Quake Absorbing House by the Air

Quake Absorbing House by the Air

โดย ภก.ดร. ชุมพล ธีรลดานนท์
นิตยสารผู้จัดการ 360 องศา( พฤษภาคม 2553)

กลับสู่หน้าหลัก

เบื้องหลังความสำเร็จของธุรกิจรับสร้างบ้านที่ไม่หวั่นแผ่นดินไหวในญี่ปุ่น ก็คืออุปกรณ์ช่วยที่ติดตั้งอยู่ใต้พื้นบ้านซึ่งเป็นราวกับของวิเศษจากกระเป๋ามิติที่ 4 ของโดราเอมอนที่สูบอัดอากาศขึ้นมาปกป้องบ้านเรือนในขณะเกิดแผ่นดินไหวได้อย่างมหัศจรรย์

สถิติโดยประมาณของอุบัติการณ์การเกิดแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นที่รายงานโดย Japan Meteoro-logical Agency (JMA) วัดได้ 1,600 ครั้งต่อปีหรือ ราว 4-5 ครั้งต่อวัน ซึ่งแผ่นดินไหวที่เครื่องตรวจจับสามารถบันทึกได้ส่วนใหญ่มีแรงสั่นสะเทือนใน ระดับต่ำที่ร่างกายมนุษย์ไม่รู้สึกแต่ในขณะเดียวกันโอกาสของความเป็นไปได้ ต่อการเกิดแผ่นดินไหวในระดับรุนแรงที่ก่อความเสียหายทั้งชีวิตและทรัพย์สิน ก็มีอยู่สูงไม่แพ้กัน

ทั้งนี้เนื่องเพราะลักษณะทางภูมิประเทศของญี่ปุ่นอันประกอบด้วยเกาะที่สำคัญ 4 เกาะและหมู่เกาะน้อยใหญ่อีก 6,848 เกาะ ซึ่งทอดตัวอยู่ทางตะวันตกของแนวภูเขาไฟบริเวณรอยต่อของเปลือกโลก ที่เรียกว่า The Ring of Fire ซึ่งเป็นแนวที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่และการชนกันของเปลือกโลก

ธรณีเบื้องล่างของประเทศญี่ปุ่น มีรอยต่อของเปลือกโลกอยู่ถึง 4 แผ่นได้แก่ Pacific Plate ทางตะวันออก, Okhotsk Plate ทางเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือ, Eurasian Plate ทางตะวันตกและ Philippine Sea Plate ทางใต้ (ภาพที่ 1)

ในความเป็นจริงแล้วรอยต่อของ เปลือกโลกดังกล่าวมิได้วางต่อกันอยู่เฉยๆ หากแต่กำลังเคลื่อนตัวช้าๆอย่างมีพลวัต กล่าวคือ Pacific Plate ดันตัวมุดแทรกลงใต้ Okhotsk Plate และ Philippine Sea Plate (ภาพที่ 1 ลูกศรสีแดง) ในขณะที่ Philippine Sea Plate ก็เคลื่อนตัวมุดแทรกลงใต้ Eurasian Plate อีกต่อหนึ่ง (ภาพที่ 1 ลูกศรสีชมพู) ซึ่งความซับซ้อนของเปลือกโลกในบริเวณนี้มีส่วนสัมพันธ์กับกลไกการเกิดแผ่น ดินไหวอยู่ 3 รูปแบบ (ภาพที่ 2) และเป็นมูลเหตุให้มีแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นอย่างต่อเนื่องมา แต่อดีต

แผ่นดินไหวที่เกิดจากแรงเค้นบริเวณขอบรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกมักมี จุดกำเนิดอยู่ใต้มหาสมุทรแปซิฟิกทางฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น พบได้บ่อยและมีระดับความรุนแรงสูง ตัวอย่าง เช่น กรณีของ Great Kanto Earthquake ปี 1923 ความแรง Magnitude (M) 7.9 มีผู้เสียชีวิตประมาณ 140,000 คน, Tonankai Earthquake ปี 1944

ความแรง M 7.9 มีผู้เสียชีวิตประมาณ 1,200 คน

แผ่นดินไหวที่เกิดจากแรงดันภายในแผ่นเปลือกโลกซึ่งเป็นกลไกที่พบน้อยกว่าและส่วนใหญ่มีความรุนแรงต่ำกว่าแผ่นดินไหวแบบแรกแต่บางครั้ง ก็เกิดเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ได้ เช่น Sanriku Earthquake ปี 1933 ความแรง M 8.1 มีผู้เสียชีวิตประมาณ 3,000 คน, Kushirooki Earthquake ปี 1993 ความแรง M 7.5 มีผู้เสียชีวิต 2 คน

แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจากภายใต้ธรณีซึ่งแม้จะมีค่า Magnitude ต่ำแต่สร้างความเสียหายได้ในบริเวณกว้าง เนื่องจากมีจุดกำเนิดใกล้ผิวดิน ดังนั้นในกรณีที่มีค่า M 6.0 ขึ้นไปอาจทำให้เมืองทั้งเมืองพังลงได้ เช่น

Nobi Earthquake ปี 1891 ความแรง M 8.0 มีผู้เสียชีวิต 7,273 คน, Great Hanshin Earthquake ปี 1995 ความแรง M 7.3 มีผู้เสียชีวิตประมาณ 6,400 คน

นอกจากนี้บริเวณที่เรียกว่า Itoigawa-Shizuoka Tectonic Line (ISTL เส้นสีเหลืองในภาพที่ 1) มีความยาวกว่า 100 กิโลเมตรเป็นบริเวณที่มีความเสี่ยงสูงมากต่ออุบัติการณ์การเกิดแผ่นดินไหวในญี่ปุ่น

ในช่วงปี 1994-2008 มีรายงานจำนวนครั้งของแผ่นดินไหวที่ระดับความรุนแรงมากกว่า M 6.0 เกิดขึ้นในญี่ปุ่นราว 22% ของแผ่นดินไหวในระดับเดียวกันซึ่งเกิดขึ้นทั่วโลก

แม้ว่าภูมิประเทศของญี่ปุ่นจะอยู่ในทำเลที่ตั้งที่เผชิญหน้ากับธรณี พิบัติภัยมาโดยตลอดแต่แนวคิดพื้นฐานการดำเนินชีวิตของชาวญี่ปุ่นกลับกลมกลืน และสอดคล้องอยู่กับธรรมชาติซึ่งฝั่งรากลึกมาแต่โบราณกาล ดังเช่นความเชื่อดั้งเดิมที่ว่า การขยับตัวของปลาดุกยักษ์ที่อยู่ใต้ผืนดินทำให้เกิดแผ่นดินไหว

จวบกระทั่งสมัยปฏิรูปเมจิ (ค.ศ.1868-1912) ที่มีการศึกษาวิทยาการสมัยใหม่อย่างจริงจังซึ่งบูรณาการไปเป็นทฤษฎี, มีการวิจัยและพัฒนาองค์ความรู้ทางธรณีวิทยาจนได้ชื่อว่ามีเทคโนโลยีเกี่ยว ข้องกับแผ่นดินไหวที่หลากหลายและก้าวหน้าที่สุดแห่งหนึ่งของโลก

ในปัจจุบันประเทศญี่ปุ่นมีฐานข้อมูลและระบบ เตือนภัยเมื่อเกิดแผ่นดินไหว, Tsunami, ภูเขาไฟระเบิดที่รวดเร็วและแม่นยำ รวมถึงเทคโนโลยีหุ่นยนต์ที่นำมาใช้บรรเทาภัยธรรมชาติ

กฎหมายว่าด้วยมาตรฐานความปลอดภัยของ อาคารฉบับปัจจุบันระบุไว้ว่าอาคารแต่ละแห่งที่ได้รับการอนุญาตให้สร้างขึ้น จะต้องสามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวได้มากกว่าระดับ 6.0 ตามมาตรฐานของ JMA

กระนั้นก็ตามยังไม่เพียงพอที่จะรับประกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงแต่อย่างน้อยที่สุดอาคารของโรงเรียนและโรงพยาบาล ทั่วประเทศญี่ปุ่นซึ่งใช้เป็นสภานที่หลบภัยฉุกเฉินนั้นได้รับการสร้างขึ้น ด้วยงบประมาณสูงเพื่อให้มีความทนทานต่อแผ่นดินไหวที่มีระดับความรุนแรง มากกว่าอาคารทั่วไป 1.5 เท่าตัวตามข้อกำหนดของรัฐบาลญี่ปุ่น

เมื่อเร็วๆ นี้แนวคิดนอกกรอบที่ประยุกต์แรงดันอากาศมาลดแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่พัฒนาขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันแผ่นดินไหวได้จดสิทธิบัตรไว้ทั้งในและนอกประเทศญี่ปุ่น

การทำงานของอุปกรณ์พิเศษนี้จะเริ่มขึ้นหลังจากที่เครื่องตรวจพบแผ่นดิน ไหวที่มีระดับความรุนแรงตั้งแต่ M 3.0 ขึ้นไปซึ่งเครื่องจะส่งเสียงเตือน ภัยเข้าสู่ลำโพงให้คนภายในบ้านทราบพร้อมกับสูบอัดอากาศเข้าสู่อุปกรณ์ดัง กล่าวยกตัวบ้านให้สูงขึ้นจากพื้นดิน 2.5 เซนติเมตร ทำให้บ้านมีสภาพเสมือน ลอยอยู่กลางอากาศในขณะเกิดแผ่นดินไหวช่วยลดแรงสั่นสะเทือนที่ฐานของตัวบ้าน

หลังจากแผ่นดินไหวสงบลงแรงดันอากาศภายในอุปกรณ์จะค่อยๆ ปล่อยออกและนำตัวบ้านกลับสู่ตำแหน่งเดิม ด้วยเหตุนี้จึงสามารถป้องกันการพังทลายของบ้านและปกป้องชีวิตรวมทั้งทรัพย์สินไม่ให้หล่นแตกเสียหาย

กลไกการทำงานของอุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถคำนวณได้โดยสมมุติให้น้ำหนักของบ้านพื้นที่ 250 ตารางเมตรทั้งหลังเท่ากับ 100 ตัน แรงดันอากาศภายในอุปกรณ์จะมีค่าเท่ากับ 0.12 kgf/cm2 หากเทียบกับแรงดันภายในยางรถยนต์ส่วนบุคคลซึ่งมีแรงดันอากาศเฉลี่ย 2.0 kgf/cm2 แล้วพบว่าหลักการของอุปกรณ์นี้อธิบายได้ตามหลักฟิสิกส์พื้นฐาน

นอกจากนี้แบตเตอรี่ของระบบใช้ไฟเพียง 12 โวลต์ซึ่งสามารถทำงานได้แม้ในขณะไฟดับ อีกทั้งยังสามารถตรวจสอบสภาพความพร้อมของอุปกรณ์ ได้ทุกขณะ

กอปรกับกระบวนทัศน์ทางการตลาดที่กำหนด สนนราคาเริ่มต้นของเทคโนโลยีใหม่นี้ไว้ที่ 3.5 ล้านเยน เมื่อเทียบกับราคาโดยเฉลี่ยของการก่อสร้างบ้าน ขนาดพื้นที่ 250 ตารางเมตร หนึ่งหลังในราคา 60 ล้านเยนนั้นประชาชนทั่วไปก็สามารถแบกรับค่าใช้จ่ายในการติดตั้งอุปกรณ์นี้ได้

Quake Absorbing House by the Air นี้ไม่เพียงแต่เปิดมิติใหม่ของธุรกิจอสังหาริมทรัพย์และการรับสร้างบ้านภายในญี่ปุ่นเท่านั้น แต่กำลังกลายเป็นเทคโนโลยีส่งออกชิ้นใหม่ในอนาคตอันใกล้ ที่สามารถขยายไปสู่ลูกค้าทั่วโลกได้โดยเฉพาะในประเทศที่ตั้งอยู่บนแนวของ The Ring of Fire

กลับสู่หน้าหลัก

ผลงานนี้ ใช้สัญญาอนุญาตของครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 3.0 ประเทศไทย