ตึกระฟ้าพลังงานลม นวัตกรรมแห่งสถาปัตยกรรมยุคอนาคต "Bahrain World Trade Center"

สถาปนิกผู้หนึ่งที่มีแนวคิดกว้างไกล ซึ่งเป็นแนวคิดที่เขาจะต้องต่อสู้เพื่อให้ได้มันมา

เพื่อใช้กับตึกที่เขาออกแบบ "Bahrain World Trade Center"

ตึกระฟ้าแห่งนี้ตั้งอยู่ริมชายฝั่งของอ่าวเปอร์เซีย ในเมืองหลวง อัล มานามา ประเทศบาห์เรน  ตึกนี้ไม่ได้แข่งขันด้วยความโดดเด่นเรื่องความสูง หรือความสวยงามดั่งเช่นอาคารอื่น แต่โดดเด่นด้วยเรื่องพลังงานทดแทน ซึ่งมันอาจจะเป็นตึกสูงระฟ้าแห่งแรกของโลกที่ใช้พลังงานทดแทน ด้วยพลังงานลมจากธรรมชาติ ซึ่งเป็นพลังงานสะอาด

Shaun Killa  (หัวหน้าสถาปนิกจาก Atkins Architecture) คือสถาปนิกเจ้าของแนวความคิดนี้

เขาได้ศึกษาเรื่องพลังงานลมมาอย่างยาวนาน อีกทั้งเขายังเป็นนักแล่นเรือใบจึงทำให้เขาอ่านทิศทางลมได้เป็นอย่างดี ซึ่ง Shaun Killa  พยายามมองหาโอกาสที่จะใช้มันในการสร้างตึกของเขา นั่นก็คือ "Bahrain World Trade Center" ตึกที่สามารถสร้างพลังงานทดแทนใช้เองด้วยพลังงานสะอาดจากธรรมชาติ ด้วยการใช้ นวัตกรรมกังหันลมบนอาคารสูง

ความท้าทายที่น่าหนักใจ ในการทำ Concept Design ให้กลายเป็นความจริง

ก็คือ จะติดตั้งใบพัดกังหันลมอย่างไรในแนวตั้งที่ต้องซ้อนกันในระดับที่ต่างกัน ให้หันหน้าเข้าหาลมได้โดยไม่มีอะไรมาขัดจังหวะการหมุนที่ต่อเนื่อง เพราะการหมุนที่สม่ำเสมอ ต่อเนื่อง จะทำให้ ใบพัดหมุนเร็ว ยิ่งเร็วได้มากเท่าใด ก็จะยิ่งผลิตพลังงานได้มากเท่านั้น

สถาปนิกแก้ปัญหานี้ โดยออกแบบให้ตัวอาคารมีลักษณะแบบเรือใบขนาดใหญ่

โดยมีโครงสร้างพิเศษที่คล้ายสะพานเชื่อมตึกทั้งสองเข้าหากัน  และมีใบพัดกังหันลมอยู่ติดตั้งตรงกลางสะพานระหว่างตึก 3 จุด โดยใช้รูปร่างของตึกนำพากระแสลมพัดเข้าไปในเส้นทางของตำแหน่งกังหันลม ด้วยลักษณะที่เรียวของตึกจะช่วยให้กระแสลมแรงพัดไปยังกังหันตัวที่อยู่ด้านล่าง ส่วนลมที่แรงน้อยจะถูกบังคับทิศทางให้พัดไปที่กังหันตัวที่อยู่ด้านบน ทำให้การหมุนของกังหันทั้ง 3 สามารถหมุนได้ในอัตราที่สม่ำเสมอ ด้วยความเร็วที่เท่าๆกัน ซึ่งจะทำให้สร้างพลังงานไฟฟ้าได้เท่ากัน นับเป็นแนวคิดที่อัจฉริยะแห่งยุค

การสร้างตึกแบบนี้ถือเป็นงานที่ท้าทายสำหรับวิศวกร เพราะไม่มีใครคิดว่ามันจะสร้างได้

เนื่องจากกังหันลมถูกสร้างขึ้นมาให้ใช้ในพื้นที่โล่งที่ไม่ใช่ใจกลางเมืองแบบนี้ ซึ่งทำให้ทีมผู้ออกแบบกังวลใจค่อนข้างมาก จนเวลาล่วงเลยผ่านไปถึง 6 เดือน ถึงจะได้วิศวกรผู้ผลิตกังหันลมจากประเทศเดนมาร์คที่ตอบรับจะทำโปรเจคอันท้าทายนี้  ซึ่งวิศวกรก็ได้ทดลองทิศทางกระแสลมที่จะกระทำกับใบพัดกังหันลมทันทีในอุโมงค์ลม เพื่อคำนวณหาทิศทางที่ลมจะปะทะกับใบพัดกังหันลมที่แรงที่สุด เพื่อที่กังหันลมจะสร้างพลังงานไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอ และไม่ต่ำกว่า 15% ของการสร้างพลังงานทั้งหมดของตึก และต้องมีความปลอดภัยในระดับสูง

ความท้าทายทางโครงสร้างด้านวิศวกรรม ที่ไม่เหมือนตึกระฟ้าทั่วไปในโลก

สะพานน้ำหนัก 68 ตัน  ที่เชื่อมระหว่างตึกทั้งสอง 3 จุด ซึ่งเป็นจุดที่ต้องติดตั้งใบพัดกังหันลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 13เมตร เข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่กึ่งกลางสะพาน  นับเป็นจุดที่ต้องมีความปลอดภัยสูง ตัวสะพานจึงถูกออกแบบให้เป็นตัว V เอียงหลังไป 1 เมตร เพื่อเลี่ยงการโดนใบพัดตีเข้ากับสะพานจนได้รับความเสียหายในวันที่สภาพอากาศเลวร้ายของบาห์เรน ดังนั้นเพื่อป้องกันการร่วงหลุดของใบพัดกังหันจึงมีขั้นตอนป้องกันความปลอดภัยอยู่ 2 ระดับ ระดับแรกคือ ร้อยเส้นเหล็กเข้ากับชิ้นส่วนใบพัดทุกชิ้น  ซึ่งเมื่อชิ้นส่วนใบพัดหลุดเส้นเหล็กจะทำหน้าที่ดึงชิ้นส่วนชิ้นนั้นเอาไว้ไม่ให้ตกลงมา ส่วนระดับที่ 2 ระบบจะฉุดให้ตัวใบพัดกังหันหยุดการทำงานทันที เมื่อใบพัดมีความเสียหายที่สูงขึ้น

การใช้วัสดุที่ช่วยลดการใช้พลังงาน

นอกจากการใช้พลังงานสะอาด อย่างการนำเอาพลังลมธรรมชาติมาผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว การเลือกใช้วัสดุ และการออกแบบอาคารให้เก็บอุณหภูมิ และป้องกันความร้อนอันหฤโหดของดินแดนอาหรับก็ช่วยลดการใช้พลังงานได้มากเช่นกัน โดยสถาปนิกเลือกใช้ผนังกระจกหนา 2 ชั้น แบบเคลือบสี จะช่วยลดการดูดซับความร้อน ถึง 85 % เลยทีเดียว รวมถึงการใช้ระบบปรับอากาศที่มีประสิทธิภาพ ที่เหมาะกับลักษณะภูมิอากาศแบบอาหรับ ตึกแห่งจึงกลายเป็นตึกระฟ้าที่ใช้พลังงานเพียงครึ่งเดียว เมื่อเทียบกับตึกระฟ้าทั่วไปที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน

เมื่อทุกอย่างเสร็จสมบูรณ์ใบพัดกังหันลมจะหมุนได้ 38 รอบ/นาที  กังหันที่หมุนอยู่บนตึกแห่งนี้ คือ พลังงานสะอาดซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 1,300 เมกกะวัตต์ในแต่ละปี

ซึ่งทุกอย่างเกิดขึ้นจากแนวคิดของสถาปนิกคนหนึ่ง ที่มีชื่อว่า Shaun Killa  

และความฝันที่จะเป็นตึกระฟ้าแห่งแรกของโลกที่ใช้พลังงานธรรมชาติได้ปรากฏเป็นจริงขึ้นมาแล้ว

สำหรับ "Bahrain World Trade Center"

สารคดีการสร้างตึกบาห์เรนเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ ตึกระฟ้าที่อาศัยพลังงานลม

#Wazzadu #TipsToolForArchitect #bahrainworldtradecenter #bahrain #Atkins #ShaunKillaArchitect #สถาปัตยกรรม #ArchitectureDesign #INSPIRESPECTIVE