‘สิงคโปร์’ แก้ ‘เกาะความร้อนในเมือง’ ด้วยระบบทำความเย็นทางเลือก เลิกใช้ ‘แอร์’ เพียงอย่างเดียว

“สิงคโปร์” ถูกเรียกว่า “ประเทศแห่งเครื่องปรับอากาศ” เนื่องจากเป็นประเทศที่มีอัตราใช้แอร์ต่อหัวสูงที่สุดในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยอสังหาริมทรัพย์ของเอกชนติดตั้งเครื่องปรับอากาศสูงถึง 99% ท่ามกลางสภาพอากาศร้อนชื้นที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยระหว่าง 31-33 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ซึ่งการเปิดแอร์ตลอดเวลาส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างภาระด้านพลังงานของประเทศอย่างมาก

กิจกรรมภายในอาคาร ปล่อยก๊าซเรือนกระจกคิดเป็นสัดส่วนสูงถึง 20% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดในสิงคโปร์ เฉพาะระบบทำความเย็นในอาคารพาณิชย์เพียงอย่างเดียวก็ใช้พลังงานไฟฟ้าสูงถึง 40-60% ของพลังงานที่อาคารใช้ทั้งหมดแล้ว

นอกจากนี้ เครื่องปรับอากาศยังสร้างวงจรอุบาทว์ที่ซ้ำเติมปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากคอยล์ร้อนของเครื่องปรับอากาศจะปลดปล่อยความร้อนออกสู่บรรยากาศภายนอกโดยตรง ซึ่งส่งผลให้ปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมืองยิ่งรุนแรงขึ้น ขณะเดียวกัน ความต้องการพลังงานสำหรับทำความเย็นในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ก็มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นมากกว่าเท่าตัวภายในปี 2050 

โจวันนี คอสซู ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบเมืองตามสภาพภูมิอากาศ กล่าวว่า ในปัจจุบันแค่เพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศไม่เพียงพออีกต่อไป แต่กลยุทธ์ที่ยั่งยืนกว่าคือ การลดปริมาณความร้อนและความต้องการทำความเย็นของตัวอาคารลงตั้งแต่แรก

เพื่อแก้ปัญหานี้ รัฐบาลสิงคโปร์ร่วมกับสำนักงานบริหารการก่อสร้างและอาคาร (BCA) จึงได้ผลักดัน “เทคโนโลยีการทำความเย็นทางเลือก” หรือ ACTs (Alternative Cooling Technologies) ช่วยให้อากาศเย็นลงได้ไม่ต้องพึ่งพาเครื่องปรับอากาศเพียงอย่างเดียว โดยผลการศึกษาพบว่าเทคโนโลยีทางเลือกเหล่านี้สามารถช่วยลดการใช้พลังงานในอาคารลงได้สูงสุดถึง 48%

“ระบบทำความเย็นแบบไฮบริด” (Hybrid Cooling) ถือเป็นนวัตกรรมที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งใช้หลักการปรับอุณหภูมิเครื่องปรับอากาศให้อยู่ในระดับที่สูงขึ้นระหว่าง 25.5-27 องศาเซลเซียส แล้วทำงานควบคู่ไปกับพัดลม โดยการเพิ่มการเคลื่อนที่ของมวลอากาศด้วยพัดลม จะช่วยให้ร่างกายของมนุษย์ระบายความร้อนผ่านทางผิวหนังได้ง่ายและเร็วขึ้น ทำให้ผู้ใช้งานยังคงรู้สึกเย็นสบายแม้ตั้งอุณหภูมิแอร์ไว้สูงขึ้น

ระบบไฮบริดถือเป็นทางเลือกที่นิยมใช้ เพราะไม่จำเป็นต้องปรับปรุงโครงสร้างอาคารครั้งใหญ่ โดยปัจจุบันมีอาคารที่หันมาใช้ระบบนี้แล้วอย่างน้อย 26 แห่ง เช่น อาคาร The GEAR สำนักงานใหญ่ประจำภูมิภาคของ Kajima Corporation และ Temasek Shophouse โดยผสมผสานระบบไฮบริด การระบายอากาศธรรมชาติ และระบบรังสีเย็น จนสามารถลดการใช้พลังงานทำความเย็นลงได้ถึง 45%

“ระบบคานทำความเย็นแบบแอคทีฟ” หรือ ACB (Active Chilled Beams) เป็นการติดตั้งแผงทำความเย็นไว้บนเพดาน โดยระบบจะส่งน้ำเย็นอุณหภูมิ 9 องศาเซลเซียส จากเครื่องทำความเย็นเข้าสู่ท่อคอยล์ภายในคาน พร้อมกับพ่นอากาศบริสุทธิ์ผ่านหัวฉีดขนาดเล็กด้วยความเร็วสูง กระแสลมที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วนี้ จะสร้างแรงดูดมวลอากาศร้อนภายในห้องให้ลอยขึ้นไปสัมผัสกับคอยล์เย็น ก่อนจะหมุนเวียนกลายเป็นลมเย็นตกลงสู่เบื้องล่างอย่างสม่ำเสมอ

ระบบนี้ สามารถรักษาระดับอุณหภูมิภายในอาคารปายา เลบาร์ กรีน ซึ่งเป็นอาคารสำนักงานสูง 8 ชั้น ให้อยู่ในระดับเย็นสบายที่ 24 องศาเซลเซียส ได้โดยไม่มีเสียงหึ่ง ๆ ของคอมเพรสเซอร์แอร์รบกวน และช่วยลดการใช้พลังงานลงได้มากกว่า 30% เมื่อเทียบกับแอร์แบบเดิม

ทางด้าน เรนูกา เชการ์ ผู้เชี่ยวชาญด้านทรัพยากรบุคคล วัย 30 ปี ทำงานภายในอาคารดังกล่าว ระบุว่า “พวกเราไม่ทันสังเกตด้วยซ้ำว่าระบบทำความเย็นที่นี่แตกต่างจากปกติอย่างไร เพราะการทำงานราบรื่นมาก และอุณหภูมิก็เย็นสบายพอดีสำหรับทุกคนในสำนักงาน” โดยเธอเพิ่งมารู้ว่าที่ตึกมีระบบ ACB หลังจากทำงานไปได้หลายเดือน เพราะเพิ่งสังเกตเห็นความเงียบสงบของห้องทำงาน

นอกจากนี้ ยังมี “ระบบทำความเย็นด้วยการทดแทนแบบพาสซีฟ" (Passive Displacement Cooling) ซึ่งใช้วิธีติดตั้งคอยล์เย็นไว้ใกล้เพดาน เพื่อให้อากาศร้อนลอยขึ้นไปถูกทำความเย็น จากนั้นอากาศที่เย็นลงจะทิ้งตัวลงสู่พื้นตามธรรมชาติ เกิดเป็นวัฏจักรหมุนเวียนต่อเนื่องโดยลดการพึ่งพาพัดลมกลไก เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ในอาคารซ่อมบำรุงของการท่าเรือสิงคโปร์ ณ ท่าเรือตูอัส และกำลังเริ่มทดลองใช้ในพื้นที่ค้าปลีกของ อาคาร The Clifford ใน ย่านราฟเฟิลส์ เพลส เป็นครั้งแรกในสิงคโปร์

ขณะที่ “ระบบทำความเย็นแบบรังสี” (Radiant Cooling) ซึ่งทำงานโดยการหมุนเวียนน้ำเย็นอุณหภูมิ 14-18 องศาเซลเซียส ผ่านท่อหรือแผงที่ติดตั้งบนเพดานหรือพื้นผิวอาคาร แผงความเย็นเหล่านี้จะดูดซับรังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากร่างกายมนุษย์และสิ่งของต่าง ๆ โดยตรง ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิโดยรอบลงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่จำเป็นต้องเป่าลมเย็นใส่ตัวคน

ว่าน แมน ปัน ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการทำความเย็นจาก มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง ให้ความเห็นว่า “เทคโนโลยีเหล่านี้ถือเป็นก้าวที่มาถูกทาง และควรได้รับการพัฒนาต่อยอดให้มีระบบควบคุมที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น รวมถึงระบบคาดการณ์อุณหภูมิล่วงหน้าเพื่อปรับอุณหภูมิก่อนที่ห้องจะร้อนหรือเย็นเกินไป”

แม้ว่าเทคโนโลยีทำความเย็นทางเลือก จะมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งครั้งแรกสูงกว่าเครื่องปรับอากาศทั่วไป แต่กลุ่มผู้สนับสนุนยืนยันว่าจะคุ้มค่าในระยะยาว เพราะมีต้นทุนต่ำกว่าเงินที่ประหยัดได้ 

ขณะเดียวกัน นวัตกรรมเหล่านี้ยังสะท้อนถึงความมุ่งมั่นของสิงคโปร์ในการบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ภายในปี 2050 จนถึงกลางปี 2026 มีอาคารภาครัฐอย่างน้อย 33 แห่ง และอาคารภาคเอกชน 14 แห่งที่เริ่มปรับใช้เทคโนโลยีทำความเย็นทางเลือกแล้ว ความพยายามปฏิวัติความเย็นของสิงคโปร์ในครั้งนี้ จึงไม่เพียงแต่ช่วยลดการพึ่งพาแอร์ในประเทศเท่านั้น แต่ยังเป็นโมเดลต้นแบบให้แก่เมืองเขตร้อนอื่น ๆ ในภูมิภาคอาเซียน ได้เรียนรู้และนำไปปรับใช้เพื่อรับมือกับวิกฤตโลกร้อนอย่างยั่งยืนต่อไป

ที่มา: South China Morning Post, The Business Times, The Straits Times