จุดประสงค์ของการวิจัย คือ การนำเสนอรูปแบบอาคาร ผู้ป่วยนอกในโรงพยาบาลของรัฐฯ ขนาด 60 เตียง ซึ่งนอกจาก จะดำเนินการตามขั้นตอนการวิเคราะห์ประโยชน์ใช้สอย และ แสดงแนวความคิดทางด้านสถาปัตยกรรมแล้วยังนำเสนอการศึกษา ในเรื่องการประหยัดพลังงานในพื้นที่ที่มีการปรับอากาศ และ สภาวะความสบายทางอุณหภูมิ ในพื้นที่ที่ไม่มีการปรับอากาศ จากการศึกษาข้อมูลค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของอาคาร ประเภทโรงพยาบาล ปรากฎว่า มากกว่าร้อยละ 88 เป็นค่า ใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้า ที่เหลืออีกร้อยละ 12 เป็นค่าใช้จ่าย ค่าพลังงานแก๊สหุงต้ม และอื่นๆ เมื่อพิจารณาลักษณะการใช้ พลังงานไฟฟ้าของอาคารประเภทนี้ พบว่า มากกว่าร้อยละ 54 ถูกใช้ในการปรับสภาวะอากาศ และมากกว่าร้อยละ 20 สำหรับ แสงสว่างที่เหลือสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าทางการแพทย์ และอื่นๆ เนื้อหาสาระของการศึกษา จะเน้นเรื่องการประหยัด พลังงานไฟฟ้าในส่วนของการปรับสภาวะอากาศ ส่วนการประหยัด พลังงานไฟฟ้าแสงสว่างของอาคารประเภทโรงพยาบาลนั้นมุ่งเน้น การศึกษาเปรียบเทียบระหว่างทฤษฎีการใช้แสงสว่างแบบสม่ำเสมอ และแนวความคิดของมาตรฐานแอ็ซเรย์ 90 เอ (ASHRAE STANDARD 90 A) สำหรับโครงการนำเสนอรูปแบบอาคารผู้ป่วยนอกนี้ เพื่อสนอง จุดประสงค์ดังกล่าวข้างต้น จะแบ่งพื้นที่การศึกษาออกเป็น 2 ส่วนดังนี้ 1. การศึกษาปัจจัยที่ช่วยในการประหยัดพลังงาน ของพื้นที่ ที่มีการปรับสภาวะอากาศ 2. การศึกษารูปแบบอาคารที่มีสภาวะความสบายทางอุณหภูมิ ของพื้นที่ที่ไม่มีการปรับสภาวะอากาศ สำหรับพื้นที่ที่มีการปรับสภาวะอากาศในอาคารประเภทนี้จะ แยกการศึกษาออกเป็น 2 ประเภท ประเภทแรก ได้แก่ พื้นที่ปรับ อากาศที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิ เนื่องมาจากความต้องการให้เป็น พื้นที่ที่ปลอดเชื้อ ซึ่งมีระดับอุณหภูมิภายในพื้นที่ อยู่ระหว่าง 22-24 องศาเซลเซียส และกำจัดอากาศเก่าทิ้งทิ้งทั้งหมด ประเภทที่สอง ได้แก่ พื้นที่ปรับอากาศทั่วไป ซึ่งควบคุมอุณหภูมิ ภายในพื้นที่อยู่ที่ 27 องศาเซลเซียส จากการศึกษา พบว่า อิทธิพลภายนอกจากการแผ่รังสีดวง อาทิตย์ที่ร้อนในเครื่องปรับอากาศ ฉะนั้นการเลือกวัสดุที่เป็น กรอบอาคาร และการจัดวางช่องเปิดที่เหมาะสม จะช่วยลด ปริมาณความร้อนที่ส่งผ่านเข้ามาภายในพื้นที่ปรับอากาศ อีกทั้ง การสร้างสภาวะแวดล้อมรอบอาคาร เพื่อลดอุณหภูมิอากาศภาย นอกให้ต่ำกว่า ค่าเฉลี่ยอุณหภูมิภายนอกก่อนเข้าสู่ระบบการปรับ อากาศ จะช่วยลดภาระความร้อนของเครื่องปรับอากาศให้น้อยลง ผลการวิเคราะห์ แสดงให้เห็นแนวทางการปรับปรุงและ แก้ไขดังนี้ 1. ปรับปรุงกรอบอาคารเดิม โดยเพิ่มวัสดุที่มีคุณสมบัติ เป็นฉนวน ซึ่งจากการศึกษาข้อมูลรายการวัสดุประกอบอาคาร โรงพยาบาลของรัฐฯ จะเห็นว่า ค่าเฉลี่ยของสัมประสิทธิ์การ ส่งผ่านความร้อนรวมของกรอบอาคาร เท่ากับ 2.196 วัตต์ต่อ ตารางเมตร องศาเซลเซียส ซึ่งเมื่อทำการปรับปรุงกรอบอาคาร โดยเพิ่มวัสดุที่เป็นฉนวน ให้ค่าเฉลี่ยของสัมประสิทธิ์ร้อนรวมลดลง โดยในโครงการออกแบบนี้ ได้เปลี่ยนแปลงค่าดังกล่าว เฉลี่ย เท่ากับ 0.519 วัตต์ต่อตารางเมตร องศาเซลเซียส ซึ่งช่วย ลดภาระความร้อนในบริเวณปรับสภาวะอากาศ ถึงร้อยละ 67.9 เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้กรอบอาคารเดิม 2. การใช้ท่อลดอุณหภูมิ โดยใช้แนวความคิดของการใช้ ความเย็นตามธรรมชาติของดิน เพื่อลดอุณหภูมิของอากาศภายนอก ก่อนเข้าระบบปรับอากาศโดยผ่านอากาศไปในท่อเหล็กหนา 3 มม. ยาว 6 เมตร ฝังใต้ดินเนินหญ้าที่มีร่มเงา อัตราความ เร็วของพัดลมสูดอากาศที่ปลายท่อเท่ากับ 1 เมตรต่อวินาที จาก ผลการวิเคราะห์ทางสถิติ ปรากฎผลว่า ท่อลดอุณหภูมินี้จะช่วย ลดอุณหภูมิจากภายนอกได้เท่ากับ 4 องศาเซลเซียส โดยใช้ ขบวนการทางสถิติที่เรียกว่า ผลพื้นผิวตอบสนอง มีขบวนการ ทางสถิติดังนี้ MULTIPLE COMPARISON, ORTHOGONAL POLYNOMIAL, COEFFICIENTS AND REGRESSION COEFFICIENT. นอกจากนี้จากผลการวิเคราะห์ พบว่า การใช้ท่อลดอุณหภูมิ ในระบบปรับอากาศจะช่วยลดภาระความร้อนถึงร้อยละ 50.7 เมื่อ เปรียบเทียบกับภาระความร้อนเดิมที่นำเอาอากาศจากภายนอกเข้า มาใช้โดยตรง 3. ปรับปรุงการใช้ระบบแสงสว่างตามทฤษฎีของมาตรฐาน แอ็ซเรย์ 90 เอ ซึ่งเน้นการให้แสงสว่างที่เหมาะสมเฉพาะตำแหน่ง ที่ทำงาน และบริเวณรอบๆ ถัดออกมา จะลดความเข้มของการส่อง สว่างลง ในบริเวณที่ใกล้ช่องเปิดที่สามารถรับแสงธรรมชาติได้โดย ตรง ก็จะลดความเข้มของการส่องสว่างลงเป็นลำดับ ปรากฎผลว่า ทฤษฎีนี้ได้ช่วยประหยัดพลังงานในส่วนการส่องสว่างถึงร้อยละ 53.76 เมื่อเปรียบเทียบกับระบบการให้แสงสว่างแบบเดิม ที่เรียกว่า ยุนิฟอร์มไลท์ติ่ง (UNIFORM LIGHTING) 4. ในเงื่อนไขของสภาพแวดล้อมที่เป็นกรณีศึกษา และอัตรา การแลกเปลี่ยนอากาศเท่ากับ 7 ครั้ง ต่อชั่วโมง ผลการศึกษา ปรากฎว่า ปริมาตรที่ว่างต่อคนสำหรับอากัปกริยาของการนั่งพัก คอย เป็น 9.1 ลูกบาศก์เมตร, งานขีดเขียนเอกสาร ต้องการ ปริมาตรที่ว่างต่อคน 12.2 ลูกบาศก์เมตร และการเดินติดต่องาน ด้วยความเร็ว 4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ต้องการปริมาตรที่ว่าง เท่ากับ 30.6 ลูกบาศก์เมตรต่อคน ซึ่งผลการศึกษาได้สะท้อน ไปยังงานออกแบบสถาปัตยกรรมอาคารในโครงการ 5. ในพื้นที่ที่ไม่ปรับสภาวะอากาศ จำเป็นต้องศึกษา ข้อมูลของทิศทางและความเร็วของกระแสอากาศตลอดทั้งปี เพื่อกำหนดขนาดของพื้นที่ช่องเปิดที่รับและระบายอากาศออก พร้อมกับการกำหนดตำแหน่งของพื้นที่ที่ต้องการการระบายอากาศ ตามธรรมชาติซึ่งปัจจัยทั้งสองประการได้ปรากฎในงานออกแบบ อาคารในโครงการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ที่ไม่มีการปรับ อากาศ เนื่องจากความต้องการที่แสดงให้เห็นถึงการประหยัด พลังงานให้ชัดเจนยิ่งขึ้นจำต้องมีการศึกษาปริมาณของเงินที่จะ ลงทุนเพิ่มในเรื่องของวัสดุประเภทฉนวนที่เพิ่มในกรอบทึบของ อาคาร การสร้างระบบท่อลดอุณหภูมิ เมื่อเปรียบเทียบกับค่า ใช้จ่ายที่ลดลงจากค่าไฟฟ้าต่อเดือน ต่อปี ทำให้ทราบถึงช่วง ระยะเวลาที่คุ้มทุน เมื่อแยกศึกษาเฉพาะโครงการ ปรากฎว่า โครงการปรับปรุงกรอบฉนวนทึบอาคาร ต้องใช้เวลา 9 ปี จึง จะได้กำไรจากเงินที่ลงทุนและในโครงการท่อลดอุณหภูมิ จะต้อง ใช้เวลา 4 ปี จึงจะคุ้มทุน สุดท้ายนำโครงการปรับปรุงการให้ แสงสว่างมาผนวกเข้ากับสองโครงการแรก ปรากฎว่า ระยะเวลา ที่คุ้มทุน และเริ่มคืนกำไรไม่เกิน 5 ปี ทั้งหมดนี้คิดอัตราดอกเบี้ย เงินกู้ ร้อยละ 20% ต่อปี เมื่อพิจารณาถึงจำนวนเงินที่ลงทุนต่อภาระความร้อนที่ลดลง หน่วยเป็นวัตต์ ในโครงการทั้งสองนั้น จะเห็นว่า การลงทุนใน โครงการท่อลดอุณหภูมิ ต่ำกว่าเพียง 6.09 บาทต่อวัตต์ เปรียบ เทียบกับโครงการกรอบฉนวนทึบ ซึ่งมีค่าการลงทุนถึง 12.21 บาทต่อวัตต์ แพงกว่าถึง 50.12% สำหรับจุดมุ่งหมายที่จะให้อาคารในโครงการออกแบบเป็น อาคารที่มีประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูง (HIGH ENERGY EFFICIENCY BUILDING) เมื่อเปรียบเทียบกับเกณฑ์มาตรฐาน ปรากฎว่า ทั้ง ภาระความร้อนที่ออกแบบ (DESIGNED COOLING LOAD) ใน โครงการเท่ากับ 165.91 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งเป็นค่าที่ต่ำ กว่าค่าตัวกลางเฉลี่ยตามเกณฑ์มาตรฐาน 249.05 วัตต์ต่อ ตารางเมตร และภาระแสงสว่าง (LIGHTING POWER) ใน โครงการออกแบบเท่ากับ 14.9 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งเป็นค่า ที่ต่ำกว่าค่าตัวกลางเฉลี่ยตามเกณฑ์มาตรฐาน เช่นเดียวกัน คือ 15.1 วัตต์ต่อตารางเมตร ฉะนั้นอาจสรุปได้ว่า อาคารที่ออกแบบ ในโครงการนี้เป็นอาคารประเภทโรงพยาบาลที่มีประสิทธิภาพเชิง พลังงานสูง