แนะนำการสร้างบ้านป้องกันแผ่นดินไหว… ภัยธรรมชาติใกล้ตัว ที่คนไทยทุกคนควรรู้ไว้

เมื่อวานนี้ (5 พฤษภาคม 2557) เกิดแผ่นดินไหวขึ้น โดยรายงานข่าวจากหน่วยงานภาครัฐแจ้งว่าจุดศูนย์กลางอยู่ที่ ต.ทรายขาว อ.พาน จ.เชียงราย ความลึก 7 กิโลเมตร มีความแรงขนาด 6.3

ซึ่งทำให้ประชาชนที่อยู่ในเขตภาคเหนือตอนบนสามารถรับรู้แรงสั่นสะเทือนได้เกือบทั้งหมด รวมถึงประชาชนในกรุงเทพมหานครที่อยู่ตามตึกสูงด้วย หลังจากนั้นก็มีอาฟเตอร์ช็อคกว่าร้อยครั้ง (ตามรายงานอย่างเป็นทางการนะครับ)

แน่นอนว่าเราปฏิเสธไม่ได้ว่าแผ่นดินไหวเป็นเรื่องใกล้ตัวของเรา และเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ต้องเอามาคำนึงถึงเมื่อจะสร้างบ้านหรืออาคารต่างๆ อาคารยุคใหม่จึงต้องออกแบบให้รองรับแผ่นดินไหวได้ ทางในบ้านเลยขอเอาข้อมูลดีๆมาฝากกันครับ

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับหน่วยวัดแผ่นดินไหวก่อน (คลิกที่ภาพเพื่อชมภาพใหญ่นะครับ)

เสริม: แผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดที่เคยเกิดขึ้น คือ แผ่นดินไหวในประเทศชิลี ที่เมืองวัลดิเวีย พ.ศ. 2503 ซึ่งสามารถวัดความรุนแรงได้ 9.5 ริกเตอร์

สำหรับในประเทศไทยเรา เคยมีประวัติการเกิดแผ่นดินไหวในระดับ 5-6 อยู่เป็นประจำ โดยมีรอยเลื่อนที่สำคัญสองแห่งคือ รอยเลื่อนแม่ทา และรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ ขณะที่รอยเลื่อนอื่นๆซึ่งพาดผ่านประเทศไทย ลองดูตามภาพเลยนะครับ

แม้จะเคยเกิดขึ้นมาหลายครั้ง แต่เมื่อวานนี้นับว่ารุนแรงที่สุดคือ 6.3 เพราะฉะนั้นอาคารยุคใหม่จึงมักจะตั้งระดับความรุนแรงที่รับได้ไว้ประมาณระดับ 7 ซึ่งเป็นระดับที่เห็นว่าเหมาะสมที่สุดนั่นเอง

เรามาดูประวัติการออกแบบอาคารป้องกันแผ่นดินไหวกันก่อนนะครับ เนื่องจากการเก็บข้อมูลกว่า 30 ปี ในช่วงปี 1963-1993 พบว่า อาคารที่ใช้ระบบผนังแรงเฉือนต้านแรงด้านข้าง สามารถรับมือกับแผ่นดินไหวได้ดี และยืนอยู่ได้แม้อาคารอื่นๆจะพังลง

ซึ่งพอสังเกตว่าอาคารรูปแบบนี้สามารถรับมือได้ดีกว่าอาคารอื่นอย่างเห็นได้ชัด วิศวกรก็เลยสนใจในจุดนี้ และประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวก็ฟื้นปูและสร้างอาคารใหม่ให้รองรับแรงได้มากยิ่งขึ้น ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือในประเทศชิลี

นอกจากนี้แล้ว อาคารทั่วไปที่ไม่ได้รับการออกแบบอย่างมีมาตรฐานและตามหลักการ ก็มักจะเป็นสิ่งก่อสร้างแรกๆที่พังทลายลงมาก่อนแม้จะมีแผ่นดินไหวไม่แรงมาก แม้จะมีขนาดแผ่นดินไหวเพียง 4-5 เท่านั้น

การออกแบบให้มีมาตรฐานและแข็งแรง ตัวอย่างเช่น ยึดรั้งชิ้นส่วน อย่าง เสากับฐานราก เสากับคาน ออกแบบเสาให้แข็งแรงมีขนาดโตพอ ยึดโยงส่วนอาคารกันโย้ และข้อต่อต่างๆให้แข็งแรง รวมถึงมีวิศวกรควบคุมให้เป็นไปตามมาตรฐาน

เนื่องจากแ่ฃผ่นดินไหวไม่ใช่ภัยไกลตัว ในปี 2550 ก็เลยมีการออกแบบกฎกระทรวงออกมาโดยบังคับให้อาคารต้องสามารถรองรับแผ่นดินไหวได้ แบ่งออกเป็น 3 พื้นที่คือ

1. กรุงเทพมหานครและปริมณฑล รวม 5 จังหวัด

2. จังหวัดในภาคเหนือและตะวันตก ได้แก่ จังหวัดเชียงราย จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดตาก จังหวัดน่าน จังหวัดพะเยา จังหวัดแพร่ จังหวัดแม่ฮ่องสอน จังหวัดลำปาง จังหวัดลำพูน และจังหวัดกาญจนบุรี รวม 10 จังหวัด

3. จังหวัดทางภาคใต้ ได้แก่ จังหวัดกระบี่ จังหวัดชุมพร จังหวัดพังงา จังหวัดภูเก็ต จังหวัดระนอง จังหวัดสงขลา และจังหวัดสุราษฎร์ธานี รวม 7 จังหวัด

ก่อนการสร้างบ้านให้ป้องกันแผ่นดินไหว วิศวกรจะต้องพิจารณาพื้นที่ สภาพดินในเขตนั้น รวมถึงรูปแบบของอาคาร เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดวิบัติในรูปแบบต่างๆนั่นเอง

โครงสร้างที่ดี ควรจะวางตำแหน่งเสาให้มีความสมมาตรในแกนหลักทั้งตามยาวและตามขวางของอาคาร หากเป็นอาคารสูง ควรมีกำแพงรับแรงเฉือนหลายชิ้น วางในตำแหน่งที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอตลอดผังอาคาร โดยไม่กระจุกตัวอยู่ในบริเวณเดียว

ทิศทางการวางแนวผนัง ควรหันด้านยาวของผนังให้สามารถรับแรงด้านข้างจากแผ่นดินไหวได้ทั้งสองทิศทางทั้งตามยาวและตามขวางของอาคาร ดังตัว อย่างอาคารที่มีการจัดวางตำหน่งเสาและกำแพงรับแรงเฉือนที่ดี

จากรูปแบบของอาคารที่เหมาะสมแล้ว ความแข็งแรงของโครงสร้างก็เป็นสิ่งสำคัญ เสา นอกจากจะรับน้ำหนักบรรทุกปกติ ซึ่งเป็นน้ำหนักของอาคารและน้ำหนักบรรทุกจรตามการออกแบบทั่วไปแล้ว เสาจะต้องมีกำลังรับน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นในขณะเกิดแผ่นดินไหว

เสายังต้องต้านทานแรงเฉือนจากแรงแผ่นดินไหวที่กระทำทางด้านข้างต่อเสาได้ และจะต้องมีขนาดหน้าตัดใหญ่พอที่จะไม่เคลื่อนตัวมากจนเกินข้อกำหนดในกฎหมาย

เมื่อเปรียบเทียบขนาดเสา กับอาคารทั่วไปแล้ว เสาอาคารต้านทานแผ่นดินไหว จะมีขนาดใหญ่กว่า และมีปริมาณเหล็กเสริมตามยาวของเสามากกว่า เพื่อรับน้ำหนักบรรทุกและการดัดตัวที่เพิ่มมากขึ้นรวมทั้งต้านการเคลื่อนที่ทางด้านข้างด้วย

สิ่งที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ การเสริมเหล็กให้โครงสร้างมีความเหนียวพอเพียงในการต้านทานแรงแผ่นดินไหว โดยการจัดปริมาณการเสริมเหล็กตามยาวและเหล็กปลอกที่โอบรัดรอบเหล็กเสริมตามยาวของเสาและคานให้พอเพียง

ตัวอย่างบ้านป้องกันแผ่นดินไหวในประเทศญี่ปุ่น

สถาปนิก Makoto Takei และ Chie Nabeshima ได้สร้างบ้านที่เรียกว่า “Rahmen”  โดยโครงบ้านฝังตัวอยู่ในแผ่นคอนกรีตและประกอบด้วยเสาไม้จำนวนมากซึ่งทำ หน้าที่พยุง “วงแหวน”  ที่มีถึง 10 วง และติดตั้งห่างกันเป็นระยะ

แต่ละระยะก็จะติดกระจก ที่ทำหน้าที่เป็นผนังอาคารไปในตัว มีความยืดหยุ่นสูง สามารถโค้งงอและแกว่งไกวในลักษณะคล้ายๆ กับการแกว่งไกวของต้นไม้ยามต้องแรงลมที่พัดกระโชกแรงๆ

ตัวอย่างบ้านป้องกันแผ่นดินไหวในประเทศสหรัฐอเมริกา

วิศวกรสหรัฐออกแบบบ้านทนแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้ถึง 6.7 ริคเตอร์ ติดโช้คอัพใต้บ้านเทียบเท่าโช้คอัพรถ 20 คันรวมกันเพื่อกระจายแรงสะเทือน ซึ่งปกติแล้วจะใช้กับอาคารสูงและสะพาน

ทีมวิจัยได้ทำการทดสอบโดยนำบ้านตัวอย่างที่สร้างไว้มาตั้งบนเครื่องจำลอง แผ่นดินไหว โดยใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่เกิดในรัฐแคลิฟอร์เนียเมื่อสิบกว่าปีก่อนมาทดสอบ พร้อมยังทดสอบกับอาฟเตอร์ช็อคที่ตามมาด้วย

บ้านป้องกันแผ่นดินไหวในประเทศไทย

ปัจจุบันในประเทศไทยนั้นมีผู้รับเหมาหลายรายที่นำเสนอบ้านป้องกันแผ่นดินไหว มาเป็นตัวเลือกของคนที่มีงบประมาณสูงขึ้นมาเล็กน้อย และอยากจะได้ความปลอดภัยพร้อมกับความสบายใจในการอยู่อาศัย

เท่าที่เห็นจะสามารถรองรับแรงสั่นสะเทือนได้สูงถึงระดับ 7  เพราะฉะนั้นเราก็คงจะมั่นใจได้ระดับหนึ่ง แต่สุดท้ายแล้วขึ้นชื่อว่าธรรมชาติไม่มีอะไรแน่นอน การเรียนรู้วิธีรับมือเมื่อเกิดแผ่นดินไหว จึงเป็นสิ่งที่คนไทยทุกคนควรศึกษาไว้ให้ดีเลยครับ….

ที่มา: kahakarn, tumcivil, wiki, thaihomeonline