากับพลังงานที่ใช้ในการดำเนินงาน (Operating) อาคารรวมกันตั้งแต่ 10-30 ปี ปัจจุบันข้อมูลพลังงานที่ใช้ในการผลิตวัสดุสามารถนำมารวมเข้ากับปัจจัยอื่นๆ เช่น ความงาม ความคงทน การกันไฟ การใช้แรงงาน และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งเพื่อการตัดสินใจเลือกวัสดุที่เหมาะสม การเลือกใช้วัสดุประเภท Recycle ก็เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการช่วยอนุรักษ์พลังงาน ปัจจัยเหล่านี้ผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาเลือกวัสดุสำหรับอาคารด้วย
 
พลังงานที่ใช้ในการนำอาคารกลับมาใช้ใหม่ หรือการรื้อถอนทำลาย ก็เช่นกันที่มีสัดส่วนน้อยมากเมื่อเปรียบเทียบกับการก่อสร้างและการ ดำเนินการใช้งาน แต่อย่างไรก็ตามหากอาคารไม่มีความยืดหยุ่นต่อการ ใช้งานและล้าสมัยเร็วอายุอาคารก็จะสั้น การรื้อถอนทำลายอาคารก็จะ มีมากและการสูญเสียพลังงานสะสมรวมก็จะมากตามมาด้วย ในปัจจุบัน การนำวัสดุก่อสร้างอาคารที่ถูกรื้อถอนทำลายกลับมาใช้ใหม่ยังมีข้อจำกัด อยู่ แต่ถ้าอาคารสามารถถูกนำกลับมาใช้ใหม่ได้พลังงานจำนวนมาก ที่ได้ใช้ไปในการผลิตวัสดุและการก่อสร้างก็จะไม่ถูกทิ้งเปล่า การออกแบบอาคารให้นำอาคารกลับมาใช้ใหม่ได้คงต้องการความยืดหยุ่น (Flexibility) ในการใช้งานเพื่อยืดอายุการใช้อาคาร ทำให้อาคารสามารถปรับเปลี่ยน การใช้สอย ขยับขยายหรือขยายตัวเป็นอย่างอื่นได้ การออกแบบอาคาร ให้พึ่งพาระบบธรรมชาติมากที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงความล้าสมัยและอายุขัย ของเทคโนโลยี และการออกแบบส่วนประกอบอาคารที่ถอดออกมาได้ และสามารถนำกลับไปใช้ใหม่ (Reuse) หรือนำไปผลิตใช้ใหม่ (Recycle) ก็เป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่ช่วยอนุรักษ์พลังงานและท้าทายผู้ออกแบบ
 
พลังงานไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการดำเนินการใช้ (Operating) อาคารต่างๆ ในเขตภูมิอากาศร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็นสามหมวดหลักๆ คือ ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับระบบทำความเย็นปรับอากาศ ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับระบบ แสงสว่าง และไฟฟ้าหรือพลังงานที่ใช้สำหรับอุปกรณ์อื่นๆ ในอาคาร จาก รายงานของ USAID โดย Lawrence Berkley Laboratory ที่ทำให้การพลังงานแห่งชาติ เรื่อง Energy Conservation in Commercial Building ปี พ.ศ. 2528 ได้แสดงการใช้ไฟฟ้าในอาคารแต่ละประเภทแยกตามกิจกรรม คือ ระบบทำความเย็น ระบบแสงสว่าง และอื่นๆ เป็นร้อยละของการใช้ ดังตาราง
จะเห็นได้ว่า สำหรับอาคารขนาดใหญ่แล้ว กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ไปกับระบบทำความเย็นปรับอากาศถึงครึ่งหนึ่ง หรือมากกว่า (ประมาณ 50-75 เปอร์เซ็นต์) ลำดับถัดมาได้แก่ ระบบแสงสว่างประมาณ 15-25 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นกับประเภทกิจกรรมของอาคาร
 
การตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าบนอาคารหน่วยงาน ราชการ โดยศูนย์อนุรักษ์พลังงานแห่งประเทศไทยร่วมกับการไฟฟ้านครหลวงและสำนัก งบประมาณในปีงบประมาณ 2534 พบว่าสัดส่วนการใช้พลังงานในส่วนต่างๆ ของกลุ่มอาคารในหน่วยงานราชการ ซึ่งแยกตามลักษณะกิจกรรมเป็น ดังตาราง การใช้ไฟฟ้าของกลุ่มอาคารราชการก็มีสัดส่วนการใช้พลังงานไฟฟ้าในระบบต่าง ๆ ออกมาในทำนองเดียวกับรายงานของ USAID กล่าวคือมีการใช้ไฟฟ้ามากสุด กว่าครึ่งหรือเกินครึ่งในระบบการทำความเย็น รองลงมาคือในระบบไฟฟ้าแสงสว่าง และท้ายที่สุดในระบบอื่นๆ
 
ดังนั้นการประหยัดและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในการดำเนินการ (Operating) อาคารนั้น จะต้องมุ่งเน้นการออกแบบไปที่การลดภาระการทำ ความเย็นและภาระการให้แสงสว่างแก่อาคาร ส่วนไฟฟ้าหรือพลังงานที่ใช้กับส่วนอื่นๆ อันได้แก่ ระบบความร้อน และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ การออกแบบอาคาร คงจะมีบทบาทไม่มากนัก ในการที่จะช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้าในส่วนนี้ คงขึ้นกับเจ้าของอาคาร ผู้ใช้อาคาร และเทคโนโลยีประหยัดพลังงานของอุปกรณ์ และเครื่องใช้ต่างๆ ในอาคาร
 
ที่มา วารสาร Engineering Today ฉบับปีที่ 1 ฉบับที่ 03 มีนาคม 2546 “การประหยัดพลังงานในอาคาร” เขียนโดย ธนิต จินดาวณิค จาก www.technologymedia.co.th