“กาตาร์” เจ้าภาพฟุตบอลโลก 2022 ใช้โซลูชันอะไรบ้างรับมือกับอากาศที่ร้อนระอุในสนามกีฬา

แม้จะได้ข้อสรุปมาตั้งแต่ปี 2014 แล้วว่า “ฟุตบอลโลก 2022” จะไม่ได้จัดขึ้นตามตารางแข่งขันปกติในช่วงเดือนมิถุนายนและกรกฎาคม เนื่องจากสภาพอากาศในช่วงนั้นร้อนจัด โดยอาจพุ่งสูงราว 40 ถึง 50°C ซึ่งนับว่าเป็นอุณหภูมิสูงที่สุดในรอบปีของกาตาร์ แต่กาตาร์ก็พยายามหาโซลูชันเพื่อบรรเทาอากาศร้อนในสนามฟุตบอลต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้การแข่งขันฟีฟ่า เวิลด์ คัฟ 2022 ที่จะขัดขึ้นระหว่างวันที่ 20 พฤศจิกายน – 18 ธันวาคม 2022 นี้ เป็นไปอย่างราบรื่น

ในช่วงเริ่มต้นของการเจรจา ฟีฟ่าได้ออกรายงานระบุว่าการแข่งขันที่ดำเนินไปในช่วงฤดูร้อนนั้นถือได้ว่ามีความเสี่ยงต่อสุขภาพ อย่างไรก็ตาม เจ้าภาพยืนยันว่าจะรองรับการแข่งขันในเดือนปกติหรือตามตารางของฟีฟ่าได้ โดยให้สัญญาว่าจะใช้เทคโนโลยีการปรับอากาศขั้นสูงหลายอย่างในสนามฟุตบอล สนามฝึกซ้อม และพื้นที่แฟนบอล ตามระดับวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีในขณะนั้น เพื่อไม่ให้สิทธิ์การเป็นเจ้าภาพฟุตบอลโลกต้องหลุดลอยไป โดย Arup บริษัทอังกฤษที่กาตาร์ได้ว่าจ้าง ได้พัฒนาต้นแบบชื่อ Qatar Showcase ขึ้นมาเพื่อแสดงให้เห็นว่ากาตาร์จะจัดการกับอุณหูภมิที่ร้อนแรงดังกล่าวได้

อย่างไรก็ตาม ความพยายามนั้นไร้ผล เพราะเอาเข้าจริงแล้วไม่มีใครกล้าเสี่ยง เนื่องจากยังมีปัจจัยอื่นที่เข้ามาเกี่ยวข้องอีกมากมาย อีกทั้งแฟนบอลอีกกว่า 1.2 ล้านคนที่คาดว่าจะเดินทางมาร่วมชมมหกรรมกีฬาระดับโลกนี้ และนักเตะทีมชาติของประเทศต่างๆ ก็ไม่ได้ใช้ชีวิตอยู่แค่ในสนามฟุตบอลเท่านั้น

การเลื่อนตารางแข่งขันมาอยู่ในสองเดือนสุดท้ายของปี ที่คาดว่าจะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 20 ถึง 30°C จึงเป็นทางออกที่ดีที่สุด แต่ก็ยังจำเป็นต้องใช้เครื่องปรับอากาศแบบกลไกอยู่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสนามฟุตบอล ทำให้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก่อนหน้านี้ที่นำเสนอโดยประเทศเจ้าภาพยังคงพัฒนาต่อไป

ย้อนกลับไปในปี 2011 Qatar Showcase ได้นำเสนอระบบระบายความร้อนที่จะใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไฟฟ้าและน้ำเย็นได้สูงถึง 6°C โดยอากาศเย็นจะถูกส่งไปยังสนามฟุตบอลผ่านทางที่นั่งที่ทำจากวัสดุที่มีรูพรุน นอกจากนี้ หลังคาลาดเอียงจะให้ร่มเงาสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของสนามฟุตบอล

แม้ระบบนี้จะใช้งานได้จริง แต่ก็ต้องการการพัฒนาเพิ่มเติมจากเงื่อนไขทางการเงินและความยั่งยืน โดยต่อมาในปี 2013 หลังผ่านไปสองปี มีแถลงการณ์อย่างเป็นทางการว่ากาตาร์จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 9 แห่ง โรงไฟฟ้าส่วนกลาง 1 แห่ง และอีก 8 แห่ง สำหรับสนามฟุตบอลแต่ละสนาม

ด้วยการแข่งขันที่ใกล้เข้ามาเรื่อยๆ ดร. Saud Ghani ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่ มหาวิทยาลัย กาตาร์ ได้ปรากฏเป็นข่าวจากการแนะนำเทคโนโลยีที่จะทำให้สนามแข่งขันต่างๆ ของฟุตบอลโลกปี 2022 เย็นลง

Ghani ที่มีชื่อเล่นว่า Dr. Cool เชื่อว่าสถาปัตยกรรมของสนามกีฬาควรมีความเชื่อมโยงเชิงบวกระหว่างการออกแบบและสภาพอากาศ ในมุมมองของเขา อาคารไม่ควรต่อต้านสภาพอากาศ แต่ควรฉลาดและทำงานเข้าขากับมัน เขาจึงพัฒนาระบบโดยยึดตามหลักความยั่งยืน โมดูลาร์ และฟังก์ชันการใช้งาน เพื่อทำให้สนามฟุตบอลเย็นลง

ขั้นตอนแรกเพื่อให้แน่ใจว่าลมร้อนจะไม่เข้าไปในสนามกีฬาคือการวิเคราะห์รูปร่างตามหลักอากาศพลศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจว่าการออกแบบจะลดสถานการณ์นี้ได้อย่างไร โดยในระหว่างกระบวนการ มีการสร้างและทดสอบแบบจำลอง 3 มิติ จำนวนมาก โดยใช้เลเซอร์ควันและสีเพื่อวิเคราะห์กระแสลมเหนือสนามกีฬา และมีการเพิ่มตัวแปรต่างๆ เช่น จำนวนผู้ชมและการผลิตเหงื่อ ซึ่งช่วยในการกำหนดขนาดของช่องเปิดส่วนบนของสนามกีฬา ปรับรูปร่างให้เหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้ลมร้อนเข้ามาและให้ร่มเงา

นอกจากนี้ จากข้อมูลของ Ghani ยังมีการพิจารณาปัจจัยอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น สนาม Al Bayt ซึ่งมีความจุ 60,000 ที่นั่ง มีหน้าอาคารที่มืดกว่าสนามอื่น แต่เมื่อเปลี่ยนให้สว่างขึ้น อุณหภูมิภายในจะเปลี่ยนแปลงไป 5°C ทันที

หลังจากปรับโครงการสถาปัตยกรรมให้เหมาะสมแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการพัฒนาระบบทำความเย็นเอง ซึ่งเกิดขึ้นผ่านการค้นพบที่สำคัญโดย Ghani ที่ว่าไม่จำเป็นต้องทำให้ทั้งสนามเย็นลง แต่ระบบควรเน้นเจาะจงไปที่สนามฟุตบอลโดยตรงและสูงจากที่นั่งสูงสุดประมาณ 2 เมตร เป็นผลให้มีการสร้างระบบระบายความร้อนที่แม่นยำโดยเน้นที่พื้นที่เฉพาะเหล่านี้

ในทางปฏิบัติ ใช้ท่อลมที่ปากท่อแต่ละท่อมีขนาดเท่ากับลูกฟุตบอลเพื่อเป่าลมเข้าสู่สนาม ในขณะที่องค์ประกอบที่เล็กกว่าซึ่งจัดวางอยู่ใต้ที่นั่งแต่ละตัวจะเป่าลมที่ระดับความสูงข้อเท้าของแฟนบอล

ระบบกระจายความเย็นนี้มีการออกแบบที่ใช้งานได้จริง ยังไม่ได้รับการจดสิทธิบัตรและจะถือเป็นประโยชน์ในวงกว้าง โดยเทคโนโลยีการทำความเย็นของ Dr. Saud คาดว่าจะมีความยั่งยืนมากกว่าเทคนิคที่มีอยู่ถึง 40% ขณะที่การทำให้สนามฟุตบอลเย็นลงเพียงสองชั่วโมงก่อนการแข่งขัน จะช่วยลดการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ ขณะเดียวกันยังมีระบบรีไซเคิลในอากาศเย็นซึ่งถูกทำให้เย็นลงสองครั้งก่อนถูกไล่ออกภายนอก ช่วยลดการดูดซับอากาศร้อนภายนอก

“อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในสนามจะถูกดูดกลับเข้าไปในระบบทำความเย็น ทำความสะอาดด้วยน้ำที่เก็บไว้ที่อุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียสอย่างรวดเร็วและสูบฉีดออกไปข้างนอกอีกครั้ง”

Ghani ซึ่งทำงานเกี่ยวกับระบบทำความเย็นมานาน 13 ปี กล่าวว่าระบบนี้ของเขาจะช่วยให้ผู้เล่นไม่ต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่ไม่พึงประสงค์ และสนามหญ้าแข็งแรง แม้กระทั่งกำจัดกลิ่นตัวในสนามที่คับคั่งไปด้วยผู้คนจำนวนมาก

เขายกย่องความสำเร็จของระบบนี้ว่าเกิดจากความร่วมมือระหว่างสถาปนิกและวิศวกร ซึ่งทำงานร่วมกันตั้งแต่เริ่มต้นกระบวนการออกแบบ ความร่วมมือครั้งนี้ส่งผลให้เกิดการสร้างสรรค์เทคโนโลยีระบายความร้อนแบบบุกเบิกซึ่งถูกใช้ไปแล้วในโครงการอื่นๆ เช่น จัตุรัส Katara ในกาตาร์เช่นกัน

อีกไม่ถึงหนึ่งเดือนระบบระบายความร้อนนี้จะถูกทดสอบโดยนักเตะและแฟนบอลที่หลั่งไหลมาจากทั่วทุกมุมโลก

ที่มา : How Will Qatar Deal With High Temperatures Inside World Cup Stadiums