เปลี่ยนอาคารให้เป็นเครื่องกรองอากาศของเมือง! ม.ธรรมศาสตร์ แนะ 3 เทคนิคทางสถาปัตย์ จัดสร้างอาคารอย่างไรให้ปลอดภัยจากฝุ่น PM 2.5

ฝุ่น PM 2.5 เป็นวิกฤติด้านสิ่งแวดล้อมและสาธารณสุขที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพกายและใจของประชาชน โดยเฉพาะในเขตเมืองใหญ่ที่เต็มไปด้วยแหล่งกำเนิดมลพิษมากมาย ขณะที่มาตรการควบคุมฝุ่น เช่น การลดการใช้รถยนต์หรือการควบคุมโรงงานอุตสาหกรรมอาจต้องใช้เวลาและการปรับตัวในระยะยาว ซึ่งยังไม่ทันกับการแก้ปัญหาและลดข้อกังวลให้กับทุกภาคส่วนได้

มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ในฐานะสถาบันที่มุ่งเน้นการพัฒนาคุณภาพชีวิตอย่างรอบด้าน จะพาไปเจาะลึกแนวทางที่ช่วยสร้างเกราะคุ้มฝุ่นและสร้างความมั่นใจการดำเนินชีวิตในระยะยาวได้ โดยเป็นมุมมองเชิงสถาปัตยกรรม "โครงสร้างอาคารอัจฉริยะ" จาก ผศ. ดร.จิฐิพร วงศ์วัชรไพบูลย์ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการผังเมือง ม.ธรรมศาสตร์ ที่จะมากระตุ้นและกระตุกแนวคิดการออกแบบทางสถาปัตย์ในไทยให้ดีและรักษ์โลกกว่าที่เคย

• สถาปัตยกรรมศาสตร์และการออกแบบโครงสร้างที่ดีมีบทบาทสำคัญในการช่วยกรองฝุ่นละออง

ผศ. ดร.จิฐิพร กล่าวว่า การออกแบบอาคารที่สามารถช่วยบรรเทาผลกระทบจากฝุ่นเป็นแนวทางสำคัญที่สถาปนิกและวิศวกรควรให้ความสำคัญ และหนึ่งในหลักการเชิงโครงสร้างที่ช่วยลดปริมาณฝุ่นในอากาศคือการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในอาคาร โดยพบว่าไอน้ำในอากาศในปริมาณที่สูงจะช่วยลดการลอยตัวของฝุ่นละออง และอุณหภูมิที่ต่ำลงเล็กน้อยจะช่วยให้ฝุ่นตกตะกอนได้เร็วขึ้น ดังนั้น การออกแบบที่สามารถรักษาสมดุลของอุณหภูมิและความชื้นจะเป็นปัจจัยที่ช่วยลดฝุ่นละอองภายในอาคารได้

การออกแบบฟาซาด (Facade) หรือเปลือกอาคารเป็นเกราะแรกที่ช่วยกรองฝุ่นละอองและลดการกระจายของมลพิษทางอากาศได้ ซึ่งฟาซาดที่โปร่งและสามารถระบายอากาศได้ดีจะช่วยป้องกันไม่ให้ฝุ่นสะสมในพื้นที่อาคารมากเกินไป นอกจากนี้ ฟาซาดอาคารแบบกรองฝุ่น (Breathable Facade) ใช้ผนังที่มีโครงสร้างโปร่งและวัสดุกรองฝุ่นเพื่อดักจับฝุ่นละอองก่อนเข้าสู่ภายใน เช่น การใช้วัสดุกรองอากาศแบบละเอียด หรือการติดตั้งแผงกั้นฝุ่นที่มีประสิทธิภาพ จะช่วยลดปริมาณฝุ่นที่เข้าสู่พื้นที่ภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน

"การออกแบบระบบกรองอากาศอาคาร เป็นปัจจัยสำคัญที่ไม่ควรมองข้าม เพราะการติดตั้งระบบปรับอากาศที่ติดตั้งตัวกรอง HEPA หรือ Electrostatic Precipitator เพื่อดักจับฝุ่น PM2.5 ในอัตราที่เหมาะสมต่อพื้นที่ใช้สอย จะช่วยให้คุณภาพอากาศภายในอาคารดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ การใช้ตัวกรองดักจับฝุ่นด้วยไฟฟ้าสถิต จะช่วยลดปริมาณฝุ่นที่ลอยอยู่ในอากาศได้มากขึ้น การหมุนเวียนอากาศที่ดีภายในอาคารก็เป็นอีกปัจจัยที่ช่วยลดการสะสมของมลพิษ โดยการออกแบบให้มีช่องเปิดสำหรับระบายอากาศ หรือการใช้ระบบไหลเวียนอากาศแบบควบคุมจะช่วยให้อากาศบริสุทธิ์ไหลเวียนได้อย่างต่อเนื่อง

อีกทั้งการออกแบบอาคารให้เหมาะสมกับทิศทางลมตามธรรมชาติ สามารถช่วยพัดพาฝุ่นออกจากตัวอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ การวางตำแหน่งของช่องเปิด หน้าต่าง และทิศทางของการไหลเวียนอากาศให้สัมพันธ์กับทิศทางลมในพื้นที่ จะช่วยลดการสะสมของฝุ่นในอาคาร อีกทั้งยังช่วยลดภาระการทำงานของระบบกรองอากาศภายในอีกด้วย"

• ต้นไม้ไม่ได้มีไว้แค่ตกแต่ง แต่ยังช่วยดูดซับมลพิษทางอากาศได้จริง

การนำพื้นที่สีเขียวเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบอาคาร ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความสวยงามและความร่มรื่น แต่สามารถดูดซับมลพิษและปรับปรุงคุณภาพอากาศ โดยเฉพาะ Green Wall หรือกำแพงสีเขียว ที่เป็นระบบปลูกต้นไม้แนวตั้งภายในหรือภายนอกอาคาร ซึ่งพืชที่ใช้ใน Green Wall เช่น เฟิร์น พลูด่าง และเดหลี สามารถช่วยดักจับฝุ่นละอองขนาดเล็ก รวมถึง PM2.5 ได้ในระดับหนึ่ง ทั้งยังช่วยเพิ่มออกซิเจนและลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศได้ อย่างไรก็ตาม การออกแบบ Green Wall ต้องคำนึงถึงโครงสร้างการจัดวางให้เหมาะสม หากติดตั้งแบบหนาแน่นหรือไม่เว้นช่องระบายอากาศที่ดี อาจทำให้เกิดการสะสมของฝุ่นแทนที่จะเป็นการกรอง ส่งผลให้คุณภาพอากาศในพื้นที่ใกล้เคียงไม่ดีขึ้นตามที่คาดหวัง

นอกจาก Green Wall แล้ว Sky Garden หรือสวนลอยฟ้า ก็เป็นอีกแนวทางหนึ่งที่ช่วยปรับสมดุลคุณภาพอากาศในอาคาร โดยจะช่วยลดอุณหภูมิ ลดความร้อนสะสม และเพิ่มความชื้นในอากาศ ส่งผลให้ปริมาณฝุ่นละอองลดลง ทั้งนี้ การจัดวางพื้นที่ใช้งานใน Sky Garden ควรคำนึงถึงผลกระทบต่อฝุ่น หากมีการจัดวางพื้นที่นั่งเล่นหรือทางเดินไว้ใต้แนวต้นไม้โดยตรง อาจทำให้ฝุ่นที่สะสมบนใบไม้ร่วงลงมายังพื้นที่ด้านล่าง การออกแบบที่ดีจึงต้องมีการเว้นระยะที่เหมาะสมและวางแผนทิศทางลมให้ช่วยพัดพาฝุ่นออกไปแทนที่จะสะสมอยู่ภายในอาคาร

• วัสดุก่อสร้างผนึกนวัตกรรมเทคโนโลยีสมัยใหม่เสริมการดูดซับและกรอง PM2.5 ในการออกแบบอาคาร

นอกจาก Green Wall อีกหนึ่งนวัตกรรมที่น่าสนใจคือ วัสดุกรองอากาศที่สามารถติดตั้งในระบบโครงสร้างอาคาร เช่น แผ่นกรองอากาศในผนังอาคาร (Activated Carbon Panel) ที่สามารถดูดซับฝุ่นและสารพิษจากอากาศ ที่ทำจากคาร์บอนหรือถ่านกัมมันต์ ซึ่งมีความสามารถในการดูดซับฝุ่นและสารพิษในอากาศได้ดี โดยสามารถนำไปติดตั้งร่วมกับระบบระบายอากาศในอาคารเพื่อช่วยลดปริมาณ PM2.5 ที่เข้าสู่ภายใน นอกจากนี้ ในกลุ่มวัสดุก่อสร้างยังมี คอนกรีตดูดซับมลพิษ ที่ผสมสารเคมีพิเศษเพื่อดูดซับ NOx และฝุ่นละอองจากอากาศ ซึ่งถูกพัฒนาให้มีโครงสร้างรูพรุนแบบไมโครหรือวัสดุเคลือบนาโน (Nano-coating Materials) เช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO?) ที่สามารถสลายฝุ่นละอองเมื่อสัมผัสแสงแดดและไอน้ำในอากาศ แม้ว่าเทคโนโลยีนี้ยังไม่แพร่หลายในประเทศไทย แต่ถือเป็นนวัตกรรมที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ในอนาคต เพราะวัสดุก่อสร้างเหล่านี้ช่วยเสริมแนวทางการออกแบบอาคารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ผศ. ดร.จิฐิพร ฉายภาพให้เห็นเพิ่มเติมว่าหลายประเทศทั่วโลก มีการออกแบบอาคารให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสามารถช่วยบรรเทาปัญหามลพิษทางอากาศได้จริง ที่โดดเด่นเช่น "Bosco Verticale" ในอิตาลี ซึ่งเป็นอาคารสูงที่มีการปลูกต้นไม้กว่า 900 ต้น และพืชพรรณนานาชนิดรวมกว่า 20,000 ต้น บนระเบียงของอาคาร การออกแบบนี้ช่วยลดอุณหภูมิภายในอาคาร กรองฝุ่นละออง และลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเมือง ขณะที่ประเทศเนเธอร์แลนด์มี "The Edge" อาคารสำนักงานที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นอาคารที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในโลก ก็ถูกออกแบบมาให้ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยการควบคุมคุณภาพอากาศภายในผ่านระบบเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ปรับปริมาณอากาศหมุนเวียนให้เหมาะสมกับจำนวนคนที่อยู่ภายในอาคาร ซึ่งช่วยลดปริมาณฝุ่นที่สะสมและอากาศดีที่ขึ้น

ส่วนในประเทศไทยก็มีแล้ว เช่น "อาคารอุทยานเรียนรู้ป๋วย 100 ปี" มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ต้นแบบของอาคารที่ใช้แนวคิด "หลังคาสีเขียว" ในสถานศึกษา โดยพื้นที่สีเขียวบนหลังคาช่วยลดความร้อนและดักจับฝุ่นละอองได้ ขณะเดียวกัน ภายในอาคารก็มีการติดตั้งระบบกรองอากาศที่ร่วมพัฒนากับ SCG เพื่อช่วยลด PM2.5 และเพิ่มคุณภาพอากาศสำหรับผู้ใช้อาคาร ที่สำคัญเทคโนโลยีการกรองอากาศนี้ยังสามารถประยุกต์นำไปใช้ในรูปแบบที่พกพาได้ เช่น ระบบกรองอากาศในรถยนต์และเชื่อมต่อกับแอปพลิเคชัน โดยผู้ขับขี่สามารถกรองอากาศได้แม้จะอยู่บนท้องถนน แนวทางการออกแบบเหล่านี้สะท้อนให้เห็นว่าการบูรณาการสถาปัตยกรรมกับเทคโนโลยีสามารถช่วยแก้ปัญหามลพิษทางอากาศได้อย่างเป็นรูปธรรมและมีประสิทธิภาพ

ผศ. ดร.จิฐิพร ทิ้งท้ายว่า แม้ว่าการออกแบบอาคารจะช่วยบรรเทาปัญหาฝุ่นละอองได้บางส่วน แต่สุดท้ายแล้ว มาตรการจากภาครัฐและความร่วมมือของประชาชนก็ยังเป็นสิ่งสำคัญ หากมีการออกกฎหมายควบคุมการออกแบบอาคารให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม กำหนดโซนต้นไม้กันฝุ่น (Green Buffer Zone) ระหว่างเขตอุตสาหกรรมและพื้นที่พักอาศัย จัดการแนวอาคารและทิศทางลมเมือง (Urban Ventilation Corridors) และบังคับใช้มาตรฐานการก่อสร้างที่ช่วยลดฝุ่นอย่างจริงจัง เราก็อาจได้เห็นเมืองที่อากาศสะอาดขึ้น และคุณภาพชีวิตของประชาชนดีขึ้นกว่าเดิม

"สถาปัตยกรรมไม่ใช่แค่เรื่องของความสวยงามอีกต่อไป แต่คือเครื่องมือสำคัญในการต่อสู้กับมลพิษทางอากาศ เพื่ออนาคตที่ยั่งยืนของทุกคน"

นับเป็นอีกเรื่องดีที่เชื่อว่าหลาย ๆ คนอาจไม่เคยรู้ และมั่นใจว่าในอนาคตการออกแบบสถาปัตย์เพื่อลดวิกฤตทางสิ่งแวดล้อมจะถูกให้ความสำคัญตั้งแต่ในกระบวนการแรกเริ่ม ไปจนถึงขั้นการจัดสร้างอาคาร ส่งต่อไปสู่การอยู่อาศัยที่ได้ทั้งความมั่นใจและคุณภาพชีวิตที่ดีในระยะยาว

• ข่าวสถาปัตยกรรม
• ข่าวธรรมศาสตร์
• ข่าวเทคนิค
• ข่าวต้นแบบ
• ข่าวฝุ่น