ส่องเทคโนโลยีออกแบบอาคาร ลดความเสียหายเมื่อเจอแผ่นดินไหว

ส่องเทคโนโลยีการออกแบบอาคารเพื่อลดแรงสั่นแผ่นดินไหว  และเพิ่มความปลอดภัย เพราะหลังจากเกิดเหตุแผ่นดินไหวเมียนมา หลายๆคน ให้ความสำคัญและขีดเส้นใต้สีแดงให้กับประเด็นเรื่องนี้ 
.
ทั้งนี้ อาคารที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหวหรือแรงสั่นสะเทือนจากภายนอกอื่นๆ จำเป็นต้องได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อลดผลกระทบจากแรงเหล่านี้ และการที่ใช้ เทคโนโลยีเข้ามาช่วยนั้น ก็จะช่วยให้ ลดทอน ความเสียหาย ลงไป 

 เทคโนโลยีที่สำคัญในการออกแบบอาคารเพื่อวัตถุประสงค์นี้ ได้แก่:

1. ระบบ Base Isolation (ระบบฐานแยก)

หลักการทำงาน: ระบบ Base Isolation จะทำการแยกฐานของอาคารออกจากพื้นดิน โดยใช้อุปกรณ์ที่ยืดหยุ่น เช่น แผ่นยางเสริมเหล็ก (Elastomeric Bearings) หรือลูกปืนกลิ้ง (Friction Pendulum Bearings) ติดตั้งระหว่างฐานรากกับโครงสร้างส่วนบนของอาคาร
ประโยชน์: เมื่อเกิดแผ่นดินไหว พื้นดินจะสั่นสะเทือน แต่ฐานของอาคารที่แยกออกมาจะเคลื่อนที่น้อยกว่า ทำให้แรงสั่นสะเทือนที่ส่งไปยังโครงสร้างส่วนบนของอาคารลดลงอย่างมาก ช่วยลดความเสียหายต่อโครงสร้างและสิ่งของภายในอาคาร
ข้อจำกัด: มีค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้ง และอาจต้องใช้พื้นที่รอบอาคารมากขึ้นเพื่อให้ฐานรากสามารถเคลื่อนที่ได้

ตัวอย่างการใช้งาน: อาคาร Los Angeles City Hall (USA), Christchurch Art Gallery (New Zealand), Sabiha Gökçen International Airport Terminal (Turkey)

• 2. ระบบ Damping System (ระบบหน่วงการสั่นสะเทือน)

หลักการทำงาน: ระบบ Damping จะติดตั้งอุปกรณ์ดูดซับพลังงาน (Dampers) ไว้ในโครงสร้างอาคาร คล้ายๆกับโช้ครถยนต์ เพื่อช่วยลดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นเมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ Dampers จะเปลี่ยนพลังงานกลของการสั่นสะเทือนไปเป็นพลังงานความร้อน 

ประเภทของ Dampers ที่นิยมใช้:
Viscous Dampers: ใช้ของเหลวหนืดไหลผ่านช่องแคบเพื่อสร้างแรงต้าน
Friction Dampers: ใช้แรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวสองชิ้นเพื่อดูดซับพลังงาน
Metallic Yield Dampers: ใช้การเสียรูปของโลหะเพื่อดูดซับพลังงาน
ประโยชน์: สามารถลดการสั่นสะเทือนของอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ ติดตั้งง่ายกว่าระบบ Base Isolation และมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า สามารถใช้ได้กับอาคารสูงและอาคารที่มีความยืดหยุ่นสูง
ข้อจำกัด: อาจต้องมีการบำรุงรักษาอุปกรณ์ Damping เป็นระยะ

ตัวอย่างการใช้งาน: Taipei 101 (Taiwan), Millennium Bridge (London), One Rincon Hill (San Francisco)

3. Flexible Structural Design (การออกแบบโครงสร้างที่ยืดหยุ่น)

หลักการทำงาน: วิธีนี้เน้นการออกแบบโครงสร้างอาคารให้มีความสามารถในการยืดหยุ่นและเคลื่อนที่ได้เมื่อมีแรงสั่นสะเทือนมากระทำ โดยไม่เกิดความเสียหายร้ายแรง โครงสร้างจะถูกออกแบบให้สามารถรับแรงและเปลี่ยนรูปร่างได้ในระดับหนึ่ง

เทคนิคที่ใช้:
การใช้เหล็กที่มีความเหนียวสูง (High Ductility Steel): ช่วยให้โครงสร้างสามารถรับการเปลี่ยนรูปได้มากขึ้นโดยไม่แตกหัก
การออกแบบข้อต่อที่ยืดหยุ่น (Flexible Connections): ช่วยให้ชิ้นส่วนโครงสร้างเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันได้
การเสริมกำลังโครงสร้าง (Structural Reinforcement): เพิ่มความแข็งแรงและความสามารถในการรับแรงของโครงสร้าง
ประโยชน์: เป็นวิธีที่มีค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างไม่สูงมากนัก และสามารถนำมาใช้ร่วมกับเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการลดแรงสั่นสะเทือนได้
ข้อจำกัด: อาจไม่สามารถลดแรงสั่นสะเทือนได้มากเท่ากับระบบ Base Isolation หรือ Damping System โดยเฉพาะในกรณีของแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงสูง
ตัวอย่างการใช้งาน: อาคารส่วนใหญ่ที่ออกแบบตามมาตรฐานการทนต่อแผ่นดินไหว จะมีการนำหลักการออกแบบโครงสร้างที่ยืดหยุ่นมาใช้

เทคโนโลยีเหล่านี้ นับเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้มนุษย์สามารถอยู่ร่วมกับภัยธรรมชาติได้อย่างปลอดภัยมากยิ่งขึ้น แม้ว่าเราจะยังไม่สามารถหยุดยั้งการเกิดแผ่นดินไหวได้ แต่เราสามารถลดความเสียหายและความสูญเสียได้ด้วยความรู้และความเข้าใจในเทคโนโลยีเหล่านี้