อาคารผุดขึ้นก่อนฟ้าสาง
ในช่วงก่อนรุ่งสางของเช้าวันอันเงียบสงบที่เมืองฉางซา เมืองหลวงของมณฑลหูหนานทางตอนกลางของจีน ไซต์ก่อสร้างแห่งหนึ่งเต็มไปด้วยความเคลื่อนไหวที่เมื่อไม่กี่สิบปีก่อนคงดูเป็นไปไม่ได้ เมื่อดวงอาทิตย์โผล่พ้นขอบฟ้า ชาวเมืองที่ยังงัวเงียได้เห็นสิ่งปลูกสร้างปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วจนท้าทายความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับกรอบเวลาของงานสถาปัตยกรรมและวิศวกรรม บริษัท Broad Group ของจีน หรือที่รู้จักกันในชื่อ Broad Sustainable Building จัดการประกอบโรงแรมสูง 10 ชั้นเสร็จภายในเวลาเพียง 28 ชั่วโมง 45 นาที โดยอาศัยการทำงานประสานกันของคนงาน 3,000 คนและเครนขนาดใหญ่หลายตัว
สารบัญ
วิดีโอไทม์แลปส์ที่บันทึกความสำเร็จครั้งนี้และแพร่สะพัดไปทั่วโลก เผยให้เห็นหน่วยโครงสร้างสเตนเลสสำเร็จรูปซ้อนกันราวกับบล็อกก่อสร้างขนาดยักษ์ แต่ละโมดูลส่งตรงจากโรงงานพร้อมระบบไฟฟ้า งานตกแต่งภายใน หน้าต่าง และแม้แต่เฟอร์นิเจอร์ คนงานยึดโมดูลเข้าด้วยกันด้วยสลักเกลียวอุตสาหกรรม เชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภค และกางระเบียงที่ขนส่งมาโดยพับแนบกับผนังของแต่ละหน่วย ผลลัพธ์คือ “อาคารมีชีวิต” (Living Building) ซึ่งบริษัทอ้างว่าสามารถทนต่อแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ ใช้งานได้นาน 1,000 ปี และถอดแยกเพื่อย้ายที่ตั้งได้หากจำเป็นในอนาคต
สิ่งก่อสร้างอันน่าทึ่งนี้เป็นผลจากการลงทุนอย่างจริงจังของจีนในเทคโนโลยีอาคารสำเร็จรูป บริษัทก่อสร้างจีนบุกเบิกแนวทางใหม่ของการพัฒนาแบบเร่งด่วน ด้วยการผลิตชิ้นส่วนในโรงงานที่ควบคุมสภาพแวดล้อม แล้วนำไปประกอบ ณ สถานที่ก่อสร้าง วิธีนี้ตอบโจทย์ความท้าทายเร่งด่วนของประเทศ ทั้งการขาดแคลนที่อยู่อาศัยในเมือง ความพร้อมในการรับมือภัยพิบัติ และเป้าหมายด้านความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อม ขณะเดียวกันก็ได้รับความสนใจจากนานาชาติในฐานะทางออกที่อาจช่วยแก้ปัญหาความไร้ประสิทธิภาพของการก่อสร้างทั่วโลก
วิทยาศาสตร์เบื้องหลังความเร็ว
การก่อสร้างสำเร็จรูปซึ่งเป็นวิธีที่อยู่เบื้องหลังการประกอบอาคารอย่างรวดเร็วนี้ ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานจากแนวทางก่อสร้างแบบดั้งเดิม ที่ขนวัตถุดิบมายังพื้นที่เปิดโล่งเพื่อตัด ผสม และประกอบขึ้นใหม่ตั้งแต่ต้น Broad Group ผลิตโมดูลขนาดมาตรฐานเท่าตู้คอนเทนเนอร์ในโรงงาน แต่ละหน่วยยาว 12.19 เมตร กว้าง 2.44 เมตร และสูง 3 เมตร มีขนาดใกล้เคียงตู้ขนส่งสินค้า แต่ผลิตจากสเตนเลสเกรดสูงและออกแบบเพื่อการอยู่อาศัยถาวรโดยเฉพาะ
เทคโนโลยีนี้มีหัวใจอยู่ที่สิ่งที่บริษัทเรียกว่า “แผ่นพื้น B-core” ซึ่งประกอบด้วยแผ่นสเตนเลสสองแผ่นคั่นด้วยท่อสเตนเลสหลายร้อยท่อ Broad Group ระบุว่าแผ่นพื้นดังกล่าวมีน้ำหนักเบากว่าแผ่นพื้นคอนกรีตทั่วไป 10 เท่า และแข็งแรงกว่า 100 เท่า น้ำหนักที่ลดลงช่วยให้ขนส่งและประกอบได้ง่ายขึ้น โดยยังคงความแข็งแรงของโครงสร้างที่บริษัทอ้างว่าเหนือกว่าวิธีก่อสร้างแบบดั้งเดิม แนวทางโมดูลาร์ยังช่วยให้ดำเนินงานหลายส่วนควบคู่กันได้ ทั้งการผลิต การขนส่ง และการทำฐานราก แทนที่จะทำเรียงตามลำดับ
กระบวนการก่อสร้างดำเนินไปตามขั้นตอนที่วางไว้อย่างแม่นยำ โมดูลถูกขนส่งด้วยรถบรรทุกมายังไซต์ตามลำดับเวลาที่เหมาะสม เพื่อลดความแออัดและพื้นที่จัดเก็บ เครนยกแต่ละหน่วยเข้าประจำตำแหน่ง ก่อนที่ทีมเฉพาะทางจะขันสลักเกลียวและเชื่อมต่อท่อน้ำกับสายไฟ ผนังด้านหนึ่งของแต่ละหน่วยพับลงมาเป็นแผ่นพื้น ทำให้เกิดพื้นที่ภายในแบบไร้เสาวัดได้ 12 เมตรคูณ 4.8 เมตร หน้าต่างและระเบียงกางออกจากตัวโมดูลเพื่อปิดล้อมพื้นที่อยู่อาศัย และประกอบเป็นเปลือกอาคารภายนอกไปพร้อมกับการก่อสร้างที่สูงขึ้น
ประวัติการก่อสร้างแบบเร่งด่วน
โรงแรมที่ฉางซาไม่ใช่โครงการแรกของ Broad Group ที่ทำลายสถิติด้านระยะเวลาก่อสร้าง บริษัทใช้เวลากว่าทศวรรษพัฒนาเทคนิคโมดูลาร์ให้ดียิ่งขึ้น พร้อมสร้างโครงการที่ทะเยอทะยานขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อท้าทายกำหนดการก่อสร้างแบบดั้งเดิม ในปี 2021 บริษัทสร้างอาคารอพาร์ตเมนต์สูง 11 ชั้นในเมืองเดียวกัน โดยใช้เวลา 28 ชั่วโมงเท่ากัน แสดงให้เห็นว่าวิธีการดังกล่าวทำซ้ำได้และเชื่อถือได้
ตัวอย่างก่อนหน้านี้ ได้แก่ โรงแรม Ark สูง 15 ชั้น ซึ่งสร้างเสร็จที่ฉางซาในเวลาไม่ถึงหกวันในช่วงต้นทศวรรษ 2010 ทีมงาน 200 คนขึ้นโครงสร้างหลักเสร็จภายใน 46.5 ชั่วโมง ส่วนงานหุ้มผนังภายนอกและตกแต่งภายในใช้เวลาเพิ่มอีก 90 ชั่วโมง อาคารนี้ใช้วัสดุเพียงหนึ่งในหกของอาคารแบบดั้งเดิมที่มีขนาดเทียบเท่ากัน ขณะเดียวกันยังอ้างว่าสามารถทนต่อแผ่นดินไหวขนาด 9.0 และประหยัดพลังงานได้มากกว่าอาคารที่เทียบเคียงกันถึงห้าเท่า ด้วยหน้าต่างสามชั้น ฉนวนกันความร้อน และระบบไฟ LED
ล่าสุดในเดือนมกราคม 2024 Broad Group Holon สร้างอาคารอพาร์ตเมนต์สูง 26 ชั้นในอำเภอเซียงอิน มณฑลหูหนาน เสร็จภายในเวลาเพียงห้าวัน อาคารขนาด 14,000 ตารางเมตรแห่งนี้เป็นที่พักสำหรับบุคลากรที่ได้รับการคัดเลือกผ่านโครงการพิเศษของรัฐบาล โดยให้ผู้อยู่อาศัยพักฟรีเป็นเวลาสองปี บริษัทยังอ้างว่าอาคารจะมีอายุใช้งานเกิน 1,000 ปี และสามารถรื้อถอนเพื่อไปสร้างใหม่ที่อื่นได้หากจำเป็น
อย่างไรก็ตาม ความทะเยอทะยานของบริษัทไม่ได้ประสบความสำเร็จเสมอไป ในปี 2012 Broad Group เปิดเผยแผนก่อสร้างตึกระฟ้าสูง 220 ชั้น ซึ่งหากสำเร็จจะเป็นอาคารที่สูงที่สุดในโลก โดยตั้งเป้าใช้เวลาเพียงเจ็ดเดือนและใช้ชิ้นส่วนโมดูลาร์ โครงการหยุดชะงักไม่นานหลังเริ่มลงมือก่อสร้าง ท่ามกลางข้อกังวลด้านความปลอดภัยและการไม่ได้รับอนุมัติจากรัฐบาล ต่อมามีการนำฐานรากไปใช้เป็นบ่อเลี้ยงปลา
ปัจจัยด้านแรงงาน
เทคโนโลยีช่วยให้ก่อสร้างได้รวดเร็ว แต่การประสานงานของคนทำให้เกิดขึ้นจริง โครงการที่ฉางซาต้องใช้คนงาน 3,000 คนทำงานเป็นกะอย่างมีการวางแผนอย่างรอบคอบ โดยแต่ละคนมีทักษะเฉพาะด้านวิศวกรรมความแม่นยำ การแก้ปัญหา และการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้ข้อจำกัดด้านเวลาที่เข้มงวด ไซต์ก่อสร้างดำเนินงานราวกับการแสดงที่ต้องประสานทุกจังหวะ เพราะความผิดพลาดด้านเวลาอาจลุกลามเป็นความล่าช้าที่มีค่าใช้จ่ายสูงหรืออุบัติเหตุ คนงานแต่ละคนต้องตระหนักถึงสถานการณ์รอบตัว พร้อมทำงานซ้ำ ๆ ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตร
Broad Group ระบุว่าขั้นตอนติดตั้งเรียบง่ายมาก โดยคนงานเพียงขันสลักเกลียวและเชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภค อย่างไรก็ตาม ภาระทางร่างกายและจิตใจของคนงานเหล่านี้เป็นประเด็นที่ต้องคำนึงถึง การมีสมาธิระหว่างประกอบงานอย่างรวดเร็วช่วยป้องกันอุบัติเหตุและรับประกันคุณภาพ คนงานต้องทำงานท่ามกลางเครื่องจักรหนัก การจัดแนวที่แม่นยำ และแรงกดดันจากการจับตามองของสาธารณชน ขณะทำงานบนที่สูงและจัดการโมดูลเหล็กขนาดใหญ่ ผู้สังเกตการณ์ในอุตสาหกรรมชี้ว่าโครงการลักษณะนี้ต้องมีระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด ระบบติดตามความเหนื่อยล้า และการหมุนเวียนกำลังคน เพื่อป้องกันไม่ให้คนงานหมดแรง
โทนี ฟรอสต์ ผู้เชี่ยวชาญด้านอาคารโมดูลาร์จากนิวซีแลนด์ ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ในอาคาร Holon แห่งหนึ่งของ Broad Group ที่ฉางซา เขาบรรยายอาคารว่า “แข็งแรงมาก สะอาด และมีเทคโนโลยีชั้นสูงมากมาย รวมถึงระบบกรองน้ำระดับโลก” ฟรอสต์กล่าวว่าอาคารให้ความรู้สึกมั่นคง คล้ายอาคารคอนกรีต แม้เสนอว่าการปรับปรุงพื้นผิวและสัมผัสของงานออกแบบภายในเล็กน้อยอาจช่วยยกระดับประสบการณ์การอยู่อาศัยได้
เงามืดด้านความปลอดภัยในฉางซา
การเฉลิมฉลองความรวดเร็วในการก่อสร้างที่ฉางซาเกิดขึ้นท่ามกลางภาพที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากโศกนาฏกรรมเมื่อไม่นานมานี้ในเมืองเดียวกัน ในเดือนเมษายน 2022 อาคารที่เจ้าของก่อสร้างเองสูงแปดชั้นพังถล่มบนถนน Back Street One ใกล้มหาวิทยาลัยการแพทย์ฉางซา ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 53 คนและบาดเจ็บอีกหลายคน อาคารซึ่งเป็นที่ตั้งของร้านอาหาร โรงแรม และโรงภาพยนตร์แห่งนี้ถูกดัดแปลงอย่างผิดกฎหมาย โดยเพิ่มอีกสองชั้นโดยไม่มีใบอนุญาตหรือการประเมินโครงสร้างที่เหมาะสม
การสอบสวนพบความบกพร่องด้านการกำกับดูแลความปลอดภัยอย่างกว้างขวาง เจ้าของอาคาร อู๋ จื้อหย่ง ก่อสร้างส่วนต่อเติมโดยไม่มีคุณสมบัติหรือผ่านการตรวจสอบทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสม บริษัทตรวจสอบในท้องถิ่นชื่อ Xiangda Inspection Co. Ltd. ออกเอกสารความปลอดภัยปลอม โดยระบุว่าโครงสร้าง “โดยพื้นฐานแล้วมั่นคง” เพียงไม่กี่สัปดาห์ก่อนอาคารถล่ม ในเดือนตุลาคมปีถัดมา ศาลจีนพิพากษาจำคุกผู้เกี่ยวข้องกับภัยพิบัติดังกล่าว 15 คน รวมถึงอู๋ซึ่งถูกจำคุก 11 ปี และอดีตเจ้าหน้าที่บริษัทประปาเทศบาลซึ่งถูกจำคุก 12 ปี ในข้อหาละเว้นการปฏิบัติหน้าที่และรับสินบน
ความแตกต่างระหว่างโมดูลที่ผ่านการออกแบบทางวิศวกรรมของ Broad Group กับอาคารที่เจ้าของก่อสร้างเองซึ่งพังถล่ม สะท้อนให้เห็นความเหลื่อมล้ำในภาคการก่อสร้างของจีน ระบบอาคารสำเร็จรูปที่ผลิตภายใต้สภาพแวดล้อมในโรงงานช่วยควบคุมคุณภาพได้อย่างสม่ำเสมอ ขณะที่อาคารที่ชาวชนบทก่อสร้างกันเองอย่างไม่เป็นทางการมักขาดการกำกับดูแลทางวิศวกรรมที่เหมาะสม ประธานาธิบดีสี จิ้นผิง เรียกร้องให้ตรวจสอบความปลอดภัยของอาคารที่ก่อสร้างเองทั่วประเทศหลังเหตุถล่มในปี 2022 โดยเน้นอาคารใกล้โรงเรียนและโรงพยาบาลที่มีตั้งแต่สามชั้นขึ้นไป
ผู้เช่าดัดแปลงโครงสร้างของอาคารที่ถล่ม โดยภายหลังมีการเพิ่มลิฟต์ ซึ่งเชื่อว่าอาจส่งผลต่อความมั่นคงของอาคาร ภัยพิบัติเกิดขึ้นเมื่อแรงกดจากน้ำหนักในแนวดิ่งเกินขีดจำกัดที่โครงสร้างออกแบบไว้ ทำให้ผนังก่ออิฐโป่งออกและนำไปสู่การพังทลาย เหตุการณ์เช่นนี้เตือนให้เห็นว่าความเร็วต้องไม่แลกมาด้วยความปลอดภัย และการบังคับใช้กฎระเบียบยังคงจำเป็น แม้เทคโนโลยีการก่อสร้างจะก้าวหน้าไปก็ตาม
นัยต่อโลกและศักยภาพด้านสิ่งแวดล้อม
นอกเหนือจากความน่าตื่นตาของความเร็ว การก่อสร้างแบบโมดูลาร์ยังเป็นทางออกต่อความท้าทายเร่งด่วนระดับโลก วิธีนี้สร้างขยะจากการก่อสร้างน้อยกว่าวิธีดั้งเดิมได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่การออกแบบประหยัดพลังงานของโมดูล Broad Group อ้างว่าช่วยลดค่าเครื่องปรับอากาศได้มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ด้วยหน้าต่างกระจกสี่ชั้น ฉนวนกันความร้อน และระบบระบายอากาศที่นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่
สำหรับการบรรเทาภัยพิบัติ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้จัดส่งที่อยู่อาศัยไปยังพื้นที่ประสบแผ่นดินไหว น้ำท่วม หรือความขัดแย้งได้อย่างรวดเร็ว โมดูลสามารถขนส่งไปยังพื้นที่เสียหายหนักและประกอบเป็นที่พักชั่วคราวหรือถาวรได้ภายในไม่กี่วัน ซึ่งอาจช่วยชีวิตผู้คนในสถานการณ์เร่งด่วนได้ ในเขตเมืองที่เผชิญการขาดแคลนที่อยู่อาศัย การผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปอาจช่วยเร่งการสร้างที่อยู่อาศัยราคาจับต้องได้ โดยไม่ต้องใช้เวลาหลายปีเหมือนการพัฒนาแบบดั้งเดิม และอาจช่วยแก้ปัญหาคนไร้บ้านและการพลัดถิ่นในเมืองที่เติบโตอย่างรวดเร็ว
ความสนใจจากนานาชาติต่อเทคนิคโมดูลาร์ของจีนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การทดลองในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นถึงศักยภาพ โดยมีอาคารสูงแห่งหนึ่งในลอนดอนที่ก่อสร้างเสร็จเร็วขึ้น 30 เปอร์เซ็นต์ด้วยการใช้โมดูล อย่างไรก็ตาม การปรับการผลิตระดับโรงงานของจีนให้เข้ากับสภาพแวดล้อมด้านกฎระเบียบ มาตรฐานอาคาร และห่วงโซ่อุปทานที่แตกต่างกันยังเป็นความท้าทาย ต้นทุนเริ่มต้นในการสร้างโรงงานทำให้นักพัฒนารายเล็กไม่กล้าลงทุน ขณะที่หน่วยงานด้านอาคารในหลายประเทศยังไม่มีกรอบการอนุมัติอาคารสูงสำเร็จรูป
Broad Group เสนอว่าระบบของบริษัทสามารถขยายไปใช้กับตึกระฟ้าสูง 200 ชั้นได้ และอาจพลิกโฉมเส้นขอบฟ้าของเมือง บริษัทมองภาพการนำแนวทางโมดูลาร์ไปใช้กับที่พักอาศัยหรู อาคารสาธารณะ และที่อยู่อาศัยความหนาแน่นสูง ขณะที่โลกกำลังเผชิญความเป็นเมืองและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นวัตกรรมด้านการก่อสร้างของจีนอาจเป็นต้นแบบของการพัฒนาที่ยั่งยืนและรวดเร็วได้ หากยังคงให้ความสำคัญสูงสุดกับมาตรฐานความปลอดภัย
ประเด็นสำคัญ
- Broad Group สร้างโรงแรมโมดูลาร์สูง 10 ชั้นในเมืองฉางซา ประเทศจีน เสร็จภายใน 28 ชั่วโมง 45 นาที โดยใช้คนงาน 3,000 คนและหน่วยโครงสร้างสเตนเลสสำเร็จรูปที่ผลิตนอกไซต์ก่อสร้าง
- “อาคารมีชีวิต” ใช้เทคโนโลยีแผ่นพื้น B-core ซึ่งบริษัทอ้างว่าแข็งแรงกว่าคอนกรีตทั่วไป 100 เท่าและเบากว่า 10 เท่า คาดว่ามีอายุใช้งาน 1,000 ปีและทนต่อแผ่นดินไหวได้
- แต่ละโมดูลส่งมาจากโรงงานพร้อมงานตกแต่งภายในครบถ้วน ที่ไซต์ก่อสร้างจึงเหลือเพียงการขันสลักเกลียวและเชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภค ช่วยลดขยะและแรงงานหน้างาน
- โครงการนี้ต่อยอดจากผลงานก่อสร้างรวดเร็วครั้งก่อนของบริษัทเดียวกัน รวมถึงอาคารสูง 26 ชั้นที่เสร็จในห้าวัน และโรงแรมสูง 15 ชั้นที่สร้างเสร็จในเวลาไม่ถึงหกวัน
- ข้อกังวลด้านความปลอดภัยยังคงมีอยู่ในภูมิภาค หลังอาคารถล่มในฉางซาเมื่อปี 2022 ทำให้มีผู้เสียชีวิต 53 คน ซึ่งสะท้อนความแตกต่างระหว่างการก่อสร้างสำเร็จรูปที่ผ่านการออกแบบทางวิศวกรรมกับการต่อเติมอาคารเองอย่างผิดกฎหมาย
- การก่อสร้างแบบโมดูลาร์มีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งการลดขยะได้ 90 เปอร์เซ็นต์และการประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งมีศักยภาพสำหรับการบรรเทาภัยพิบัติและการสร้างที่อยู่อาศัยราคาจับต้องได้ทั่วโลก
