Typha pilot house นวัตกรรมสีเขียวสู้โลกร้อนด้วย ฉนวนต้นธูปฤาษี

ใครจะคาดคิดว่า “ต้นธูปฤาษี” วัชพืชไร้ค่าที่ขึ้นรกตามแหล่งน้ำ จะถูกแปรสภาพเป็นเกราะคุ้มกันโลกและนวัตกรรมประหยัดพลังงาน ท่ามกลางกระแสการเปลี่ยนผ่านสู่สังคมคาร์บอนต่ำ

โครงการวิจัยร่วมระดับนานาชาติไทย-เยอรมนี “CHARMSbio” ได้สร้างแรงสั่นสะเทือนครั้งสำคัญในวงการสถาปัตยกรรมและวัสดุก่อสร้างสีเขียว ด้วยการเปิดตัว “Typha pilot house” บ้านจำลองกลิ่นอายเรือนไทยชนบทโบราณ ในงานลาดกระบังนิทรรศน์ 2026 ณ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.)

ที่ติดตั้งแผ่นฉนวนธรรมชาติชีวภาพ (Bio-based Insulation) ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าสามารถตัดวงจรความร้อนและลดการใช้พลังงานเครื่องปรับอากาศได้สูงสุดถึง 80% พลิกโฉมภูมิปัญญาดั้งเดิมสู่อาวุธรับมือวิกฤตสภาพภูมิอากาศที่จับต้องได้จริง

เปลี่ยนเลนส์มองมรดกไทย: จากอาคารโบราณสู่ 'แหล่งกักเก็บคาร์บอน'

จุดเริ่มต้นของความร่วมมือนี้ เริ่มต้นขึ้นจากมุมมองการจัดการมรดกทางวัฒนธรรม (Heritage Management) โดย Henrik Beermann, Deputy Head of the Innovation Acceptance Unit, Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (Fraunhofer ISI) ผู้เชี่ยวชาญจากประเทศเยอรมนีด้านการถ่ายทอดเทคโนโลยี

ที่มองว่าการอนุรักษ์อาคารไม้เก่าแก่ไม่ควรเป็นเพียงการเก็บรักษาไว้ในเชิงประวัติศาสตร์ แต่ต้องฟื้นฟูกลับมาใช้งานจริงในชีวิตประจำวัน

ยิ่งไปกว่านั้น ทีมวิจัยยังค้นพบว่าเนื้อไม้เก่าเหล่านี้ทำหน้าที่เป็น “แหล่งกักเก็บคาร์บอน” (Carbon Sink) ตามธรรมชาติมหาศาล ซึ่งเฮนริกเปรียบว่าเสมือนการเปลี่ยนเลนส์แว่นตาในการมองปัญหาเดิม

เพราะเปิดทางให้นำวัสดุชีวภาพใหม่ ๆ เข้ามาผสาน เพื่อยกระดับแนวคิดมรดกทางวัฒนธรรมให้กลายเป็นเครื่องมือขับเคลื่อนการจัดการคาร์บอนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อย่างเป็นรูปธรรม จนนำไปสู่การคิดค้นนวัตกรรมวัสดุก่อสร้างชนิดใหม่ในที่สุด

ถอดรหัสบ้านจำลองแฝด: พิสูจน์ฉนวน 'ธูปฤาษี' ลดค่าไฟพุ่ง 80%

 ขณะเดียวกัน ผศ.ดร.ณัฎฐ์ดนัย สินสมุทรผดุง อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโยธา หัวหน้าโครงการ CHARMSBio ในฝั่งประเทศไทย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ได้ร่วมถอดรหัสภูมิปัญญาดั้งเดิมของไทยที่มักสร้างบ้านยกใต้ถุนสูงเพื่อรับมือน้ำขึ้นน้ำลง อันเป็นผลจากบริบทเมืองแห่งคูคลองในอดีต

แต่เพื่อให้การทดสอบทางวิศวกรรมครั้งนี้แม่นยำและปราศจากตัวแปรกวน ทีมวิจัยจึงตัดส่วนใต้ถุนออก แล้วสร้างบ้านจำลองคู่แฝด 2 ห้องที่มีโครงสร้างและหน้าผิวอาคารเหมือนกันทุกประการ พร้อมติดตั้งเซนเซอร์ความละเอียดสูงเพื่อควบคุมสภาพแวดล้อมให้เท่ากันทั้งหมด

โดยหลังหนึ่งติดตั้งแผ่นฉนวนธรรมชาติชีวภาพ (Bio-based Insulation) จากต้นธูปฤาษี ส่วนอีกหลังไม่มีการติดตั้ง เพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์เชิงประจักษ์

เมื่อตรวจวัดผลพฤติกรรมและความเป็นอยู่ภายในบ้านจำลองแฝดตลอดระยะเวลาเกือบสองปีในการทำการวิจัย ผ่านทั้งฤดูร้อน มรสุม และพายุฝน

คณะวิจัยได้ค้นพบข้อมูลเชิงประจักษ์ที่สำคัญ โดย Mr. Jakob Richtmann นักวิจัยจากสถาบัน Fraunhofer Institute for Building Physics (Fraunhofer IBP) หนึ่งในทีมวิจัยจากประเทศเยอรมนี ระบุว่า

ห้องที่ติดตั้งแผ่นฉนวนธรรมชาติจากต้นธูปฤาษี (Typha) มีอุณหภูมิต่ำกว่าและให้ความรู้สึกสบายทางความร้อนมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด เมื่อตั้งค่าเครื่องปรับอากาศเท่ากันที่ 22 องศาเซลเซียส ห้องติดฉนวนธรรมชาติสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้สูงถึง 75–80% 

เนื่องจากควบคุมอุณหภูมิให้นิ่งเสถียรจนสามารถปิดแอร์รักษาความเย็นได้ยาวนาน ขณะที่ห้องไร้ฉนวนต้องทำงานหนักตลอดเวลาตามความร้อนภายนอก ด้านคุณสมบัติความชื้น แผ่นฉนวนธูปฤาษีสามารถต้านทานความชื้นและเชื้อราได้ดีเยี่ยมตามธรรมชาติของพืชลุ่มน้ำ

แม้ผิวภายนอกจะเปลี่ยนสภาพไปบ้างตามภูมิอากาศมรสุม แต่คุณสมบัติกันน้ำและกันความร้อนภายในยังคงสมบูรณ์ ส่วนปัญหาน้ำฝนรั่วซึมเกิดจากรอยต่อของงานโครงสร้างหลังคาที่ปิดไม่สนิท ซึ่งไม่ใช่ความล้มเหลวของตัวฉนวนและทีมงานเตรียมซ่อมแซมแก้ไขต่อไป

ยิ่งไปกว่านั้น โครงการยังต่อยอดติดตั้งเซนเซอร์ตรวจวัดฝุ่น PM 2.5 เพิ่มเติมจากไอเดียระหว่างขยายผลสู่เชียงใหม่ เพื่อตอบโจทย์คุณภาพอากาศภายในอาคารยุคใหม่อีกด้วย

ทลายค่านิยมวัสดุธรรมชาติ สู่มาตรฐานกฎหมายอาคารเขียว

การพัฒนาฉนวนธรรมชาติจากต้นธูปฤาษียังช่วยทลายค่านิยมดั้งเดิมของสังคมไทยที่เคยมองว่าบ้านไม้หรือวัสดุธรรมชาติเป็นบ้านที่ไม่ทันสมัย ผลสำรวจพฤติกรรมผู้บริโภคด้วยระเบียบวิธีวิจัย SenseMaker ในจังหวัดเชียงใหม่ ชี้ชัดว่าประชาชนมีความผูกพันและทัศนคติเชิงบวกต่อเรือนไม้ดั้งเดิมสูงมาก ทั้งในแง่ความรักครอบครัว วันวาน และการตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อม

ทว่าปัญหาแท้จริงคือการขาดองค์ความรู้ เทคโนโลยี และการเข้าถึงวัสดุธรรมชาติประสิทธิภาพสูงในการบูรณะซ่อมแซม การที่สถาบันวิจัยเข้ามาพัฒนามาตรฐานและคู่มือที่ถูกต้องจึงช่วยพลิกภาพลักษณ์ของวัสดุชีวภาพให้กลายเป็นเทคโนโลยีคาร์บอนต่ำที่ทันสมัยและปลอดภัย

ฃขณะเดียวกันในมิติข้อกฎหมาย ประเทศไทยยังไม่มีข้อบังคับเรื่องสัดส่วนการใช้ฉนวนกันความร้อน ต่างจากประเทศเยอรมนีที่มีกฎหมายประสิทธิภาพพลังงาน (Energy Efficiency Law) บังคับให้อาคารสร้างใหม่ต้องติดตั้งฉนวนเพื่อลดการใช้ไฟฟ้าและลดการเผาถ่านหิน พร้อมมีเครื่องมือจำลองสถานการณ์ให้ผู้รับเหมาคำนวณความหนาและวิธีติดตั้งอย่างเป็นระบบ

แม้ช่วงแรกทีมวิจัยเคยมีแนวคิดจะนำมาตรฐานที่ได้กำหนดโดย WTA (International Association for Science and Technology of Building Maintenance and Monuments Preservation) ในการดูแลอาคารโบราณของเยอรมนีมาปรับใช้

แต่เมื่อพิจารณาข้อจำกัดเชิงโครงสร้างและกฎระเบียบของไทย โครงการจึงเลือกเบนเข็มมามุ่งเน้นการพัฒนาและส่งเสริมการใช้วัสดุก่อสร้างคาร์บอนต่ำและวัสดุธรรมชาติชีวภาพเป็นอันดับแรกแทน

ผสาน 4 เสาหลักขับเคลื่อน ยกระดับนวัตกรรมสู่งานเชิงพาณิชย์

เพื่อไม่ให้งานวิจัยกลายเป็นเพียงเอกสารขึ้นหิ้ง CHARMSbio จึงออกแบบระบบดำเนินงานที่ครอบคลุมสี่เสาหลักอย่างเป็นรูปธรรม เริ่มจากการทดสอบเชิงวิศวกรรมผ่านบ้านจำลองแฝดจริง การถ่ายทอดเทคโนโลยีและบริหารสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาร่วมกับสถาบัน Fraunhofer ISI การผลักดันนโยบายและมาตรฐานอาคารร่วมกับกรมโยธาธิการและผังเมือง การเคหะแห่งชาติ และสมาคมสถาปนิก

ตลอดจนการศึกษาและฝึกอบรมภาคปฏิบัติผ่านความร่วมมือระหว่างสถาบัน BBI โรงเรียนช่างก่อสร้างเยอรมนี กับ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี (มทร.ธัญบุรี) เพื่อผลิตครูช่างและทีมติดตั้งในภาคสนาม

ทั้งนี้ กระบวนการทำงานดำเนินไปบนฐานะพันธมิตรที่เท่าเทียม โดย สจล. ใช้เครือข่ายวิศวกรในพื้นที่บริหารการก่อสร้างบ้านจำลองได้อย่างรวดเร็ว

ขณะที่ทีมเยอรมันรับหน้าที่พัฒนาสูตรและอัดแผ่นฉนวนต้นแบบจากห้องแล็บของสถาบัน Fraunhofer IBP ก่อนขนส่งข้ามประเทศเนื่องจากมีความพร้อมด้านเทคโนโลยีเครื่องจักร

ซึ่งในเฟสปัจจุบัน โครงการได้ก้าวหน้าไปอีกขั้นด้วยการเริ่มนำพืชธูปฤาษีและฟางข้าวในท้องถิ่นไทยมาทดลองอัดและผลิตเพื่อทดสอบประสิทธิภาพจริงแล้ว

ต่อยอดพิมพ์เขียวทั่วไทย และโมเดลพึ่งพาตนเองอย่างยั่งยืน

สำหรับการบริหารงบสนับสนุน จากโครงการ CHARMSBio เพื่อจัดตั้งศูนย์ความเป็นเลิศเพื่อการวางผังเมืองบนฐานชีวภาพ ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการดำเนินการในระยะยาว

ทางโครงการจึงเตรียมความพร้อมทางการเงินเพื่อพึ่งพาตนเองผ่านสามช่องทางหลัก ทั้งการเปิดคอร์สอบรมทักษะเชิงช่างและการติดตั้งฉนวนเทคโนโลยีเยอรมันเชิงพาณิชย์ การร่วมมือเขียนข้อเสนอโครงการเพื่อแสวงหาแหล่งทุนวิจัยสากลเพิ่มเติม

และการถือครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาร่วมกันระหว่าง สจล. กับเยอรมนีในการขายลิขสิทธิ์แผ่นฉนวนและวัสดุธรรมชาติแปรรูป เพื่อนำส่วนแบ่งกำไรกลับมาหล่อเลี้ยงศูนย์วิจัยในอนาคต

พร้อมขยายพิมพ์เขียวการทดสอบไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วประเทศตามสภาพภูมิอากาศเฉพาะถิ่น ทั้งการแก้ปัญหาฝุ่น PM 2.5 ในภาคเหนือ การต้านทานพายุมรสุมในภาคใต้ และการทดสอบการโก่งตัวของวัสดุในแดดจัดของภาคอีสาน

ขณะนี้ มทร.ธัญบุรี กำลังก่อสร้างบ้านจำลองทดสอบอีกหลังเพื่อทำหน้าที่เป็นโรงเรียนฝึกปฏิบัติการสร้างอาคารที่ติดตั้งเลเยอร์ฉนวนตามมาตรฐานเยอรมัน

ท้ายที่สุดแล้ว โครงการ CHARMSbio ไม่เพียงแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีขั้นสูงจากยุโรปและวัชพืชท้องถิ่นสามารถผสานรวมกันเพื่อแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้ ทว่าประจักษ์พยานชิ้นนี้ยังพิสูจน์ให้โลกเห็นว่านวัตกรรมสีเขียวที่แท้จริงไม่ได้วัดกันที่ความล้ำสมัยของเครื่องจักร

หากแต่อยู่ที่การเปลี่ยนวัชพืชไร้ค่าให้กลายเป็นเกราะคุ้มกันโลก และถักทอความไว้วางใจระหว่างนานาชาติเพื่อส่งต่อบ้านที่ประหยัดพลังงานและอากาศที่สะอาดบริสุทธิ์คืนสู่ชุมชนอย่างยั่งยืนแท้จริง.