04/08/2021
พื้นที่ในเมืองและชานเมืองหลายแห่งจัดอยู่ในโดมความร้อนเมือง เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวมีอุณหภูมิที่สูงกว่าพื้นที่รอบนอกรวมถึงพื้นที่ชนบท อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีของพื้นที่ในเมืองซึ่งมีผู้อยู่อาศัยมากกว่าหนึ่งล้านคนอาจสูงกว่าอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีของพื้นที่ชนบท 1-4 องศาเซลเซียสโดยประมาณ ค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของพื้นที่ในเมืองและพื้นที่ชนบทสำหรับคืนที่อากาศแจ่มใสและมีลมสงบอาจมีค่าไม่น้อยกว่า 12 องศาเซลเซียส สาเหตุหลักของปรากฎการณ์โดมความร้อนเมืองคือ การปรับหน้าดินในเมืองเพื่อพัฒนาเมือง พืชพรรณธรรมชาติถูกแทนที่ด้วยสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้น พื้นผิวส่วนใหญ่ของสิ่งก่อสร้างใหม่มีคุณสมบัติการสะท้อนความร้อนที่ต่ำลง รวมถึงพื้นผิวสิ่งก่อสร้างส่วนใหญ่ยังมีคุณสมบัติต้านทานการไหลผ่านของน้ำและของเหลวที่สูงขึ้น นอกจากนี้ สิ่งก่อสร้างโดยทั่วไปสร้างขึ้นจากวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งดูดซับพลังงานความร้อนจำนวนมากและคายความร้อนจนก่อให้เกิดปรากฎการณ์โดมความร้อนเมือง
ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในท้องถิ่นและสภาวะโลกร้อน
สภาพอากาศที่ร้อนขึ้นเนื่องจากโดมความร้อนเมือง ซึ่งเกิดขึ้นในหลายเมืองถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในท้องถิ่น พื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในท้องถิ่นแตกต่างจากสภาวะโลกร้อน ผลกระทบของภูมิอากาศในท้องถิ่นที่ร้อนขึ้นจะถูกจำกัดในท้องถิ่นนั้นๆและลดลงในพื้นที่ ที่ห่างออกไป ในทางกลับกันสภาวะโลกร้อนไม่ได้ถูกจำกัดขอบเขตเพียงในท้องถิ่นหรือภูมิภาค แต่สาเหตุเกิดจากหลายปัจจัย เช่น รังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือ ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มสูงขึ้น
หลังคาคูลรูฟช่วยลดผลกระทบจากปรากฎการณ์โดมความร้อนเมืองได้หรือไม่?
การติดตั้งหลังคาคูลรูฟบนอาคารเป็นวิธีที่ช่วยลดผลกระทบจากปรากฎการณ์โดมความร้อนเมืองได้อย่างรวดเร็วและถือเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีความยั่งยืน จากการสำรวจอาคารที่ใช้งานหลังคาเรียบแบบทั่วไปพบว่าวงรอบการเปลี่ยนหลังคาคือ 15-20 ปี โดยมีอัตราการเปลี่ยนหลังคาต่อปีประมาณ 5-7% ดังนั้น ผู้บริหารและเจ้าของอาคารจึงมีโอกาสเปลี่ยนหลังคามากกว่าการเปลี่ยนส่วนอื่นที่เป็นผิวนอกอาคาร ข้อดีของการติดตั้งหลังคาคูลรูฟ นอกจากกันซึมแล้วยังมีส่วนช่วยให้สภาพอากาศดีขึ้นและเย็นขึ้น คุณภาพอากาศดีขึ้น ช่วยบรรเทาสภาวะโลกร้อนและลดการใช้พลังงานในตัวอาคาร
ทรัพยากรพลังงานของเรามีจำกัด จึงมีความจำเป็นต้องลดการใช้พลังงานของอาคาร
หลังคาคูลรูฟประหยัดพลังงาน
ในช่วงฤดูร้อน พลังงานที่ใช้เพื่อทำให้อาคารมีความเย็นหรือมีอุณหภูมิลดลงถือเป็นพลังงานปริมาณมากที่สุดเมื่อเทียบกับการใช้งานพลังงานอาคารโดยรวม พลังงานดังกล่าวส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิภายนอกอาคารที่เพิ่มสูงขึ้น เป็นที่ทราบดีว่าในช่วงฤดูร้อนของปี การปล่อยให้อุณหภูมิภายในอาคารเพิ่มขึ้นอาจส่งผลต่ความสบายและประสิทธิภาพการทำงานของผู้ใช้งานอาคาร ในการนี้ หลังคาคูลรูฟซึ่งจัดเป็นหนึ่งในวิธีการแก้ปัญหาทางอ้อม มีส่วนช่วยในการลดความร้อนที่เพิ่มขึ้นภายในอาคาร ช่วยปรับสภาพแวดล้อมภายในอาคาร และนำไปสู่การลดต้นทุนการใช้พลังงานภายในอาคารได้
ในช่วงทศวรรษ 1980 กระทรวงพลังงานแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย (DOE) เริ่มวิจัยเกี่ยวกับประโยชน์ของการใช้งานหลังคาคูลรูฟเพื่อประหยัดพลังงานและลดอุณหภูมิในเมืองช่วงฤดูร้อนของอาคารที่ตั้งอยู่บนพื้นที่ในเมือง นอกจากนี้ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ (LBNL) ได้พัฒนาแบบจำลองคณิตศาสตร์และใช้ผลการศึกษาเพื่อส่งเสริมการใช้หลังคาคูลรูฟสำหรับลดการใช้พลังงานในการทำความเย็นและความต้องการพลังงานสูงสุดของเครื่องปรับอากาศที่ติดตั้งภายในอาคาร แบบจำลองดังกล่าวสามารถคำนวณความสามารถในการประหยัดพลังงานได้ทั้งกรณีอาคารที่ใช้หลังคาคูลรูฟและอาคารที่ใช้หลังคาทั่วไป โดยการคำนวณการไหลของพลังงานความร้อนตามแนวหลังคาคำนวณได้จากข้อมูลสภาพอากาศ ณ ที่ตั้งอาคารซึ่งครอบคลุมสภาพอากาศจริงได้ในช่วง 10-20 ปี
ความสามารถสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์จัดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของกันซึมหลังคาเพื่อให้หลังคาประหยัดพลังงานได้สูงสุดในช่วงเดือนที่มีอากาศร้อน เนื่องจากหลังคาคูลรูฟสามารถสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้ดี จึงส่งผลให้การใช้หลังคาคูลรูฟมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการลดอัตราการใช้พลังงานเพื่อทำความเย็นในอาคารหรือสถานที่ซึ่งการแผ่รังสีดวงอาทิตย์สูงและสภาพแวดล้อมมีอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ การใช้หลังคาคูลรูฟร่วมกับการกำหนดมาตรการอนุรักษ์พลังงานอย่างง่ายสามารถช่วยประหยัดพลังงานประจำปีได้ไม่น้อยกว่า 10%
ผู้เขียน
Heinz Meier
System Engineer
Solar Roof / Roofing Sustainability
Target Market Roofing
Sika Services AG
ผู้จัดการกลุ่มเป้าหมายงานกันซึมหลังคา
บริษัท ซิก้า (ประเทศไทย) จำกัด
คุณมนัญญา รุดดิษฐ์
ruddit.mananya@th.sika.com