แนวโน้มในการใช้โครงสร้างเหล็กในการลดปัญหาโลกร้อน

ศาสตราจารย์ วรศักดิ์ จะอภิปรายเรื่องโน้มการใช้เหล็กในการลดปัญหาโลกร้อน โดยกล่าวถึงว่าวิศวกรชาวอังกฤษพบข้อมูลที่น่าตกใจว่า วัฏจักรชีวิตของสิ่งปลูกสร้างในประเทศอังกฤษตั้งแต่ขบวนการผลิต การก่อสร้าง การใช้งาน จนถึงการรื้อถอนทำลาย ได้มีส่วนในการปล่อยกาศเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ ประมาณครึ่งหนึ่งของกิจกรรมทั้งหมดภายในประเทศ เรียกการตรวจสอบนี้ว่า คาร์บอนฟุตพริ้นท์ (Carbon Footprint) ซึ่งคาร์บอนฟุตพริ้นท์ คือปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์รวมทั้งก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ โดยตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์และบริการซึ่งครอบคลุมการได้มาซึ่งวัตถุดิบ กระบวนการแปรรูป การขนส่ง การใช้ และการกำจัดขั้นสุดท้าย เป็นการแสดงผลในเชิงปริมาณเทียบเท่ากับศักยภาพการก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ วัดเป็นกิโลกรัม (kg CO2 equivalent) โดย British Standards Institution (BSI) ได้พัฒนามาตรฐานการวิเคราะห์คาร์บอนฟุตพริ้นท์ (PAS 2050:2008-Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services) เป็นที่ยอมรับในระดับสากล ตัวอย่างการเปรียบเทียบปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ระหว่างโครงสร้างเหล็กและโครงสร้างคอนกรีต มหาวิยาลัยอ๊อกซ์ฟอร์ดได้มอบให้บริษัท Peter Brett Associates (PBA) ออกแบบอาคารใหม่ของคณะวิทยาสตร์ โดยพิจารณาสองทางเลือก คือ 1 ใช้โครงสร้างเหล็กเป็นหลักโดยมีแผ่นพื้นคอนกรีตวางบนระบบคานเหล็กสองทาง กับ 2 คือใช้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เมื่อออกแบบเสร็จแล้ว ให้มีการคำนวณปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากขบวนการผลิตวัสดุ การขนส่งวัสดุ และการก่อสร้างหรือการติดตั้ง และการรื้อถอนทำลายของทางเลือกทั้ง 2 ซึ่งก็พบว่าปริมาณ CO2 ที่ปล่อยจากทางเลือกโครงสร้างคอนกรีต มีปริมาณมากกว่าทางเลือกที่เป็นโครงสร้างเหล็กถึง 24% นี่ยังไม่รวมถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ที่เกิดจากขบวนการก่อสร้าง ซึ่งจะทำให้โครงสร้างคอนกรีตยิ่งมีความเสียเปรียบมากขึ้น สรุปคือการก่อสร้างอาคารแบบแรกมีส่วนร่วมในการแก้ไขปัญหาโลกร้อน

นอกจากนี้ประโยชน์ของอาคารแบบโครงสร้างเหล็กยังมีอีกหลายด้านเช่น

คุณประโยชน์ของเหล็กด้านความยั่งยืนใน 3 ปัจจัย

1.ปัจจัยทางด้านสิ่งแวดล้อม

ขยะของเหลือใช้เป็นศูนย์ (Zero Waste) ชิ้นส่วนเหล็กสามารถผลิตและประกอบล่วงหน้าจากโรงงานและถูกลำเลียงมายังหน้างานตามความจำเป็น ทำให้วางแผนงานก่อสร้างทำได้แม่นยำ โดยแทบจะไม่มีของเหลือหรือความสูญเสียที่หน้างาน

การก่อสร้างที่สะอาดและรวดเร็ว (Clean-Dry and Speedy Construction) เหล็กเป็นวัสดุก่อสร้างที่สามารถประกอบและติดตั้งได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย เวลาที่ลดลงในหน้างานหมายถึงผลกระทบต่อชุมชนที่ลดลงด้วย ชิ้นงานเหล็กสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ ไม่ทิ้งเศษวัสดุ จัดเก็บรวมกองได้ง่าย สะดวกสบายในการขนส่งลำเลียงในไม่มีขยะเหลือมากในหน้างานรวมไปถึงลดภาระการขนส่งวัสดุก่อสร้างพื้นฐานไปยังหน้างานนั้นคือการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งด้วย

การออกแบบให้มีสิ่งแวดล้อมน่าอยู่ทำได้ง่าย (Design for Good Living Environment) อาคารโครงสร้างเหล็กสามารถออกแบบให้มีสิ่งแวดล้อมที่น่าอยู่ มีความโปร่งในการรับแสงธรรมชาติ และมีความคล่องตัวในการปรับเปลี่ยน ความแข็งแรงของเหล็กทำให้อาคารสามารถมีช่วงเสาที่ยาวกว่า เช่น อาคารผู้โดยสารท่าอากาศยานสุวรรณภูมิ เป็นต้นทำให้มีการจัดพื้นที่ภายในทำได้ง่ายและปรับเปลี่ยนได้ เมื่อการใช้อาคารเปลี่ยนไป โครงสร้างเหล็กสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบ (Reconfiguration) เพื่อให้อาคารเก่ามีชีวิตใหม่ได้ ความมีอายุยืนยาวของอาคารเป็นพื้นฐานที่สำคัญของความยั่งยืนโดยส่วนรวม

2.คุณประโยชน์ด้านเศรษฐกิจ

การก่อสร้างที่รวดเร็วและคาดการณ์เวลาได้ (Speedy and Predictable Construction Program) เริ่มจากการผลิตเหล็กโครงสร้าง กระทำอย่างเป็นระบบในสิ่งแวดล้อมโรงงานที่มีการควบคุมและตรวจสอบ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพได้มาตรฐานอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลสู่การติดตั้งที่ทำได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัยตามแผนงานที่แม่นยำในหน้างาน เวลาที่จะลดลงในหน้างานหมายถึงการลดค่าใช้จ่ายในระหว่างการก่อสร้าง นี่คือจุดเด่นที่ก่อให้เกิดผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างยั่งยืน

ประโยชน์จากประสิทธิภาพของวัสดุเหล็ก วัสดุเหล็กมีสัดส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงมาก จึงเป็นทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพโดยไม่เสื่อมมูลค่า ส่วนการก่อสร้างเนื่องจากโครงสร้างเหล็กเป็นโครงสร้างที่เบาเมื่อเทียบกับคอนกรีต ทำให้การขนส่งเป็นภาระน้อยกว่า และโครงสร้างโดยรวมมีความต้องการฐานรากและเสาเข็มน้อยกว่า คุณสมบัติเหล่านี้ ส่งให้มีผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่ยาวนานกว่า

คุณประโยชน์ด้านความคงคุณค่าเหล็ก เมื่อหมดอายุการใช้งานของอาคารเหล็ก ชิ้นส่วนต่างๆของโครงสร้างเหล็กสามารถจะถูกนำมาใช้ใหม่ได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติใดๆของวัสดุอาคารอาจจะถูกรื้อและนำไปสร้างในที่ใหม่ทั้งอาคารหรือบางส่วนของอาคารชิ้นส่วนเหล็กที่ไม่ได้นำมาใช้ ก็จะถูกนำเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิลต่อไป

3.คุณประโยชน์ด้านสังคม การก่อสร้างโครงสร้างเหล็กดำเนินได้ด้วยความรวดเร็ว สะอาด และค่อนข้างปราศจากมลภาวะทางเสียงเมื่อเทียบกับอาคารคอนกรีต ดังนั้นการรบกวนต่อชุมชนในบริเวณก่อสร้างจึงมีน้อย การติดตั้งโครงสร้างสามารถดำเนินการได้โดยทีมงานขนาดเล็กที่มีทักษะ เหล็กเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตและประกอบในโรงงาน สิ่งแวดล้อมที่หน้างานจึงเป็นงานแห้ง และสามารถควบคุมให้มีสุขลักษณะและปลอดภัย

ด้านความสวยงาม อาคารเหล็กสามารถออกแบบให้มีความสวยงามเข้ากับวัฒนธรรมสิ่งแวดล้อมท้องถิ่นได้ง่ายกว่าคอนกรีต โครงสร้างเหล็กเป็นโครงสร้างโปร่ง ภายในอาคารรับแสงสว่างธรรมชาติได้ง่าย การถ่ายเทอากาศสามารถทำได้ดี และโอ่โถงให้ความรู้สึกสบายแก่ผู้ใช้อาคารครับ

ครับนอกจากอุปสรรคต่างๆที่ทำให้โครงสร้างเหล็กไม่สามารถแข็งขันกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กในปัจจุบัน โดยเฉพาะในกรณีของอาคารสูงเป็นความถ้าทายของสถาปนิกและวิศวกรรุ่นใหม่ในประเทศไทย เพราะศักยภาพของโครงสร้างเหล็กมีค่อนข้างชัดเจน นอกจากประโยชน์ในเชิงธุรกิจแล้ว ยังเกิดจากความตื่นตัวในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จากวัฏจักรอายุการใช้งานของสิ่งปลูกสร้าง ด้วยครับ

ขอขอบคุณข้อมูลจาก ศาสตราจารย์ วรศักดิ์ กนกนุกุลชัย รองอธิการบดี ฝ่ายพัฒนาทรัพยากร สถาบันเทคโนโลยี่แห่งเอเชีย

ร่วมแสดงความคิดเห็น