Radiant Cooling ในอาคารสำนักงานประสิทธิภาพสูง: หลักการทางวิศวกรรม สมรรถนะพลังงาน และผลต่อค่า EUI (kWh/sqm/year)
- Chakrapan Pawangkarat
- Feb 28
- 2 min read
จักรพันธ์ ภวังคะรัตน์
Head of Property Management, JLL Thailand
Advisory Committee, Air-Conditioning Engineering Association of Thailand
Member ASHRAE, Board of Governors - ASHRAE Thailand Chapter
28 February 2026
บทคัดย่อ
ระบบทำความเย็นแบบแผ่รังสี (Radiant Cooling) เป็นแนวทางการออกแบบระบบปรับอากาศที่เน้นการถ่ายเทความร้อนผ่านพื้นผิวอาคารแทนการพึ่งพาการพาความร้อนด้วยอากาศปริมาณมาก ระบบลักษณะนี้ช่วยลดการใช้พลังงานรวมของอาคาร (Site Energy) ได้อย่างมีนัยสำคัญ พร้อมรักษาระดับความสบายเชิงความร้อน บทความนี้นำเสนอหลักการทางวิศวกรรม กลไกการประหยัดพลังงาน เงื่อนไขการออกแบบในภูมิอากาศร้อนชื้น และผลลัพธ์เชิงปริมาณในหน่วย kWh/sqm/year โดยอ้างอิงกรณีศึกษาอาคาร YKK 80 ซึ่งมีข้อมูลสมรรถนะพลังงานเผยแพร่โดย High Performing Buildings (ASHRAE)
1. บทนำ
ในอาคารสำนักงานเขตร้อนชื้น ระบบปรับอากาศมักใช้พลังงานคิดเป็น 45–60% ของพลังงานรวมทั้งอาคาร ระบบแบบ All-Air หรือ VAV พึ่งพาการใช้อากาศปริมาณมากในการจัดการทั้งโหลดความร้อนสัมผัสและโหลดความชื้น ส่งผลให้:
ใช้พลังงานพัดลมสูง
ต้องใช้น้ำเย็นอุณหภูมิต่ำมาก
มีความสูญเสียในระบบท่อลมจำนวนมาก
Radiant Cooling เปลี่ยนแนวคิดการออกแบบโดย:
แยกการจัดการ Sensible Load และ Latent Load ออกจากกัน
ใช้พื้นผิวเพดานเป็นตัวถ่ายเทความร้อนหลัก
ใช้อากาศเพื่อควบคุมการระบายอากาศและความชื้นเท่านั้น
แนวทางนี้ส่งผลโดยตรงต่อการลดค่า Energy Use Intensity (EUI)
2. หลักการทางวิศวกรรมของ Radiant Cooling
2.1 ความสบายเชิงความร้อนและ MRT
ความสบายไม่ได้ขึ้นกับอุณหภูมิอากาศเพียงอย่างเดียว แต่ขึ้นกับ:
อุณหภูมิรังสีเฉลี่ยของพื้นผิว (Mean Radiant Temperature: MRT)
ความชื้นสัมพัทธ์
ความเร็วลม
ระดับเสื้อผ้าและกิจกรรม
เมื่อพื้นผิวเพดานมีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นที่ใช้งานเล็กน้อย ร่างกายจะสูญเสียความร้อนผ่านการแผ่รังสี ทำให้สามารถ:
เพิ่มค่าอุณหภูมิอากาศได้ 1–2°C
ลดโหลดความเย็นโดยรวม
รักษาระดับความสบายตามมาตรฐานความสบายเชิงความร้อน
2.2 การแยกโหลดความร้อน
ในระบบทั่วไป โหลดความร้อนรวมประกอบด้วย:
Sensible Load
Latent Load
ในระบบ Radiant Cooling:
Sensible Load → จัดการผ่านแผงเพดานน้ำเย็น
Latent Load → จัดการผ่าน DOAS
ข้อได้เปรียบทางวิศวกรรมคือ:
น้ำมีความสามารถในการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าอากาศมาก
ระบบท่อน้ำใช้พลังงานขนส่งความร้อนต่ำกว่า
ลดขนาดและความซับซ้อนของระบบท่อลม
3. องค์ประกอบของระบบ
ระบบ Radiant Cooling โดยทั่วไปประกอบด้วย:
แผงเพดานหล่อเย็นแบบ Hydronic
ระบบน้ำเย็นอุณหภูมิสูง (15–18°C)
Dedicated Outdoor Air System (DOAS)
ระบบควบคุม Dew Point
ระบบ Building Automation System (BAS)
มักทำงานร่วมกับ:
Façade ประสิทธิภาพสูง
ระบบควบคุมอัจฉริยะ
Active Chilled Beam ในพื้นที่รอบอาคาร
4. กรณีศึกษา: YKK 80 Building, Tokyo
ข้อมูลจาก High Performing Buildings Magazine ระบุว่า:
Actual Site Energy = 32.87 kBtu/ft²·yr (HPB Magazine)
เมื่อแปลงหน่วยเป็น kWh/sqm/year:
1 kBtu/ft²·yr = 3.154 kWh/sqm/year
32.87 × 3.154 ≈ 103.7 kWh/sqm/year
ดังนั้นอาคาร YKK 80 มีค่า Site Energy ประมาณ:
104 kWh/sqm/year
ค่าดังกล่าวจัดอยู่ในกลุ่มอาคารสำนักงานประสิทธิภาพสูงมากเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยทั่วไป
5. กลไกการลดพลังงาน
5.1 การเพิ่ม Setpoint อย่างมีประสิทธิภาพ
รายงานโครงการระบุว่า:
การเพิ่มอุณหภูมิห้อง 1°C ลดพลังงานได้ 8.6 MJ/h (Site Energy)
Radiant Cooling ช่วยให้ตั้งค่าอุณหภูมิที่ 27–28°C ได้โดยยังคงความสบาย ส่งผลให้:
ลดภาระโหลดความเย็น
ลดการทำงานของเครื่องทำน้ำเย็น
ลดพลังงานรวมของระบบ
5.2 การใช้น้ำเย็นอุณหภูมิสูง
Radiant Cooling ใช้น้ำเย็นประมาณ 15–18°C แทน 6–7°C ส่งผลให้:
เพิ่มค่า COP ของ Chiller
ลด Compression Ratio
เพิ่มประสิทธิภาพช่วงโหลดบางส่วน
ลดความเสี่ยงการควบแน่น
5.3 การลดพลังงานพัดลม
เนื่องจากอากาศถูกใช้เพื่อการระบายอากาศเท่านั้น:
ปริมาณลมจ่ายลดลงอย่างมาก
Fan Energy ลดลงประมาณ 20–40%
ลดเสียงรบกวนในพื้นที่ใช้งาน
6. ค่า EUI ในบริบทประเทศไทย
ค่าประมาณ Site EUI ของอาคารสำนักงานในไทย:
อาคารเก่า: 220–300 kWh/sqm/year
Grade A ทั่วไป: 160–220 kWh/sqm/year
อาคารประสิทธิภาพสูง: 110–140 kWh/sqm/year
หากออกแบบ Radiant Cooling ร่วมกับ:
Façade ที่ควบคุม Solar Heat Gain
DOAS พร้อม Energy Recovery
ระบบควบคุมอัจฉริยะ
สามารถผลักดันค่า EUI ลงสู่ช่วง 100–130 kWh/sqm/year ได้
7. การควบคุมความชื้นในภูมิอากาศร้อนชื้น
ในกรุงเทพฯ ค่า Dew Point ภายนอกอาจสูงกว่า 23°C ดังนั้นต้อง:
รักษาอุณหภูมิพื้นผิวเพดานให้สูงกว่าจุดน้ำค้างภายใน
ใช้ DOAS ที่สามารถลดความชื้นได้เพียงพอ
ติดตั้งระบบตรวจจับ Dew Point
หากควบคุมความชื้นไม่ดี อาจเกิดการควบแน่นและลดประสิทธิภาพระบบ
8. การออกแบบและ Commissioning
Radiant Cooling ต้องการการออกแบบแบบบูรณาการตั้งแต่ต้นโครงการ ขั้นตอนสำคัญ ได้แก่:
CFD Simulation
การวิเคราะห์ความสบาย (PMV)
การทดสอบ Mock-up
Functional Performance Testing
กรณีศึกษา YKK 80 มีการทดสอบกับผู้ใช้งานกว่า 150 คนก่อนเปิดใช้งานจริง
9. การวิเคราะห์ผลประหยัดเชิงปริมาณ
ตัวอย่างอาคารสำนักงานขนาด 40,000 ตารางเมตร:
ค่า EUI เดิม: 180 kWh/sqm/year
หลังติดตั้ง Radiant: 120 kWh/sqm/year
พลังงานที่ลดได้:
2,400,000 kWh/ปี
หากค่าไฟเฉลี่ย 4 บาท/kWh:
ประหยัดประมาณ 9.6 ล้านบาท/ปี
ตลอด 20 ปี (ไม่คิด Escalation) ≈ 192 ล้านบาท
10. สรุปเชิงวิศวกรรม
Radiant Cooling เป็นระบบที่มีพื้นฐานทางเทอร์โมไดนามิกส์ชัดเจน และมีศักยภาพในการลด EUI ลงสู่ระดับประมาณ 100–120 kWh/sqm/year ในอาคารสำนักงานขนาดใหญ่
จุดเด่นสำคัญ ได้แก่:
ลด Sensible Load ผ่านการควบคุม MRT
เพิ่มค่าอุณหภูมิอากาศโดยยังคงความสบาย
ลด Fan Energy
เพิ่มประสิทธิภาพ Chiller
สนับสนุนเป้าหมายลดคาร์บอน
กรณีศึกษา YKK 80 แสดงค่า Site Energy ประมาณ 104 kWh/sqm/year ซึ่งสะท้อนศักยภาพของแนวทางนี้อย่างชัดเจน
ในบริบทประเทศไทย Radiant Cooling สามารถเป็นหนึ่งในกลยุทธ์หลักของอาคารสำนักงานพลังงานต่ำ หากดำเนินการร่วมกับระบบควบคุมความชื้นที่เหมาะสม Façade ประสิทธิภาพสูง และการ Commissioning อย่างเป็นระบบ แนวทางดังกล่าวสอดคล้องกับเป้าหมายการลดพลังงานและคาร์บอนในระยะยาว และควรถูกพิจารณาในระดับยุทธศาสตร์ของการพัฒนาอสังหาริมทรัพย์สมัยใหม่
แหล่งข้อมูล:
กรณีศึกษาอาคาร YKK 80, Tokyo
High Performing Buildings Magazine (ASHRAE)
