สร้างหอคอยน้ำไหลจากไม้ไผ่ ช่วยลดอุณหภูมิเมืองเย็นลง สู้คลื่นความร้อน

การหนีตายจากคลื่นความร้อนที่กำลังวิกฤตในหลายพื้นที่ของโลกอาจไม่จำเป็นต้องใช้นวัตกรรมชั้นสูง ลงทุนมาก และจำเป็นต้องใช้เงินมหาศาลเสมอไป อย่างเช่น บริษัทสถาปนิก AREP ได้เสนอแนวคิดในธีม “การสร้างเมืองที่ยืดหยุ่น” ใช้อุปกรณ์ทำความเย็นทางเลือกจากไม้ไผ่ที่ไม่ใช้พลังงาน หรือก๊าซหล่อเย็นใด ๆ แต่แก้ปัญหาได้ยั่งยืน 100% แถมใช้เทคโนโลยีต่ำ และราคาไม่แพง

เวียดนามเป็นหนึ่งในประเทศเสี่ยงเผชิญวิกฤตการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากที่สุดในโลก เช่นจะเกิดปรากฏการณ์น้ำท่วม ไต้ฝุ่น คลื่นความร้อน และความแห้งแล้ง โดยคาดว่าจะความรุนแรงและความถี่มากขึ้นภายในไม่กี่ปีข้างหน้า ท่ามกลางปัญหาที่เวียดนามกำลังเผชิญอยู่ คลื่นความร้อนน่าจะเป็นสถานการณ์ที่กินเวลานานและยืดเยื้อมากที่สุดสถานการณ์หนึ่ง

ฉะนั้น “เครื่องปรับอากาศ” ที่จะช่วยลดความร้อนจึงจะเป็นตัวเร่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากขึ้นด้วย เพราะการใช้เครื่องปรับอากาศมีต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมที่สูง กินพลังงานมหาศาลจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน และยังมีปัญหาการรั่วไหลของก๊าซหล่อเย็นสู่ชั้นบรรยากาศอีกด้วย

ภายในงาน Seoul Architecture and Urbanism Biennale 2021 บริษัทสถาปนิก AREP ได้เสนอแนวคิดในธีม “การสร้างเมืองที่ยืดหยุ่น” ด้วยออกแบบอุปกรณ์ทำความเย็นทางเลือกที่ไม่ใช้พลังงาน หรือก๊าซหล่อเย็นใด ๆ ซึ่งเป็นการวิธีแก้ปัญหาที่ยั่งยืน 100% ใช้เทคโนโลยีต่ำ และราคาไม่แพง

ความจริงเป็นเวลาหลายศตวรรษที่อารยธรรมโบราณทำให้อาคารเย็นลงโดยใช้ความสดชื่นตามธรรมชาติของน้ำผ่านหลักการอะเดียแบติก (Adiabatic process) กล่าวคือ ในการระเหยของน้ำ น้ำต้องการพลังงานซึ่ง “ดูดซับ” จากความร้อนของอากาศแวดล้อมจึงทำให้เกิดความเย็น

เพื่อให้เห็นภาพได้ง่าย ๆ เราอาจนึกถึงแหล่งน้ำในสวนสาธารณะในฤดูร้อน ยิ่งเราเข้าใกล้น้ำมากเท่าไหร่ เราก็จะยิ่งรู้สึกถึงอากาศที่เย็นลงเท่านั้น เพราะน้ำที่กระเซ็นและระเหยออกมาได้ดูดซับความร้อนโดยรอบไปด้วย นี่คือหลักการง่าย ๆ ของกระบวนการอะเดียแบติก (ซึ่งที่จริงซับซ้อนกว่านี้มาก)

เมื่อได้หลักการแล้ว AREP ก็ออกแบบตัวสร้างกระบวนการโดยผสมผสานเทคนิคโครงสร้างไม้ไผ่ท้องถิ่น กลายเป็นหอคอยไม้ไผ่ที่ออกแบบภายใต้รูปทรงไฮเปอร์โบลอยด์ (กรวยปากผายบน-ล่าง) เพื่อความมั่นคงทางโครงสร้าง ระหว่างเสาหลักมีการติดตั้งตัวกลางที่น้ำไหลโดยแรงโน้มถ่วง ที่จุดศูนย์กลางมีเครื่องเป่าลมรับลมร้อนจากด้านบนแล้วดันลงไปที่ระดับความสูงของมนุษย์ เมื่อผ่านน้ำสองครั้ง อากาศก็จะเย็นลงตามธรรมชาติโดยหลักการอะเดียแบติก

เพื่อพิสูจน์ประสิทธิภาพของการออกแบบ AREP จึงตัดสินใจทดสอบด้วยตัวเองและสร้างต้นแบบขึ้นในกรุงฮานอย ประเทศเวียดนาม โดยพัฒนาโมเดลดิจิทัลพารามิเตอร์ BIM ของพวกเขาเอง (การใช้อัลกอริทึมเพื่อดูผลลัพธ์จากการออกแบบโครงสร้างทางสถาปัตยกรรม) เพื่อศึกษารูปทรงที่เป็นไปได้ต่าง ๆ และผลลัพธ์จากการระบายความร้อน และด้วยความช่วยเหลือจากช่างฝีมือไม้ไผ่ในท้องถิ่น พวกเขาจึงสามารถสร้างต้นแบบการปฏิบัติงานเต็มรูปแบบได้

ในวันที่ทำการทดสอบ AREP ประสบความสำเร็จในการลดอุณหภูมิลงถึง 6 องศาเซลเซียส จากระดับอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ลดเหลือ 24 องศาเซลเซียส ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความสามารถในการออกแบบและสร้างความแตกต่างอย่างมากต่อการสร้างสภาพอากาศที่สบาย ๆ ในพื้นที่กลางแจ้งด้วยหอคอยนี้ ผู้คนกลางแจ้งที่เคยเจอคลื่นความร้อนจัง ๆ ก็จะสัมผัสได้ถึงอากาศที่เย็นลงอย่างแท้จริง

เป้าหมายของ AREP คือการนำวิธีแก้ปัญหาที่ยั่งยืน เทคโนโลยีต่ำ และต้นทุนต่ำมาใช้ในสภาพอากาศที่แห้ง เช่น ในเมืองรอบ ๆ ลุ่มน้ำเมดิเตอร์เรเนียน หรือในอ่าวเปอร์เซีย ภูมิภาคแถบนี้อากาศอาจจะเย็นสบายในบางช่วง แต่มักจะเจอกับคลื่นความร้อนรุนแรงมากในฤดูร้อนจนมีคนตายหลายพันคนในบ้างครั้ง และมีแนวโน้มที่สถานการณ์จะเลวร้ายลง

แต่จากการทดสอบโดย AREP การระบายความร้อนด้วยอะเดียแบติกนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยเฉพาะยิ่งในช่วงฤดูร้อน และที่แห้งแล้ง แนวความคิดของพวกเขาจะเหมาะสำหรับการทำให้พื้นที่กลางแจ้งเย็นลง เช่น จัตุรัสสาธารณะ ถนนคนเดินที่มีแดดจ้า หรือแม้แต่อาคารขนาดใหญ่ เช่น สถานีรถไฟ เพราะเมื่อเกิดคลื่นความร้อน คนที่เสียชีวิตมักจะเป็นกลุ่มที่ติดอยู่ในบ้าน ขณะที่พื้นที่นอกบ้านก็ไม่มีตัวช่วยลดความร้อนที่ดีนัก

ข้อมูลและภาพ: AREP