การออกแบบปรับปรุงความเร็วลมเพื่อภาวะน่าสบายใต้ถุนอาคารสูง

Abstract

ศึกษาผลกระทบของกระแสลมต่อผู้ใช้พื้นที่ใต้ถุนอาคารสูง ปัญหาของกระแสลมต่อสภาวะน่าสบาย และสร้างแนวทางการออกแบบให้เกิดสภาวะน่าสบายในการระบายอากาศโดยวิธีธรรมชาติ สำหรับพื้นที่ใต้ถุนอาคาร การศึกษาดำเนินการโดยเก็บข้อมูลความเร็วลมและทิศทางของกระแสลม จากพื้นที่อาคารกรณีศึกษาในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จากนั้นวิเคราะห์ข้อมูลความเร็วลมในพื้นที่ใต้ถุนอาคารกรณีศึกษา ซึ่งพบว่าอาคารที่มีความสูงมากกว่า 6 ชั้น มีค่าความเร็วลมมากกว่าสภาวะน่าสบายที่กำหนดไว้ 3.0 m/s ซึ่งรบกวนการใช้งานและทำให้วัสดุที่มีน้ำหนักเบาเริ่มปลิว จากการศึกษาอาคารกรณีศึกษาแล้วได้นำมาสร้างเป็นอาคารจำลองในสัดส่วนอาคาร 1:1, 1:2, 1:3 และ 1:4 ในระดับความสูง 4 ชั้น 8 ชั้น 12 ชั้น และ 20 ชั้น และใช้โปรแกรม Computation Fluid Dynamic หรือ CFD ซึ่งศึกษาผลกระทบต่อผู้ใช้พื้นที่ใต้ถุนอาคารสูงโดยใช้ความเร็วลมเฉลี่ยของกรุงเทพมหานครที่ 1.7 m/s จากการจำลองสภาพดังกล่าวค่าความเร็วลมเฉลี่ยในพื้นที่ใต้ถุนอาคารที่มีความสูงตั้งแต่ 6 ชั้น มีค่าความเร็วลมมากกว่าสภาวะน่าสบายที่กำหนด และอาคารที่มีปัญหามากที่สุดคืออาคารที่มีสัดส่วน 1:2 จากข้อมูลดังกล่าวได้นำไปศึกษาแนวทางการออกแบบ 4 แนวทางคือ การใช้แผงดักลม 1 ด้าน และ 2 ด้าน ที่ขนานกับอาคารตามแนวยาวเพื่อควบคุมทิศทางและความเร็วลม การใช้แนวต้นไม้ที่มีความหนาแน่น 50% และการปรับปรุงภูมิทัศน์ จากการจำลองสภาพกับอาคารจำลองสัดส่วน 1:2 ทำให้ทราบว่าอาคารการใช้แผงดักลมร่วมกับแนวต้นไม้ มีประสิทธิภาพในการลดความเร็วลมมากที่สุดคือ 43% จากผลการศึกษาสามารถสร้างแนวทางในการออกแบบดังนี้ อาคารที่มีความสูงตั้งแต่ 6-10 ชั้น ควรติดตั้งแผงดักลมความกว้าง 1 เท่าของความสูงพื้นที่ใต้ถุนอาคารทั้ง 2 ด้าน ขนานตามแนวยาวเพื่อปรับให้กระแสลมอยู่ในสภาวะน่าสบาย อาคารสูง 12 ชั้น จำเป็นต้องใช้แนวต้นไม้ที่ความหนาแน่น 50% เพื่อชะลอความเร็วลมร่วมกับแผงดักลมกว้าง 1 เท่า ของความสูงพื้นที่ใตถุนอาคารและอาคารความสูงมากกว่า 12 ชั้นควรติดตั้งแผงดักลมทั้ง 2 ด้าน ขนานตลอดแนวอาคารเพื่อควบคุมทิศทางและกระแสลมในพื้นที่ใต้ถุนอาคาร โดยสร้างแนวต้นไม้ที่มีระยะห่างจากอาคารไม่เกิน 1.5 เท่าของความสูงใต้ถุนอาคาร และควรสร้างแนวต้นไม้ 2 แนวสลับแถวเพื่อลดความเร็วลมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น