ส่องนวัตกรรม‘ชินวะ’ รองรับแผ่นดินไหว 9 ริกเตอร์

เรื่อง ปริญญา ชูเลขา

“บริษัท ชินวะ เรียลเอสเตท” นับเป็นบริษัทชั้นนำของญี่ปุ่นที่มีชื่อเสียงด้านเทคโนโลยีการก่อสร้างอาคารป้องกันแผ่นดินไหวอันดับต้นๆ อาคารหรือตึกสูงใจกลางเมืองใหญ่ของญี่ปุ่นล้วนใช้นวัตกรรมของ “ชินวะ” แทบทั้งสิ้น แผ่นดินจะสั่นไหวแค่ไหนระบบของ “ชินวะ” รับมือได้สูงสุด 9 ริกเตอร์ โดยที่อาคารสั่นไหวเพียงเล็กน้อย!

วิชัย จุฬาโอฬารกุล กรรมการบริหาร บริษัท ชินวะ เรียลเอสเตท (ไทยแลนด์) กล่าวว่า ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่าระบบป้องกันแผ่นดินไหวแบบเดิมๆ เป็นการก่อสร้างให้ฐานล่างของตัวอาคารแข็งแรงยึดติดกับเปลือกโลก ดังนั้นเวลาแผ่นดินไหวตัวอาคารจะสั่นไหวไปตามแรงสั่นสะเทือนจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ภายในตัวอาคารข้าวของเครื่องใช้ต่างๆ ในห้องพักจะหล่นแตกกระจัดกระจายเสียหาย แต่ระบบใหม่ที่ “ชินวะ” นำเสนอ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวตัวตึกหรืออาคารจะสั่นไหวน้อยมาก ของใช้ในห้องพักแทบจะไม่หล่นตกพื้น ช่วงเกิดแผ่นดินไหวพื้นโลกเขย่า แต่ตัวอาคารที่ใช้นวัตกรรมของ “ชินวะ” ไม่เขย่าตาม นับเป็นนวัตกรรมป้องกันแผ่นดินไหวที่น่าสนใจ

ระบบสุดล้ำของ “ชินวะ” ในทางวิศวกรรม เรียกว่า ระบบป้องกันแผ่นดินไหวแบบ Base isolated System หรือ ในภาษาญี่ปุ่นเรียกว่า MENSHIN KOUSOU หลักการทำงาน คือ มีเสาบน และเสาล่าง 12 ต้น ซึ่งระหว่างเสาบนกับเสาล่างของอาคารจะมีอุปกรณ์พิเศษคล้ายๆ “จานเหล็กยักษ์” หมุนปรับตัวได้ตามแรงเคลื่อนตัวของแผ่นดินไหว เมื่อเกิดแผ่นดินไหวตัวตึกจะสั่นไหวเล็กน้อย จากนั้น “จานเหล็กยักษ์” จะคืนตัวกลับไปสู่จุดเดิม แตกต่างจากระบบเดิม ที่โครงสร้างอาคารจะทำให้แข็งแรงยึดติดกับเปลือกโลกให้แน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้ จึงทำให้ตัวตึกหรืออาคารเขย่าตามแรงแผ่นดินไหว

วิชัย กล่าวว่า ระบบป้องกันแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นสามารถแยกออกได้เป็น 3 แบบใหญ่ๆ ด้วยกัน คือ Earthquake Resistant, Structure และ Damping Structure สำหรับระบบของ ชินวะ เมื่อเทียบกับสองระบบดังกล่าวในเวลาเกิดแผ่นดินไหวแรงสั่นสะเทือนจะส่งตรงไปยังอาคารทำให้โครงสร้างทั้งอาคารเขย่าสั่นสะเทือนตามความรุนแรงของแผ่นดินไหว ขณะที่ระบบ Base Isolated System ของ “ชินวะ” จะช่วยดูดซับแรงสั่นสะเทือน ตัวอาคารจะเคลื่อนที่ไปในแนวระนาบอย่างช้าๆ เพราะมี “จานเหล็กยักษ์” คอยซับแรงสะเทือนแทน ทำให้เฟอร์นิเจอร์ ภาชนะข้าวของเครื่องใช้ต่างๆ ในห้องพักไม่หกล้มเสียหาย ที่สำคัญป้องกันโครงสร้างอาคารไม่ให้เสียหายแตกร้าวด้วย

“ระบบก่อสร้างแบบเดิมจะตอกเสาเข็มให้เยอะๆ ยึดติดกับตัวตึก เวลาแผ่นดินไหวทั้งตึกจะไหวตามแรงแผ่นดินไหว แต่ระบบของชินวะ ตึกไม่ไหวตาม สำหรับต้นทุนของระบบนี้จะแพงกว่าระบบปกติราวๆ 5% เท่านั้น เพราะไม่ต้องตอกเสาเข็มให้เยอะๆ แน่นหนา หรือต้องสร้างเสาอาคารให้ต้นใหญ่ๆ อีกแล้ว จึงลดต้นทุนตรงนี้ไปได้” วิชัย กล่าว

ในทางเทคนิคที่เป็นจุดเด่นของระบบนี้ คือ ความต้องการช่องว่างเพื่อการเคลื่อนตัวหลายสิบเซนติเมตร โดย Base Isolated System จะมีค่าการ Relative Story Displacement คือ การเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ ระหว่างชั้น น้อยกว่าระบบ Earthquake Resistant Structure และ Damping Structure ระบบ Base Isolated System จะมีค่าใช้จ่ายในด้านการออกแบบที่สูงกว่า แต่ในการก่อสร้างอาคารที่สามารถรองรับแผ่นดินไหวในระดับสูงระบบนี้จะมีค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่า

วิชัย กล่าวว่า คุณลักษณะเด่น 4 ข้อของ Base Isolated System คือ 1.ตัวอาคารแยกออกจากฐานราก เมื่อเกิดแผ่นดินไหวแรงสั่นสะเทือนไม่ส่งไปยังอาคารโดยตรง 2.สามารถรับน้ำหนักของอาคารได้เมื่อเกิดแผ่นดินไหวและคงไว้ซึ่งความมั่นคง 3.ช่วยลดการสั่นสะเทือนเมื่อเกิดแผ่นดินไหว และ 4.ตัวอาคารสามารถเคลื่อนกลับมายังตำแหน่งเดิมได้เมื่อแผ่นดินไหวสิ้นสุดลง ดังนั้นโครงสร้างพื้นฐานทั้งระบบประปาและไฟฟ้าจะเป็นระบบยึดลอย กล่าวคือ ระบบท่อน้ำประปาจะเป็นท่ออ่อนลอยเหนือพื้นเช่นเดียวกับระบบไฟฟ้า สายไฟฟ้าจะยืดยาวขึ้นเพื่อป้องกันการฉีกขาด เพราะเวลาแผ่นดินไหวจะเกิดการเคลื่อนตัวระหว่างเสาล่างกับเสาบนที่จะเคลื่อนตัวไปมาตามแรงแผ่นดินไหว

“การบำรุงรักษาไม่ยุ่งยากและไม่ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ใดๆ ภายหลังติดตั้งระบบนี้ เพียงแต่เจ้าของตึกต้องป้องกันไม่ให้เกิดน้ำท่วมบริเวณเสาบนและเสาล่างเท่านั้นเอง” วิชัย กล่าว

สำหรับที่ประเทศญี่ปุ่นเวลาเกิดแผ่นดินไหวมีด้วยกันสองระดับ กล่าวคือ ระดับปานกลาง 5-6 ริกเตอร์ อัตตราการเกิดราวๆ 80% ในรอบ 50 ปี นวัตกรรมของ “ชินวะ” รองรับได้ไม่มีความเสียหาย แต่ถ้าอยู่ในระบบแผ่นดินไหวระดับสูง 6-7 ริกเตอร์ อัตราการเกิด 10% ในรอบ 50 ปี ระบบของ ชินวะ เอาอยู่ไม่มีผลกระทบต่อระบบการทำงานหลักของอาคาร หรืออาจแค่เสียหายเล็กน้อย โดยศักยภาพสูงสุดของระบบป้องกันแผ่นดินไหวของ “ชินวะ” รับมือแผ่นดินไหวได้สูงสุดถึง 9 ริกเตอร์

แต่สำหรับประเทศไทยปรากฏการณ์เกิดแผ่นดินไหวเป็นศูนย์ ดังนั้น บริษัท ชินวะ ที่ปัจจุบันขยายลงทุนอสังหาริมทรัพย์ในไทย คงไม่จำเป็นต้องใช้นวัตกรรมนี้ แต่ถือเป็นการโชว์ศักยภาพด้านนวัตกรรมก่อสร้างอาคาร คอนโดมิเนียม บ้านเดี่ยวหรือโรงแรม ที่ก้าวล้ำกว่าบริษัทอื่นในเมืองไทย