ในปัจจุบัน ปัญหาวิกฤตการณ์ความมั่นคงทางพลังงานได้ส่งผลกระทบที่เกี่ยวเนื่องกันกับปัญหาการเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศ ซึ่งนับวันได้ทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น การส่งเสริมหรือผลักดันการลดใช้พลังงานในภาคอาคารอย่างเป็นรูปธรรมจึงเป็นแนวทางการลดความรุนแรงของผลกระทบดังกล่าว การเคหะแห่งชาติในฐานะที่เป็นหน่วยงานที่มีเจตนามุ่งสู่ความเป็นผู้นำในด้านสิ่งแวดล้อมยั่งยืน ได้ตระหนักและเล็งเห็นถึงความสำคัญของปัญหาดังกล่าว จึงมอบหมายให้หน่วยวิจัยเฉพาะทางสถาปัตยกรรมยั่งยืน คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการผังเมือง มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ทำการศึกษาต่อยอดงานวิจัยโครงการศึกษาวิจัยตรวจวัดผลและติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ บ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ โดยได้มีการศึกษาวิจัยดังนี้ งานวิจัยนี้ประกอบไปด้วยการศึกษาวิจัยหลัก 2 เรื่อง โดยเรื่องแรกนั้นเป็นการพิสูจน์ผลเชิงทฤษฎีของบ้านตัวอย่าง (บ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ) ที่ถูกออกแบบด้วยแนวทางการออกแบบที่พึ่งพาธรรมชาติเชิงบูรณาการ ซึ่งอ้างอิงผลจากการศึกษา “โครงการศึกษาวิจัยบ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ เพื่อการอยู่อาศัยในภาวะโลกร้อน” หรือในงานวิจัยนี้เรียกว่า บ้านตัวอย่าง บ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ งานวิจัยในส่วนนี้มุ่งเน้นการตรวจวัดปัจจัยทางสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับด้านความสบายเชิงอุณหภาพภายในบ้านตัวอย่าง ได้แก่ อุณหภูมิ (T) ความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ความเร็วลม (V) และอุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ย (MRT) งานวิจัยเรื่องที่สองนั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อดำเนินการให้บ้านตัวอย่างมีค่าการใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (Net-zero Energy Building) โดยให้มีค่าความต้องการใช้พลังงานของบ้านตัวอย่างเพียงพอกับการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ (Photovoltaic Panel, Solar Cell) ที่ติดตั้งบนหลังคา ซึ่งเป็นแนวทางการผลิตพลังงานทดแทนที่สะอาด มีมลพิษต่ำ และได้รับการสนับสนุนจากภาครัฐมากขึ้น นำไปสู่การประเมินพื้นที่การบังเงาของต้นไม้ข้างเคียงที่เกิดขึ้นบนหลังคาบ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ เพื่อการออกแบบและติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกรวม (Poly Crystalline Silicon) จำนวน 6 แผง กำลังไฟฟ้า 225 W/แผง ขนาดกำลังการผลิตรวมเป็น 1.35 kWp ระบบการติดตั้งในช่วงแรกนั้นมุ่งหวังให้เป็นระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PV Stand Alone System) ที่มีแบตเตอรี่ แต่เนื่องด้วยความต้องการเสถียรภาพในการทดลอง จึงมีการสำรองไฟฟ้าจากระบบจำหน่ายในกรณีฉุกเฉินหรือเรียกได้ว่าเป็นระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid Connected System) ครอบคลุมภาระทางไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าแสงสว่างและปั๊มน้ำ โดยมีการบันทึกผลการตรวจวัดปัจจัยทางสภาพแวดล้อมและค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง เป็นระยะเวลา 3 เดือน เนื่องจากบ้านตัวอย่างนั้นได้ถูกก่อสร้างจนแล้วเสร็จอย่างเป็นรูปธรรม เพื่อให้ประชาชนทั่วไปได้เข้าชม ศึกษา และเห็นตัวอย่างจริงของการอยู่อาศัยด้วยความสบายตามวิธีธรรมชาติ เช่นเดียวกับผลการตรวจวัดความสบายเชิงอุณหภาพและการใช้พลังงานในอาคาร ก็จะนำมาแสดงผ่านทางบอร์ดประชาสัมพันธ์แบบเรียลไทม์ภายในบ้าน เพื่อสื่อสารให้ประชาชนทั่วไปได้รับชม ผลจากการศึกษาและตรวจวัดทางด้านความสบายเชิงอุณหภาพของบ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ พบว่า อุณหภูมิอากาศในแต่ละห้อง (อุณหภูมิกระเปาะแห้ง) ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอกประมาณ 0.1-3๐C ขึ้นอยู่กับแต่ละช่วงเวลาของวัน อีกทั้งอุณหภูมิเฉลี่ยในแต่ละห้องอยู่ในขอบเขตความสบายของผู้ใช้อาคารภายใต้ความเร็วลมจากพัดลมไม่เกิน 1.5 m/s อุณหภูมิเฉลี่ยของอากาศภายนอก ห้องนั่งเล่น และห้องนอน มีค่า 34๐C 30.57๐C และ 29.37๐C ตามลำดับ ผลการผลิตไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์จำนวน 6 แผง พบว่า สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้จริง 4.03 kWh/day หรือเทียบเท่ากับช่วงเวลาที่รังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบสูงสุดถึง 3 ชั่วโมง/วัน และคิดเป็น 120.90 kWh/month ครอบคลุมการใช้พลังงานจริงของบ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ ที่มีค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุด 3.93 kWh/day หรือ 117.75 kWh/month สามารถกล่าวได้ว่า บ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำมีค่าการใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์หรือใกล้เคียงศูนย์ (Near-zero Energy Building) ขึ้นอยู่กับแต่ละวันของเดือนที่ทำการทดลอง ด้วยค่าประสิทธิภาพสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ที่ร้อยละ 17 ความสามารถในการผลิตไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์คิดเป็นร้อยละ 98 หรือมีค่าประสิทธิภาพอยู่ที่ร้อยละ 16.6 ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ลดลงนั้นเกิดจากการบังเงาของต้นไม้โดยรอบ ช่วงที่ท้องฟ้ามีเมฆปกคลุมมาก หรือฝนตกติดต่อกันเป็นระยะเวลานาน จึงเกิดการดึงไฟฟ้าจากระบบจำหน่ายเพียง 23.19 kWh/month พร้อมทั้งมีการบันทึกและแสดงผลของวันที่เกิดการดึงไฟฟ้าจากระบบจำหน่ายในงานวิจัยนี้ นอกจากนี้ ได้ทำการคาดการณ์ถึงกรณีการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เต็มพื้นที่หลังคาด้านทิศตะวันออกเฉียงใต้ของบ้านประหยัดพลังงานต้นทุนต่ำ (พื้นที่ 47 ตารางเมตร) เป็นจำนวน 28 แผง พบว่า สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 28.8 kWh/day หรือ 864 kWh/month ครอบคลุมความต้องการใช้ไฟฟ้าพื้นฐานในชีวิตประจำวันของบ้านทั่วไป (ประมาณ 1 MW) ในช่วงสถานการณ์ปกติและภายใต้สถานการณ์ภัยพิบัติ จากการวิเคราะห์ด้านเศรษฐศาสตร์พบว่า การลงทุนในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ (การติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เต็มพื้นที่หลังคา) จะมีความคุ้มทุนสูงกว่าในระบบขนาดเล็ก (การติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพียงบางส่วนของพื้นที่หลังคา) ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายโดยไม่มีแบตเตอรี่จะมีระยะเวลาคืนทุนเร็ว เนื่องจากมีต้นทุนและค่าซ่อมบำรุงรักษาต่อปีน้อย อีกทั้งการผลิตไฟฟ้าเพื่อขายคืนมีความคุ้มค่าในการลงทุนสูงการการผลิตเพื่อใช้เองเพียงอย่างเดียว ผลสรุปและผลสังเคราะห์ที่ได้จากงานวิจัยนั้น ได้ถูกถ่ายทอดสู่สาธารณะในรูปแบบของการสัมมนาและจัดทำเว็บไซต์ เพื่อสร้างการมีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็นและประชาสัมพันธ์เผยแพร่ให้ภาคส่วนที่เกี่ยวข้องได้รับทราบ อีกทั้งมีการจัดอบรมการใช้งานและบำรุงรักษาระบบเซลล์แสงอาทิตย์แก่บุคลากรของการเคหะแห่งชาติ เพื่อให้สามารถพัฒนาต่อยอดแนวทางการศึกษาวิจัยต่อไปในอนาคต <br><br>Current posting problems on energy security crisis of Thailand that intertwined with the world changing climate has been elevated and become even more serious. The promotion or policy-driven of energy efficiency and energy conservation in building sectors is one tangible way to help reduce the impact of those problems. The National Housing Authority of Thailand (NHA) as one state enterprise intended to be the leader in sustainable society is aware of this important issue and granted the Sustainable Architecture Research Unit (SARU), Faculty of Architecture and Planning, Thammasat University for continuous Research Project on Energy Efficient and Low cost house measurement and Solar Cell Installment. The scope of this research is as followed. The contribution of this research is two-fold. First, the proven experimental results of an integrative passive design of a residential house prototype based on the research findings of the project “Low-cost Energy Efficient Houses for Living in Global Warming Conditions” as known as a low cost house prototype in this study. This part of research intended to measure the related environmental factors on thermal comfort for this prototype. These factors are Temperature (T), Relative Humidity (RH), Wind speed (V) and Mean Radiant Temperature (MRT). The second contribution is to take the low cost house prototype to reach the net-zero energy building (NZEB) goal by matching the energy demand and load required of the low cost prototype house to those produced by the roof-mounted Photovoltaic panel (PV Panel) or Solar Cell, the less pollution and higher government incentive provision to create clean renewable energy. This has led to a contribution on the method on the assessment of shaded rooftop area resulting from nearby plantations. The installation consists of six 255-Watt polycrystalline solar PV panel with the total electricity production of 1.35 kWp (kilowatts peak). The installed system is first aiming to be a PV stand-alone power system with batteries. But due to the required stability of the experiment, the switchable electricity back-up system or can be later called PV grid-connected power system is used. The electricity load included the use of electricity for lighting and water pump. Three-month period of 24-hours monitoring of environmental factors and energy usage are collected. Since the prototype house are built as a public showcase of an integrative passive tropical house design as well as an experimental prototype, the output of thermal comfort and energy usage are displayed real-time on two display screens in the house as part of energy conservation promotion to the general public visiting the site. The results show that for the thermal comfort study of the prototype house, the house has an average room dry-bulb temperature are lower than outdoor air temperature about 0.1-3๐C depend on the time of day. And the average room temperature is within the thermal comfort threshold of room occupants when provided with an average wind speed of 1.5 m/s which easily generated from electric fans. The average temperature of an outdoor, living room and bedroom are 34๐C, 30.57๐C and 29.37๐C respectively. The use of six roof-mounted Photovoltaic panels has provided electricity at average of 4.03 kWh/day or an equivalent of 3 full daylight hours per day and 120.90 kWh/month which covered the average electricity load of the prototype house of 3.93 kWh/day or 117.75 kWh/month. Hence, the prototype house can be said to operate in the state of net-zero or near-zero energy building depend on which day of the month of the experiment. With the maximum efficiency of the cell at 17%, the operational performance of the PV systems is calculated to be at 98% or equal to 16.6%. The reduction in efficiency can be identified due to the shaded rooftop area by nearby plantations, the orientation of the roof, the cloudy sky cover or the rainy days. This also resulting in the use of grid electricity on the prototype house during the experiment of 23.19 kWh/month. The number of days that grid electricity used are recorded and shown. Further investigation is done on the simulated scenario in which the PV systems are installed completely on rooftop space. The South east oriented rooftop space of the prototype house (47 sq.m.) can installed 28 solar PV panels. The predicted electricity generation of the PV systems based on the current installed PV of the experiment is at 28.8 kWh/day or 864 kWh/month which covered the basic electricity need for one household (approximately 1 MW) during the normal and under disaster situation. Economical analysis suggested the feasibility of larger scale systems (completely cover the rooftop space) over small scale systems (covered some part of the rooftop space). The grid-connected system without batteries have lower pay-back period due to the lower initial cost and maintenance cost. And the incentive of sell back electricity is higher than the production for use. The conclusion and discussions of the research are then transfer to the public in the form of seminar and educational website as a mean for public participation and dissemination of research findings. The one-day training on operation and maintenance of the PV systems are also provided for the NHA officers in order to direct the future research.