11/02/2556

อุโมงค์ลม ทดสอบแรงต้านอาคารสูง

ปัจจุบันการเติบโตของสิ่งก่อสร้างมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง หรือสะพานยาว ขณะเดียวกัน
งานวิจัยเพื่อการศึกษาผลของแรงลมต่ออาคารสูงและสะพานยาว ก็ถูกให้ความสำคัญมากขึ้นเช่นกัน

มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ (มธ.) โดยคณะวิศวกรรมศาสตร์ นำโดย รองศาสตราจารย์ ดร. วิโรจน์ บุญญ
ภิญโญ ได้ร่วมกับ สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT, เอไอที) นำโดยรองศาสตราจารย์ ดร.เป็นหนึ่ง วานิชชัย ทำ
การสร้างห้องปฏิบัติการอุโมงค์ลมขึ้น ภายใต้ชื่อว่า มธ.เอไอที เบาดะรี เลเยอร์ วินด์ ทันเนิล ( TU-AIT Boundary-
Layer Wind Tunnel )

อุโมงค์ลมดังกล่าวมีขนาดหน้าตัดกว้าง 2.5 เมตร สูง 2.5 เมตร และช่วงทดสอบยาว 25.5 เมตร ตั้งอยู่ที่คณะ
วิศวกรรมศาสตร์ มธ. เพื่อพัฒนางานวิจัยด้านอุโมงค์ลมและพลศาสตร์โครงสร้างของอาคาร ด้วยมาตรฐานสากล

รศ.ดร.วิโรจน์ กล่าวว่า "ไม่ใช่ว่าทุกอาคารจำเป็นจะต้องทดสอบต้านทานแรงลม แต่ถ้าอาคารใดก็ตามเข้า
ข่ายในกรณีใดกรณีหนึ่งดังต่อไปนี้ ก็ควรจะต้องมีการทดสอบ 1) อาคารที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอ ไม่เป็นสี่เหลี่ยม
2) อาคารที่มีความสูงและอ่อนตัวมาก ซึ่งวัดจากอัตราส่วนความสูงต่อด้านแคบสุดของอาคารมากกว่า 6 และ 3)
สภาพแวดล้อมของอาคารที่ตั้งอยู่ในที่มีอาคารสูงหนาแน่น เพราะอาคารที่แวดล้อมอาจช่วยบดบังลมหรือเป็นช่อง
ลมที่เร่งทำให้เกิดสภาพลมที่ผันผวนมากขึ้นก็ได้"

ในขณะที่การก่อสร้างอาคารสูงมีมากขึ้น แต่ภัยธรรมชาติจากพายุและแผ่นดินไหวก็มีแนวโน้มรุนแรงขึ้น
เช่นกัน ดังนั้นการออกแบบอาคารสูงต้านทานแรงลมและแรงแผ่นดินไหวในอนาคตควรมีลักษณะดังนี้

1) การเลือกระบบโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับต้านทานแรงด้านข้างจากแรงลมและแรง
แผ่นดินไหว และแรงในแนวดิ่ง

2) การเลือกรูปทรงอาคารที่ดี โดยหลีกเลี่ยงความไม่สม่ำเสมอของอาคารในแนวดิ่ง และในแนวราบ

3) การออกแบบรายละเอียดขององค์อาคารให้มีความเหนียวปานกลาง เพื่อเพิ่มความหน่วงให้อาคารไว้
สลายพลังงานจากแผ่นดินไหว และเพื่อป้องกันอาคารพังทลายโดยสิ้นเชิงจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่

4) การเพิ่มสติฟเนสและกำลังให้กับอาคารที่อ่อนแอ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานแรงแผ่นดินไหว
เช่น การใช้ค้ำยันประสิทธิภาพสูงไร้การโก่งเดาะ

5) การเลือกรูปทรงอาคารให้มีความลู่ลมมากขึ้น เพื่อลดแรงลมและการตอบสนองของอาคาร เช่นการ
ปรับแต่งมุมอาคาร การทำช่องเปิดอาคารให้ลมทะลุผ่าน เป็นต้น

6) การเพิ่มตัวหน่วงให้กับอาคารที่สูงมาก ๆ เพื่อลดแรงและการตอบสนองของอาคารภายใต้แรงลม เช่น
การใช้มวลหน่วงที่เหมาะสม และการใช้ของเหลวหน่วงที่เหมาะสม เป็นต้น

ปัจจุบันประเทศไทยมีอุโมงค์ลมขนาดใหญ่ 4 แห่ง แห่งแรกที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย แห่งที่สองที่
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ร่วมกับเอไอที โดยทั้งสองแห่งใช้สำหรับทดสอบอาคารและสะพาน แห่งที่สามที่
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และแห่งที่สี่ที่กองทัพเรือ โดย 2 แห่งหลังใช้สำหรับวิศวกรรมการบิน

ในอนาคตประเทศไทยกำลังจะมีโครงการใหญ่เกิดขึ้น นั่นคือการสร้างอาคารมหานคร ที่มีความสูงมากถึง
309.9 เมตร ซึ่งจะเป็นอาคารที่สูงที่สุดของประเทศไทย อีกทั้งยังมีรูปทรงไม่สม่ำเสมอแบบเซาะเข้าหาอาคารบ้าง
บางห้องยื่นออกมาบ้าง จึงต้องมีการทดสอบเพื่อหาการตอบสนองของอาคาร และแรงลมที่กระทำต่ออาคารให้
ถูกต้อง

และทางโครงการมหานครก็ได้เลือกให้ห้องปฏิบัติการอุโมงค์ลม มธ.-เอไอที ทำการทดสอบการต้านทาน
แรงลมของอาคารด้วย

อุโมงค์ลม มธ.-เอไอที นอกจากการได้ทดสอบกับอาคารชั้นนำภายในประเทศแล้ว ก็ยังได้รับการยอมรับ
จากต่างประเทศด้วย อาทิ อาคารกราเมอซี่ เรสซิเดนซ์ ที่เป็นตึกที่สูงที่สุดในกรุงมะนิลา ประเทศฟิลิปปินส์ และ
ตึกสูงในอาบูดาบี สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ก็มาทดสอบที่ห้องปฏิบัติการอุโมงค์ลมแห่งนี้ด้วยเช่นกัน.