คำนวณผลกระทบวิเคราะห์แรงลมอาคาร
ประเทศไทยตอนนี้มีคอนโดเกิดใหม่มากมาย โดยเฉพาะในกรุงเทพที่มีคอนโดขึ้นตามแนวรถไฟฟ้าที่กำลังก่อสร้างกันอยู่ แต่รู้หรือไม่ว่าการคอนโดหรืออาคารสูงที่เกิดขึ้นนั้นจะมีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมต่อบริเวณบ้านเรือนที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งผู้ทำโครงการจะต้องวิเคราะห์ผลกระทบเหล่านี้ และนำเสนอเพื่อชี้แจงว่าอาคารสูงที่จะสร้างนั้นมีผลกระทบอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ หรือมีวิธีแก้ไขผลกระทบนั้นอย่างไรบ้าง ซึ่งในบทความนี้จะขอกล่าวถึงเรื่องของความเร็วลมที่จะเปลี่ยนไปเมื่อมีอาคารสูงเกิดขึ้นนั่นเอง
การทดสอบเพื่อหาแรงลมที่อาจจะเปลี่ยนไปของบริเวณรอบข้างอาคารสูงสามารถทำได้โดยใช้แบบจำลองแล้วนำเข้าไปทดสอบในอุโมงค์ลม การทำแบบจำลองที่ขนาดเล็กกว่าความเป็นจริงจะต้องมีการคำนวณความเร็วลมในการทดสอบเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตรงกับความเป็นจริงของชิ้นงานขนาดจริงด้วย
นอกจากเรื่องความเร็วลมแล้ว การวิเคราะห์ความเร็วลมที่จุดต่างๆ ก็จะต้องติดเครื่องมือวัดไว้ หรือถ้าต้องการให้มองเห็นลักษณะการไหลก็จำเป็นต้องพ่นควันเพื่อให้มองเห็นกระแสอากาศได้
อีกวิธีหนึ่งในการวิเคราะห์แรงลม คือ ใช้โปรแกรมสำหรับวิเคราะห์งานด้าน CFD (Computational Fluid Dynamic) สามารถเขียนโมเดลของอาคารสูงที่เป็นขนาดจริงได้ (ไม่ต้องย่อขนาดแล้วมาคำนวณหาความเร็วลมที่จะต้องใช้ในการทดสอบใหม่) และสามารถแสดงผลลัพธ์เป็นเฉดสีหรือวัดค่าที่ต้องการได้ทุกตำแหน่งอีกด้วย
การวิเคราะห์ความเร็วลมเขียนโมเดลเพื่อวิเคราะห์เปรียบเทียบความเร็วลมระหว่างก่อนและหลังมีอาคารสูง
สำหรับโปรแกรมที่จะใช้ในบทความนี้ คือ SolidWorks Flow Simulation สามารถวาดโมเดลที่เป็น Part ได้ขนาดใหญ่ที่สุด คือ 1 ลูกบาศก์กิโลเมตร หรือวาดเป็นงาน Assembly ได้ถึง 100 ลูกบาศก์กิโลเมตร ดังนั้นจึงไม่มีปัญหากับการวาดอาคารสูงแน่นอน (แต่ควรคำนึงถึงความสามารถของคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ ว่าสามารถคำนวณงานขนาดใหญ่ได้หรือไม่) โดยมีวิธีการใช้งานดังต่อไปนี้
1. ใช้งานคำสั่ง Wizard เพื่อกำหนดค่าเริ่มต้นในการวิเคราะห์ เช่น ชื่องานวิเคราะห์, หน่วยที่ใช้, ทิศทางและความเร็วของลม เป็นต้น
2. กำหนด Mesh ให้เล็กมากพอ เพื่อให้วิเคราะห์ความเร็วลมตามซอกตึกได้ดีขึ้น
3. เริ่มคำนวณผลลัพธ์ ซึ่งโปรแกรม SolidWorks Flow Simulation สามารถปรับแต่งจำนวนการใช้ทรัพยากรของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ โดยสามารถเลือกจำนวนคอร์ในการคำนวณ เพื่อให้เหมาะสมกับการทำงานได้
4. แสดงผลลัพธ์มีหลายวิธี เช่น เฉดสีบนระนาบ หรือเป็นเส้นแสดงทิศทางการไหลของอากาศ เป็นต้น
จะเห็นว่าการใช้โปรแกรมสำหรับงานวิเคราะห์ CFD ช่วยให้เราคำนวณงานได้ง่ายกว่าการสร้างโมเดลและนำไปทดสอบมาก แต่ความแม่นยำของผลลัพธ์ก็ต้องขึ้นอยู่กับข้อมูลที่กำหนดให้ว่ามีความถูกต้องตรงความเป็นจริงแค่ไหน ถ้าข้อมูลถูกผลลัพธ์ก็ย่อมถูกต้องตามไปด้วยนั่นเองครับ
ข้อมูลเพิ่มเติม : SOLIDWORKS Simulation
