Chat with us, powered by LiveChat

Menu

10 เทคโนโลยีการก่อสร้างแห่งอนาคต (10 Futuristic Construction Technologies)

Applicad Public Company Limited.Articles10 เทคโนโลยีการก่อสร้างแห่งอนาคต (10 Futuristic Construction Technologies)

Jan

3

2018

10 เทคโนโลยีการก่อสร้างแห่งอนาคต (10 Futuristic Construction Technologies)

ในปัจจุบันเทรนด์เทคโนโลยีของวัสดุและระบบวิธีการก่อสร้างอาคารนั้นมีมากมายหลากหลาย ขึ้นอยู่กับบริบทและลักษณะการใช้งานของสิ่งก่อสร้างนั้นๆ ในส่วนของการออกแบบก่อสร้างก็จำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีเข้ามาช่วยในการออกแบบก่อสร้างมากขึ้นเช่นกัน ในส่วนของวัสดุก่อสร้างก็ได้มีการวิจัยขึ้นมาใหม่อยู่เรื่อยๆ การนำเอาวัสดุหรือเทคโนโลยีการก่อสร้างที่แตกต่างกันมาผสมผสานก่อสร้างอาคารยังผลให้การใช้สอยอาคารมีประสิทธิภาพ ตอบสนองความต้องการและความสบายของผู้อยู่อาศัยเป็นสูงสุด ตลอดจนสามารถแก้ปัญหาของงานก่อสร้างได้จริง

ซึ่งทุกวันนี้ทุกอย่างเป็นเทคโนโลยีที่เป็นดิจิตอล ทั้งเรื่องของข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและต้องการความรวดเร็วมากขึ้นด้วย จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ท่านผู้อ่านต้องหาเครื่องมือใหม่ๆ ที่จะเข้ามาช่วยในเรื่องของการนำเทคโนโลยีเข้ามาใช้กับงานก่อสร้าง ซึ่งจะทำให้การออกแบบก่อสร้างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น จึงมีการจัดลำดับเทคโนโลยีการก่อสร้างแห่งอนาคตที่น่าสนใจมา 10 อันดับ หลายคนคงอยากรู้เทรนด์ที่เกิดขึ้นจะเป็นอย่างไรบ้างนั้น ตามมาดูกันเลยค่ะ

 

1. การก่อสร้างด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Building With CO2)

 

ความแข็งของเปลือกหอยเป๋าฮื้อได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับนักวิจัยของ MIT ในการสร้างอิฐคาร์บอนจาก C02 ได้

ทุกปีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ราว 30 พันล้านเมตริกตัน จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในแหล่งต่างๆ เช่น โรงไฟฟ้า รถยนต์ และอุตสาหกรรมถูกปลดปล่อยสู่บรรยากาศก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกที่มาของภาวะโลกร้อน ซึ่งความเป็นจริงรัฐบาลของประเทศต่างๆ และนักเคมีทั่วโลกได้สนใจทำการวิจัยมาเป็นเวลานานแล้วที่จะทำการแปรก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่โรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ ปล่อยออกมาให้เป็นประโยชน์ โดยใช้เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพที่สุด

ทั้งนี้ ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ หรือ MIT (Massachusetts Institute of Technology) ได้คิดค้นแนวทางใหม่ที่ไม่เพียงกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากสิ่งแวดล้อมได้เท่านั้น แต่ยังสามารถเปลี่ยนให้เป็นของแข็งคาร์บอเนตที่ใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้างได้อีกด้วย โดยใช้ยีสต์ที่ดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่งวิธีการนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากหอยเป๋าฮื้อ เนื่องจากหอยชนิดนี้สามารถสร้างเปลือกที่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตและมีความแข็งแรงมากได้จากคาร์บอนไดออกไซด์และไอออนของธาตุต่างๆ ที่ละลายในน้ำทะเล  กระบวนการนี้ผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการมาแล้วพบว่า สามารถผลิตคาร์บอเนตได้ 1 กิโลกรัม ต่อการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้เพียง 0.5 กิโลกรัม ซึ่งวิธีของ MIT เป็นการใช้วิธีทางชีววิทยาที่ให้ผลในการดักจับสูงกว่าบริษัทบางแห่งที่ใช้วิธีทางเคมีในการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ อีกทั้งวิธีของ MIT ไม่ต้องใช้พลังงานในการให้ความร้อน ความเย็น และใช้สารเคมีอันตรายอีกด้วย งานวิจัยนี้จึงนับได้ว่าส่งผลดีต่ออุตสาหกรรมก่อสร้างเป็นอย่างยิ่ง

 

2. ถนนอัจฉริยะ (Smart Roads)

 

ท่ามกลางกระแสการตื่นตัวเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลก จำนวนรถยนต์ไฟฟ้าที่วิ่งบนท้องถนนจริงกลับยังน้อย ส่วนหนึ่งนั้นเป็นผลมาจากความกังวลของผู้ใช้รถว่าแบตเตอรี่อาจหมดลงกลางทาง หนึ่งในแนวคิดใหม่จึงเกิดขึ้น คือ ถนนที่ทำหน้าที่เป็นที่ชาร์จไฟสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า บริษัทแห่งหนึ่งในนิวซีแลนด์ได้ให้ความสำคัญกับถนน โดยสร้าง “Power pad”  ขนาดใหญ่ไว้เพื่อชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่จอดอยู่แบบไร้สาย และขั้นตอนต่อไป คือ การฝังเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายไว้ในถนนจริงๆ เพื่อให้ยานพาหนะไฟฟ้าสามารถชาร์จไฟได้ในขณะที่เราเดินทาง หรือขับรถอยู่ โดยไม่ต้องมีสถานีเติมเชื้อเพลิงอีกต่อไป

แนวคิดของถนนอัจฉริยะในอนาคตที่น่าสนใจด้านอื่นๆ ได้แก่ พื้นผิวถนนที่สามารถดูดซับแสงแดดเพื่อนำไปสร้างกระแสไฟฟ้า หรือถนนที่ฝังด้วย Piezoelectric crystals ที่จับการสั่นสะเทือนของการขับรถผ่าน และแปลงเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ อีกหน่อยคงไม่จำเป็นต้องใช้รถที่ติดตั้งแผงเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ หรือสถานีชาร์จไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าแล้ว ถ้าเรามี Smart Roads ถนนที่สามารถให้พลังงานไฟฟ้าแก่รถยนต์ไฟฟ้าได้แบบไร้สาย

 

3. สร้างบ้านด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printed Houses)

 

“เรารู้กันอยู่แล้วครับว่า การพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) จะมีบทบาทสำคัญในอนาคต” ตามคำกล่าวของเฮดวิก ไฮนส์มัน ผู้ร่วมงานคนหนึ่งในบริษัทสถาปนิกสัญชาติดัตช์ชื่อ ดียูเอส ซึ่งกำลัง “พิมพ์” บ้านหลังหนึ่งริมคลองเบยก์สโลเตอร์ในกรุงอัมสเตอร์ดัม โดย “คาเมอร์เมเคอร์” (KamerMaker) หรือ “เครื่องสร้างห้อง” (Room maker) แท่นพิมพ์สูง 6 เมตร จะสร้างผนัง บัวคอร์นิซ และห้องหับต่างๆ พร้อมไปกับการทดลองใช้ทั้งวัสดุ แบบ และแนวคิดที่แตกต่างหลากหลาย การพิมพ์จะเกิดขึ้นผ่านพลาสติก ขี้ผึ้ง เรซิ่น ไม้ คอนกรีต ไทเทเนียม ใยคาร์บอน และอื่นๆ หัวพ่นของเครื่องจะฉีดวัสดุลงไปทีละชั้นในรูปของเหลว ข้นๆ คล้ายแป้งเปียก หรือผงละเอียดเหมือนแป้ง วัสดุบางชนิดจะแข็งตัว ขณะที่บางชนิดต้องหลอมด้วยความร้อนหรือแสง โดยจะพิมพ์ชิ้นส่วนพลาสติกคล้าย LEGO ขนาดใหญ่ที่จะประกอบเข้าไปในห้องแต่ละห้องได้

ในขณะเดียวกัน บริษัทก่อสร้างของจีน WinSun Decoration Design Engineering ตั้งอยู่ที่ เซี่ยงไฮ้ ได้สร้างประวัติศาสตร์ก่อสร้างบ้านความเร็วสูงสำเร็จด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) โดยใช้สเปรย์ซีเมนต์และของเสียจากงานก่อสร้างเพื่อสร้างบ้าน แม้งบประมาณเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นี้จะสูงมาก แต่ได้สร้างคุณค่าคืนกลับมาหลายอย่าง อย่างแรก คือ ประหยัดเวลาทำให้อุตสาหกรรมก่อสร้างบ้านเปลี่ยนรูปแบบไปจากที่เคยต้องใช้เวลาก่อสร้างนานๆ ก็ลดเวลาลงเหลือเพียงไม่เกิน 1 วันเท่านั้น อย่างที่สอง คือ ช่วยลดค่าก่อสร้างได้เป็นพันๆ เปอร์เซ็นต์ จนเหลือราคาบ้านเพียงหลังละไม่เกิน 141,000 บาท อย่างที่สาม คือ เป็นคุณประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก เพราะทุกวันนี้เศษวัสดุต่างๆ จากการก่อสร้าง หรือซากจากการรื้ออาคารลงได้สร้างขยะและมลพิษอย่างมหาศาล แต่บ้านที่ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิตินี้สามารถนำทุกๆ ส่วนที่มีการรื้อทิ้งเศษซากอาคารนั้น สามารถนำมาแปรรูปให้เป็นวัสดุแล้วนำกลับมาใช้งานในการก่อสร้างใหม่ได้ และทั้งนี้ยังสามารถการก่อสร้างบ้านได้ 10 หลัง เสร็จภายในวันเดียว โดยบ้านแต่ละหลังมีขนาดประมาณ 200 ตารางเมตร คำนวณเล่นๆ ใช้เวลาก่อสร้างเฉลี่ยหลังละ 2 ชั่วโมง 40 นาทีเท่านั้น

สำหรับขณะนี้ 3D Printing เทคโนโลยีนี้กำลังมีบทบาทในงานสถาปัตยกรรมไทยมากขึ้น ตัวอย่างใกล้ตัวล่าสุด คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติการต้นแบบดิจิทัล (Digital Prototyping Laboratory: DPL) โดยมีศูนย์เทคโนโลยีการผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่มีระบบการให้บริการผ่าน Cloud service ขนาดใหญ่ที่สุดในอาเซียน ในภาคเอกชน FabCafe Bangkok ในฐานะผู้เชี่ยวชาญด้านการนำเทคโนโลยี Digital Fabrication มาประยุกต์ใช้กับงานออกแบบ ก็ชิงเปิดตัว Creative Digital Hub สาขาที่ 5 ของโลกและสาขาแรกในอาเซียน โดยเป็นการนำร่องเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติที่จำกัดอยู่ในวงแคบๆ ให้เป็นที่รู้จักมากขึ้นในบ้านเรา ขณะที่ เอสซีจี องค์กรที่ได้ชื่อว่าเป็นผู้นำด้านวัสดุก่อสร้าง โดยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในสหรัฐอเมริกา ก็สร้างผลงาน Bloom: The Room for Living โครงสร้างสถาปัตยกรรมจากนวัตกรรมปูนซีเมนต์ผงที่ใหญ่ที่สุดที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ หากท่านสนใจในเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ สามารถปรึกษา หรือเข้าไปดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ https://www.applicadthai.com/3d-printers/

 

4. Robot Swarm Construction

 

Kirstin Petersen นักวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

ปัจจุบันปัญหาเรื่องแรงงานก่อสร้างค่อนข้างมีผลกระทบต่อการพัฒนาอสังหาริมทรัพย์ในแต่ละประเทศ Kirstin Petersen จึงพัฒนาหุ่นยนต์ที่จะเข้ามามีบทบาทในวงการก่อสร้าง เพื่อแก้ไขปัญหา โดยได้รับแรงบันดาลใจจากปลวก นักวิจัยจาก Harvard’s Self-Organization System Research Group ได้สร้างหุ่นยนต์ก่อสร้างขนาดเล็กขึ้นมาเพื่อทำงานร่วมกันเป็นฝูง ในการทำงานด้วยทิศทางของเทคโนโลยีที่เรียกว่า TERMES แทนที่จะต้องปฏิบัติตามคำสั่งโดยตรงจากผู้ควบคุม หุ่นยนต์เหล่านี้อาศัยแนวคิดที่เรียกว่า Stigmergy ซึ่งเป็นลักษณะของการสื่อสารกันเองโดยปริยายผ่านวิธีทางการสังเกตการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของผู้อื่น หุ่นยนต์สี่ล้อสามารถสร้างกำแพงอิฐ โดยการยกอิฐแต่ละตัวปีนกำแพงและวางอิฐในจุดที่เปิดอยู่ พวกเขามีเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับการทำงานของหุ่นยนต์อื่นๆ และต่างทำงานแยกออกจากกันและกัน เหมือนปลวกที่ไม่มีใครต้องมาคอย “ควบคุม” พวกเขา แต่พวกเขาจะได้รับการตั้งโปรแกรมเพื่อสร้างการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง

 

5. กระเบื้องที่มีปฏิกิริยาทางอุณหภูมิ (Temperature-Reactive Tiles)

 

โต๊ะตัวนี้เปลี่ยนสี เมื่อมีแก้วน้ำที่อุ่นวางบนโต๊ะ ด้วยพื้นผิวที่มีการตอบสนองอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป

เทคโนโลยีกระเบื้องแก้วเปลี่ยนสีได้ตามอุณหภูมิพื้นผิวนี้ผลิตโดย บริษัท Moving Color ซึ่งใช้ในหลายๆ ผลิตภัณฑ์ของบริษัทด้วย อาทิ โต๊ะ, อ่างล่างมือ, กระเบื้องปูพื้น และอื่นๆ

กระเบื้องนี้เมื่ออยู่ในอุณหภูมิห้องจะเป็นสีดำมันวาว แต่เมื่อคุณสัมผัสกระเบื้อง หรือกระเบื้องโดนแสงโดยตรง น้ำร้อน หรือวัตถุที่ร้อนก็จะเปลี่ยนเป็นสีสเปกตรัม ซึ่งจะให้สีไม่ซ้ำกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำที่สาดโดนกระเบื้องกระเบื้องแก้วนี้ถูกออกมาโดยเลียนแบบปรากฏการณ์แสงเหนือที่อลาสก้านั่นเอง เมื่อกระเบื้องโดนความร้อนจะเปลี่ยนเป็นสีแดง แต่หากไม่ใช่น้ำที่ร้อนมากนักก็จะเป็นสีเขียวอมเหลืองแต่หากน้ำนั้นร้อนมากเป็นพิเศษจะกลายเป็นสีฟ้าและสีน้ำเงิน แอปพลิเคชันสุดเจ๋งคือต้องทำเป็นห้องน้ำ จะช่วยเพิ่มสีสันให้กับชีวิตในขณะอาบน้ำได้เป็นอย่างดี

 

6. ฉนวนกันความร้อนแอโรเจล (Aerogel Insulation)

 

ฟองน้ำคาร์บอนที่ทำจากแอโรเจลวางอยู่บนดอกซากุระ

แม้ว่าจะมีน้ำหนักเบากว่าฮีเลียม แต่ก็สามารถดูดซับน้ำมันได้ 250-900 เท่าของมวลตัวเอง

แอโรเจล (Aerogel) เป็นวัสดุเนื้อพรุนที่มีน้ำหนักเบามากจนได้รับการบันทึกใน Guinness World Records ว่าเป็นของแข็งที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในโลก เมื่อเทียบกับวัสดุแก้วที่เป็นของแข็งที่ทำจากซิลิกอนเหมือนกันแล้ว แอโรเจลมีความหนาแน่นน้อยกว่าแก้วถึงพันเท่า  นอกจากนี้แอโรเจลยังเป็นฉนวนความร้อนที่ดีที่สุดอีกด้วย กระบวนการผลิตเริ่มจากทำ Alcogel หรือวัสดุเจลแบบเปียก (Wet gel) ขึ้นมาก่อนโดยใช้ Silicon alkoxide ผสมกับตัวทำละลาย เช่น เอทานอล ต่อมากำจัดส่วนที่เป็นของเหลวในเจลออกไปด้วยกระบวนการทำให้แห้งภายใต้เงื่อนไขวิกฤต ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก (supercritical drying) โดยไม่ทำให้เจลเสียรูป ในกระบวนการผลิตอาจจะเปลี่ยนซิลิกา เป็นคาร์บอน อะลูมินา โครเมียม ดีบุก หรือสารอื่นๆ ก็จะได้แอโรเจลที่มีสมบัติและสีที่ต่างกัน ภายในโครงสร้างประกอบด้วยรูพรุนขนาดเล็กระดับนาโนเมตรจำนวนมาก (มากกว่า 90%)ทำให้การถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นแอโรเจลเกิดขึ้นได้ช้าหรือน้อยมาก ซึ่งสามารถที่จะใช้ทำเป็นฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงได้เป็นอย่างดี

นอกจากนี้แอโรเจลยังใช้เป็นส่วนผสมในวัสดุที่ต้องการให้มีคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ อีกมาก เช่น ความเป็นฉนวนดีกว่า PU โฟม เพราะค่าการนำความร้อนต่ำมาก, เป็นฉนวนกันเสียงคุณภาพสูง, กันน้ำ, ไม่ดูดความชื้น, ใช้งานได้ทั้งอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง, ไม่ติดไฟ, น้ำหนักเบา, ใช้เคลือบพื้นผิววัสดุเพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นพื้นผิวที่สามารทำความสะอาดตัวเองได้ (Self-cleaning surface) ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม เป็นต้น ปัจจุบันมีการนำแอโรเจลมาประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ และเมื่อราคาลดลงมาก็อาจใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง

ในปัจจุบัน มหาวิทยาลัยมหิดลสร้างความร่วมมือกับภาคธุรกิจในการจัดตั้งโรงงานต้นแบบ เพื่อทดสอบการผลิตซิลิกาแอโรเจลในระดับอุตสาหกรรม ที่สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ โดยใช้ต้นทุนในการผลิตต่ำ กระบวนการผลิตง่ายไม่ซับซ้อน สามารถนำไปศึกษาวิจัยและประยุกต์ใช้เป็นส่วนประกอบในวัสดุต่างๆ ตามที่ต้องการต่อไป ซึ่งผลงาน “ซิลิกาแอโรเจล – วัสดุสำหรับอนาคต” ของนักวิจัยมหาวิทยาลัยมหิดลนี้ ได้รับรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้นประจำปี 2558 รางวัลระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัช จากสภาวิจัยแห่งชาติ

 

7. คอนกรีตพรุน หรือคอนกรีตแบบดูดซับน้ำได้ (Permeable Concrete)

 

หลายเมืองทั่วโลก มักประสบปัญหาน้ำท่วมขัง หรือระบายไม่ทันเมื่อเกิดฝนตกหนัก ปัจจุบันการออกแบบระบบระบายน้ำเพื่อป้องกันน้ำท่วมขังเริ่มเข้ามามีบทบาทในการจัดการปัญหาต่างๆ ที่จะตามมา ซึ่ง Permeable Concrete หรือคอนกรีตพรุน คือ คอนกรีตมวลเบาชนิดหนึ่งที่มีลักษณะพิเศษที่สามารถดูดซับน้ำได้ เพราะภายในเนื้อคอนกรีตมีปริมาณช่องว่างอากาศในคอนกรีตมาก มีรูพรุนและเป็นโพรง ช่องว่างเหล่านั้นเรียงตัวต่อเนื่องกันในปริมาณมากที่ยอมให้อากาศหรือน้้าไหลผ่านได้ ทำให้ระบายน้ำได้ดี ไม่กักน้ำ ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาน้ำท่วมฉับพลันได้เป็นอย่างดี และจากที่มีโพรงในเนื้อคอนกรีตมากทำให้คอนกรีตพรุนมีน้ำหนักที่เบาและกำลังต่ำกว่าคอนกรีตทั่วๆ ไป ด้วยข้อดีเหล่านี้จึงทำให้ผู้ใช้รถใช้ถนนปลอดภัยยิ่งขึ้น การทำงานของมันคือ น้ำจะไหลผ่านซอกรูพรุนของคอนกรีต ซึ่งคอนกรีตประกอบไปด้วยพื้นผิวที่ถูกทำเป็นชั้นๆ ชั้นบนเป็นกรวดหยาบ ไล่ขนาดลงไปจนถึงเศษหินละเอียด ช่วยให้น้ำซึมผ่านลงข้างใต้ได้อย่างรวดเร็ว และยังมีชั้นยางมะตอยคอยทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำในช่วงน้ำท่วมหรือฝนตกหนักได้

คอนกรีตพรุนสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานด้านวิศวกรรมและสถาปัตยกรรมได้อย่างหลากหลาย เช่น คอนกรีตทางเดินเท้า คอนกรีตลานจอดรถหรือถนนที่การจารจรไม่หนาแน่นมาก พื้นสนามเทนนิส พื้นเรือนเพาะชำ ใช้ในงานตกแต่งภูมิทัศน์ คอนกรีตปูพื้นที่ไม่ต้องการให้น้้าขังหรือปลูกหญ้าได้ เป็นต้น นอกจากนั้นความพรุนในเนื้อคอนกรีตยังช่วยเพิ่มการดูดซับเสียง ค่าการนำความร้อนต่ำ และระบายความร้อนได้ดี ดังนั้นจึงถือได้ว่าคอนกรีตพรุนนี้รวมหลายคุณสมบัติที่ช่วยให้เมืองและสถาปัตยกรรมมีความยั่งยืน ลดผลกระทบและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตลอดจนเพิ่มความรู้สึกของการอนุรักษ์แก่ผู้ใช้อีกด้วย

 

8. อลูมิเนียมโปร่งใส (Transparent Aluminum)

 

ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทำให้เราสามารถผลิตอลูมิเนียมแบบใสได้จริงแล้ว มันผลิตมาจาก Aluminum-based ceramic ที่มีชื่อว่า Aluminum Oxynitride หรือที่รู้กันกันในชื่อ “ALON” เจ้าอลูมิเนียมใสขนาด 3.7 นิ้ว มีความทนทานสามารถหยุดลูกกระสุนปืนขนาด .50 ได้ เทียบกับกระจกลามิเนตที่ความหนาที่เท่ากันยังทำไม่ได้

การผลิตอลูมิเนียมใสเริ่มต้นจากการนำผง Aluminum สีขาวมาใส่ในเบ้าหล่อยางให้มีรูปร่างตามแบบที่ต้องการ หลังจากนั้นก็นำเข้าสู่กระบวนการที่เรียกว่า isostatic pressing โดยเบ้าหล่อนี้จะถูกอัดในแท้งค์ hydraulic fluid ที่แรงดัน 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ซึ่งจะป่นให้ ALON กลายเป็นเม็ดสีเขียว โดยเม็ดสีเขียวเหล่านี้จะถูกนำไปให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 2,000 องศาเซลเซียส เป็นเวลาหลายวัน เพื่อให้โครงสร้างของมันหลอมรวมเข้าด้วยกัน หลังจากนั้นเราจะได้ชิ้นส่วนที่ต้องการที่มีความขุ่น ต่อไปก็นำมันไปขัดให้เกิดความใส

แน่นอนว่าวัสดุแบบนี้ย่อมมีราคาที่แพงมาก และถูกนำไปประยุกต์ใช้ในทางการทหารซะเป็นส่วนใหญ่ โดยนำ AION ไปใช้ผลิตกระจกนิรภัย, เลนส์สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในสนามรบ และ “Seeker domes” กระจกใสทรงโค้งที่ป้องกันเซนเซอร์ต่างๆ ที่ติดไว้ที่หัวของจรวดมิสไซล์

 

9. Carbon Nanotubes ท่อนาโนคาร์บอน

 

ท่อนาโนคาร์บอน หรือ CNTs (Carbon Nanotubes) เป็นโครงสร้างนาโนที่เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ได้รับความสนใจอย่างมากที่สุดจากนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกในขณะนี้ ทั้งนี้เนื่องจากว่า CNTs เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีลักษณะโครงสร้างที่มีคุณสมบัติพิเศษหลายด้าน  ซึ่งสามารถที่จะนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างมากมายในอนาคต

คุณสมบัติเชิงกลที่พิเศษของ CNTs คือเป็นโครงสร้างนาโนที่มีความแข็งแกร่งมากกว่าเหล็กเกินกว่า 60 เท่า มีขนาดเล็ก และมีน้ำหนักที่เบามาก อีกทั้งเป็นโครงสร้างที่มีความยืดหยุ่นสูง ซึ่งสามารถทนต่อแรงดึงได้มากกว่าเหล็กถึง 20 เท่า จึงได้มีการนำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในผลิตภัณฑ์หลายชนิด  ทำให้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรม

คุณสมบัติเชิงไฟฟ้าสำหรับ CNTs คือสามารถเป็นได้ทั้งสารกึ่งตัวนำหรือเซมิคอนดัคเตอร์ และเป็นตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวดหรือซูเปอร์คอนดัคเตอร์ โดยขึ้นอยู่กับกระบวนการสังเคราะห์การจัดเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนตามผนังของท่อ สัดส่วนองค์ประกอบ และวัตถุชนิดอื่นที่ผสมลงไปในโครงสร้างท่อนาโน จึงได้มีการนำมาใช้งานในการผลิตเป็นทรานซิสเตอร์ที่มีความเร็วสูงและมีความต้านทานต่ำมาก และมีการนำมาพัฒนาในการสร้างเกทพื้นฐานเชิงตรรกะ (logic gate) ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างระบบของคอมพิวเตอร์นาโน  รวมทั้งมีการพัฒนาที่จะนำ CNTs ไปใช้แทนโลหะด้วย

ในอนาคต CNTs จะเข้ามาบทบาทกับชีวิตมนุษย์มากขึ้น เพราะจะถูกนำมาใช้งานเป็นวัสดุชีวภาพที่ใช้ในร่างกายมนุษย์ เช่น กระดูก ข้อต่อร่างกาย และเป็นตัวนำยา (Drug Delivery) เพื่อให้ยาออกฤทธิ์ ณ จุดที่ต้องการ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่จะมีการนำ CNTs มาประยุกต์ใช้ทางด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การนำมาใช้ในการบำบัดน้ำ และการกำจัดสารพิษในสิ่งแวดล้อม หรือการฟื้นฟูสภาพแวดล้อมโดยใช้ CNTs เป็นตัวดูดซับสารปนเปื้อนจากแหล่งที่มีการปนเปื้อน เป็นต้น

 

10. Self-healing Concrete หรือคอนกรีตซ่อมแซมตัวเอง

 

ถ้าถนนคอนกรีตสามารถรักษารอยแตกตัวเองได้ เมืองต่างๆ จะสามารถประหยัดเงินได้เป็นจำนวนมาก

ปูนซีเมนต์เป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่มีส่วนที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ใหญ่ที่สุดเหมือนกัน ซึ่งเป็นอัตราย และเป็นปัญหาสำคัญระดับโลก ในวงการการก่อสร้างมักจะเกิดการปนเปื้อนสารเคมี น้ำที่มีการปนเปื้อนต่างๆ จะสัมผัสกับเราโดยตรง นักวิจัยจากประเทศต่างๆ กำลังพัฒนาคอนกรีตที่สามารถเยียวยารอยแตกของตัวเองได้ โดยใช้คอนกรีตผสมกับสารเคลือบแบบใหม่บางตัวเข้ากับไมโครแคปซูล ซึ่งเมื่อรูปแบบแตกตัวแคปซูลจะแตกและปล่อยสารเจลผสมกันเข้ากับน้ำหรืออากาศในคอนกรีต และจะทำปฏิกิริยาค่อยๆ ผสานเนื้อคอนกรีตเข้าด้วยกัน จนสามารถซ่อมแซมเยียวยาตัวเองได้เมื่อเกิดรอยแตกร้าวบนพื้นผิว

ปัจจุบันการผลิตคอนกรีตทั่วโลกคิดเป็นสัดส่วนร้อยละ 5 ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลก การยืดอายุของคอนกรีตจะไม่เพียงแต่ทำให้โครงสร้างของเราปลอดภัยขึ้นเท่านั้น แต่ยังสามารถลดแก๊สเรือนกระจกซึ่งส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย

จาก 10 อันดับข้างต้นจะเห็นว่าเทคโนโลยีเข้ามามีส่วนสำคัญในชีวิตประจำวัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบและการก่อสร้างโดยตรง รวมถึงเข้ามามีบทบาทในทุกๆ อุตสาหกรรมโดยไม่มีข้อยกเว้น การเปลี่ยนไปสู่ยุค IoT หรือ Internet of Things หมายถึง เครือข่ายของวัตถุ อุปกรณ์ พาหนะ สิ่งปลูกสร้าง และสิ่งของอื่นๆ ที่มีวงจร อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถผสานโลกกายภาพกับระบบคอมพิวเตอร์ได้แนบแน่นขึ้น ผลที่ตามมาคือประสิทธิภาพ ความแม่นยำ และประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่เพิ่มมากขึ้น

ดังนั้น ผู้ออกแบบหรือคนที่อยู่ในอุตสาหกรรมก่อสร้างเองต้องทำความเข้าใจเปิดรับ IoT นำเทคโนโลยีต่างๆ เข้ามาพัฒนาและร่วมใช้ในการก่อสร้างเพื่อพัฒนาการออกแบบมากขึ้น ทุกวันนี้ทุกอย่างเป็นดิจิตอล ข้อมูลข่าวสารรวดเร็วด้านงานก่อสร้างก็เช่นกัน จึงไม่แปลกที่เห็นรูปแบบการทำงาน การประสานงาน การก่อสร้างที่มีการปรับเปลี่ยนไปมาก ซึ่งเทคโนโลยีต่างๆ เหล่านี้จะเข้ามาช่วยให้การทำงานง่ายขึ้นและมีการพัฒนาต่อไปอย่างไม่หยุดหยั้ง และพัฒนาสิ่งใหม่ขึ้นมาตลอดเวลา

แอพพลิแคด ผู้นำด้านการจัดจำหน่ายโซลูชั่นเพื่องานออกแบบ 3 มิติ ด้านสถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง ที่ท่านสามารถนำไปใช้งานได้อย่างครบวงจร ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยี BIM, Render, CAD ตลอดจนโปรแกรมการจัดการอาคารสมบูรณ์แบบ (FM) หากท่านต้องการทราบข้อมูลเทคโนโลยีด้านการออกแบบก่อสร้างต่างๆ สามารถสอบถามได้ที่ 02-744-9045 หรือทางออนไลน์ที่ www.applicadthai.com แอพพลิแคดเรายินดีให้คำปรึกษาอย่างมืออาชีพ เพื่อให้ท่านก้าวเข้าสู่ยุค loT และ Thailand 4.0 ได้อย่างมั่นใจ

อ้างอิง: https://science.howstuffworks.com/engineering/structural/10-futuristic-construction-technologies10.htm

BY: Wilaiphan S.

  • 72
    Shares
บทความนี้เป็นประโยชน์ต่อท่านหรือไม่
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (7 votes, average: 4.71 out of 5)
Loading...

Menu