หลังคาสระน้ำลดร้อน

สาลินีย์ ทับพิลา - รายงาน

อากาศร้อนจนต้องเปิดเครื่องปรับอากาศทั้งวัน มธ.เปิดตัวงานออกแบบระบบหลังคาประหยัดพลังงาน เติมฟังก์ชั่นสระน้ำตื้น ใช้ความชื้นลดอุณหภูมิในบ้าน หวังพัฒนาระบบตอบโจทย์ดีเวลลอปเปอร์

“บ้านไทยสมัยโบราณนิยมสร้างริมแม่น้ำหรือแหล่งน้ำ เนื่องจากไทยอยู่ในประเทศเขตร้อนชื้น จึงอาศัยความชุ่มฉ่ำของน้ำมาช่วยลดความร้อนและเพิ่มการระบายอากาศให้ความเย็นเข้าสู่ตัวบ้าน แต่การใช้ชีวิตในปัจจุบัน ทำให้ที่อยู่อาศัยหนาแน่น ความเป็นไปได้ที่จะอยู่ใกล้แหล่งน้ำเพื่อความเย็นสบายทำได้ยาก” ผศ.ดร.สุดาภรณ์ สุดประเสิรฐ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการผังเมือง มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์กล่าว

:: ตอบโจทย์บ้านเขตร้อน

การออกแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยไม่ต้องเปิดเครื่องปรับอากาศตลอดเวลา และใช้พื้นที่ที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด จึงกลายเป็นโจทย์หลัก ดังนั้น ระบบน้ำตกจึงตอบโจทย์ แต่ต้องทำให้สวยงามและใช้ประโยชน์ได้มากกว่าเป็นน้ำตก

ระบบหลังคาสระน้ำตกสำหรับอาคารพักอาศัยในเขตภูมิอากาศร้อนชื้น จึงเกิดขึ้น โดยผศ.ดร.สุดาภรณ์ อธิบายว่า เป็นระบบหลังคาสระน้ำตื้น 10-20 ซม. ที่มีสายโซ่สำหรับให้น้ำไหลลงด้านล่างในลักษณะของน้ำตก โดยน้ำจะไหลไปสู่ระบบบำบัดน้ำที่อยู่ใต้พื้นห้อง ซึ่งน้ำที่ผ่านการบำบัดจะถูกดึงกลับขึ้นไปยังหลังคาสระน้ำด้วยปั๊มน้ำ

ในช่วงกลางวัน สระน้ำบนหลังคาช่วยลดการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคารผ่านกระบวนการระเหยน้ำทางอ้อม น้ำที่ผิวสระระเหยจากความลึก 10-20 ซม. นั้นสามารถรักษาอุณหภูมิเพดานห้องด้านล่างได้ตลอดทั้งวัน นอกจากนี้ ยังใช้พื้นที่บนระเบียงชั้นสองเป็นสระว่ายน้ำสำหรับพักผ่อนได้อีกด้วย

การเปิดใช้ระบบน้ำตกเป็นกระบวนการระเหยน้ำทางตรง ซึ่งจะช่วยระบายความร้อนออกจากพื้นที่กลางแจ้งด้านข้างตัวบ้านในเวลาเดียวกัน ในระบบมีปั๊มน้ำขนาดเล็กที่สามารถหมุนเวียนน้ำกลับไปยังสระน้ำบนหลังคา

ในตอนกลางคืน น้ำจะเย็นลงด้วยกระบวนการแผ่รังสีความร้อนไปยังท้องฟ้าทำให้ตอนเช้าระบบน้ำตกเปิดทำงานเพียง 10 นาทีก็จะลดอุณหภูมิน้ำก่อนใช้งานสระน้ำด้านบนเพื่อป้องกันความร้อนช่วงกลางวัน

“ข้อดีของระบบหลังคาสระน้ำนี้คือ ถูกออกแบบให้สามารถประยุกต์และปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลา การควบคุมการเปิดปิดของการไหลของน้ำจะเป็นการปรับปรุงคุณภาพน้ำและช่วยการปล่อยน้ำออกจากสระได้สะดวก ในกรณีที่ไม่ต้องการใช้สระน้ำ สามารถปรับเปลี่ยนเป็นดาดฟ้า หรือสวนเล็ก ๆ ตามความต้องการของผู้ใช้” เจ้าของไอเดียลดใช้พลังงานชี้

:: บุกตลาดกรีนไฮเอนด์

อย่างไรก็ดี ผศ.ดร.สุดาภรณ์ เผยว่า ความท้าทายอยู่ที่การจำลองระบบการไหลเวียนของน้ำในสระและน้ำตก เพื่อศึกษาข้อมูลการลดอุณหภูมิ ปริมาณการใช้ไฟ ที่ต้องทำเป็นเวลา 1 ปี

ผลของการจำลองและเก็บข้อมูลพบว่า ระบบสระน้ำตกใช้ไฟเพียงวันละ 1 หน่วย เมื่อเทียบกับการเปิดเครื่องปรับอากาศภายในบ้านที่ใช้ไฟฟ้าประมาณ 3.5 หน่วย อย่างไรก็ดี ความเย็นไม่ฉ่ำเท่ากับการเปิดเครื่องปรับอากาศ โดยระบบหลังคาสระน้ำตกจะลดอุณหภูมิได้ประมาณ 4 องศาเซลเซียสในวันที่อากาศแห้งและ 2 องศาเซลเซียสในวันที่อากาศร้อนชื้น

ซึ่งการลงทุนระบบอยู่ที่ประมาณ 1.5 แสนบาท ในเรื่องของการก่อสร้าง อุปกรณ์ และอื่น ๆ โดยไม่รวมระบบบำบัดน้ำ ปั๊มน้ำ

“ระบบหลังคาสระน้ำ เคยมีคนคิดมาก่อน แต่ตัวสระมีความหนาและลึก ทำให้โครงสร้างที่รองรับต้องแข็งแรง แน่นหนา ทำให้ต้นทุนในการก่อสร้างสูงมากและไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร การออกแบบของเราที่ทำให้เป็นสระน้ำตื้น ให้ลดค่าใช้จ่ายไปได้มาก ในส่วนของระบบโครงสร้าง” เธออธิบาย ก่อนเสริมว่า ในต่างประเทศมีใช้ระบบหลังคาสระน้ำบ้าง เช่น ญี่ปุ่นมีหลังคาสระน้ำขนาด 50 ซม. แต่ใช้สำหรับเลี้ยงปลา ในขณะที่ระบบหลังคาสระน้ำตื้นที่เน้นเรื่องของการประหยัดพลังงาน ลดใช้เครื่องปรับอากาศยังไม่มีให้เห็น

ปัจจุบัน ผศ.ดร.สุดาภรณ์เผยว่า มีแผนที่จะจดลิขสิทธิ์ระบบหลังคาสระน้ำตกสำหรับอาคารพักอาศัยในเขตภูมิอากาศร้อนชื้น ก่อนที่จะต่อยอดสู่เชิงพาณิชย์ โดยมองกลุ่มลูกค้าที่เป็นบริษัทอสังหาริมทรัพย์หรือดีเวลลอปเปอร์ ที่ต้องการระบบสำหรับที่อยู่อาศัยที่มีจุดขายเรื่องของสิ่งแวดล้อมและการประหยัดพลังงาน

“ความต้องการของตลาด มีให้เห็นจากการที่บริษัทอสังหาริมทรัพย์หรือดีเวลลอปเปอร์หลายรายมองหาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ สำหรับลูกค้าที่มีกำลังซื้อสูง การออกแบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและช่วยประหยัดพลังงานจะสร้างจุดขาย และตอบโจทย์ความต้องการของลูกค้าที่เป็นผู้บริโภค” เจ้าของผลงานทิ้งท้าย

ระบบหลังคาสระน้ำตกสำหรับอาคารพักอาศัยในเขตภูมิอากาศร้อนชื้น คว้ารางวัลเหรียญทองในงาน “The 10th Taipei International Invention Show & Technomart: INST 2014” ณ กรุงไทเป ประเทศไต้หวัน พร้อมกับ 2 รางวัลพิเศษจากสมาคมสิ่งประดิษฐ์แห่งเอเชีย (Asia Invention Association: AIA) และสมาคมทรัพย์สินทางปัญญาสิ่งประดิษฐ์โลก (World Invention Intellectual Property Association: WIIPA)