ข้อมูลและรูปจาก สำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ | ||||||||||||||||||||||||||||||||
การออกแบบ "หน้าต่างและกันสาด" ให้ประหยัดพลังงาน
"หน้าต่างและกันสาด"เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของอาคารทุกชนิดรวมทั้งบ้านที่อยู่ อาศัยทุกประเภท การออกแบบหน้าต่างและกันสาดที่ดีนั้น ต้องคำนึงถึงการลดปริมาณความ ร้อนจากแสงอาทิตย์ไม่ให้เข้าสู่อาคารน้อยที่สุด ในขณะเดียวกันก็ต้องพยายามให้แสงธรรมชาติ ที่ช่วยในการมองเห็นผ่านเข้าสู่ตัวอาคารและบ้านพักอาศัยมากที่สุด ซึ่งช่วยลดการใช้ไฟฟ้าของ ระบบปรับอากาศและระบบแสงสว่างของอาคารและบ้านพักอาศัยลงได้ หน้าต่างเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญต่อการออกแบบอาคาร บ้าน ที่อยู่อาศัย วัตถุ ประสงค์เพื่อการระบายอากาศ รับแสงสว่างจากธรรมชาติ และให้เห็นทัศนียภาพภายนอก มี รูปแบบ แบ่งได้ตามความเหมาะสมกับการใช้งาน ดังต่อไปนี้  1. หน้าต่างชนิดบานเลื่อนขึ้นลงหน้าต่างชนิดนี้จะมีลักษณะสี่เหลี่ยมเลื่อนขึ้นลง ข้อเสียของหน้าต่างชนิดนี้ คือ ปิด เปิดไม่สะดวกและจะรับลมได้เพียงครึ่งหนึ่งของหน้าต่างชนิดที่สามารถเปิดได้ทั้งบาน แต่ สามารถรับแสงสว่างจากธรรมชาติได้อย่างเต็มที่ 2. หน้าต่างชนิดบานเลื่อนด้านข้าง  หน้าต่างชนิดนี้สามารถประหยัดเนื้อที่ภายนอกสำหรับปิดเปิดได้ แต่การเปิดจะเปิด ได้เพียงครึ่งหนึ่งของบานหน้าต่างชนิดอื่น อีกทั้งอุปกรณ์ในการติดตั้งหน้าต่างในรูปแบบนี้มี ราคาแพงเพราะต้องใช้รางเลื่อน แต่สามารถรับแสงสว่างจากธรรมชาติได้อย่างเต็มที่  3. หน้าต่างชนิดบานกระทุ้งหน้าต่างชนิดนี้จะมีลักษณะผลักออกจากตัวกรอบหน้าต่างในเวลาเปิด และใช้แรงดึง เข้าหาตัวในกรณีที่จะปิดหน้าต่าง โดยบานพับจะอยู่ส่วนบนของบานหน้าต่าง หน้าต่างชนิดนี้ มีข้อเสียคือ เปิดปิดลำบาก และทำความสะอาดยาก แต่สามารถรับลมและแสงสว่างจาก ธรรมชาติได้ดี 4. หน้าต่างชนิดบานเปิดข้าง  หน้าต่างชนิดบานเปิดข้างเป็นหน้าต่างที่นิยมโดยทั่วไปตามบ้านเรือน โดยเฉพาะ อย่างยิ่งบ้านไม้ โรงเรียน ประโยชน์ของหน้าต่างชนิดนี้คือปิดเปิด และทำความสะอาดง่าย สามารถรับลมและแสงสว่างจากธรรมชาติได้อย่างเต็มที่   5. หน้าต่างชนิดบานพลิก หน้าต่างชนิดนี้มีทั้งแบบบานพลิกแนวนอนและแนวตั้ง ข้อเสียของหน้างต่างชนิดนี้ คือ ง่ายต่อการรับฝุ่นตลอดเวลา และไม่สามารถติดตั้งมุ้งลวดได้ แต่สามารถรับลมและแสง สว่างจากธรรมชาติได้ดี 6. หน้าต่างชนิดบานเกล็ด  หน้าต่างชนิดนี้ใช้สะดวกในด้านการเปิดรับลมจากภายนอก โดยทั่วไปบานเกล็ด มักจะเป็นกระจก ซึ่งจะมองเห็นภายนอกได้ชัดเจน แต่ถ้าเป็นบานเกล็ดทำด้วยไม้จะมอง เห็นภายนอกไม่ชัดเจน หน้าต่างชนิดนี้ไม่มีบานเปิดปิดออกสู่ภายในหรือภายนอก จึงไม่ต้อง คำนึงพื้นที่หรือบริเวณสำหรับการปิดเปิดหน้าต่าง ถ้าเป็นบ้าน อาคาร หรือห้องที่ต้องติดตั้งระบบปรับอากาศ จะต้องปิดหน้าต่างเหล่า นี้ตลอดเวลา และต้องป้องกันไม่ให้มีรอยรั่ว และที่สำคัญวัสดุที่ใช้ทำเป็นหน้าต่างต้องมีคุณ สมบัติในการป้องกันความร้อนจากภายนอกได้ดีด้วย เพราะหากมีความร้อนจากภายนอก ผ่านเข้ามาในตัวบ้านหรืออาคารที่ใช้ระบบปรับอากาศ จะทำให้เครื่องปรับอากาศต้องทำงาน มาก เพื่อให้ภายในห้องนั้น หรือภายในอาคารเย็นตามอุณหภูมิที่เราตั้งใจไว้ จึงสิ้นเปลือง พลังงานไฟฟ้ามาก ชนิดของหน้าต่างหน้าต่างที่นำมาใช้ประกอบตัวอาคาร บ้านพักอาศัย สามารถแบ่งตามวัสดุที่ใช้ 2ชนิดหลักๆ คือ ไม้และกระจก 1. หน้าต่างไม้ มักจะใช้กับบ้านพักอาศัยที่เป็นไม้ (บ้านทรงไทย) หรือใช้ตามโรงเรียน หน้าต่างชนิด นี้ใช้เป็นช่องลมในการถ่ายเทอากาศ มีคุณสมบัติในการป้องกันความร้อนเข้ามาภายในตัวบ้าน อาคารได้ดีกว่ากระจก แต่ไม่เหมาะสมกับอาคารหรือบ้านพักอาศัยที่ติดตั้งระบบปรับอากาศ เพราะจะทำให้ไม่สามารถเห็นทัศนียภาพภายนอได้ เนื่องจากต้องปิดไว้ตลอดเวลา  2. หน้าต่างกระจกหน้าต่างกระจกเป็นหน้าต่างที่ได้รับความนิยมอย่างมากทั้งในบ้านพักอาศัยและอาคาร เนื่องจากทำให้เห็นทัศนียภาพภายนอกบ้านพักอาศัยและอาคาร สามารถติดตั้งง่าย รวดเร็ว และสะดวกกว่าการก่อสร้างผนังทึบด้วนคอนกรีต ดังนั้นจึงมีการพัฒนาหน้าต่างกระจกให้ มีคุณ สมบัติด้านประหยัดพลังงาน คือ ป้องกันความร้อนได้ดีและยอมให้แสงผ่านเข้าได้มาก แต่ถ้า เป็นบ้านพักอาศัยที่ปลูกสร้างด้วยไม้ ถ้าจะติดตั้งหน้าต่างกระจกจะต้องแน่ใจว่าบ้านไม่มีรอย รั่วของอากาศ เพราะถ้าเปิดเครื่องปรัะบอากาศความเย็นที่ได้จากการปรับอากาศจะรั่วซึมออก มาภายนอก เครื่องปรับอากาศจึงต้องทำงานมากกว่าเดิมทำให้สูญเสียพลังงานไฟฟ้ามาก ดังนั้นในกรณีนี้ถึงแม้ว่าจะใช้หน้าต่างกระจกที่มีคุณภาพดีก็ไม่ได้ช่วยอนุรักษ์พลังงานแต่อย่างไร  หน้าต่างกระจกจัดว่าเป็นหน้าต่างที่ได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์ และความร้อนจากภายนอกอาคาร เข้าสู่ภายในอาคารได้มากที่สุดทางหนึ่ง กล่าวคือ ถึงแม้ว่าอาคารมีพื้นที่ กระจกเพียงร้อยละ 20 ของพื้นที่อาคารทั้งหมด แต่พื้นที่กระจกเหล่านี้มีการถ่ายเทความร้อน เข้าสู่ภายในอาคารได้ถึงร้อยละ 75 ของความร้อนภายในอาคารทั้งหมด ทั้งนี้เนื่องจากความ ร้อนผ่านกระจกหน้าต่างได้ โดยทั้งวิธีการนำความร้อนและการแผ่รังสีความร้อนในขณะที่ ความร้อนผ่านผนังทึบโดยวิธีการนำความร้อนเท่านั้น กระจกที่สามารถป้องกันความร้อนได้ดีกระจกสะท้อนความร้อน (Heat Mirror) มีคุณสมบัติคล้ายกระจกเงา ทำหน้าที่ สะท้อนรังสีความร้อนของแสงอาทิตย์ได้ประมาณร้อยละ 60 โดยคุณสมบัติในการสะท้อนจะ มากกว่าการดูดกลืน และมีสีหลากหลายแปรเปลี่ยนไปตามช่วงเวลาของวันและฤดูกาล เป็นการสร้างชีวิตชีวาให้กับตัวอาคาร กระจกชนิดนี้เหมาะสำหรับอาคารที่ใช้งานตอนกลางวัน เช่น อาคารสำนักงาน เนื่องจากคุณสมบัติการสะท้อนแสงจึงทำให้บุคคลภายนอกที่อยู่ในด้าน สว่างกว่ามองเห็นภาพภายในอาคารไม่ชัดเจน จึงช่วยสร้างความเป็นส่วนตัวให้กับผู้อาศัยภาย ในอาคาร แต่ในตอนกลางคืนแสงที่เกิดขึ้นภายในอาคารจากหลอดแสงสว่างจะทำให้ผู้คนจาก ภายนอกสามารถเห็นผู้คนที่อยู่ภายในได้ชัดเจน ซึ่งในกรณีหลังนี้จะเหมาะสำหรับอาคารธุรกิจ บางประเภท เช่น ภัตตาคาร ร้านอาหาร กระจกอัจฉริยะ (Smart Glass) มีสารเคลือบผิวที่มีคุณสมบัติพิเศษในการตอบสนอง ต่อแสงที่ตกกระทบ โดยสามารถควบคุมความยาวคลื่นแสงที่ต้องการให้ผ่านกระจกได้ เช่น ให้แสงที่มีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ผ่านเข้ามาเท่านั้น กันสาดในแนวราบกันสาดในแนวราบเหมาะสมสำหรับหน้าต่างที่อยู่ทางด้านทิศเหนือและทิศใต้ เพราะ สามารถบังแสงอาทิตย์ในช่วงเที่ยงและช่วงบ่ายได้ดี การออกแบบกันสาดสำหรับอาคารใน ประเทศไทย สามารถทำได้ดังนี้ หน้าต่างที่อยู่ด้านทิศเหนือจะใช้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในช่วงเดือนมิถุนายน เป็นค่าอ้างอิงในการออกแบบกันสาด ในเดือนมิถุนายนซึ่งเรามองเห็นดวงอาทิตย์เบี่ยงเบนมา ทางทิศเหนือมากที่สุด ดังนั้นจึงใช้ค่ามุมที่ดวงอาทิตย์ทำมุมกับแนวดิ่งของผนังอาคารเป็นตัว กำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์ตามตารางด้านล่าง หน้าต่างที่อยู่ด้านทิศใต้จะใช้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในช่วงเดือนธันวา คมเป็นตัวกำหนดค่าอ้างอิงในการออกแบบกันสาดตามตาราง เนื่องจากเป็นช่วงที่ เรามองเห็นดวงอาทิตย์เบี่ยงเบนไปทางทิศใต้มากที่สุด ตารางแสดงมุมดวงอาทิตย์ทำกับแนวดิ่งผนังอาคารในช่วงเวลาต่างๆ ของประเทศไทย
สามารถสรุปได้ว่า
|
 |
|
สร้างโรงงาน สร้างอาคารติดต่อ คุณฉัตรชัย |
กระจก 2 ชั้น (Low Emittance Glass) มีคุณสมบัติในการแผ่รังสีความร้อนต่ำ กระจกชนิดนี้จะเป็นตัวป้องกันความร้อนจากแสงอาทิตย์
วิธีป้องกันความร้อนที่ผ่านกระจกใส คือ ติดฟิล์มกรองแสงที่ผิวกระจกด้านใน ซึ่งมีคุณสมบัติในการสะท้อนความร้อนได้สูงถึงร้อยละ 72
การเลือกใช้แบบของหน้าต่างควรพิจารณาดูให้เหมาะสมเพราะไม่ว่าจะทำด้วยวัสดุที่ เป็นไม้หรือกระจกก็ตาม หากต้องติดตั้งในทิศทางที่รับแสงอาทิตย์โดยตรงจะเป็นช่องทางรับ ความร้อนเข้าสู่ตัวบ้านหรือตัวอาคารได้มาก เราสามารถป้องกันไม่ให้หน้าต่างถูกแสงอาทิตย์ ได้โดยทำอุปกรณ์บังแสงอาทิตย์ให้กับหน้าต่าง 
คือลำแสงที่พุ่งตรงจากดวงอาทิตย์มาตกยังหน้าต่างโดยตรง ซึ่งนำ ความร้อนผ่านหน้าต่างเข้ามาในบ้านหรืออาคารจำนวนมาก
กันสาด
กันสาดสำหรับหน้าต่างในทิศเหนือควรมีระยะยื่นของกันสาดทำมุมอย่างน้อย 10 องศากับขอบล่างของหน้าต่าง ส่วนกันสาดสำหรับหน้าต่างทางทิศใต้ควร มีระยะยื่นของกันสาดทำมุมอย่างน้อย 37 องศากับขอบล่างของหน้าต่าง จะเห็นว่าถ้ามุมยิ่งมากต้องใช้กันสาดที่มีระยะยื่นที่ยาวมากด้วย หรือกล่าวได้ว่าถ้า ต้องการป้องกันลำแสงตรงตกกระทบหน้าต่างตลอดทั้งวัน (8.00 - 16.00 น.) ต้องใช้ระยะ ยื่นยาวมาก ซึ่งแก้ไขได้โดยหักมุมกันสาดลง
กันสาดในแนวดิ่ง
ในการออกแบบกันสาดแนวดิ่งสำหรับประเทศ ไทย มุมกันสาดที่เหมาะสมคือ กำหนดกันสาดในแนวดิ่งให้ทำมุมประมาณ 30 องศากับ ระนาบผนัง 
กันสาดผสม
