ทำไมแรงลมบนอาคารสูง ถึงมีผลต่อตึกกระจก

เคยสงสัยไหมว่าทำไมอาคารสูงใช้กระจกเหมือนบ้านพักอาศัยทั่วไปได้หรือเปล่า?

 

เพราะเวลาเราเงยหน้ามองตึกสูงระฟ้า ไม่ว่าจะเป็นคอนโดหรูใจกลางเมือง หรืออาคารสำนักงานสุดอลังการ สิ่งที่สะดุดตาที่สุดมักหนีไม่พ้น “กระจก” ที่ห่อหุ้มตึกเหล่านั้น แต่รู้ไหมว่า…กระจกที่ดูเงาวับสวยงามเหล่านี้ไม่ได้ถูกเลือกมาเพื่อความงามอย่างเดียว เพราะ “แรงลม” บนที่สูงมีพลังมากกว่าที่คิด และคือเหตุผลสำคัญที่ทำให้การเลือกกระจกอาคารต้องคิดให้รอบคอบสุด ๆ

สำหรับเจ้าของอาคาร และสถาปนิกที่มีแผนงานกำลังจะสร้าง หรือรีโนเวทตึกสูงระดับ 10 เมตรขึ้นไป จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยแรงลมด้วยเช่นกัน บทความนี้ TYK Glass มีคำแนะนำเกี่ยวกับเรื่องของการรับแรงลม รวมถึงชนิด และความหนากระจกตามข้อกฎหมายจากกฎกระทรวงมหาดไทยที่เคยบัญญัติไว้มาแนะนำ

แรงลมบนอาคารสูงคืออะไร แล้วน่ากลัวแค่ไหน?

แรงลมบนอาคารสูง จริง ๆ แล้วก็คือ แรงดันอากาศที่เกิดจากลมพัดกระทบกับผิวอาคาร แต่สิ่งที่ทำให้น่าสนใจก็คือ…ยิ่งตึกสูง แรงลมก็ยิ่งแรงกว่าบนพื้นดินหลายเท่า และเจ้าลมแรง ๆ นี่แหละ คือคู่ต่อสู้ตัวจริงของ “กระจกอาคาร”

ลองอธิบายให้เข้าใจง่าย ๆ:

• บนพื้นดิน
  

  ลมพัดแล้วเจอสิ่งกีดขวาง เช่น บ้าน ต้นไม้ อาคาร ทำให้แรงลมถูกลดทอนลงไปบ้าง

• บนตึกสูง
  

  ยิ่งสูงขึ้นไป สิ่งกีดขวางยิ่งน้อย → ลมพัดแรงตรง ๆ แบบไม่มีอะไรมาลดกำลัง ทำให้แรงดันบนผิวอาคารเยอะมาก

ทำไมแรงลมถึงเกี่ยวข้องกับกระจก?

หลายคนอาจคิดว่า กระจก = เรื่องของความโปร่งใสและดีไซน์ แต่ความจริงแล้ว กระจกคือเกราะด่านแรกที่รับแรงลมโดยตรง

ถ้าเลือกกระจกผิด: อาจเกิดการบิดงอ แตกร้าว หรือในเคสหนักคือแตกกระจาย เสี่ยงทั้งทรัพย์สินและชีวิต

ถ้าเลือกกระจกถูกต้อง: กระจกจะทำหน้าที่เหมือน “เกราะป้องกัน” ที่ทั้งแข็งแรง ปลอดภัย และยังสวยงามตามดีไซน์ที่วางไว้

ดังนั้น เวลาออกแบบตึกสูง แรงลมไม่ใช่แค่ตัวแปรเล็ก ๆ แต่คือ “ตัวกำหนดอนาคต” ของกระจกเลยทีเดียว

 

ปัจจัยที่ทำให้แรงลมบนอาคารสูงรุนแรงขึ้น

1. ความสูงของอาคาร – ความสูงยิ่งมาก ความเร็วลมที่กระทบก็ยิ่งแรง
2. ทำเลที่ตั้ง – ตึกที่ตั้งอยู่ริมทะเล หรือพื้นที่โล่ง จะโดนลมแรงกว่าในเมืองที่มีตึกบัง
3. รูปทรงอาคาร – อาคารที่มีมุม มีช่องว่าง หรือดีไซน์พิเศษ จะทำให้เกิดแรงกด (ดันเข้าหากระจก)/ แรงดูดที่กระจกมากขึ้น (ดึงกระจกออกด้านนอก)

 

กระจกแบบไหนที่สู้แรงลมได้?

1. กระจกต้องมีความหนาและคุณสมบัติพิเศษเพื่อรับแรงดันลมโดยไม่แตกร้าว
2. ค่าประมาณการความหนาจะอยู่ที่ประมาณ 10-20 มิลลิเมตร
3. ต้องเลือกกระจกที่ผ่านการทดสอบแรงลม (Wind Load Test)
4. ควรเลือกกระจกที่มีมาตรฐาน มอก.
5. ต้องเป็นกระจกตั้งแต่ 2 ชั้นขึ้นไป เป็นกระจกลามิเนต (Laminated Glass) ประกบกันโดยมีวัสดุคั่นกลาง และวัสดุคั่นกลางต้องยึดเศษหรือชิ้นกระจกไม่ให้หลุดออกมา
6. คุณสมบัติของกระจกจะต้องสามารถป้องกัน และลดอันตรายจากการบาดของเศษกระจกเมื่อกระจกแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

สถาปนิก/ วิศวกรเลือกกระจกอาคารสูงยังไงให้ปลอดภัย?

จริง ๆ แล้วการเลือกกระจกสำหรับอาคารสูงไม่ใช่แค่เรื่องของความชอบ แต่ต้องอิงกับ การคำนวณ Wind Load (ภาระจากแรงลม) ซึ่งจะพิจารณาตาม

• ความสูงอาคาร: โดยอาคารที่มีความสูง ตั้งแต่ 10 เมตรขึ้นไป ต้องคำนึงถึงแรงลมที่กระทำต่อผนังและกระจกอาคาร
• พื้นที่กระจกที่รับแรงลม: โดยควรเลือกใช้ความหนาของกระจกจะถูกกำหนดตามความสูงของอาคาร, ขนาดพื้นที่กระจก และค่าความเร็วลมออกแบบในพื้นที่นั้น ซึ่งโดยทั่วไป กระทรวงมหาดไทยกำหนดให้ วิศวกรผู้ออกแบบ ต้องเลือกชนิดและความหนาของกระจกให้เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย เพื่อป้องกันการแตกหรือหลุดร่วงที่อาจเป็นอันตราย
• มาตรฐานด้านความปลอดภัย: การออกแบบต้องอ้างอิงค่ามาตรฐานแรงลมตามที่กำหนดไว้ในกฎหมายและมาตรฐานวิศวกรรม และควรเป็นกระจกที่ได้มาตรฐานการรับรองคุณภาพ เช่น มอก.

 

เลือกกระจกอาคารสูงยังไงให้ทั้งปลอดภัยและสวย

• อย่ามองแค่สวย: แต่ต้องถามว่า “กระจกนี้ทนแรงลมตามมาตรฐานได้หรือเปล่า?”
• พิจารณาระดับความสูง: ตึกยิ่งสูง กระจกยิ่งต้องแข็งแรงมากขึ้น
• เสริมด้วยดีไซน์: เลือกโทนสี การเคลือบ หรือการพิมพ์ลายบนกระจก ที่ตอบโจทย์ทั้งฟังก์ชันและความงาม

 

ตัวอย่างที่เห็นชัด เช่น Burj Khalifa ที่ใช้กระจกพิเศษรับแรงลมกว่า 240 กม./ชม. หรือ King Power Mahanakhon ที่ผนังกระจกเป็นส่วนสำคัญในการทำให้ตึกทั้งปลอดภัยและโดดเด่นด้านดีไซน์

แรงลมกับตึกสูงเป็นของคู่กัน และ “กระจก” คือฮีโร่ตัวจริงที่คอยรับแรงลมแทนโครงสร้าง ถ้าเลือกถูก ทั้งปลอดภัย ทั้งสวย แต่ถ้าเลือกผิด…อาจเจอปัญหาที่ไม่คาดคิดตามมาภายหลัง