“เย็นได้ ประหยัดด้วย” เมื่อรังปลวกคือต้นแบบอาคารอยู่สบาย
Technology & Innovation

“เย็นได้ ประหยัดด้วย” เมื่อรังปลวกคือต้นแบบอาคารอยู่สบาย

  • 27 Feb 2024
  • 577

ในยุคที่โลกร้อนยิ่งกว่าอะไร ทำให้ความท้าทายที่เหล่าสถาปนิกต้องพบเจอคือการออกแบบอาคารที่ต้องประหยัดพลังงานมากขึ้น หรือทำอย่างไรก็ได้ให้แต่ละพื้นที่ใช้พลังงานน้อยที่สุด และลดการเป็นต้นเหตุทำให้เกิดสภาวะโลกร้อนให้ได้มากที่สุด

ตลอดเวลาที่ผ่านมา เทคโนโลยีอาจไม่ได้ช่วยได้ทุกอย่าง แต่ธรรมชาติที่อยู่มาก่อนเรา อาจมีบางอย่างที่พอจะให้มนุษย์ได้แรงบันดาลใจหรือลอกเลียนแบบได้บ้าง ซึ่งหนึ่งในวิธีที่ช่วยสถาปนิกให้สามารถแก้ปัญหาอันใหญ่หลวงนี้ได้ ก็มาจากสิ่งเล็ก ๆ อย่าง “ปลวก” นั่นเอง


Olga Ernst / Wikimedia Commons

เมื่อคนเราไม่อยากจ่ายแพง
ในปี 1991 สถาปนิก มิค เพียร์ซ (Mick Pearce) ได้รับผิดชอบโปรเจ็กต์หนึ่งที่มีชื่อว่า “Eastgate Centre” จากบริษัทอสังหาริมทรัพย์แห่งหนึ่ง ที่จ้างให้เขาออกแบบสำนักงานและอาคารค้าปลีกที่ใหญ่ที่สุดในประเทศซิมบับเว แต่โจทย์ของการออกแบบคือ พวกเขาไม่ต้องการจ่ายค่าเครื่องปรับอากาศราคาแพง ที่แม้มันจะจำเป็นในการทำความเย็นให้กับอาคารขนาดใหญ่เช่นนี้ก็ตาม ซึ่งโจทย์นั่นก็คือปัญหาที่เพียร์ซต้องหาวิธีทำอย่างไรก็ได้ ให้มีอาคารขนาดใหญ่ที่ไม่ใช้เครื่องปรับอากาศ แต่ยังคงความสวยงามและอยู่สบาย

ว่ากันว่าปลวกคือ “ผู้สร้าง” ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก รังปลวกหรือเนินดินอันใหญ่สูง เป็นผลงานของสัตว์ตัวเล็ก ๆ ที่พบได้ทั่วอเมริกาใต้ ออสเตรเลีย และแอฟริกา โดยเฉพาะที่ Caatinga ในประเทศบราซิล ที่มีกองรังปลวกรูปทรงกรวยอยู่ประมาณ 200 ล้านกอง โดยมีขาเล็ก ๆ ช่วยกันสร้างรังได้สูงประมาณ 2.5 เมตร และกว้างได้มากถึง 30 เมตร แถมเนินดินของปลวกในบางแห่งยังมีอายุเก่าแก่เกือบ 4,000 ปี

“โดยปกติของคน ถ้าห้องของเรามีอากาศไม่ดี เรามักจะเปิดหน้าต่างหรือใช้เครื่องระบายอากาศเพื่อไล่อากาศนั้นออกไป แต่บางครั้งความชื้นหรือสิ่งอื่น ๆ ในอากาศของห้องเราก็จะโดนไล่ออกไปด้วย” แต่ปลวกได้ทำระบบระบายอากาศที่มีการหมุนเวียนอากาศได้เป็นอย่างดีภายใต้กองดินที่ดูธรรมดา

เพราะแม้ว่ารังปลวกจะดูเหมือนเป็นกองดินแข็ง ๆ กองใหญ่ แต่ความจริงแล้วมันคือกองดินที่เต็มไปด้วยรูเล็ก ๆมากกว่า ซึ่งรูเหล่านี้จะเชื่อมต่อถึงกันทั้งหมด โดยเป็นสิ่งที่คอยควบคุมการระบายอากาศ ความชื้น และอุณหภูมิภายในเนินดินและรัง เพื่อช่วยให้อากาศไหลผ่านเข้าออกได้อย่างอิสระ

ซึ่งสิ่งนี้ก็เหมือนกับการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เกิดขึ้นในปอดของมนุษย์ ทำให้รังปลวกนั้นเป็นเหมือนปอดขนาดยักษ์ที่สามารถหายใจเข้า-ออกได้ตลอดทั้งวันตามอุณภูมิที่สูงขึ้นและลดลงของอากาศภายนอก แม้ว่ากลไกการระบายอากาศจะแตกต่างกันบ้างตามสถานที่และชนิดของปลวก แต่ก็ทำให้ข้างในเนินดินนั้นมีปลวกอาศัยอยู่หลายล้านตัวได้แบบไม่มีปัญหา และเป็นเหตุผลว่า ทำไมสถาปนิกและวิศวกรที่เป็นมนุษย์จึงหลงใหลในการถอดรหัสวิธีการทำงานของแมลงเหล่านี้



Ouderkraal / Wikimedia Commons

โจทย์ใหญ่ที่ได้มา เลยไม่เป็นปัญหาหนักหนาของ Eastgate Centre
เพราะในขณะที่สถาปนิกอย่างมิค เพียร์ซ กำลังหาหนทางในการสร้างอาคารให้ตรงตามที่บริษัทบอก เขาก็ได้แรงบันดาลใจจากการเห็นเนินดินที่สร้างโดยบรรดาปลวกตัวเล็ก ๆ และตัดสินใจศึกษาเกี่ยวกับกองปลวก จนได้เคล็ดลับการออกแบบอาคารมาจากความชาญฉลาดของสัตว์ตัวจิ๋วนี่เอง

สิ่งที่เขาทำเป็นการจำลองให้รังปลวกนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นในเวอร์ชันที่มนุษย์อาศัยอยู่ได้ เพราะตัวอาคารที่เพียร์ซได้ออกแบบนั้น ทำมาจากแผ่นคอนกรีตและอิฐเช่นเดียวกับดินในรังปลวก แถมวัสดุเหล่านี้มี "มวลความร้อน" สูง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วช่วงกลางวันในเมืองฮาราเรค่อนข้างมีหน้าร้อนที่อบอุ่นเอาการ หมายความว่าตัวอาคารจะคอยดูดซับทั้งความร้อนทั้งจากอากาศข้างนอกและในอาคารเอาไว้ได้เป็นอย่างดี

ขณะเดียวกันภายในอาคารก็ถูกออกแบบให้มีพัดลมระบายอากาศ ช่องระบายอากาศที่ทำให้อากาศที่เข้ามาข้างในห้องนั้น มีช่องให้หมุนเวียนออกไปได้ตลอดเวลา ฉะนั้นแม้ว่าอากาศจะอบอุ่นอยู่สักหน่อย แต่ถ้ามีลมโกรกอยู่ตลอดเวลา ก็ทำให้เป็นหน้าร้อนที่เย็นสบายได้ แถมยังออกแบบให้รอบนอกของอาคารมีต้นไม้ที่คอยกันความร้อนช่วยอยู่อีกหนึ่งชั้นด้วย

แม้กลางวันจะเป็นหน้าร้อนอันแสนอบอุ่น แต่กลางคืนกลับหนาวเย็น การออกแบบของ Eastgate Centre ก็ไม่ได้ช่วยให้คนอยู่ได้เฉพาะตอนกลางวันเสมอไป เพราะเมื่อพระอาทิตย์เริ่มตกดิน อากาศเริ่มเปลี่ยนไป พัดลมระบายอากาศก็จะทำหน้าที่ช่วยไล่ความร้อนที่อยู่ในผนังออกมา กลายเป็นว่าแผ่นคอนกรีตและอิฐของอาคารก็ได้เป็นเหมือนฮีตเตอร์ช่วยเพิ่มความอุ่นภายในห้องและอาคารไปโดยปริยาย ฉะนั้นไม่ว่าจะตอนกลางวันหรือตอนกลางคืน ก็ทำให้ Eastgate Centre ไม่ต้องง้อและเสียค่าใช้จ่ายไปกับเครื่องปรับอากาศหรือฮีตเตอร์เหมือนกับความต้องการของบริษัทเลย

ความสำเร็จของปลวก ก็เป็นเหมือนความสำเร็จของมนุษย์
ในที่สุด Eastgate Centre ก็เป็นพื้นที่สำนักงานและร้านค้าขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานน้อยกว่าอาคารขนาดใกล้เคียงกันถึง 90% ทำให้บริษัทผู้ว่าจ้างมิค เพียร์ซ สามารถประหยัดเงินในการก่อสร้างอาคารไปได้กว่า 3.5 ล้านเหรียญสหรัฐ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องปรับอากาศ และการประหยัดพลังงานไฟฟ้านี้ ก็ถูกส่งต่อไปยังผู้เช่า เพราะทำให้อาคารนี้มีค่าเช่าในราคาที่ต่ำกว่าอาคารใหม่ที่อยู่ติดกันถึง 20%

นับตั้งแต่ที่อาคารเริ่มเปิดตัวในปี 1996 ด้วยระบบควบคุมสภาพอากาศตามธรรมชาติ 90% ของเพียร์ซ ทำให้ Eastgate Centre กลายเป็นสถานที่สำคัญระดับโลกด้านความยั่งยืนไปโดยปริยาย และยังเป็นสถิติที่ดีที่ทำให้อาคารอื่น ๆ อีกหลายอาคารที่จะเกิดขึ้นต่างก็ต้องการให้สถาปนิกออกแบบอาคารประหยัดพลังงานและค่าใช้จ่ายได้เหมือนกับ Eastgate Centre


David Brazier / Wikimedia Commons

ส่วนตัวเพียร์ซก็ได้กลายเป็นสถาปนิกที่เชี่ยวชาญการออกแบบอาคารด้วยวิธี Biomimetics หรือการเลียนแบบทางชีวภาพ เพราะจากความสำเร็จในการออกแบบ Eastgate Centre ทำให้เขาได้ใช้วิธีเดียวกันนี้ไปพัฒนาการออกแบบอาคาร Council House 2 หรือ CH2 ซึ่งเป็นอาคารสำนักงานในย่านศูนย์กลางธุรกิจของเมลเบิร์นที่ได้รับคะแนนในเรื่องการลดการใช้พลังงานที่ดี ไม่ต่างจากอาคารในเมืองซิมบับเวเลยทีเดียว

เมื่อวิกฤตเรื่องสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศของโลกเราในปัจจุบัน ทำให้มีความกดดันในเรื่องเหล่านี้เกิดขึ้นกับเหล่าสถาปนิกและวิศวกรที่ต้องทำอย่างไรก็ได้ให้อนาคตที่จะเกิดขึ้นนั้นเป็นมิตรกับโลกมากขึ้น การรักษาสิ่งแวดล้อมเอาไว้ให้ได้ด้วยการเลียนแบบทางชีวภาพ จึงได้กลายเป็นอีกหนึ่งเคล็ดลับในการออกแบบอาคารของเหล่าสถาปนิกทั่วโลก จนทำให้มีอีกหลายโปรเจ็กต์ที่หันมาศึกษาและใช้วิธีทางธรรมชาติอีกมาก นอกจากการเลียนแบบปลวกอย่าง “Sahara Forest Project” ที่เป็นเรือนกระจกในทะเลทราย ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงเต่าทอง หรือ “Casa Batlló” อาคารที่เลียนแบบปลาและป่าไม้ และ “The Beijing National Stadium” สนามกีฬาเลียนที่แบบมาจากรังของนกซึ่งช่วยในเรื่องแผ่นดินไหวได้นั่นเอง


Sahara Forest Project


Casa Batllo เมืองบาร์เซโลนา ประเทศสเปน
Wikimedia Commons


The Beijing National Stadium เมืองปักกิ่ง ประเทศจีน
Hong Jiang / Unsplash

ที่มา : บทความ “What Termites Can Teach Us About Cooling Our Buildings” โดย JoAnna Klein 
บทความ “The Eastgate Centre” จาก neverenougharchitecture.com
บทความ “How Termites Inspired A Building That Can Cool Itself” โดย Gaurav Jha 
บทความ “Nature's engineers inspire sustainable building designs” โดย Jennifer Johnson
บทความ “EASTGATE” จาก mickpearce.com
บทความ “In Africa, Making Offices Out of an Anthill” โดย Donald G. McNeil Jr. 
บทความ “Casa Batlló” จาก casabatllo.es
บทความ “The Bird's Nest” จาก neverenougharchitecture.com

เรื่อง : นัฐวรรณ วุทธะนู