[สัพเพเหระไปกับวิศวกร] ทำไมเค้าถึงใช้ความเร่งในการวัดความรู้สึกของมนุษย์? โดยปกติในการวัดความรู้สึกของมนุษย์ว่ามีความรู้สึกปกติหรือไม่สบายตัว (Human Comfort) ในพื้นที่หนึ่งๆ ไม่ว่าจะเป็นในตึกอาคาร ในรถ ในเรือ หรืออื่นๆ เราจ

สำรวจ
ลงทุน
คำถาม

มีบัญชีอยู่แล้ว?หรือ

•

15 ธ.ค. 2019 เวลา 12:12 • การศึกษา

ทำไมเค้าถึงใช้ความเร่งในการวัดความรู้สึกของมนุษย์?

โดยปกติในการวัดความรู้สึกของมนุษย์ว่ามีความรู้สึกปกติหรือไม่สบายตัว (Human Comfort) ในพื้นที่หนึ่งๆ ไม่ว่าจะเป็นในตึกอาคาร ในรถ ในเรือ หรืออื่นๆ เราจะใช้ความเร่งบริเวณนั้น เป็นตัวชี้วัดว่าค่าความเร่ง (acceleration) อยู่ในค่าที่ยอมรับได้ในช่วงเวลาที่กำหนด (Exposure time) หรือไม่

การศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง Human Comfort นั้นมีมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 70 โดยปฏิกริยาของมนุษย์ต่อการเคลื่อนที่นั้นเกี่ยวพันกับหลายปัจจัยทั้งในด้านจิตวิทยา (Phychology) และ สรีรวิทยา(Physiology) เช่น

อายุ – คนอายุน้อยจะรับรู้เร็วกว่าคนอายุมาก

เพศ – ผู้หญิงจะรับรู้การสั่นได้เร็วกว่าผู้ชาย

ระยะห่างต่อสมอง – ถ้ายืนอยู่จะทำให้สมองห่างจากพื้นที่เหยียบ ก็จะรับรู้ได้เร็วกว่าคนที่นอนหรือนั่ง

การวางตัว – ถ้ามันสั่นมาหน้าหลัง จะรู้สึกได้เร็วกว่าสั่นข้างๆ ลำตัว

การรับรู้ล่วงหน้า – คนที่รู้ล่วงหน้าว่าจะเกิดการสั่น จะรู้สึกดีกว่าคนที่ไม่รู้เลย

การเคลื่อนที่ – คนที่ยืนเฉยๆ จะรับรู้ได้มากกว่าคนที่กำลังเดินหรือวิ่ง

การมองเห็น – คนที่ลืมตาแล้วมองไปยังของที่มันแกว่งได้ จะรับรู้การสั่นได้เร็วกว่าคนที่อยู่ในห้องที่ไม่มีของที่แกว่งได้

การได้ยิน – คนที่ได้ยินเสียง เช่น เสียงแกว่งของผ้าม่าน ก็จะรู้สึกได้เร็ว

ลักษณะของการสั่น – คนจะรับรู้การสั่นจะการแกว่ง หรือ การบิด (Angular or Twisting) ได้ ดีกว่า การเคลื่อนที่แนวราบ (Translation)

คาบการสั่น – คนจะรับรู้การสั่นอยู่แค่ในช่วงความถี่หนึ่งๆ เท่านั้น

โดยจากการศึกษาเค้าเชื่อกันว่าร่างกายของมนุษย์นั้นไม่อ่อนไหวต่อความเร็ว (Velocity) กรณีที่คนๆนั้นไม่รับรู้ถึงการเคลื่อนที่ เช่น อยู่ในรถที่ปิดทึบมองไม่เห็นข้างนอกเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ คนๆนั้นมีแนวโน้มที่จะไม่รู้สึกถึงความเร็วของรถ เนื่องจากเมื่อความเร็วคงที่ ความเร่งจะเป็นศูนย์จะไม่เกิดแรงกระทำต่อร่างกายมนุษย์ ทำให้มนุษย์อาจจะไม่รู้สึกถึงการเคลื่อนที่

ความเร่งนั้นตรงกันข้าม คือเมื่อเกิดความเร่ง จะเกิดแรงกระทำต่อร่างกายมนุษย์เนื่องจากมนุษย์มีมวล ซึ่งเป็นไปตามกฏข้อสองของนิวตั้น โดยแรงที่เกิดขึ้นจะพยายามปรับร่างกายมนุษย์ให้เคลื่อนที่ตามโครงสร้างนั้น ซึ่งทำให้มนุษย์สามารถรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวได้

แต่ก็ยังมีงานวิจัยอีกหลายชิ้นบ่งชี้ว่า ร่างกายมนุษย์นั้นสามารถปรับตัวได้กับแรงคงที่หนึ่ง หรือเมื่อความเร่งคงที่ แรงก็คงที่ เมื่อมนุษย์รับรู้ได้ถึงช่วงเวลาหนึ่ง ร่างกายมนุษย์จะเริ่มปรับตัว และเริ่มชินจนไม่รับรู้อีกต่อไป

จึงมีนักวิจัยบางท่านเสนอให้ใช้ค่าการเปลี่ยนแปลงของความเร่ง หรือที่เรียกว่า Jerk (Derivation of Acceleration) ซึ่งเป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงต่อร่างกายมนุษย์ ในการชี้วัดความรู้สึกสบายตัวของมนุษย์ (Human Comfort)

อย่างไรก็ดี ในปัจจุบัน การใช้ความเร่ง (acceleration) ยังคงเป็นที่นิยมอยู่

ค่าความเร่งที่ยอมให้ในการชี้วัดความรู้สึกสบายตัวของมนุษย์นั้น ในปัจจุบันแยกได้สองชนิดคือ ความเร่งแบบ RMS (Arms) และ ความเร่งสูงสุด (Apeak)

โดย Arms นั้น ในทางเทคนิคสามารถจะอธิบายพฤติกรรมของการสั่นไหวที่เกิดขึ้นได้ดีกว่าเนื่องจากเป็นค่าเฉลี่ยจากหลายความถี่ ในขณะที่ Apeak นั้นมีข้อจำกัดที่มากกว่า ทั้งช่วงเวลาและค่าทางสถิติในการคำนวณ Peak factor อีกทั้งยังพร้อมจะ Damped จนหายไปในช่วงเวลาไม่กี่รอบการสั่น

ค่าความเร่งสูงสุด (Apeak) นั้นขึ้นกับช่วงเวลาทางสถิติ (Stationary Period) ที่ใช้ สำหรับแรงลม นั้น ในยุโรปจะยึดกันที่ 10 นาที (360 วินาที) ใน ขณะที่ในอเมริกา จะใช้กันที่ 1 ชม (3600 วินาที)

คาบของแรงลม ในยุโรป จะยึดกันที่คาบการกลับ 5 ปี ส่วนใน อเมริกา จะใช้กันที่ 10 ปี

ในปัจจุบันค่าความเร่งที่ยอมให้ในแต่ละมาตรฐานยังค่อนข้างที่จะหลากหลาย ในกรณีที่ไม่ระบุค่าที่ยอมรับกันส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 0.006g Arms สำหรับ อาคารสาธารณะ (Commercial Building) และ 0.0045g Arms สำหรับ อาคารที่พักอาศัย (Residential Building)

กรณีที่ใช้กับโครงสร้างที่อยู่ในทะเล เช่น แท่นกลางทะเล หรือ เรือ ให้คูณค่าข้างบนอีก 6 เท่า เนื่องจากคนที่อยู่กลางทะเลมีแนวโน้มที่จะมีความอดทนต่อการสั่นไหวมากกว่าคนปกติ จากความเคยชิน

โดยค่า Apeak นั้นขึ้นกับ Peak factor ซึ่งพันกับคาบของโครงสร้างและช่วงเวลาทางสถิติที่พิจารณา โดยปกติจะอยู่ที่ค่าประมาณ 3-4

สมมติให้ Peak factor เท่ากับ 3.5 เราจะได้0.021g Apeak สำหรับ อาคารสาธารณะ (Commercial Building) และ 0.015g Apeak สำหรับ อาคารที่พักอาศัย (Residential Building)

ใน มยผ 1311-50 กำหนด Apeak ไว้ที่ 0.025g และ 0.015g สำหรับ อาคารสาธารณะ (Commercial Building) และ อาคารที่พักอาศัย (Residential Building) ตามลำดับ

ซึ่งโดยหลักการแล้ว ไม่ควรยึดที่ค่าความเร่งเพียงอย่างเดียว ควรดูที่คาบหรือความถี่ของแรงที่มากระทำด้วย เนื่องจากที่เคยอธิบายไปว่า ร่างกายมนุษย์นั้นตอบสนองต่อความเร่งที่แต่ละความถี่ไม่เท่ากัน โดยจะรู้สึกได้ไวที่สุดที่ความถี่ประมาณ 1-5 Hz (0.2-1 Sec) จากนั้นจะเริ่มทนได้ดีขึ้นเรื่อยๆ

ในปัจจุบันมีมาตรฐานเกี่ยวกับ Human Comfort ค่อนข้างมากพอสมควร ซึ่งสามารถใช้อ้างอิงในการทำงานได้ ไม่จำเป็นต้องยึดตัวเลขในมาตรฐานแรงลมในประเทศเสมอไป เนื่องจากอาจจะกว้างและไม่้เหมาะสมกับอาคารบางชนิด

การที่ค่าความเร่งที่ยอมให้สำหรับ Residential Building มีค่าต่ำกว่า Commercial Building เนื่องจาก

1) คนใช้เวลาอยู่กับบ้านเป็นเวลานานกว่าที่ทำงาน (ข้อนี้น่าจะใช้ไม่ได้กับ กทม นะ)

2) คนจะรู้สึกไวกว่าเมื่ออยู่ในช่วงเวลาพักผ่อนที่บ้าน

3) สภาพแวดล้อมในอาคารสาธารณะจะทำให้คนรู้สึกได้ช้ากว่าที่บ้าน

4) อาคารสาธารณะมีการเปลี่ยนแปลงของคนใช้อาคารบ่อย

5) อาคารสาธารณะมีการเตรียมพร้อมในการอพยพกรณีฉุกเฉินดีกว่าอาคารที่พักอาศัย

โฆษณา

ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน

ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน