ต้นไม้สายฝน

จากการมองภาพองค์รวมเรื่องวงจรของน้ำ และฝนที่ตกในพื้นที่ต่างๆ เราขยับมาให้ใกล้เข้าไปอีกนิดนึง  เรามาดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อน้ำฝนตกลงมาในพื้นที่ตามธรรมชาติที่มีต้นไม้ (ข้อมูลมาจากหนังสือเพอร์มาคัลเชอร์ของปู่บิล)

ในแต่ละปีมีฝนตก  และน้ำที่มีน้ำหนักหลายตันอาจกระทบพื้นภายในเวลา 1 ชั่วโมง  ในพื้นที่ที่เปิดโล่ง หรือไร่ที่ปลูกพืชครอบคลุมไม่ทั่ว (เช่นไร่สับปะรดแซมต้นยางพารา) แรงกระแทกจะทำให้ดินแน่นขึ้น (ทำให้ยากต่อการดูดซึม และมี run off มาก) และดินบริเวณผิวดินก็จะถูกกัดเซาะด้วยน้ำ แรงกระแทกของน้ำฝนในแต่ละปีอาจจะกัดเซาะหน้าดินได้ประมาณ 12 ตันต่อไร่ หรืออาจจะสูงถึง 160 ตันต่อไร่ในที่ที่มีฝนตกหนักมากๆ อย่างตราด หรือ ระนอง   เมื่อมีการพัฒนาที่ดินใหม่ด้วยการไถรุกล้ำเข้าไปในพื้นที่ป่า  จะมี Run off มากขึ้น  น้ำในเขื่อนจะเต็มเร็วมากขึ้นทำให้ผู้คนสบายใจว่าฝนไม่แล้ง เพราะเราสามารถจัดเก็บน้ำได้ในปริมาณมาก แต่สิ่งเหล่านี้จะไม่ยั่งยืน  ตะกอนจะค่อยๆ ไหลตาม Run off มาสะสมในเขื่อน  แม่น้ำลำธารจะตื้นเขินขึ้น  ในที่สุดการเคียร์พื่นที่ป่าก็จะก่อให้เกิดปัญหาเรื่องความแห้งแล้ง และน้ำท่วม

แต่เมื่อฝนตกในป่า กระบวนที่ซับซ้อนเริ่มต้นขึ้น เม็ดฝนที่ตกลงมาจะไม่สามารถกระแทกดินได้ แต่กลับพุ่มของต้นไม้กลับดูดซับแรงกระแทก และทำให้เม็ดฝนกลายเป็นละอองฝนเบาบางที่จะไม่กัดเซาะดินอย่างรุนแรง  แต่ก็ยังไม่อาจหยุดการกัดเซาะของน้ำฝนได้  อย่างไรก็ตามปริมาณดินที่ถูกพัดพาจากป่าไปตามสายน้ำก็จะยังน้อยกว่าปริมาณ ดินที่ถูกสร้างขึ้นมาใหม่จากต้นไม้ในป่า

ถ้าฝนตกน้อยมากละอองฝนจะกลายเป็นฟิลม์บางๆ ของน้ำปกคลุมใบไม้ กิ่งไม้ และลำต้นของต้นไม้ และน้ำจะถูกดักเก็บไว้ที่ส่วนต่างๆ ของต้นไม้คุณสมบัติของแรงดึงผิว  เซลของต้นไม้จะดึงน้ำไปใช้งาน และส่วนที่เหลือจะค่อยๆ ระเหยกลายเป็นไอน้ำคืนสู่อากาศ  ปริมาณน้ำฝนที่จะถูกจัดเก็บไว้ในชั้นเรือนยอดของต้นไม้จะขึ้นอยู่กับ

• ความหนาของพุ่มไม้
• ความหนาแน่นของต้นไม้
• ฤดูกาล
• ปริมาณฝนที่ตก
• อัตราการระเหยของน้ำหลังฝนตก

ต้นไม้ทรงโปร่งในป่าผลัดใบจะสามารถเก็บน้ำฝนในทรงพุ่มได้น้อยกว่า ต้นไม้ที่มีใบหนาแน่นในป่าดิบชื้น แต่โดยเฉลี่ยปริมาณน้ำฝนที่ถูกจัดเก็บในทรงพุ่มจะคิดเป็น 10-15% ของปริมาณฝนที่ตก  เพื่อนๆ อาจจะเคยสังเกตปรากฎการณ์นี้ในวันฝนตกน้อย (เช่น น้อยกว่า 10 มิลลิเมตร) ดินใต้ต้นไม้ที่มีใบหนาทึบจะแห้งสนิท  ทั้งๆ ที่ดินบนสนามหญ้าเปียกชื้น

ถ้าฝนตกหนักพอน้ำฝนก็จะสามารถไหลผ่านชั้นเรือนยอดลงมาที่ใต้ต้นไม้ได้  น้ำฝนที่ไหลผ่านเรือนยอดลงมาเราเรียกศัพท์เทคนิคว่า Throughfall โดยปริมาณของ Throughfall จะคิดเป็นประมาณ 85% ของปริมาณฝน มีนักวิทยาศาสตร์ทำการศึกษาและพบว่า Throughfall ไม่ใช่แค่น้ำฝนอีกต่อไป  Throughfall ได้ละลายเอาโปแตสเซียม ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม และคลอรีนจากชั้นเรือนยอดลงมาที่ดิน (ดูตารางข้างล่าง)  และยังมีเซลของต้นไม้ปะปนลงมาเป็นปุ๋ยในดิน (เพื่อนๆ หลายคนคงเคยสังเกตุแล้วว่าน้ำฝนจะทำให้ต้นไม้งอกงามมากกว่าปกติ)

หมายเหตุ นักวิทยาศาสาตร์เชื่อว่าแร่ธาตุที่ปะปนมากับ Throughfall มาจากการย่อยสลายของส่วนต่างๆ ของพืชในเรือนยอด การย่อยสลายของพืชอื่นที่อยู่ร่วมกับต้นไม้บนเรือนยอด (เช่น กล้วยไม้ เฟิร์น มอส) การย่อยสลายของซากแมลง มูลของสัตว์ และผงฝุ่นที่ถูกพัดพามาโดยลมและมาติดค้างในเรือนยอด



นอกเหนือจาก Throughfall จะพัดพาแร่ธาตุจากด้านบนเรือนยอดลงมาสู่ด้านล่างแล้ว Throughfall ยังถูกต้นไม้ปรับทิศทางการไหลของน้ำฝนที่ตกลงมาอย่างกระจัดกระจาย ให้มีรูปแบบมากขึ้น และไหลไปยังจุดที่พืชจะใช้น้ำได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด  เช่น พืชตระกูลปาล์มจะควบคุมให้น้ำไหลไปยังโคนใบ และมีต้นไม้มีหลายชนิดที่มีที่เก็บน้ำในอากาศบนต้นไม้ก็จะมีรูปทรงที่จะนำพาน้ำฝนให้ไหลไปรวมที่จุดที่ต้องการน้ำมากที่สุด  ในต้นไม้ทั่วน้ำฝนจะไหลไปตรงปลายพุ่มของต้นไม้ซึ่งเป็นบริเวณที่มีรากของต้นไม้อยู่มากที่สุด  (จึงเป็นที่มาของคำสอนให้ใส่ปุ๋ยที่ปลายพุ่ม  แทนที่จะใส่ที่โคนต้น)  ทำให้น้ำฝนที่ตกลงมาอย่างกระจัดกระจายไหลไปที่ที่ต้นไม้สามารถดูดไปใช้งาน ได้มากที่สุด

เมื่อน้ำฝนไหลลงมาถึงพื้นดินจะถูกดูดซับด้วยใบไม้ที่ร่วงทับถมอยู่ใต้ต้นไม้ ตามมาด้วยชั้นของฮิวมัส ก่อนจะไหลซึมไปด้านล่าง  ถ้าฝนตกหนักมากน้ำจะไหลบ่าเป็น Run off ออกจากโคนต้นไม้อย่างช้าๆ เพราะถูกชั้นของใบไม้ และชะลอการไหลของน้ำไม่ให้กัดเซาะดินออกไป  น้ำที่ไหลออกจากต้นไม้ไปจะลายเอาแร่ธาตุที่เกิดจากการย่อยสลายของใบไม้เหล่านี้  น้ำจะออกสีน้ำตาลอ่อนๆ คล้ายสีของน้ำชา มีความเป็นกรดประมาณ 3.5-4.0  แร่ธาตุเหล่านี้จะไหลไปยังพื้นดินที่ต่ำกว่า  อาจจะไหลไปรวมเป็นธารน้ำไหลออกจากป่า  เป็นเหตุให้การทำเกษตรกรรมเชิงดอยของชาวเชาซึ่งใช้น้ำที่ไหลออกจากป่าจึงสามารถปลูกผักอินทรีย์ได้ผลดีโดยไม่ต้องใส่ปุ๋ยมากนัก



ใต้ชั้นของฮิวมัสจะเป็นรากพืชซึ่งทำหน้าที่เหมือนผ้าดูดซับน้ำด้วยการทำงานรวมกันกับแบคทีเรีย และฟังไจ  โดยปกติน้ำจะแทรกอยู่ในช่องระหว่างเม็ดดินตามปกติได้ในระดับหนึ่ง (เราเรียกน้ำพวกนี้ว่า interstitial water)  แต่บริเวณรากพืชจะมีแบคทีเรียอาศัยอยู่จำนวนมาก  รากพืชจะปลดปล่อยสารที่คล้ายๆ กับน้ำตาลเป็นอาหารให้กับแบคทีเรีย ส่วนแบคทีเรียจะรวมตัวกันเป็นจำนวนมากดึงน้ำให้สามารถเก็บอยู่ใกล้ๆ รากฝอยของพืชในลักษณะคล้ายเจลของน้ำ  ทำให้สามารถเก็บน้ำได้มากกว่าในดินที่ไม่มีรากพืช

ในต้นไม้ทั่วไปจะมีส่วนที่เป็นรากอยู่ประมาณ 40% ของมวลทั้งหมดของต้นไม้  รากสามารถขยายออกไปได้ไกลถึง 3-4 เท่าของขนาดทรงพุ่มของต้นไม้  หากเอารากขน (hair root) ที่อยู่ตรงปลายราก มาวางเรียงกันจะยาวหลายกิโลเมตร  โดยรากขนเหล่านี้จะถักทอเป็นเหมือนพรมอยู่ในดินช่วง 60 ซม. แรกจากผิวดิน (คิดเป็นประมาณ 85% ของราก)  อีกประมาณ 15% ของรากจะอยู่ในชั้นดินที่ลึกมากกว่า 60 ซม. ซึ่งรากของต้นไม้บางชนิดอาจจะแทงรากได้ลึกมากถึง 40 เมตร (ผลการทดลองของ Gasson และ Cutler ใน ค.ศ. 1990 พบว่ามีต้นไม้ที่รากลึกมากกว่า 2 เมตรมีเพียง 5% เท่านั้น)

ส่วนฟังไจ (เชื้อรา และเห็ด) กลุ่มที่อยู่ที่รากพืชเราจะเรียกรวมๆ กันว่า ไมคอร์ไรซา (mycorrhiza) คือเป็นการอยู่ร่วมกันแบบภาวะพึ่งพากัน (mutualism) ระหว่างฟังไจและรากพืช โดยที่พืชได้รับน้ำและธาตุอาหาร เช่น ฟอสฟอรัสและไนโตรเจนจากฟังไจ ในขณะที่ฟังไจได้รับสารอาหารที่จำเป็น เช่น น้ำตาล กรดอะมิโนและวิตามินจากพืชผ่านทางระบบราก เส้นใยของฟังไจหรือไฮฟา (hypha) ที่เจริญอยู่ภายนอกรากและภายในรากจะช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซึมธาตุอาหารให้แก่พืช จึงทำให้พืชที่มีฟังไจไมคอร์ไรซา (mycorrhizal fungi) อาศัยอยู่ที่รากมีอัตราการเจริญเติบโตสูงกว่าพืชที่ไม่มีฟังไจไมคอร์ไรซา นอกจากนี้ฟังไจไมคอร์ไรซายังช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของราที่เป็นสาเหตุของโรคพืช จากการศึกษาพบว่า รากของพืชเกือบทุกชนิดมีฟังไจไมคอร์ไรซาอาศัยอยู่ และมีส่วนช่วยให้พืชรอดชีวิตเมื่อเจริญบนดินที่มีสภาพไม่เหมาะสมได้ เช่น ดินที่มีความเป็นกรดสูง ดินเค็มและดินที่ขาดธาตุอาหาร เป็นต้น (ตัวอย่างของเรื่องนี้ที่ผมชอบคือ เห็ดเผาะกับต้นยางนา  ยังไม่รู้ผลการทดลองจะออกมาเป็นอย่างไร  อาจจะต้องรออีกหลายปี ถ้าไม่ทราบจากผม ก็จะทราบจากของ อ.ตั้มก่อน)

ฟังไจนี่เองเป็นเสมือนกับส่วนต่อขยายของราก  เส้นใยของฟังใจ (hypha) สามารถขยายตัวออกไปได้หลายกิโลเมตร  ทำหน้าที่ดูดแร่ธาตุจากพื้นที่ที่ห่างไกลเกินกว่าที่รากของพืชจะชอนไชไปถึง  เส้นใยของฟังไจยังทำหน้าที่เหมือนปลายประสาทที่ทำให้ต้นไม้สื่อสารกันได้ (เอาไว้จะเล่าเรื่องนี้อีกครั้งถ้าไม่ลืม)

ต่อมารากของพืชจะดึงน้ำขึ้นไปหล่อเลี้ยงต้นไม้ และใช้ในการสังเคราะห์แสง  ในขบวนการสังเคราะห์แสงพืชจะคายน้ำกลับคืนสู่อากาศ แต่ก็จะมีน้ำหล่อเลี้ยงส่วนต่างๆ ของพืชอยู่ตลอดเวลา  หลังจากนี้ให้เพื่อนลองหันกลับไปมองป่าไม้ใหม่ให้เหมือนกับทะเลสาบ เนื่องจากส่วนของต้นไม้ที่เรามองเห็นเหนือพื้นดินทั้งหมดมีน้ำเป็นองค์ประกอบประมาณ 5-20% ของมวลของต้นไม้ที่เราเห็นคือน้ำ ยังไม่นับรวมน้ำมีจำนวนมากที่สามารถเก็บไว้ในดินเพิ่มขึ้นจากการมีต้นไม้

ส่วนน้ำที่ไหลผ่านชั้นของรากของต้นไม้ไปจะไปเก็บในดิน ไม่ได้ไหลลงไปชั้นดินที่ลึกลงไปทั้งหมด  โดยในดินจะมีกลไกการเก็บน้ำหลายแบบคือ:

• Retention Storage เป็นการเก็บน้ำในลักษณะฟิลม์ของน้ำเกาะรอบๆ เม็ดดินด้วยแรงตึงผิวของน้ำ
• Interstitial Storage เป็นน้ำที่ไหลอยู่ในช่องว่างระหว่างเม็ดดิน
• Humus Storage ฮิวมัสที่อยู่ในเนื่อดินจะทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำดูดซับน้ำไว้

โดยปกติทุกๆ ความลึกของดิน 30 ซม. จะสามารถเก็บน้ำฝนได้ถึง 25-70 มิลลิเมตร ในรูปของ Retention Storage ในดินที่มีสารอินทรีย์มาก (ฮิวมัส) อาจจะสามารถเก็บน้ำได้เพิ่มขึ้น 100-300 มิลลิเมตร และจะเก็บในรูปของ Interstitial Storage อีกประมาณ 0-50 มิลลิเมตร  (จะเห็นว่าการเพิ่มวัตถุอินทรีย์ในดินมีผลอย่างมากในการเพิ่มความสามารถในการเก็บน้ำ) น้ำในส่วนที่เก็บในดินนี้จะถูกรากของพืชดึงไปใช้งานในภายหลังได้

น้ำส่วนที่เกินจากการเก็บในดินชั้นบนจะไหลลงไปในดินชั้นล่างๆ จะค่อยๆ ไหลอย่างช้าๆ ไปยังลำธาร และลงทะเลในที่สุด  โดยการไหลนี้อาจใช้เวลานาน 1-40 ปี  ดังนั้นเราแทบจะมองได้ว่าป่าเป็นเสมอกับตัวช่วยที่จะทำให้ดินสามารถเก็บน้ำจืดไว้บนแผ่นดินให้ได้นานมากขึ้น

ถ้าคุณคิดว่านี่อัศจรรย์แล้ว  ลองคิดดูว่าความชื้นที่ระเหยออกมาจากทะเล และพื้นดิน  จะมีเพียง 15-20% เท่านั้นที่จะควบแน่นตกลงมาเป็นฝนเป็นจุดเริ่มต้นของขบวนการซับซ้อนที่เรากล่าวถึงข้างต้น  พื้นผิวที่เย็นของใบไม้ยังช่วยควบแน่นความชื้นอีก 80-85% ที่เหลือจากอากาศในตอนกลางคืน หรือจากไอหมอกเป็นสิ่งที่เราเรียกว่า "น้ำค้าง" นั่นเอง  โดยน้ำค้างเหล่านี้ 15% จะระเหยกลับไปเป็นไอน้ำ อีก 50% จะถูกใช้ในการสังเคราะห์คายน้ำกลับออกมา ที่เหลืออีก 35% จะซึมลงไปในดิน ==> ดังนั้นต้นไม้ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของน้ำในลำธารมากกว่าฝนซะอีก  สมแล้วที่ปู่ฟูพูดย้ำเสมอว่า "คนมักจะพูดว่าไม่ค่อยมีต้นไม้แถบนี้เพราะไม่ค่อยมีฝน  แต่ความจริงแล้วการไม่มีต้นไม้มากพอต่างหากที่ทำให้ไม่ค่อยมีฝน"

เมื่อฝนตกพุ่มไม้จะดักฝนไว้ 15%  จะระเหยกลับไปในอากาศ อีก 50% จะเกิดจากการคายน้ำของต้นไม้ ทำให้เมฆที่นำพาความชื้นจากทะเลมีความชื้นจากต้นไม้กลับไปสมทบเพิ่มขึ้นอีกมากกว่า 50%  เมฆเหล่านี้จะเคลื่อนที่ลึกเข้าไปในแผ่นดิน  ป่าไม้จึงทำหน้าที่เหมือนตัวคูณที่ทำให้เราได้ฝนมากขึ้นกว่าความชื้นจากทะเลแต่เพียงอย่างเดียว  ขบวนฝนตกซ้ำๆ เหล่านี้จะมีมากยิ่งขึ้นตามความหนาแน่นของป่าไม้

สุดท้ายก่อนล่ำลาเรื่องราวของ "ต้นไม้สายฝน" อยากจะนำเสนอการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ เรื่องแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ร่วมกับพืชจะเป็นตัวปล่อยประจุไฟฟ้าออกไปในชั้นบรรยากาศ และจะเป็นตัวเร่งให้มีการควบแน่นเป็นน้ำฝนของเมฆ ( http://activeremedy.org.uk/pages/files/other/Ice_nucleation_active_bacteria.pdf )  นี่เป็นสาเหตุหลักอย่างหนึ่งที่ฝนจะตกในที่ที่มีต้นไม้หนาแน่นมากกว่าใน เมือง  หลังจากที่มนุษย์ค้นพบเรื่องนี้เจ้าชายของประเทศสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ทุ่มเงินจำนวนมหาศาลให้นักวิทยาศาสตร์ทำโครงการลับ สร้างหอคอยผลิตอิออนขนาดมหึมาเพื่อจะสามารถบังคับให้เมฆตกลงมาเป็นฝนได้  ต่อมาความลับนี้ถูกเปิดเผย จีน และรัสเซียก็พากันสร้างเทคโนโลยีเดียวกัน ( http://www.innovateus.net/climate/what-rainfall-ionizer )  ...เออ...ผมสงสัยว่าทำไมเขาไม่เอาเงินจำนวนมากแบบนั้นไปปลูกต้นไม้แทน  

ปล. การปลูกต้นไม้ซ้อนกันหลายๆ ชั้นก็จะช่วยเรื่องการควบแน่นของไอน้ำที่ระเหยขึ้นไป  โดยไอน้ำที่ระเหย/คายน้ำจากต้นด้านล่างก็จะไปควบแน่นเป็นหยดน้ำในต้นที่ อยู่ด้านบนถัดไปเป็นลำดับ  การปลูกต้นไม้หลายๆ ชั้นจึงเป็นอีกเทคนิคหนึ่งในการรักษาความชื้น

http://www.youtube.com/watch?v=irIqOO5uiY0

ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0

ทำไมต้องเก็บน้ำลงใต้ดิน?

เราลองมาคำนวณอะไรเล่นๆ เพื่อที่จะเข้าใจหลักคิดต่างๆ สมมุตินะครับสมมุติ  สมมุติว่าเรามีที่ดินขนาด 5 ไร่ ( 8,000 ตารางเมตร) และอยู่ในจังหวัดที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 1,100 มิลลิเมตรต่อปีอย่างจังหวัดเพชรบุรี  เรามีขนำขนาด 5x6 เมตร (30 ตารางเมตร) และมีหลังคาขนาด 7x8 เมตร (56 ตารางเมตร)

หมายความว่าใน 1 ปีจะมีน้ำฝนตกลงมาในที่ดินของเรา 1,100 / 1,000 x 8,000 = 8,800 ลูกบาศก์เมตร  โดยเป็นน้ำฝนที่ตกลงบนหลังคา 1,100 / 1,000 x 56 = 61.6 ลูกบาศก์เมตร  ซึ่งถ้าเราจะเอาโอ่งซิเมนต์ขนาด 2,000 ลิตรมาเก็บน้ำฝนเฉพาะจากหลังคาทั้งหมดจะต้องใช้โอ่งจำนวน 31 ลูก

ซึ่ง ในทางปฏิบัติเราคงไม่ได้ลงทุนโอ่งเยอะขนาดนั้น  โดยปกติมนุษย์ในสังคมเมืองจะใช้น้ำเฉลี่ยประมาณ 150-200 ลิตรต่อคนต่อวัน  แต่จะประสพการณ์ไปอยู่ที่สวนถ้าผมและภรรยา 2 คนใช้น้ำอย่าประหยัดจริงๆ เราจะใช้เพียง 60-100 ลิตรต่อคนต่อวัน  ถ้าอยู่สวนฯ ทุกวันคงจะใช้น้ำปีละ 73,000 ลิตร

แต่เกษตรกรวันหยุดอย่างเรา 2 คนไปอยู่สวนเพียง 2 วันต่อสัปดาห์ใช้น้ำวันละ 100 ลิตรจะใช้นำปีละ 10,400 ลิตร หรือประมาณ 5 โอ่ง  แต่ในทางปฏิบัติมีช่วงเวลาที่แล้งนานที่สุดไม่เกิน 5 เดือน  จึงจำเป็นต้องสำรองน้ำสำหรับใช้งานประมาณ 5 เดือน คือปริมาตรน้ำ 4,000 ลิตร หรือ 2 โอ่งเท่านั้นเอง  แต่ผมเป็นวิศกรชอบมี safety factor จึงจัดไป 6 โอ่ง  

หมายเหตุ ถ้าจะอยู่สวนทุกวันจริงๆ คงจะต้องหาโอ่งมาเก็บน้ำจำนวน 15 โอ่งเป็นอย่างน้อย

ประเด็น ที่ผมต้องการบอกคือ ในทางปฏิบัติเราจะเก็บน้ำจากหลังคาได้ไม่หมด  จะมีน้ำส่วนหนึ่งไหลล้นลงพื้นดิน  แต่ถ้าเรามีต้องการเก็บน้ำฝนจากหลังคาให้หมดจริงๆ เราก็จะต้องใช้โอ่งจำนวนมาก  แค่พื้นที่วางโอ่งอย่างเดียวก็จะใหญ่ว่าบริเวณบ้านซะอีก   แต่...เพื่อให้ง่ายในการคำนวนผมจะสมมุติว่าเราเก็บน้ำจากหลังคาไปได้หมด  จึงเหลือน้ำ 8,800 - 61.6 = 8,738 ลูกบาศก์เมตร  เนื่องจากในตัวอย่างนี้ขนาดขนำมันเล็กมาก  การตัดเอาน้ำส่วนนั้นออกไปก็ไม่มีผลต่อการคำนวนมากนัก

ตามแนวคิด เกษตรทฤษฎีใหม่แนะนำให้ขุดสระประมาณ 30% ของพื้นที่ คือควรจะสร้างสระขนาด 1.5 ไร่นั่นเอง  สมมุติว่าเราขุดสระขนาด 1.5 ไร่ลึก 4 เมตร จะจุน้ำได้ประมาณ 9,600 ลูกบาศก์เมตร  ซึ่งมากกว่าปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาในที่ดินขนาด 5 ไร่ซะอีก   ถ้าสระลึก 3 เมตรก็จะมีความจุประมาณ 7,200 ลูกบาศก์เมตรซึ่งน่าจะเหมาะสมกว่าถ้าเรายังต้องการสระขนาด 1.5 ไร่

ดัง นั้นเราจะมีพื้นที่ที่ฝนตกลงมาในสระตรงๆ 1.5 ไร่ = 2,400 ตารางเมตร และพื้นที่ที่เหลือหักพื้นที่บ้านที่เราเก็บน้ำฝนไว้ใช้ 5ไร่ - 1.5 ไร่ - 56 ตารางเมตร = 5,544 ตารางเมตร  ถ้าเราสมมุติต่อว่าสระน้ำอยู่ในที่ต่ำที่สุดในสวน  น้ำจากพื้นที่ต่างๆ จะไหลไปรวมกันที่สระน้ำ  นั่นคือจะมีพื้นที่รับน้ำที่จะไหลไปรวมในสระน้ำจำนวน 5,544 ตารางเมตร  โดยปกติเมื่อน้ำฝนตกลงมาส่วนหนึ่งจะซึมลงดินเฉพาะส่วนที่เกินจะไหลเป็นน้ำ run off สำหรับพื้นที่ดินเปลือยทั่วไปเราอาจจะใช้สัมประสิทธิ์ 0.35 หมายความว่าน้ำฝนที่ตกลงมา 65% จะซึมลงดินและระเหยไป  อีก 35% จะกลายเป็นน้ำ run off  เมื่อเราปลูกต้นไม้มากขึ้นค่าสัมประสิทธิ์ดังกล่าวจะลดลงไปอีก (หมายความว่าจะมีน้ำ run off น้อยลง)  ดังนั้น

น้ำที่ไหลลงสระ = ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงสระน้ำขนาดพื้นที่ 1.5 ไร่ตรงๆ + น้ำ run off จากพื้นที่ส่วนที่เหลือขนาด 5,544 ตารางเมตร
= ( 2,400 x 1,100 / 1000 ) + 0.35 x (5,544 x 1,100 / 1000)
= 4,774 ลูกบาศก์เมตร  คิดเป็น 66% ของความจุของสระน้ำที่ขุด

จาก ข้อมูลในจังหวัดเดียวกันอัตราการระเหยของน้ำต่อปีจะประมาณ 1,500 มิลลิเมตรต่อปี  นั่นคือจะมีน้ำระเหยจากสระขนาด 1 ไร่ประมาณ 2,400 x 1,500 / 1000 = 3,600 ลูกบาศก์เมตร  ถ้าน้ำที่ไหลลงสระไม่มีการซึมลงดินเลย และไม่มีการสูบไปใช้เลยจะมีน้ำเหลือติดสระ = 4,774 - 3,600 = 1,174 ลูกบาศก์เมตร  คิดเป็นระดับน้ำสูงประมาณ 49 เซนติเมตร !!!

ถ้าเราลอง สมมุติเหมือนเดิมคือที่ดินขนาด 5 ไร่ขุดสระขนาด 1.5 ไร่  มีขนำขนาดตามตัวอย่างข้างบน ที่ดินที่เหลือจากการขุดสระจำนวน 5,544 ตรม. (เกือบ 3.5 ไร่) เป็นดินเปลือยซึ่งจะมีน้ำ run off ไหลมากกว่าที่ดินที่ปลูกพืชแล้ว  สมมุติว่าที่ดินรอบข้างลาดเอียงลงมาทางสระน้ำ  น้ำฝน run off จะไหลลงสระน้ำ และสระของเราเป็นสระน้ำอุดมคติคือ ไม่มีน้ำรั่วซึมลงดินเลย และเราไม่นำน้ำไปใช้งานเลย  ข้อมูลการคำนวนเล่นๆ จะเป็นดังนี้



แต่ ในโลกอุดมคติสระน้ำของเราจะมีน้ำซึมลงดินด้วย  และเราจะสูบน้ำไปใช้งานด้วย  ดังนั้นแล้วจึงไม่น่าประหลาดใจที่ผมขุดสระน้ำในจังหวัดเพชรบุรีแล้วน้ำจะ แห้งสนิทในหน้าแล้ง  ถ้าเราต้องการให้มีน้ำพอจึงอาจจะต้องพึ่งพึงปัจจัยอื่นนอกเหนือสมมุติฐาน ตอนต้นได้แก่
- ย้ายสระน้ำไปอยู่จังหวัดที่มีฝนตกชุก (เช่น จังหวัดตราด ระนอง   )
- ย้ายสระน้ำไปอยู่พื้นที่ที่มีน้ำใต้ดิน  ขุดปุ๊บเจอน้ำซึมออกมาปั๊บ (อยากโชคดีแบบนั้นจัง)
- เพิ่มพื้นที่รับน้ำให้มากขึ้น  จากในตัวอย่างข้างต้น พื้นที่รับน้ำที่จะมีน้ำ run off จะมีประมาณ 70% ของที่ดินเนื่องจากเราขุดสระใหญ่ขนาด 30% ของพื้นที่  เราอาจจะอาศัยน้ำ run off จากที่ดินของเพื่อนบ้านที่มีที่ดินสูงกว่าของเรา  หรือถ้ามีโชค (ดีหรือร้ายไม่รู้) ก็จะมีเพื่อนบ้านเขาถ่ายน้ำจากหลังคาบ้านเขามาให้ที่ดินของเราฟรีๆ (ลองอ่านกระทู้ "ป่าสวนขนุน" ของอาจารย์ Yudhapol ดู)  หรือลดขนาดของสระลง

ข้อ ควรระวังอีกอย่างที่มักจะเจอคือมีบางคนขุดสระและเอาดินมาถมขอบสระให้สูงกว่า พื้นที่รอบข้าง  เราอาจจะชะลอการพังทลายของดินขอบสระลงได้เนื่องจากจะมีน้ำ run off ไหลลงสระน้อยลง  แต่เราก็จะได้น้ำไหลลงสระน้อยลงเช่นกัน  สระในลักษณะที่ยกขอบสระสูงจะเหมาะกับสระที่มีน้ำจากใต้ดินไหลเข้ามาในสระ อยู่แล้ว  ไม่ต้องพึ่งพาน้ำ run off ที่ไหลมาจากที่อื่น
- ลดอัตราการระเหยด้วยการขุดสระให้ลึก เหมาะสมกับปริมาณน้ำฝน เนื่องจากปริมาณน้ำที่ระเหยจะขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่หน้าตัดของสระ  ด้วยปริมาณน้ำฝนที่เท่ากันถ้าเราสร้างสระน้ำให้ลึกก็จะปริมาณน้ำที่ผิวน้อย ลงกว่าสระที่ตื้นกว่า การระเหยก็จะลดลง  แต่....ต้องระวังนะครับ  หลักการคือเก็บน้ำที่มีความลึกมาก  ไม่ใช่แค่สระลึกมาก  ถ้าเราขุดสระที่ลึกมาก (เช่นลึก 6-8 เมตร) แต่เอาเข้าจริงมีน้ำฝนไหลลงสระนิดเดียว (เช่น ไม่ถึง 50% ของความจุสระ)  จะหมายความว่าสระเรามีขนาดใหญ่เกินไปเมื่อเทียบกับปริมาตรน้ำที่ดักลงสระ ได้  เราจะไม่ได้ประโยชน์จากความลึกของสระมากนักเนื่องจากระดับน้ำก็เตี้ยเหมือน เดิม  เราจะลดการระเหยได้มากกว่าถ้าสระเล็กลงและลึกขึ้น  ตัวอย่างเช่นเราลดขนาดสระน้ำจาก 1.5 ไร่ เป็น 1 ไร่  จะได้ผลตามตารางข้างล่าง สังเกตุว่าจะได้ผลดีกับจังหวัดที่ค่อนข้างแห้งแล้ง  แต่สำหรับจังหวัดที่มีผลตกชุกกว่าจะเริ่มเสี่ยงกับปัญหาว่าน้ำอาจจะล้นสระ ในช่วงฤดูฝน


- ลดอัตราการระเหยด้วยการเอาน้ำไปซ่อนใต้ดิน จะได้ไม่มีผิวน้ำ การระเหยก็จะน้อยลง


ใน แนวคิดของการเก็บน้ำใต้ดินคือ การสะสมระดับน้ำใต้ดินให้สูงขึ้นเรื่อยๆ  เมื่อสะสมหลายๆ ปีจะเพิ่มโอกาสที่เราจะมีน้ำใต้ดินซึมเข้ามาในสระเอง  แนวคิดของการทำสระให้มีผิวหน้าเล็กลง และลึกขึ้นสุดท้ายก็จะกลายเป็นโครงสร้างที่ช่วยดักน้ำลงใต้ดินได้ในตัว

คำ ถามที่เกิดขึ้นคือแล้วเราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าน้ำที่เราเก็บลงใต้ดินมันจะ อยู่ในที่ดินของเรา?  คำตอบคือไม่แน่ครับ ฮ่าๆๆๆ น้ำจะไหลจากที่สูงไปที่ต่ำเสมอ  ความจริงข้อนี้ไม่แตกต่างสำหรับน้ำที่เก็บอยู่ในดิน  น้ำจะค่อยๆ ไหลจากที่สูงไปยังที่ต่ำ  แต่...ความเร็วในการไหลของน้ำใต้ดินจะช้ามาก  ยิ่งน้ำลงไปใต้ดินลึกมากเท่าไหร่ยิ่งไหลช้าเท่านั้น (ดูภาพด้านล่าง)  น้ำที่อยู่ใต้ดินอาจจะใช้เวลาหลายเดือนจนถึงหลายปีกว่าจะไหลออกไปนอกที่ดินของเรา  ในระหว่างนั้นเรามีโอกาสที่จะนำน้ำใต้ดินกลับมาใช้งาน  โดยต้นไม้ขนาดใหญ่ที่มีรากลึกก็จะสามารถดูดเอาน้ำใต้ดินไปใช้งานได้เองตาม ธรรมชาติ  ส่วนพืชที่มีรากตื้นอาจจะต้องการความช่วยเหลือจากเราในการนำน้ำใต้ดินมาใช้ งานในรูปแบบของสูบจากสระน้ำที่ลึก บ่อน้ำ หรือบ่อน้ำบาดาล  แต่จะให้ดีที่สุดคือเราจะต้องช่วยกันทั้งชุมชน  ถ้าทุกบ้านต่างก็ร่วมมือกันเพิ่มปริมาณน้ำใต้ดิน  เราก็จะได้ประโยชน์ร่วมกันทั้งชุมชน

จากคำตอบที่ผมตอบคุณ prml ก่อนหน้านี้จะเห็นว่า  น้ำใต้ดินที่อยู่ใกล้ๆ ผิวดินจะมีอัตราการระเหยมากกว่าน้ำที่อยู่ใต้ดินลึกเกิน 30-50 ซม.เป็นต้นไป  คำถามก็คือแล้วเราจะช่วยธรรมชาติเพิ่มปริมาณการเก็บน้ำลงใต้ดินลึกๆ แบบนั้นได้อย่างไร?

ติดตามเรื่องราวเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0

การระเหยของน้ำ

มีคนกระซิบถามผมเรื่องปริมาณน้ำฝนที่ผมมักพูดถึงเป็นหน่วยมิลลิเมตร  จึงขออธิบายว่าปริมาณน้ำฝน คือ ระดับความลึกของน้ำฝนในภาชนะที่รองรับน้ำฝน ทั้งนี้ภาชนะที่รองรับน้ำฝนจะต้องตั้งอยู่ในแนวระดับ และวัดในช่วงเวลาที่กำหนด หน่วยที่ใช้วัดปริมาณน้ำฝนนิยมใช้ในหน่วยของมิลลิเมตร หรือ นิ้ว  ตัวอย่างอุปกรณ์วัดพื้นฐานจะเป็นกรวยรับน้ำตามรูปด้านล่าง



โดยเมื่อฝนตกน้ำไหลลงมาจากกรวยจะรวมน้ำไปลงกระบอกตวง  ตัวอย่างเครื่องมือนี้จะพื้นที่รับน้ำจะมากกว่าพื้นที่หน้าตัดกระบอกตวง 10 เท่า ดังนั้นถ้าเราถ้าเราอ่านปริมาตรน้ำได้ 10 มิลลิเมตร จะเท่ากับปริมาณฝน 1 มิลลิเมตร  ในประเทศไทยเราจะถือว่าปริมาณฝนต้องมากกว่า 0.1 มิลลิเมตรจึงจะเรียกว่าฝนตก   ข้อมูลบนเวปของกรมอุตุนิยมวิทยาจะมีรายงานปริมาณฝนทั้งแบบสะสมรายวัน และสะสมตั้งแต่ 1 มกราคมของแต่ละปี   โดยปริมาณน้ำฝนสะสมของประเทศไทยเฉลี่ยของแต่ละจังหวัดจะอยู่ในช่วง 973 - 4,709.9 มิลลิเมตรต่อปี ค่าเฉลี่ยของประเทศคือ 1,498 มิลลิเมตรต่อปี  นับเป็นประเทศที่มีฝนตกชุกเป็นอันดับที่ 16 ของโลก (ค่าเฉลี่ยของปริมาณฝนของโลกคือ 962.7 มิลลิเมตรต่อปี)  ดังนั้นถ้าจะเปรียบเทียบกับประเทศต่างๆ ในโลกเราไม่มีสิทธิจะบอกว่าประเทศเราแห้งแล้งเลย

แต่ทำไม..หน้าแล้ง สวนของผมแห้งแล้งจัง (ขอบ่น)...แล้วผมขุดสระมันจะช่วยมั๊ย?  ว่าแล้วผมก็เสาะหาข้อมูลต่อ  กระบวนการที่ไอน้ำกลายเป็นน้ำฝนเรียกว่าการควบแน่นส่วน กระบวนการตรงกันข้ามกับการควบแน่นคือ กระบวนการที่ของเหลว เช่น น้ำเปลี่ยนสภาพโดยธรรมชาติเป็นแก๊ส โดยไม่จำเป็นต้องมีอุณหภูมิถึงจุดเดือด เราเรียกว่า "การระเหย" โดยทั่วไปเราสามารถรับรู้ถึงการระเหยได้ โดยดูจากน้ำที่ค่อยๆ หายไปทีละน้อย เมื่อมันกลายตัวเป็นไอน้ำ  เอ...แล้วเขาวัด "อัตราการระเหยของน้ำ" กันอย่างไร?  เขาจะมีถาดขนาดใหญ่แบบนี้



แล้วเขาก็จะวัดความลึกของน้ำที่ระเหยหายไปต่อวันหน่วยเป็นมิลลิเมตร เช่น เดียวกับการวัดปริมาณน้ำฝน  พูดง่ายๆ ถ้าเราทดลองเอาภาชนะทรงกระบอกมารอรับน้ำฝน แล้วปล่อยไว้ให้ระเหยไปเอง  ในกรณีที่ปริมาณฝนมากกว่าอัตราการระเหย เราจะมีน้ำเหลืออยู่ในภาชนะ  ถ้าปริมาณฝนน้อยกว่าอัตราระเหย  ภาชนะนี้ก็จะแห้ง  เราลองมาดูตัวอย่างตัวเลขปริมาณฝน และการระเหยของ 2 จังหวัด



ดูจากตัวเลขจะเห็นว่าส่วนใหญ่แล้วอัตราการระเหยของน้ำ จะสูงกว่าปริมาณฝนในจังหวัดเพชรบุรีแทบทุกเดือน  นั่นคือภาชนะของเราจะแห้งอยู่เป็นส่วนใหญ่  ในขณะที่จังหวัดชุมพรมีโอกาสที่ดีกว่าที่น้ำฝนจะติดค้างในภาชนะบ้าง

ลองจินตนาการว่าถ้าผมเปลี่ยนภาชนะนี้เป็นสระน้ำที่มีการ seal เป็นอย่างดี  น้ำไม่สามารถไหลซึมออกไปได้  ผมก็จะยังคงเจอปัญหานี้  โดยนำจะลดลงจากการระเหยเฉลี่ยประมาณ 110 มิลลิเมตร (11 เซ็นติเมตร) ต่อเดือน และจะรุนแรงมากขึ้นในหน้าร้อน   ผมพยายามบรรเทาปัญหาด้วยการดัก Run off จากพื้นที่อื่นและบังคับให้ทางน้ำไหลมาลงสระ (นั่นคือเราจะมีพื้นที่รับน้ำฝนใหญ่กว่าพื้นที่หน้าตัดของสระ  แต่พื้นที่การระเหยเล็กเท่ากับพื้นที่สระ)  แต่ในความเป็นจริงน้ำในสระก็อาจจะซึมลงด้านล่าง และดินด้านข้างของสระ  การลดลงของระดับน้ำในสระของผมนั้นมากกว่า 11 เซ็นติเมตรต่อเดือน  นั่นหมายความว่าโอกาสที่ผมจะมีน้ำใช้ทั้งปีจากการทำสระเพียงอย่างเดียวอันค่อนข้างน้อย ==> สระน้ำไม่ใช่วิธีการเก็บน้ำที่ดีที่สุดสำหรับสภาพอากาศในจังหวัดเพชรบุรี  เพราะว่าเปิดโล่งให้มีการระเหยเต็มที่ ในขณะที่อัตราการระเหยของน้ำ มากกว่าปริมาณฝนซะอีก    (สมเป็นจังหวัดที่แห้งแล้งที่สุดในภาคใต้  )

ก่อนจะไปถึงว่าเราจะเก็บน้ำไว้ที่ไหน  ลองย้อนกลับมาดูปัจจัยที่มีผลต่อการระเหยได้แก่ :

• ความชื้นในอากาศที่ผิวพื้น ถ้ามีความชื้นในอากาศมาก น้ำจะระเหยช้า ดังนั้นน้ำที่มีใบไม้ของต้นไม้ปกคลุมอยู่จะมีความชื้นใต้ร่มไม้สูงกว่า และช่วยละอัตราระเหย
• ความเร็วลมผิวพื้น ปัจจัยนี้จะเกี่ยวข้องกับเรื่องความชื้นที่ผิวพื้น  ถ้าอากาศไหลผ่านที่ผิวบ่อยๆ ความหนาแน่นของความชื้นที่ผิวพื้นจะน้อย  ทำให้ไปกระตุ้นการระเหยของน้ำ ดังนั้นการมีแนวกันลมรอบสระจะช่วยลดอัตราการระเหย
• แรงกดอากาศ ถ้าแรงกดอากาศน้อยน้ำจะระเหยได้ดีกว่า แรงกดอากาศที่มาก
• ปริมาณพื้นที่ผิวพื้น ถ้า น้ำมีพื้นที่ผิวมากกว่าจะระเหยได้มากกว่า  ดังนั้นบ่อน้ำที่มีปริมาตรน้ำเท่ากัน บ่อที่ลึก (พื้นที่ผิวหน้าจะน้อย) จะมีอัตราการระเหยน้อยกว่า
• อุณหภูมิ อุณหภูมิสูงน้ำจะระเหยได้มากว่า อุณหภูมิต่ำ การมีต้นไม้บังแดดรอบๆ สระจะช่วยลดอัตราระเหย

ดัง นั้นถ้ายังอยากจะเก็บน้ำไว้ในสระน้ำ  อาจจะต้องพิจารณาขุดสระให้ลึกมากๆ มีต้นไม้ปลูกรอบสระเป็นทั้งแนวกันลม และร่มไม้ปกคลุมสระ  สระขนาดใหญ่ที่แคบยาวจะบริหารจัดการได้ง่ายกว่าสระรูปวงกลม หรือสี่เหลี่ยมจตุรัส  แต่ถ้าเลือกได้เราควรพิจารณาเรื่องที่เคยพูดเมื่อตอนที่แล้วคือการ "เก็บน้ำลงในดิน"  เพราะว่าน้ำในดินจะมีปัญหาการระเหยเฉพาะบริเวณที่ใกล้ผิวดินเท่านั้น  แล้วเป็นดินที่ตำแหน่งไหนล่ะ?... ผมคิด 

ยิ่งคิดทบทวนสิ่งที่สังเกตุในสวนก็ยิ่งเห็นภาพว่า..เติมผมเชื่อเพื่อนบ้านยอมจ่ายเงินจ้างคนมาช่วยตัดหญ้าให้สวนโล่งๆ เนื่องจากกลัวงู  ทั้งฝีมือผมเอง และพวกเขาตัดหญ้าเตียนเลย  พอฝนตกลงมาน้ำที่ไหลได้สะดวก  ทางน้ำพัดพาตะกอนสีขุ่นจากที่ดินด้านบน  ผมเดินตามทางน้ำท่ามกลางสายฝนจึงสังเกตุเห็นว่าสายน้ำเล็กๆ ค่อยๆ ไหลมารวมกันสายน้ำที่ใหญ่ขึ้น ไหลกัดเซาะทางจนเป็นร่องเห็นชัด  ผมเคยเจอกระทั้งปัญหาว่าปลูกมะพร้าวไว้แล้วน้ำไหลซัดเอาต้นมะพร้าวจากในหลุมไหลไกลไปประมาณ 20 เมตรไปค้างอยู่ที่หินก่อนไหลลงสระน้ำที่ด้านต่ำสุดของที่ดิน   น้ำ Run off ที่ไหลจากด้านบนสุดท้ายก็จะไปรวมกันที่สระด้านล่างห่างไปประมาณ 300 เมตร และต่ำลงอีกไปประมาณ 10-20 เมตร  ... จากนั้นผมก็พยายามใช้เจ้าปั๊มน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ของรถยนต์สูบน้ำใส่ท่อขนาด 4 นิ้ว (ของเจ้าของสวนเดิมวางระบบไว้ครับ) ส่งน้ำกลับขี้นเนินไปรดน้ำต้นไม้ผ่านสปริงเกอร์เล็กๆ  ที่โดนเครื่องตัดหญ้าตัดเสียหายเป็นประจำ

แทนที่ปั๊มน้ำจะทำหน้าที่พามวลน้ำขึ้นไปบนเนินเพื่อรดน้ำเพียงอย่างเดียว  ผมกลับเอาสปริงเกอร์ไปปืดกั้นทางไหลของน้ำ  สร้างแรงเสียดทานทำให้ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อน้อยลง (คล้ายๆ เวลาเรารดน้ำด้วยสายยาง  ถ้าเราเอามืออุดปลายสายยางไว้น้ำก็จะพุ่งไปได้ไกล แต่ปริมาณน้ำที่ไหลก็จะน้อยกว่าเราไม่เอามืออุดสายยางเลย)

การรดน้ำด้วยสปริงเกอร์จะต้องรดแต่ละโซนนานมากพอ เนื่องจากถ้ารดน้อยไปน้ำจะปกคลุมอยู่ที่ตามใบไม้ / วัชพืช ตามหน้าดิน  มีส่วนที่ซึมลงในดินน้อยเกินไป  เมื่อเราหยุดรดน้ำความชื้นในบริเวณหน้าดินก็จะระเหยไปมากถึง 70%  เวลาเรากลับมารดน้ำในวันหลังเราก็จะต้องเริ่มต้นทำให้ด้านบนชุ่มชื้นใหม่ก่อนที่น้ำจะไหลลงไปในดินด้านล่างเป็นวัฏจักรไปเรื่อยๆ   การรดน้ำพื้นที่ 18 ไร่ในแต่ละครั้งจึงกินเวลายาวนาน และสิ้นเปลื่องพลังงานพอสมควร  ทำให้ผมเกิดอีกคำถาม..ผมไม่เสียเวลารดน้ำที่ผิวได้มั๊ย?  จะได้ไม่เสียเวลารดใบไม้ และวัชพืชพวกนี้

การรดน้ำด้วยสปริงเกอร์ยังก่อให้เกิดปัญหาใหม่... ตามธรรมชาติของที่สวนวัชพืชเหล่านี้ควรจะต้องแห้งตายในหน้าแล้ง (จึงไม่น่าแปลกใจว่าจะมี bush fire บ่อยๆ บนภููเขาแถวนี้) ช่วยปกคลุมดินรักษาความชุ่มชื้นในหน้าแล้ง พุพังกลายเป็นปุ๋ยตามธรรมชาติ  และงอกขึ้นมาใหม่ในหน้าฝน  แต่การตัดหญ้าในหน้าฝนของผมทำให้วัชพืชยาวน้อยกว่าปกติ  ทำให้มีชีวมวลในการปกคลุมดินในหน้าแล้งน้อยลง  ผมแก้ปัญหาแล้งด้วยการรดน้ำด้วยสปริงเกอร์  วัชพืชที่มีรากตื้นเหล่านี้แทนที่จะตายในหน้าแล้งกลับมีชีวิตรอดได้ดี  เมื่อได้ฝนในหน้าฝนจึงงอกงามได้เร็วกว่าปกติที่เราปล่อยตามธรรมชาติเราก็เลยต้องจ้างคนมาตัดหญ้าอีก...

ผมเชื่อว่าถ้าผมมีวิธีที่จะรักษาน้ำฝนที่ตกหนักมากช่วงเดือนตุลาคม/พฤศจิกายน (ด้วยอิทธิพลของการเคลื่อนของร่องมรสุม ฝนที่เพชรบุรีจะล่ากว่าทางภาคกลางอยู่ประมาณ 1 เดือน) ให้อยู่ในพื้นที่ของมันเอง  ไม่ปล่อยให้มันไหลเป็น Run off ลงมาด้านล่าง ผมก็ไม่ต้องจ่ายค่าน้ำมันสูบมันกลับขึ้นไปใหม่  ผมเชื่อว่าถ้าเรามีวิธีเก็บรักษาน้ำให้อยู่ในดินแถบนั้นมากพอที่จะเลี้ยงพืชให้รอดพ้นหน้าแล้ง  แต่ไม่รดน้ำที่ผิวดิน ปล่อยให้วัชพืชแห้งตายตามธรรมชาติ  วัชพืชที่แห้งตายเหล่านี้ก็จะปกคลุมหน้าดินกลายเป็นตัวช่วยรักษาความชุ่มชื้นไม่ให้น้ำในดินระเหยเร็วเกินไปทำให้มีน้ำเพียงพอที่จะรักษาชีวิตต้นไม้ตลอดหน้าแล้งที่ยาวนานโดยไม่รดน้ำต้นไม้...

ติดตามเรื่องราวเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0

แกะรอยน้ำฝน...น้ำฝนหายไปไหน?

ถ้าเรามาติดตามว่าเมื่อธรรมชาติปั๊มน้ำขึ้นจากดินขึ้นไปบนฟ้าหลายกิโลเมตรแล้วตกลงมาเป็นฝน แล้วน้ำไปไหนต่อ?  เมื่อพิจารณาว่าน้ำฝนที่ตกมาหายไปไหน  จะเห็นว่าน้ำส่วนแรกจะระเหยเป็นไอน้ำ (evapotraspiration) ส่วนที่สองจะไหลไปตามพื้นผิว (runoff) จากที่สูงไปยังที่ต่ำ อาจจะไปลงระบบระบายน้ำ สระ คูคลอง แม่น้ำ หรือทะเล  ส่วนที่สามจะซึมเข้าไปที่ผิวดินตื้นๆ (shallow infiltration) และส่วนสุดท้ายจะซึมลงใต้ดิน (deep infiltration)  จากผลการศึกษาของ Fisrwg ใน ค.ศ. 1998 จะเห็นว่าสัดส่วนที่ไปของน้ำฝนแตกต่างกันดังนี้

A. พื้นที่ในเมืองใหญ่ที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ (เช่น พื้นถนนราดยาง พื้นคอนกรีต บ้าน อาคาร ) ประมาณ 75-100%


B. พื้นที่ในเมืองต่างจังหวัดที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ประมาณ 35-50%


C. พื้นที่ในชุมชนต่างจังหวัดที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ประมาณ 10-20%


D. พื้นที่ตามธรรมชาติ (เช่น ป่าไม้ พื้นที่ทำการเกษตร)

มีศัพท์ที่เราอาจจะต้องเรียนรู้หลายอย่างจากแผนภาพได้แก่

• impervious surfaces คือ พื้นที่ที่น้ำไม่สามารถซึมผ่านได้ เช่น หลังคา พื้นคอนกรีต ถนนยางมะตอย เป็นต้น
• evapotranspiration คือ ปริมาณน้ำที่ระเหยจากน้ำที่ผิวหน้า รวมกับน้ำที่เกิดจากการคายน้ำของพืช
• run off คือ ปริมาณน้ำที่ไหลบ่าไปบนพื้นผิว เนื่องจากว่าไม่สามารถซึมได้ หรืออัตราการซึมน้ำกว่าปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาทำให้น้ำส่วนเกินจะไหลจากที่สูงไปสู่ที่ต่ำ
• shallow infiltration คือ ปริมาณน้ำที่ถูกดูดซึมลงไปในชั้นดินตื้น  ปกติแล้วน้ำในบริเวณนี้จะสามารถระเหยขึ้นไปเป็นไอน้ำได้ง่าย
• deep infiltration คือ ปริมาณน้ำที่ถูกดูดซึมลงไปในชั้นดินลึก

น้ำฝนจะซึมผ่านชั้นดินด้านบนอย่างช้าๆ  ในดินชั้นบน (Shallow Infiltration) นี้บางครั้งจะถูกเรียกว่า unsaturated zone  แม้นว่าน้ำสามารถที่จะถูกจัดเก็บในชั้นดินด้านบนนี้ได้มากแต่จะไม่สามารถสูบขึ้นมาใช้งานได้  เนื่องจากน้ำจะอยู่ในรูปแบบของความชื้นในชั้นดิน  น้ำจะอยู่แทรกในระหว่างช่องว่างของดิน หิน รากไม้ และวัตถุต่างๆ ในดินโดยสามารถอยู่ได้โดยไม่ไหลลงไปด้านล่างด้วยแรงตึงผิว (capillary forces) ในชั้นนี้ยังแบ่งออกเป็น soil zone และ intermediate zone

ในชั้นของ soil zone จะเป็นชั้นหลักที่พืชดึงน้ำไปใช้งาน ในชั้น soil zone จะมีองค์ประกอบของอากาศแทรกอยู่มากกว่าในชั้นของ water table  และอาจจะมีรอยเปิดจากรากที่แทรกตัวผ่านชั้นดิน รูที่เกิดจากไส้ดิน หนู หรือสัตว์อื่นๆ ขุด รวมทั้งรอยแตกแยกของดิน (โดยเฉพาะดินเหนียว)  รอยเปิดเหล่านี้ทำให้น้ำในชั้น soil zone  สามารถระเหยไปง่ายกว่าน้ำในชั้นดินลึกลงไป

ลึกถัดลงไปจากชั้น unsaturated zone ก็จะเป็นชั้น saturated zone  (deep infiltration) ซึ่งจะเป็นระดับน้ำใต้ดิน น้ำในชั้นแรกๆ ก่อนจะเจอชั้นดินดาน หากจะเรียกตามภาษาชาวบ้านมันก็คือน้ำบ่อขุด หรือตาน้ำที่เราอาจจะเจอเวลาที่ขุดสระนั่นเอง  ลึกถัดลงไปจากดินดาน/ชั้นหินจะเป็น aquifer หรือบ้านเราเรียกว่าน้ำบาดาลนั่นเอง


กลับมาที่แผนภาพแรก  เราจะเห็นว่าในพื้นดินตามธรรมชาติทั่วๆ ไป (ภาพ A) น้ำที่ซึมลงในดินรวมจะมีมากถึง 50% ของปริมาณฝนที่ตก  แต่เมื่อมนุษย์เริ่มสร้างพื้นที่เมือง เราก็มักจะสร้างพื้นที่ที่น้ำซึมผ่านไม่ได้ (impervious surface)  มากขึ้นเรื่อย ตามความเจริญ และความหนาแน่นของชุมชนเมือง  ปริมาณน้ำที่ซึมลงในดินก็จะลดลงตามลำดับ (ภาพ B-D) จนอาจลดเหลือเพียง 15% ในมหานครอย่าง กทม.  โดยการลดลงของการซึมลงในดินจะไปเพิ่มสัดส่วนของ Run Off กลายเป็นภาระของระบบระบายน้ำ  น้ำในระบบระบายน้ำส่วนใหญ่ก็จะไหลไปรวมในคูคลอง ไหลไปรวมในแม่น้ำ และออกกลับสู่ทะเลในที่สุด  แต่สัดส่วนของ evapotranspiration ไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนัก



สิ่งที่ทำให้ซับซ้อนมากขึ้นก็คือน้ำที่ซึมลงใต้ดินโดยเฉพาะ shallow infiltration ส่วนหนึ่งจะค่อยๆ ระเหยกลับสู่อากาศ (ถ้าไม่มีพืชคลุมดินเลย น้ำที่อยู่ใกล้ผิวดินจะเหยมากถึง 70% ภายในเวลาไม่กี่วัน)  น้ำอีกส่วนหนึ่งจะถูกพืชนำไปใช้งาน  น้ำจะไปสะสมในพืชก่อน จากนั้นจะคายน้ำออกมาเป็นส่วนหนึ่งของขบวนการสังเคราะห์แสง และการหายใจของพืช

เมื่อน้ำในชั้น soil zone เริ่มลดลง  แรงตึงผิวก็จะสามารถดึงน้ำบางส่วนจากชั้นดินที่ลึกลงไปขึ้นมาแทนที่ และที่สำคัญก็คือต้นไม้ขนาดใหญ่ที่มีรากลึก  เมื่อ feeder root ที่อยู่ใกล้ผิวดินเริ่มหาน้ำไม่ได้ รากของต้นไม้ก็จะซอนไชลงมาในชั้นดินที่ลึกมากขึ้นเพื่อหาน้ำ  และด้วยความอัศจรรย์ของธรรมชาติ  ต้นไม้เหล่านี้สามารถดูดน้ำจากดินชั้นล่างขึ้นไปเลี้ยงลำต้นด้านบน  ในต้นไม้บางชนิดหมายถึงความสามารถในการปั๊มน้ำขึ้นไปได้สูงราว 100 เมตรเลยทีเดียว  ทั้งหมดนี้ทำงานโดยไม่ได้ใช้พลังงานฟอสซิลในการปั๊มเลย

นั่นหมายความว่าสัดส่วนของ evapotranspiration ในพื้นที่ธรรมชาติก็จะสูงขึ้นไปอีก  เพราะจะมีน้ำส่วนของ Shallow infiltration และ deep infiltration ก็จะถูกกลไกของธรรมชาติดึงกลับมาใช้งานบางส่วนจนระเหยกลับไปเป็นไอน้ำ  (ส่วนที่เหลือจะสะสมอยู่เป็นน้ำใต้ดิน และค่อยๆ ไหลอย่างช้าๆ ออกไปยังแหล่งน้ำตามธรรมชาติในรูปแบบของตาน้ำบ้าง น้ำใต้ดินไหลซึมไปยังทะเลสาบบ้าง น้ำใต้ดินไหลซึมไปยังลำห้วย/แม่น้าบ้าง)

หากพิจารณาในอีกด้านหนึ่ง  การรุกกคืบของสังคมเมือง ทำให้มีการเพิ่มขึ้นของ impervious surfaces  เพิ่มปริมาณน้ำ run off ที่จะไหลกลับสู่ทะเล และลดการระเหยกลับไปเป็นเมฆของน้ำในแผ่นดิน  สุดท้ายก็หมายความว่าปริมาณฝนในแผ่นดินก็จะลดลง  เราเลยต้องมาคอยพายุพัดพาความชื้นจากทะเลเข้ามาในแผ่นดินลึกๆ

เราคง จะหยุดความอยากความต้องการ "ความเจริญ" ของมนุษย์ไม่ได้  ถนนก็ยังคงถูกตัดให้มีเส้นทางมากขึ้น  บ้านถูกพัฒนาจากบ้านไม้ยกสูงที่ด้านล่างเป็นพื้นดิน มาเป็นบ้านปูน  ที่จอดรถถูกเปลี่ยนจากพื้นดินที่อาจแฉะในฤดูฝนมาเป็นพื้นคอนกรีต  คนเมืองครอบครัวเดียวซื้อบ้านคอนกรีต 2-3 หลังไว้อยู่ระหว่างวันทำงานเพื่อหลบรถติดหลังนึง บ้านสุดสัปดาห์แถบชานเมืองหลังนึง อาจแถมด้วยบ้านพักตากอากาศต่างจังหวัดอีกหลังนึง  และอื่นๆ อีกมากมายที่เป็นการเพิ่ม impervious surfaces  แต่ก็มีหลายอย่างที่คนในชุมชนเมืองจะช่วยได้  ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนพื้นคอนกรีตแบบทึบในลานจอดรถมาเป็นบล็อคตัวหนอนที่มีร่องให้น้ำ ซึมผ่านลงไปในดินได้ การเพิ่มพื้นที่สวนในบ้าน  การเก็บน้ำฝนไว้ในถังเพื่อเอามาใช้รดน้ำต้นไม้ในสนามหน้าบ้านแทนการใช้น้ำ ประปา  การปรับ slope ของสวนในบ้านและให้น้ำฝนจากรางน้ำฝนไหลลงสนามหน้าบ้าน  แทนการทิ้งลงท่อระบายน้ำโดยตรง (อาจจะต้องปรับสวนให้มีความสามารถในการซึมของน้ำมากขึ้น เช่น การทำ Rain Garden) รวมทั้งการเปลี่ยนร่องน้ำผนังคอนกรีต มาเป็น Vegetated Swale แทน

ส่วน พื้นที่เกษตรกรรม และพื้นที่ชุมชนเมืองในต่างจังหวัดก็มีส่วนร่วมได้ด้วยการลดสัดส่วนของ Run off และเพิ่มสัดส่วนของ Infiltration  ซึ่งเราคงจะมาดูรายละเอียดในโอกาสถัดไป  ส่วนเรื่องรักษาน้ำไว้ให้พืชให้ได้มากที่สุดคงต้องดูเรื่องรักษาน้ำให้อยู่ ใน soil zone ให้ได้นานที่สุด เช่น การลดการระเหยของน้ำออกจาก soil zone

นอก เหนือจากนั้นหลักการชะลอ Run Off ไม่ให้ไหลลงทะเลเร็วเกินไป และครอบคลุมพื้นที่ให้มากที่สุดก็จะช่วยรักษาการระเหยของน้ำให้อยู่ในแผ่น ดินนานที่สุด (สร้างโอกาสเกิดฝนในแผ่นดิน)  วิธีการที่ดีที่สุดคือต้องจัดการตั้งแต่ด้านบนลงมาด้านล่าง  มากกว่าจะทำจากด้านล่าง  ตัวอย่างของการจัดการด้านล่างคือการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่  เขื่อนมีประโยชน์ในการควบคุมน้ำก็จริง  แต่ในแง่การรักษาความชุ่มชื้นนั้นมันสายเกินไปแล้ว  น้ำได้ไหลจากด้านบนลงมาที่ตัวเขื่อนแล้ว  สิ่งที่ดูดซับน้ำได้ดีที่สุดคือ "ดิน"  เราปล่อยโอกาสให้น้ำซึมเข้าไปในดินให้ได้บริเวณมากที่สุดด้วยการปล่อยให้มัน กลายเป็น run off ไหลลงมาด้านล่าง  เราจะต้องทำให้ดินด้านบนชุ่มชื้นให้มากที่สุดด้วยวิธีการหลากหลาย เช่น

• การ ทำฝายแม้วชะลอน้ำ  ให้น้ำมีเวลาค่อยซึมเข้าไปในดินตั้งแต่ด้านบนภูเขา  อย่าไปกังวัลว่าจะทำให้เหลือน้ำไหลมาด้านล่างน้อยลง  เพราะว่าสุดท้ายน้ำที่สะสมในดินจะไหลออกมาเป็นต้นน้ำของลำห้วย  สุดท้ายน้ำเหล่านี้ก็จะระเหยกลายเป็นเมฆในแผ่นดิน ซึ่งก็จะตกลงมาเป็นฝน (สสารไม่หายไปไหน)  แต่การทำฝายแบบนี้จะช่วงชะลอให้ช่วงเวลาที่ชุ่มชื้นยาวนานขึ้น หน้าแล้งสั้นลง
• การปลูกต้นไม้ตามแนวลำน้ำ ลดการเผาของแดดและการระเหยของน้ำจากลำธารเหล่านี้
• การทำเขื่อนขนาดเล็ก (มีประสิทธิภาพมากกว่าเขื่อนขนาดใหญ่จำนวนน้อย แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการทำฝายแม้วจำนวนมากๆ)
• การผันน้ำไปเก็บในอ่างเก็บน้ำ

ตามหลักเพอร์มาคัลเจอร์แล้วการ เก็บน้ำไว้ใช้ในที่ดินจึงเป็นเรื่องที่่ควรทำอย่างยิ่ง  การเก็บที่ผิวดินเป็นวิธีการแรกๆ ที่เราจะนึกถึง เช่น สระน้ำ แต่วิธีการนี้จะมีอัตราการระเหยของน้ำสูง  ทำให้ระยะเวลาที่เราจะกักน้ำไว้ในที่ดินของเราจะสั้นกว่า  ส่วนการขุดบ่อ หรือขุดน้ำบาดาลมาใช้เป็นการเบียดเบียนธรรมชาติ เพราะเรานอกจากไม่ได้ช่วยเพิ่มศักยภาพการกักเก็บน้ำ  เรากลับไปเอาน้ำที่ธรรมชาติเก็บรักษาไว้มาใช้งาน 

ดังนั้นเพอร์มาคัลเชอร์จึงสนับสนุน การเสริมเก็บน้ำไว้ใต้ดินทั้งแบบ shallow และ deep infiltration ไว้ในที่ดินของเราเอง  เพราะน้ำที่เก็บไว้ในใต้ดินจะสามารถอยู่ได้หลายสัปดาห์ ถึงหลายเดือนหลังจากที่ฝนตก  เราจะเห็นว่าพื้นที่ป่าที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมีน้ำซึมลงใต้ดิน (infiltration) ปริมาณมากจึงมีน้ำใต้ดินไว้เลี้ยงต้นไม้ให้เขียวตลอดหน้าแล้งทั้งๆ ที่ไม่มีฝนตกเลย   สำหรับภูมิอากาศแบบ wet-dry อย่างในประเทศไทย  ซึ่งจะมีฝนทิ้งช่วงในฤดูหนาว และฤดูร้อน  และ 60% ของฝนจะไปตกเฉพาะช่วงฤดูฝน  จึงสมควรใช้กลยุทธ์การเพิ่มการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ดิน (อาจจะไม่เหมาะสมสำหรับบางพื้นที่ของภาคใต้มีฝนตกทั้งปี และมีปัญหาดินโคลนถล่มรุนแรง) เพื่อแก้ปัญหาเรื่องน้ำในหน้าแล้ง

การปลูกต้นไม้แบบผสมผสานเป็นวิธีการนึงที่จะช่วยการสูญเสียของน้ำ และเพิ่มการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ดินดังนี้

• น้ำที่ซึมลงดินจะถูกดูดซึมเข้าไป ใช้ในต้นไม้ทำให้ลำต้นและใบของต้นไม้ทำหน้าที่เสมือนที่เก็บน้ำเพิ่มเติมจาก การเก็บน้ำไว้ใต้ดิน  (ประมาณ 5-15% ของน้ำหนักต้นไม้คือน้ำ)
• น้ำส่วนเกินที่อยู่ใกล้ๆ รากจะถูกเก็บได้มากกว่าดินธรรมดา  โดยจะถูกอุ้มไว้เป็นเหมือนเจลใกล้ๆ ราก  ทำให้อุ้มน้ำได้ดีกว่าดินที่ไม่มีต้นไม้เลย
• ต้นไม้ที่มีระบบรากลึก จะช่วยเพิ่มปริมาณน้ำที่ซึมลึกลงไปใต้ดิน (deep infiltration) ซึ่งน้ำที่เก็บอยู่ใต้ดินจะสามารถอยู่ได้หลายสัปดาห์ หรือหลายเดือนก่อนจะหมดไป
• ร่มเงาจากใบไม้ และคุณสมบัติอุ้มน้ำของกิ่ง/ใบไม้ จะช่วยลดอัตราการระเหยของน้ำจากความร้อนของแสงแดด หรือลม
• ใบไม้ที่ร่วงมาปกคลุมพื้นดินจะช่วยสร้างฮิวมัส  ซึ่งดินที่มีฮิวมัสมากจะอุ้มน้ำได้ดีกว่าดินที่มีอินทรีย์วัตถุน้อยๆ
• เมื่อฝนตกจะกระทบกับใบไม้ก่อนจะ ค่อยๆ ไหลลงดิน ทำให้แรงของน้ำที่กระทบกับพื้นดินลดลง  ทำให้ดินมีความแน่นน้อยกว่าดินที่ไม่มีต้นไม้คลุมอยู่  เมื่อดินมีความโปร่งมากก็จะทำให้น้ำซึมลงใต้ดินได้มากขึ้น

ยังมีคุณสมบัติทางวิทยาศาสตร์อีกมากที่อธิบายได้ว่าต้นไม้ช่วยลดการสูญเสียของน้ำได้อย่างไร  จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่เราจะต้องปลูกต้นไม้ไว้หลากหลาย และปริมาณเยอะๆ ในหลักของเพอร์มาคัลเชอร์  แต่นอกเหนือจาการปลูกต้นไม้แล้วยังมีเครื่องมืออื่นๆ ที่เราจะช่วยเร่งการทำงานตามธรรมชาติเพื่อเพิ่มปริมาณการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ ดิน

โดย สรุปใน Rep นี้ พวกเราคงมีความเข้าใจถึงผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของ impervious surface จากการขยายตัวของชุมชนเมือง  ทำให้น้ำที่เคยอยู่ในพื้นที่ไหลออกไปนอกพื้นที่มากขึ้น  จึงมีความสำคัญที่ทุกคนทั้งในชุมชนเมือง ป่าไม้ และภาคเกษตรจะต้องร่วมกันลดปริมาณ Run off  ชะลอการไหลลงทะเลของ Run off และเพิ่มการซึมลงดินของน้ำฝนที่ตกลงมา  หัวใจสำคัญจะอยู่ที่ต้องจัดการน้ำในที่สูงก่อน และทำไล่ลงมาสู่ที่ต่ำ  หากเราสามารถทำกันได้ทุกภาคส่วนก็จะหมายถึงการกลับมาของความชุ่มชื้นในแผ่น ดินควบคู่ไปกับการเติบโตของชุมชน  ความเจริญก็จะอยู่ร่วมกับธรรมชาติได้มากขึ้น ... ผมกำลังฝันกลางวันหรือไม่เนี่ย

ปล. นโยบายการปล่อยน้ำทิ้งลงทะเล เพราะกลัวเขื่อนพัง และกลัวน้ำท่วม เกี่ยวข้องกับความแห้งแล้งในแผ่นดินที่ตามมาโดยตรง  การแก้ไขปัญหาไม่ใช่การสร้างเขื่อนให้ใหญ่ขึ้น แต่เป็นการลด Run off ตลอดทางไหลของน้ำ  เราต้องกลับไปเริ่มต้นในที่ที่สูดที่สุด "ป่าไม้บนภูเขา" !!!

เกษตรธรรมชาติ และวัฏจักรของน้ำ ( Water cycle )

วัฏจักรของน้ำ (อังกฤษ : water cycle) หรือชื่อในทางวิทยาศาสตร์ว่า วัฏจักรของอุทกวิทยา (hydrologic cycle) หมายถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำระหว่างของเหลว ของแข็ง และก๊าซ ในวัฏจักรของน้ำนี้ น้ำจะมีการเปลี่ยนแปลงสถานะไปกลับ จากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง อย่างต่อเนื่อง ไม่มีสิ้นสุด ภายในอาณาจักรของน้ำ (hydrosphere) เช่น การเปลี่ยนแปลงระหว่าง ชั้นบรรยากาศ น้ำพื้นผิวดิน ผิวน้ำ น้ำใต้ดิน และ พืช. กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถแยกได้เป็น 4 ประเภทคือ การระเหยเป็นไอ (evapotranspiration), หยาดน้ำฝน (precipitation), การซึม (infiltration)  และ การเกิดน้ำท่า (runoff)

• การระเหยเป็นไอ (evapotranspiration) เป็นการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำของเหลวกลายเป็นไอน้ำไปสู่บรรยากาศ กระบวนนี้ในธรรมชาติอาจจะเกิดขึ้นจากความร้อนจากไฟ (เช่น การต้ม) หรือไม่ใช้ความร้อนก็ได้ โดยระเหยเป็นไอน้ำ (evaporation) มีปัจจัยจากความชื้นในอากาศที่ผิวพื้น ความเร็วลมผิวพื้น แรงกดอากาศ ปริมาณพื้นที่ผิวพื้น และอุณหภูมิ นอกจากนั้นน้ำยังสามารถระเหยกลายเป็นไอจากการคายน้ำของพืช (transpiration) ซึ่งเรียกว่ารวมๆ ว่า evapotranspiration


• หยาดน้ำฝน (precipitation) เป็นการตกลงมาของน้ำในบรรยากาศสู่พื้นผิวโลก โดยละอองน้ำในบรรยากาศจะรวมตัวกันเป็นก้อนเมฆ และในที่สุดกลั่นตัวเป็นฝนตกลงสู่ผิวโลก รวมถึงหิมะ และลูกเห็บ


• การซึม (infiltration) จากน้ำบนพื้นผิวลงสู่ดินเป็นน้ำใต้ดิน อัตราการซึมจะขึ้นอยู่กับประเภทของดิน หิน และ ปัจจัยประกอบอื่นๆ น้ำใต้ดินนั้นจะเคลื่อนตัวช้า และอาจไหลกลับขึ้นบนผิวดิน หรือ อาจถูกกักอยู่ภายใต้ชั้นหินเป็นเวลาหลายพันปี โดยปกติแล้วน้ำใต้ดินจะกลับเป็นน้ำที่ผิวดินบนพื้นที่ที่อยู่ระดับต่ำกว่า ยกเว้นในกรณีของบ่อน้ำบาดาล


• น้ำท่า (runoff) หรือ น้ำไหลผ่านเป็นการไหลของน้ำบนผิวดินไปสู่มหาสมุทร น้ำไหลลงสู่แม่น้ำ และไหลไปสู่มหาสมุทร ซึ่งอาจจะถูกกักชั่วคราวตามบึง หรือ ทะเลสาบ ก่อนไหลลงสู่มหาสมุทร น้ำบางส่วนกลับกลายเป็นไอก่อนจะไหลกลับลงสู่มหาสมุทร

เพื่อนๆ คงสงสัยว่าแล้วเราจะรู้แหล่งที่มาของน้ำได้อย่างไร เพราะน้ำก็คือน้ำเหมือนกันหมด แต่คงมีอีกหลายคนอาจจะยังไม่รู้จักคำว่า ไอโซโทป (อังกฤษ: isotope) ไอโซโทปก็คืออะตอมต่าง ๆ ของธาตุชนิดเดียวกัน ที่มีจำนวนโปรตอนหรือเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ส่งผลให้เลขมวลต่างกันด้วย และเรียกเป็นไอโซโทปของธาตุนั้นๆ ในน้ำก็เช่นกัน เราอาจจะเคยเรียนมาว่าน้ำคือ H2O  แต่ในความเป็นจริงจำนวนของนิวตรอนใน H หรือใน O ที่มาประกอบรวมกันเป็นน้ำ (H2O) จะแตกต่างกันออกไป

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าน้ำในทะเล และน้ำในแผ่นดินจะมีไอโซโทปที่แตกต่างกัน เมื่อน้ำระเหยกลายเป็นไอก็จะยังคงคุณสมบัติของไอโซโทปเหล่านี้อยู่  เมื่อเราติดตามทดสอบไอโซโทปของน้ำในน้ำฝนจะทำให้เรารู้ถึงแหล่งที่มาของไอน้ำที่มารวมตัวกันเป็นฝนในแต่ละพื้นที่ว่ามีต้นกำเนิดมาจากทะเล หรือแหล่งอื่นในแผ่นดิน  รวมทั้งต้นกำเนิดของน้ำที่ไหลเวียนในจุดต่างๆ ของโลก  จากผลการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์มีคนทำออกมาเป็นแผนภาพอย่างง่ายข้างล่าง



เป็นที่น่าประหลาดใจกับผมเป็นอย่างยิ่งในครั้งแรกที่ทราบข้อมูลนี้  ปริมาณน้ำที่ระเหยจากทะลขึ้นไปเป็นเมฆจะตกมาเป็นฝนในทะเลมากถึง 91% จะมีเพียง 9% เท่านั้นที่จะมาตกในแผ่นดิน (ตอนแรกผมคิดว่าฝนตกเพราะเมฆที่เกิดจากไอน้ำจากทะเลเป็นส่วนใหญ่)  การตกในแผ่นดินส่วนใหญ่จะตกใกล้ชายทะเลก่อน (น้ำฝนแถวชายฝั่งจะเป็นน้ำจากทะเลประมาณ 60% และน้ำจากในแผ่นดิน 40%)  แล้วน้ำในแผ่นดินจะระเหยกลายเป็นไอน้ำ ก่อตัวเป็นเมฆค่อยๆ เคลื่อนลึกเข้าไปในแผ่นดิน  ฝนที่ตกลึกเข้ามาในแผ่นดินจะมีสัดส่วนของน้ำที่ระเหยจากแผ่นดินมากขึ้นเรื่อยๆ จนในบางพื้นที่ 100% ของน้ำฝนที่ตกจะเป็นน้ำที่มาจากในแผ่นดิน

นี่หมายความว่าฝนที่ตกในส่วนลึกเข้ามาในแผ่นดินอย่าง อ.แก่งกระจานจะเป็นฝนที่ส่วนใหญ่เกิดจากน้ำในแผ่นดินนะสิ  จากการเฝ้าสังเกตุการตกของฝนจากสถานีวัดอากาศอัตโนมัติที่ http://www.thaiweather.net/fs_show_file.php?geo_code=01&type=province  ผมก็ชักจะเห็นจริงตามนั้น  ในกรณีที่ไม่ได้มีพายุเข้า  ฝนส่วนใหญ่จะเริ่มตกที่ริมทะเลก่อน (แถวชะอำ หรือ ปึกเตียน)  จากนั้น 1-3 วันจึงจะเริ่มตกในแผ่นดินมากขึ้น  โดยในช่วงต้นๆ ที่ดินยังแห้งมากๆ (ช่วงต้นๆ ฤดูฝน) จะไม่ค่อยมีฝนตกในแผ่นดินภายหลังจากที่ฝนตกตามชายทะเลมากนัก  ต่อมาเมื่อมีฝนตกถี่มากขึ้น แผ่นดินเริ่มเก็บสะสมน้ำในดินพอก็จะค่อยๆ เริ่มฝนตกตามมาในแผ่นดินแถบแก่งกระจานจริงๆ  ในช่วงท้ายๆ ของฤดูฝน  จะมีอยู่หลายครั้งที่ฝนแถวๆ ชายทะเลอย่างชะอำ จะไม่ได้ตกมากแล้ว  แต่ในแผ่นดินแถวแก่งกระจานกลับมีฝนตกเรื่อยๆ

ฤ นี่จะเป็นการอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ของคำพูดของปู่ฟูที่ว่า "คนมักจะพูดว่าไม่ค่อยมีต้นไม้แถบนี้เพราะไม่ค่อยมีฝนมากพอ  แต่ความจริงแล้วการไม่มีต้นไม้มากพอต่างหากที่ทำให้ไม่ค่อยมีฝน"  ต้นไม้/ป่าไม้น่าจะมีส่วนอย่างมากกับปริมาณฝนที่ตกในแผ่นดิน  หาใช่ไอน้ำจากทะเลอย่างทีเราเข้าใจกัน  การที่เราหวังพึ่งพายุให้หอบฝนจากทะเลเข้ามา แต่ยังคงตัดไม้ทำลายป่าโดยไม่ทราบเลยว่านั้นคือการลดปริมาณน้ำฝนที่จะตกในแผ่นดิน  การแก้ไขปัญหาความแห้งแล้งที่แท้จริงไม่ใช่การสร้างเขื่อนกักเก็บน้ำฝนจากพายุ  แต่เป็นสร้างป่าให้กลับคืนมามากกว่า เรามาติดตามดูกันว่าทำไมต้นไม้/ป่าไม้จึงเป็นแหล่งกำเนิดของฝนในแผ่นดินชั้นในที่แท้จริง

วัฏจักรชีวธรณีเคมี (อังกฤษ: Biogeochemical cycle) คือวงจรหรือแนวกระบวนการที่เกี่ยวกับการที่ธาตุหลักทางเคมีหรือโมเลกุลเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมของระบบนิเวศทั้งที่มีชีวิต (ชีวภาพ) และไม่มีชีวิต (ธรณีภาพ) โดยหลักการแล้ว วัฏจักรทุกวัฏจักรย่อมซ้ำกระบวนการเสมอ แม้ว่าในบางวัฏจักร จะใช้เวลาซ้ำกระบวนการนานมาก โดยการเปลี่ยนรูปนี้จะเกิดผ่านทั้งบรรยากาศ น้ำ และบนบก รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีส่วนร่วมในวัฏจักร

วัฎจักรหลักที่เราสนใจศึกษาสำหรับเกษตรธรรมชาติ คือ วัฏจักรของธาตุอาหารหลักของพืช ได้แก่ ไฮโดรเจน(H) ออกซิเจน(O) คาร์บอน(C) ไนโตรเจน(N) ฟอสฟอรัส(P) โพแทสเซียม (P) แคลเซียม(Ca) และกำมะถัน(S) ซึ่งความเข้าใจในวัฏจักรเหล่านี้จะเป็นพื้นฐานในความพยายามที่จะรักษาสมดุลให้มีแร่ธาตุต่างๆ หมุนเวียนในธรรมชาติที่เพียงพอสำหรับพืชที่เราปลูก โดยมนุษย์ไม่ต้องเข้าไปแทรกแซงมากจนเกินไป ผมจึงได้รวบรวมเรื่องราวของวัฏจักรสำคัญๆ ไว้ดังนี้ :

• ฝนเอย..ทำไมจึงตก?
• ต้นไม้สายฝน - บทบาทของต้นไม้กับสายฝน
• แกะรอยน้ำฝน...น้ำฝนหายไปไหนเมื่อตกมาถึงพื้น?
• การระเหยของน้ำ
• ทำไมต้องเก็บน้ำลงใต้ดิน?
• วัฏจักรออกซิเจน (O)
• วัฏจักรคาร์บอน (C)
• วัฏจักรไนโตรเจน (N)
• วัฏจักรแคลเซียม (Ca)
• วัฏจักรฟอสฟอรัส (P)
• วัฏจักรโพแทสเซียม (K)
• วัฏจักรกำมะถัน (S)
• วัฏจักรไฮโดรเจน (H)
• Dynamic Accumulator ผู้ช่วยในการหมุนเวียนของวัฏจักร
• เรากำลังคุกคามการอยู่รอดในอนาคตของพวกเราเองหรือไม่?

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0

วัฏจักรของน้ำ

ศาสตร์แห่งน้ำ

คำแนะนำจากเพื่อนๆ ในเวปให้สร้างที่พักก่อนเป็นลำดับแรกเป็นแนวคิดที่ไม่เลวเลย  การสร้างขนำจึงเป็นหนึ่งในการทดลองแรกๆ ที่ผมได้เรียนรู้วิธีสร้างบ้านที่เป็นมิตรกับธรรมชาติและประหยัดพลังงาน  ทำให้มีความมั่นใจมากขึ้นในแนวทางเหล่านี้   หลังจากสร้างขนำเสร็จผมก็มีศูนย์บัญชาการที่สวนเอาไว้เฝ้าสังเกตุ และทดลองสิ่งต่างๆ ภายในสวนแล้ว  ทำให้มีทางเลือกในการไปทำงานที่สวนมากขึ้น  จากเดิมที่ต้องออกเดินทางจาก กทม. ไปตั้งแต่เช้า และต้องรีบกลับทันที่ที่ตะวันตกดิน   ผมสามารถอยู่ดึกได้  สามารถนอนค้างคืนที่สวนได้  เวลาที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ทำให้ผมมีโอกาสสัมผัสความเป็นไปในสวนในช่วงเวลาที่ ยังไม่เคยสังเกตุ เช่น ตอนเช้ามืด ตอนกลางคืน ทำให้มีสามารถเรียนรู้เรื่องใหญ่ของสวนขี้คร้าน คือเรื่องศาสตร์แห่งน้ำมากขึ้น

ก่อนจะเข้าเรื่องในปัจจุบัน ผมอยากจะย้อนกลับไปที่ปัญหาของระบบน้ำในสวนที่เจ้าของเดิมเจอมีดังนี้ :

• ระบบ น้ำของเจ้าของสวนเดิมเป็นปั๊มเบนซินขนาดใหญ่ใช้เครื่องยนต์ของรถยนต์มาเป็น ตัวขับเคลื่อนปั๊มหอยโข่งขนาดใหญ่เพื่อจะจ่ายน้ำขึ้นเนินสูงระยะทางไกลกว่า 300 เมตร  จ่ายเลี้ยงสปริงเกอร์ในพื้นที่กว่า 18 ไร่
• เจ้า ของสวนเดิมเลือกปลูกชมพู่ และมะนาวจำนวนมาก  พวกเขาปลูกชมพู่เพชรตั้งแต่ราคากิโลกรัมละ 80-150 บาท  ราคาขายล่าสุดในปี 2555 ที่ตลาดนัดแถวเพชรบุรีกิโลกรับละ 15 บาท  ค่าแรงกำลังขึ้นเป็นวันละ 300 บาท (ชมพู่เพชรถ้าไม่ฉีดฮอร์โมน และไม่ห่อคงไม่ค่อยได้กินครับ)  ส่วนราคาน้ำมันสวนทางกับราคาชมพู่  การเลือกปลูกพืชที่ใช้น้ำเยอะ และการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลเป็นหลักในการรดน้ำประเด็นหนึ่งที่ทำให้เจ้าของ สวนเดิมประสบปัญหาหนี้สินกับ ธกส. กอปรกับปัญหาสุขภาพทำให้ต้องขายสวนล้างหนี้
• นอก เหนือจากปัญหาราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นทำให้ต้นทุนการสูบน้ำมารดน้ำต้นไม้ สูงอย่างมาก  สวนยังมีปัญหาวัชพืช  ทำให้ต้องเสียค่าจ้างตัดหญ้าราคาเหมาไร่ละ 500 บาทต่อครั้ง ถ้าเป็นจ้างเป็นรายวันจะ 300-350 บาทต่อวันโดยต้องจ่ายค่าน้ำมัน และน้ำมันเครื่องต่างหาก  ต้นทุนการตัดหญ้าสูงขึ้นตามราคาน้ำมันเช่นกัน  นอกจากนั้นคนรับจ้างตัดหญ้าจะตัดแบบไม่ระวังมักจะตัดโดนสปริงเกอร์ หรือท่อน้ำให้ได้รับความเสียหายเป็นประจำ  หลายๆ ครั้งค่าซ่อมระบบน้ำสูงกว่าค่าจ้างตัดหญ้ามากมายนัก
• แหล่ง น้ำสำคัญคืออ่างเก็บน้ำซึ่งเป็นแหล่งผลิตน้ำประปาหมู่บ้าน และจ่ายน้ำไปให้ชาวบ้านไปทำการเกษตรอีกกว่า 250 ครัวเรือน  การตัดสินใจจ่ายน้ำเป็นไปตามเสียงส่วนใหญ่ของชาวบ้าน  ในหน้าแล้งปีที่แล้งจัด  น้ำจะไม่มีพอที่จะสูบ  จะต้องต่อท่อดูดไกลออกไปจากจุดเดิมอีกประมาณ 250 เมตร  เจ้าของเดิมจะต้องสูบน้ำด้วยปั๊ม 2 ชุด  ทำให้ต้นทุนน้ำยิ่งสูงขึ้นไปอีก
• การ เข้ามาของนายทุนโดยเฉพาะนายทุนมากว้านซื้อที่เพื่อไปปลูกยางพารา  มีการเอารถไถเข้าไปเปิดหน้าดินมากขึ้น พร้อมทั้งมีทุนมากพอที่จะทำระบบน้ำสูบจากลำห้วย  ทำให้มีการแย่งกันใช้น้ำจากแหล่งน้ำสาธารณะมากยิ่งขึ้น

เพื่อ หลุดออกจากวงจรเลวร้ายนี้ผมตัดสินใจที่จะเป็นไท จากระบบน้ำแบบเดิมๆ จะลดการพึ่งพาแหล่งน้ำสาธารณะ  ลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลในการให้น้ำกับพืช ลดต้นทุนการให้น้ำ และเป้าหมายสุดท้ายคือยกเลิกการรดน้ำให้ได้มากที่สุด  ให้พืชกลับไปอาศัยน้ำฝนตามธรรมชาติเท่านั้น  ผมจึงลงมือทดลองหักดิบไม่รดต้นไม้เลย  และจ่ายค่าทดลองเรื่องน้ำด้วยการตายของมะนาวแป้นเกือบ 200 ต้น รวมทั้งต้นไม้อื่นอีกนับสิบต้น  ทำให้ผมเรียนรู้ว่าพืชต้นไหนทนแล้งและยังให้ผลผลิตได้ พืชต้นไหนทนแล้งได้แต่จะไม่ให้ผลผลิต  ที่สำคัญปัญหาที่ประสบทำให้ผมเข้าใจสภาพธรรมชาติที่แท้จริงในพื้นที่ และเป็นแรงพลักดันให้ค้นหาความรู้เกี่ยวกับน้ำอีกมากมาย

ก่อนจะต่อกันเรื่องเทคนิคการจัดการน้ำ  ผมของชี้แจงความแตกต่างของแนวทางของปู่ฟู และปู่บิล  อย่างที่เคยบอกหลายครั้งแล้วว่าทั้งสอง 2 เชื่อในเรื่องการทำงานร่วมกับธรรมชาติ  ทั้ง 2 ท่านต่างก็เคยเขาไปช่วยแก้ไขปัญหาความแห้งแล้งที่ประเทศต่างจนประจักษ์ว่า วิธีการของทั้งคู่สามารถช่วยแก้ไขปัญหาได้อย่างแท้จริง

ก่อนจะลงราย ละเอียดอยากให้เพื่อนๆ เข้าใจว่าในการปรับสภาพพื้นที่จะมีมิติของเวลาเข้ามาเกี่ยวข้อง  หมายความว่าการเลือกวิธีการ การเลือกพืชในแต่ละช่วงเวลาไม่เหมือนกัน  สิ่งที่เราลงมือวันนี้อาจจะเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคตเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป

หัวใจ ในการปรับสภาพพื้นที่แห้งแล้งคือจะต้องหาทางช่วยธรรมชาติให้มีต้นไม้จำนวน มากขึ้นให้ได้ก่อน  เมื่อมีต้นไม้ขึ้นในพื้นที่  การทำงานของธรรมชาติก็จะเริ่มเข้ามาช่วยเรา  โดยต้นไม้จะทำงานร่วมกับแบคทีเรีย และฟังไจ ทำให้ดินสามารถอุ้มน้ำได้มากขึ้น  ในระยะถัดมาเศษของต้นไม้ (เช่น ใบไม้ กิ่งไม้) ที่ร่วงหล่นก็จะเริ่มผุพังกลายเป็นฮิวมัส  ฮิวมัสจะเป็นตัวการสำคัญในการเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำของดินร่วมกับ ต้นไม้  เมื่อดินสามารถอุ้มน้ำได้มากขึ้นกว่าสภาพดินเดิมมากๆ เราก็จะเริ่มปลูกพืชที่หลากหลายชนิดได้มากขึ้น

แนวทางของปู่ฟูจะให้ ธรรมชาติช่วยหาพืชที่เหมาะสมกับสภาพน้ำในช่วงเริ่มต้น ไม่ต้องขุดสระ ไม่ต้องพรวนดิน ไม่ต้องใส่ปุ๋ย ไม่ต้องกำจัดวัชพืช ไม่ต้องฉีดยาฆ่าแมลง ปู่ฟูจะแนะนำเพียงให้หาเมล็ดพันธุ์ของพืชท้องถิ่นที่สามารถรอดได้ในสภาพดิน ที่แห้งแล้งมาหลายๆ ชนิด  แล้วนำเอารวมกันเพื่อทำกระสุนดิน (หาอ่านรายละเอียดได้ในหนังสือของปู่ฟู)  จำนวนมาก  จากนั้นก็จะหว่านกระสุนดินออกไปให้ทั่วๆ เมื่อเจอสภาพที่เหมาะสม  ต้นไม้จะงอกได้เองตามธรรมชาติจะของแต่ละพื้นที่ที่กระสุนดินตกลงไป เนื่องจากเราจะเลือกต้นไม้ในท้องถิ่นซึ่งทนแล้ง/กินน้ำน้อย จึงมีโอกาสที่จะรอดเติบโตเป็นต้นใหญ่ค่อนข้างสูง  เราอาจจะต้องทำซ้ำแบบนี้หลายๆ ปี  เพื่อเร่งอัตราการเพิ่มขึ้นของต้นไม้ท้องถิ่น (มากกว่าที่ธรรมชาติจะทำได้เอง)  เมื่อต้นไม้เหล่านี้เพิ่มขึ้นในจำนวนที่มากพอ  สภาพของดินที่เราไม่ไปยุ่งกับมันมากก็จะค่อยๆ ฟื้นคืนกลับสู่สมดุล  อุ้มน้ำได้มากขึ้น  ในที่สุดความชื้นในดินก็จะค่อยๆ กลับมาจนกระทั่งเราสามารถเพาะปลูกพืชอื่นๆ ได้มากชนิดขึ้นเรื่อยๆ  วิธีการของปู่ฟูจะแทรกแซงธรรมชาติน้อยมาก และปล่อยให้กลไกของธรรมชาติค่อยๆ พลิกฟื้นบริเวณนั้นเอง

หลักการของปู่ฟูเป็นหลักการที่ดีมาก  แต่...มนุษย์เรามีความประหลาดอย่างหนึ่งคือชอบฝืนธรรมชาติ  สังเกตุได้จากที่เวลามีคนไปทำเกษตรใหม่ๆ ในพื้นที่ที่แห้งแล้ง  มีคนจำนวนมากจะพยายามปลูกพืชที่ตนเองชอบ หรืออยากจะเก็บเกี่ยวมาขายแลกเงิน  โดยไม่ได้คำนึงถึงอัตราการใช้น้ำของพืชชนิดนั้นๆ  เราก็จะพยายามแก้ไขปัญหาที่ปลายเหตุด้วยการขุดสระน้ำ ลงทุนกับระบบน้ำจำนวนมาก และพยายามปลูกให้ครอบคลุมพื้นที่ให้มากที่สุด เร็วที่สุด  สุดท้ายก็ต้องใช้ความพยายามมากในการทำให้พืชต่างๆ รอด และให้ผลผลิตตามที่ต้องการ   วิธีการแบบนี้ของปู่ฟูจึงค่อนข้างจะไม่ได้รับการยอมรับโดยเกษตรกรในวงกว้าง (แม้นแต่ในประเทศญี่ปุ่นเอง) เนื่องจากเกษตรกรมักจะใจร้อน  ทนรอให้ธรรมชาติทำงานไม่ได้ ไม่ชอบที่ไม่สามารถควบคุมได้ว่าต้นไม้ไหนต้องอยู่ตรงไหน (ทั้งๆ ที่อาจจะไม่ใช่ที่ที่เหมาะสมสำหรับธรรมชาติของต้นไม้ชนิดนั้น) กอปรกับมีปัญหาเรื่องปากท้องเฉพาะหน้า สุดท้ายก็จะกลับไปทำแบบเดิมๆ แล้วกลับเข้าสู่วงจรแบบเดิม

หมายเหตุ วิธีการจะของปู่ฟูจะคล้ายกับวิธีการ "ปลูกป่าโดยไม่ต้องปลูก" แต่จะเกิดป่าเร็วกว่าด้วยการเพิ่มโอกาสที่ไม้ป่าจะงอกเพิ่มขึ้นด้วยกระสุน ดิน  แต่ก็หมายความว่าจะต้องมีภาระในการไปเก็บเมล็ดพันธุ์ของต้นไม้ และการทำกระสุนดิน

ปู่บิลนำเสนอวิธีการที่แตกต่างคือให้มีการปรับ พื้นที่ให้เหมาะสมมากกว่าปกติ เพื่อเอื้อในการที่พืชจำนวนหนึ่งจะเติบโตได้  หากมีทรัพยากรจำกัด ปู่บิลจะแนะนำให้เริ่มต้นปลูกต้นไม้ที่บางพื้นที่ที่เราไปปรับสภาพช่วย ธรรมชาติแล้ว  เราจะต้องดูแลต้นไม้ในบริเวณนี้มากเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันจะอยู่ รอดได้ หลังจากที่ต้นไม้ของเราเริ่มอยู่ตัวแล้ว  จึงค่อยๆ ขยายการปลูกออกไปจากแนวต้นไม้เก่าที่เริ่มอยู่ตัวแล้ว  สุดท้ายสภาพของดินในบริเวณที่เราดูแลเป็นพิเศษเริ่มฟื้นคืนกลับสู่สมดุล  อุ้มน้ำได้มากขึ้น  ความชื้นในดินก็จะค่อยๆ กลับมาจนกระทั่งเราสามารถเพาะปลูกพืชอื่นๆ ได้มากชนิดขึ้นเหมือนวิธีของปู่ฟู  วิธีการของปู่บิลก็จะต้องอาศัยความพยายามของมนุษย์มากขึ้นในการดูแลต้องไม้  ระยะเวลาที่ต้องใช้ในการปรับสภาพในแต่ละจุดที่มนุษย์เข้าไปดูแลเป็นพิเศษจะ นานถึง 3-5 ปีก่อนที่เราจะสามารถปล่อยมันตามธรรมชาติได้  แต่ก็ยังคงไม่ทันใจสำหรับคนที่มีพื้นที่เยอะๆ และต้องการได้ผลผลิตเยอะๆ ในเวลาอันรวดเร็ว  ผมเริ่มเข้าใจคำพูดของมหาตมะคานธีที่ว่า

"Earth provides enough to satisfy every man's need, but not every man's greed"
"ทรัพยากรบนโลกมีเพียงพอสำหรับความจำเป็นของทุกคน แต่ไม่พอสำหรับความโลภของทุกคน"

ตอน นี้ผมเริ่มเข้าใจแล้วที่มีคนวิพากวิจารณ์ปู่ฟูว่าท่านเป็นพระในคราบของ เกษตรกร  เนื่องดูเหมือนปู่ฟูจะยอมรับกับสิ่งที่ธรรมชาติสร้างสรรค์ให้ มีความรู้สึกพอ ไม่มีความโลภความต้องการที่จะเข้าควบคุมการทำงานของธรรมชาติ  เหมือนปู่ฟูจะมีความลึกซึ่งทางจิตวิญาณเกินกว่าที่มนุษย์ทั่วไปอาจจะเข้าถึง ได้ทุกคน

ส่วนวิธีของปู่บิลดูเหมือนจะเป็นวิธีการที่มนุษย์ที่ยังละกิเลสไม่ได้ (แต่ก็พยายามจะอยู่ร่วมกับธรรมชาติ) ใช้เป็นแนวทางในการช่วยให้ธรรมชาติ กลับคืนสู่จุดสมดุลโดยเร็วขึ้น  วิธีการเหล่านี้จะต้องอาศัยการออกแรงช่วยจากมนุษย์มากกว่าวิธีการของปู่ฟู แต่ก็มีแนวโน้มว่าจะให้ผลในพื้นที่จำกัดเร็วกว่า (แต่ถ้าต้องการครอบคลุมพื้นที่ใหญ่มากๆ วิธีการของปู่ฟูจะเร็วกว่า เพราะด้วยแรงงานที่เท่ากันจะสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้มากกว่ามาก)  เราจะค่อยๆ เรียนรู้วิธีการต่างๆ ที่กลุ่มเพอร์มาคัลเจอร์ปฏิบัติ นำมาประยุกต์ใช้ให้เหมาะสมกับพื้นที่ และทรัพยากร  และ...ไม่ผิดกติกาเลยที่เราจะเลือกผสมผสานทั้งวิธีการของปู่ฟู กับวิธีการของปู่บิล ตามโซนของพื้นที่

กลยุทธ์ในการบริหารจัดการน้ำในพื้นที่แห้งแล้ง

โพสต์นี้ขอเป็นฉบับร่างไปก่อนนะครับ  ถ้าใครเผลอเข้ามาอ่านก็พึงระวังว่าอาจจะมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลในภายหลัง  ความคิดยังไม่ตกผลึกดีนัก

กลยุทธ์ในการบริหารจัดการน้ำในพื้นที่แห้งแล้งจะบ่งออกเป็นแนวทางหลักๆ ดังนี้ (วันหลังจะวาดเป็นรูปแผนภูมิให้ดูอีกที)

1. เพิ่มการซึมน้ำ
    1.1 เพิ่มเวลาในการซึมน้ำ
         1.1.1 การทำแปลงปลูกแบบ Sunken Basin
         1.1.2 การขุด permaculture swale ตามแนวระดับ
         1.1.3 การขุด diversion swale เพื่อชะลอการไหลของน้ำ
         1.1.4 การทำ terrace
    1.2 ส่งเสริมความสามารถในการซึมน้ำ
         1.2.1 การลดการแตกระแหง
               1.2.1.1 Mulching
               1.2.1.2 การปลูกพืชคลุมดิน
               1.2.1.3 การปลูกพืชแซมระหว่างแถว
               1.2.1.4 การปลูกพืชผสมผสานหลายๆ ชั้น
         1.2.2 การเพิ่มจำนวน/ขนาดของช่อง
               1.2.2.1 Vertical Mulch
               1.2.2.2 Deep Pipe Watering 
               1.2.2.3 การขุดหลุม หรือบ่อซึมน้ำ เช่น infiltration tank, infiltration trench, French Drain เป็นต้น 
               1.2.2.4 การขุดดินแบบลึก (Deep Ploughing)
               1.2.2.5 การปลูกพืชที่มีรากลึก เช่น แฝก, คอมเฟรย์ เป็นต้น 

2. ลดการซึมลงดินชั้นล่าง (water seepage) เช่น เทคนิค Wicking Bed  วิธีการแบบนี้มักจะใช้ในกรณีที่อยู่ในพื้นที่แห้งแล้งมาก และดินเป็นดินทรายเก็บน้ำไม่ค่อยอยู่  น้ำที่รดลงไปจะซึมลงในดินชั้นล่างเป็นส่วนใหญ่  ทำให้เหลือความชื้นสำหรับพืชที่มีรากตื้น (เช่น พืชผักต่างๆ ) ไม่เพียงพอ

3. ลดการระเหย
    3.1 Mulching
    3.2 การปลูกพืชคลุมดิน
    3.3 การใช้วัสดุคลุมดิน เช่น พลาสติก

4. ทำให้รากเจริญลึกขึ้น

5. ใช้พืชทนแล้ง

6. ปรับปรุงการจัดการน้ำโดยรวม 

ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0 

แอร์ธรรมชาติ เป็นไปได้หรือ?

ก่อนอื่นขอให้พิจารณาภาพใหญ่ก่อน  ในการทำความเย็นให้กับบ้านจะแบ่งออกเทคนิคออกเป็น

• การป้องกันความร้อนไม่ให้เข้ามาในตัวบ้าน เช่น
  • Site Design คือการเลือกตำแหน่งของการสร้างบ้านที่เหมาะสม การดูสภาพแวดล้อมภายนอกที่อาจจะสร้างไม่ว่าจะเป็นทิศแดด ลม และต้นไม้ที่จะสร้าง Microclimate ที่มีความร้อนน้อยกว่าปกติ
  • Solar control คือการลดความร้อนจากแสงแดด เช่น การทำโครงสร้างบังแดด การเลือกสีในการทาบ้านที่เหมาะสม
  • Building form และ layout หมายถึง ทิศทางของบ้าน การเลือกโซนการใช้ห้องที่เหมาะสมกับอุณหภูมิในช่วงเวลาต่างๆ ของวัน ทิศทางการไหลของลม เป็นต้น
  • Thermal insulation การเลือกวัสดุหรือแบบในการสร้างบ้านในส่วนต่างๆ ก็จะมีผลต่อความเป็นฉนวนของบ้าน เช่น การทำผนัง 2 ชั้น การทำผนังแบบมีฉนวนอยู่ตรงกลาง การเลือกใช้อิฐมวลเบาเป็นต้น
  • Internal gain control หมายถึง การเลือกที่จะทำให้ภายในบ้านลดการสร้างความร้อนที่ไม่จำเป็น การเลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เหมาะสมก็จะช่วยลดการเกิดความร้อนจากอุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านี้ลงได้
• การกระจายความร้อน (Heat Dissipation) ใช้หลักการจุความร้อน หรือการนำเอาความร้อนจากในบ้านออกมาภายนอกบ้านซึ่งแบ่งได้ออกเป็นเทคนิคย่อยๆ อีกหลายอย่าง
  • Thermal mass คือ การสร้างบ้านให้มีความจุความร้อนที่เหมาะสม เช่นการสะสมความร้อนในช่วงกลางวันและปล่อยความร้อนในตอนกลางคืนเพื่อให้อุณหภูมิในบ้านอุ่นในฤดูหนาว ในฤดูร้อนซึ่งเราอาจจะไม่ต้องการ affect แบบนี้อาจจะต้องทำงานร่วมกับเทคนิคอื่นๆ เช่น การระบายอากาศในตอนกลางคืน
  • Natural Cooling คือการใช้ระบบระบายอากาศ และการแผ่รังสีความร้อนที่เหมาะสมในการนำพาความร้อนจากในบ้านออกไปนอกบ้านซึ่งจะแบ่งออกเป็นเทคนิคย่อยๆ ได้อีก 4 แบบคือ :
    • ระบบระบายอากาศ เพื่อให้อากาศช่วยในการนำพาอากาศร้อนออกไปซึ่งมีอีกหลายวิธี เช่น :
      • cross ventilation คือการออกแบบช่องลมต่างเพื่อให้ลมพัดพาความร้อนจากห้องหนึ่งไปยังอีกห้องหนึ่งจนกระทั่งออกไปจากตัวบ้าน โดยส่วนใหญ่ในประเทศไทยจะเน้นให้ทิศทางเข้าออกของลมอยู่ในแนวเหนือใต้ซึ่งเป็นทิศทางลมประจำ
      • stack ventilation เทคนิคนี้จะดีกว่าแบบ cross ventilation ซึ่งต้องพึ่งลมจากภายนอก โดยอาศัยหลักการปกติที่อากาศร้อนจะลอยขึ้นด้านบน การทำช่องลมที่เหมาะสมทางด้านเพดานจะทำให้อากาศร้อนลอยออกไปทางด้านบน และอากาศที่เย็นกว่าจากช่องอากาศล่างด้านล่างจะไหลจากด้านล่างขึ้นไปแทนที่อากาศร้อน ช่วยลดความร้อนให้กับบ้าน กลไกนี้สามารถทำงานได้แม้นว่าจะไม่มีลมพัดในแนวระดับ
      • night flush cooling เทคนิคนี้จะใช้ได้ดีในกรณีที่มีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิในตอนกลางวัน และกลางคืน (อาจจะใช้ไม่ค่อยได้ผลกับบ้านในเมืองที่เต็มได้ด้วยอาคารคอนกรีต และมีต้นไม้น้อยมาก แต่น่าจะได้ผลพอสมควรกับบ้านในชนบท) โดยตอนกลางวันบ้านที่มีความจุความร้อนสูงจะค่อยๆ สะสมความร้อนไว้ ซึ่งถ้าอากาศร้อนมากๆ เราอาจะหลีกเลี่ยงการปล่อยอากาศร้อนเข้ามาในบ้านในตอนกลางวัน พอตกกลางคืนอุณหภูมิของอากาศภายนอกลดลงอย่างรวดเร็ว แต่ภายในบ้านจะยังได้รับความร้อนที่ตัวบ้านสะสมไว้ เพื่อเร่งลดอุณหภูมิภายในบ้านให้ใกล้เคียงกับภายนอก การเร่งให้มีอากาศภายนอกเข้ามาด้วยการเปิดประตู/หน้าต่าง หรือกระทั่งใช้พัดลมดูดอากาศภายนอกเข้ามาก็จะช่วยให้อุณหภูมิภายในบ้านเย็นลง
    • Radiative Cooling คือการกระจายความร้อนโดยการแผ่รังสีความร้อนของบ้านให้กับอากาศเย็นในตอนกลางคืน ทำให้อุณหภูมิของบ้านลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งจุดที่เหมาะสมคือหลังคา เทคนิคการแผ่รังสีความร้อนโดยตรงที่มักจะนิยมคือการทำสระน้ำบนหลังคา หรือนำเอาน้ำบรรจุในถุงพลาสติกไปไว้ติดกับหลังคา ในตอนกลางวันน้ำบนหลังคาจะดูดซับความร้อนจากแสงแดดไว้ไม่ให้แผ่ลงมาในบ้าน ในตอนกลางคืนน้ำจะคายความร้อนออกมาไปยังอากาศเย็นที่อยู่ด้านบนโดยตรง ส่วนเทคนิคการแผ่รังสีความร้อนทางอ้อมได้แก่การทำกล่องลมเพื่อนำพาอากาศจากภายนอกให้ผ่านบริเวณที่มีความจุความร้อนมากของบ้าน ลมจะรับความร้อนจากการแผ่รังสี และถูกส่งออกไปยังอากาศภายนอกทางหลังคา
    • Evaporative Cooling ความการควบคุมให้ลมพัดผ่านบริเวณที่มีความชื้นสูง หรือเป็นละอองน้ำ ระบบจะอาศัยหลักที่ว่าน้ำจะดูดพลังงานความร้อนจากอากาศเพื่อให้น้ำระเหยเป็นไอน้ำ ซึ่งจะทำให้อากาศรอบๆ บริเวณที่มีการระเหยเย็นลง เพื่อให้มีการระเหยของน้ำต่อเนื่อง ลมจะต้องพัดพาอากาศที่มีไอน้ำเยอะออกไปที่อื่น
    • Earth Coupling คือการอาศัยการการแลกเปลี่ยนความร้อนกับดินในชั้นล่างๆ เพื่อพาอากาศที่เย็นกว่าขึ้นมาข้างบน

ส่งที่เน้นใน blog นี้คงการใช้เทคนิคร่วมระหว่าง Stack ventilation และ Earth Coupling


หลักการทำงานของอุโมงค์เย็นเกิดจากหลักการทำงานตามธรรมชาติที่อากาศร้อนจะลอยตัวขึ้นด้านบน  ปกติอากาศเย็นจะไม่ลอยขึ้นมา  แต่การสร้างเป็นอุโมงค์ปิดเมื่อมีอากาศร้อนไหลออกจากบ้านไปด้านบน (ทำงานได้เพราะอากาศร้อนใต้หลังคามีทางไหลออก) อากาศที่เย็นกว่าในอุโมงค์ก็จะถูกดึงให้ขึ้นมาแทนที่อากาศที่ไหลออกไป  หลังคาร้อนจึงทำหน้าที่เหมือนปั๊มอากาศธรรมชาติในการดึงอากาศเย็นขึ้นมาจาก อุโมงค์

เมื่ออากาศเย็นขึ้นมาจากปากอุโมงค์ด้านในบ้านก็จะไปดึงอากาศ อุณหภูมิปกติที่ปลายอุโมงค์อีกด้านให้ไหลลงมาแทนที่  ในขณะที่อากาศอุณหภูมิปกติถูกดึงให้ไหลผ่านอุโมงค์ที่ฝังไว้ใต้ดิน  ก็จะเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนทำให้อากาศค่อยๆ เย็นลง  และจะมีความชื่้นในอากาศที่ไหลผ่านอุโมงค์บางส่วนถูกความเย็นในดินจนกลั่น ตัวเป็นหยดน้ำ ไหลกลับไปทางปากอุโมงค์ด้านที่อากาศไหลเข้ามาทำให้ความชื้นในอากาศที่ไหล เข้าไปในห้องมีความชื้นน้อยลง ถ้าเรายังจำได้ความชื้นที่น้อยลงก็จะช่วยลดความรู้สึกว่าร้อนของมนุษย์เรา เมื่อเทียบกับอากาศที่ชื้น  ส่วนอากาศที่ไหลผ่านอุโมงค์และเย็นลงนั้นสุดท้ายก็จะถูกถึงให้ไหลขึ้นไปทด แทนอากาศร้อนที่ไหลออกไปทางหลังคาเป็นวัฎจักรหมุนเวียนไปแบบนี้เรื่อยๆ ตลอดเวลาที่ยังมีอากาศร้อนบนหลังคา (เฉพาะช่วงกลางวันนั่นเอง) โดยไม่ต้องใช้พลังงานอื่นมาช่วย

เพื่อให้อุโมงค์เย็นนี้ทำงานตามหลักการนี้ได้จะต้องทำดังนี้
- ฝังท่อให้ลึกพอ เช่น ลึกอย่างน้อย 60 เซนติเมตร - 1.5 เมตร (ความลึกแนะนำคือ 1 เมตร) ไม่งั้นจะมีอุณหภูมิภายในอุโมงค์จะใกล้เคียงกับอุณหภูมิผิวดินไม่ช่วยเรื่อง ทำให้บ้านเย็น
-  ท่อต้องยาวพอเพื่อให้อากาศมีเวลาในการแลกเปลี่ยนความร้อน ควรจะยาวอย่างน้อย 10 เมตร (ระยะแนะนำคือ 15-20 เมตร) แต่ถ้ายาวเกิน 30 เมตรจะไม่ช่วยให้เย็นมากขึ้น  และท่อควรมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4-12 นิ้ว
-  ท่อควรจะเอียงลงไปทางด้านที่ไกลจากบ้าน  เพื่อให้ไอน้ำที่กลั่นตัวไหลไปด้านที่ไกลจากบ้าน  ทำให้อากาศที่ไหลเข้าบ้านไม่ชื้น  ความเอียงควรดิ่งจะอย่างน้อย 1-2 เซนติเมตรต่อทุกๆ ความยาวท่อ 1 เมตร
-  ริมด้านอากาศเข้าควรจะมีหลุมใส่หินไว้ด้านล่างเพื่อให้น้ำที่กลั่นตัวไหลไปรวม และซึมกลับเข้าไปในดินได้
-  ปลายท่อเหนือดินด้านอากาศไหลเข้าอาจจะทำเป็นรูปตัวที เพื่อไม่ให้น้ำฝนตกเข้ามาในท่ออากาศได้ (คล้ายๆ ท่อระบายอากาศของส้วมซึม)
-  ปลายท่อทั้งสองด้าน (ทั้งนอกบ้าน และในบ้าน) ควรจะหุ้มปลายด้วยตะแกรงลวดเพื่อป้องกันหนู หรืองูเข้าไปอยู่อาศัย

ระบบ อุโมงค์เย็นแบบนี้ค่อนข้างดี  เหมาะสำหรับบ้านสร้างใหม่มากกว่าจะเป็นการปรับปรุงบ้านเดิม  แต่ก็เพิ่มค่าก่อสร้างอีกพอสมควร  ในช่วงตอนต้นที่ขุดหลุมจะฝังเสาเข็มของขนำ  ผมสังเกตุว่าหน้าดินค่อนข้างจะตื้น  เมื่อขุดลงไปไม่ลึกจะเจอชั้นหิน  ทำให้งานขุดดินทำได้ช้ามาก  จึงตัดสินใจยกเว้นการทำอุโมงค์เย็นไปก่อน (ยังเสียดายอยู่เลย   )

ระบบอุโมงค์เย็นแบบนี้ถูกใช้งานในต่างประเทศตั้งแต่ปี 1960's และเริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วง 1990s โดยจะใช้ทั้งในการทำความเย็น และความร้อนให้กับอาคาร  โดยหลักๆ จะแบ่งย่อยออกมาได้เป็นอีก 3 แบบคือ Open system, Closed loop system และ Combination System 



ใน ระบบ Open System จะเป็นแบบที่แสดงในภาพเป็นแบบง่ายสุด ความจริงระบบแบบนี้ถูกสร้างขึ้นมาตั้งแต่สมัยโรมันเมื่อประมาณ 1,300 ปีที่แล้ว โดยอาศัยการลดความชื้นด้วยการทำท่อเอียงลงไปด้านไกลเพื่อให้น้ำที่ควบแน่นใน อุโมงค์ไหลไปไกลจากตัวบ้านเท่ากับความยาวของอุโมงค์ มีการทำที่หลุมซึม/ดูดความชื้นตรงปลายเพื่อให้น้ำซึมลงใต้ดินเร็วที่สุด จึงลดปัญหาเรื่องเชื้อราทางด้านปากท่อที่จะเข้าบ้าน  ปัญหาเรื่องสัตว์เลื้อยคลานจะต้อง seal อุโมงค์ให้ดีด้วยตะแกรงทุกๆ ด้าน ทั้งด้านทางอากาศไหลเข้า และด้านในบ้าน   รวมทั้งควรจะติดตั้ง air filter ด้านในบ้านก่อนจะปล่อยอากาศเข้ามา  รวมทั้งควรจะมีระบบวาวล์เปิดปิดเพื่อควบการทำงานเมื่อต้องการ  ด้วยระบบ passive แบบนี้จะมีปริมาณอากาศไหลช้ามากทำให้ปัญหาการนำภายเชื้อโรคด้วยลมจึงค่อน ข้างน้อย แต่ถ้าเราใจร้อนติดพัดลมเร่งการไหลของอากาศก็อาจต้องหามาตรการควบคุมให้มาก ขึ้น

หาอ่านเทคนิคอื่นๆ (เช่น การทำความสะอาดอุโมงค์ลม) เพิ่มเติมได้ที่ http://www.ehow.com/how_7892203_use-underground-air-condition-home.html

ส่วน ในระบบ Closed loop system จะมีต้นทุนสูงกว่าด้วยการใช้อากาศภายในอาคารไหลเวียนลงไปใต้ดินเพื่อลด อุณหภูมิก่อนจะไหลกลับเข้ามาในอาคาร  ลองอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก

http://phelpsheatingandair.com/geothermal_how.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Ground-coupled_heat_exchanger

ส่วนระบบ combination จะมีตัวสลับให้ใช้งานได้ทั้ง 2 แบบ


ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0 

พื้นบ้านนั้นสำคัญไฉน?

ก่อนจะไปถึงเรื่องพื้นบ้าน  ขออธิบายคำศัพท์ "ความจุความร้อน" ก่อน  คำว่าความจุความร้อนไม่เหมือนกับคำว่า "ฉนวนความร้อน" แต่หลายคนอาจเข้าใจผิดว่าเหมือนกัน

ค่า "ความจุความร้อนจำเพาะ" หมายถึงพลังความร้อนต่อน้ำหนักของวัสดุที่ต้องใช้ในการทำให้วัสดุแต่ละชนิด มีอุณหภูมิสูงขึ้น อาจมีหน่วยเป็นแคลอรีต่อกรัมต่อองศาเซลเซียส หรือจูลส์ต่อกรับต่อองศาเคลวิล  ส่วน"ความจุความร้อน" จะต้องคูณด้วยขนาดของน้ำหนักของวัสดุนั้นๆ  ถ้าวัสดุค่าความจุความร้อนจำเพาะสูงหมายความว่าต้องใช้พลังงานมากในการทำให้ อุณหภูมิเปลี่ยนไป (ไม่ว่าเพิ่มขึ้น หรือลดลง)

ส่วนคำว่า "ค่าฉนวนความร้อน" หรือ "ค่าการนำความร้อน" หมายถึงความสามารถของวัสดุในการให้พลังงานความร้อนไหลผ่านตัวมันเอง  หมายความว่าค่าการนำความร้อนยิ่งน้อยยิ่งมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนความร้อน ที่ดี ถ้าลองมาพิจารณาวัสดุต่างๆ จะมีค่าดังนี้   

วัสดุ	ความจุความร้อนจำเพาะ (J/g.K)	การนำความร้อน (W/mK)
เหล็ก	0.450	52
ดิน	0.800	0.3-0.9
ทราย	0.835	2.0
อิฐมอญ	0.840	0.6-0.7
กระจก	0.840	0.8
คอนกรีต	0.880	2.0
หิน	0.920	0.04
ยางมะตอย	0.920	0.7
ยิมซั่ม	1.090	0.23-0.45
อากาศ	1.012	0.023
ไม้	1.2 - 2.3	0.14-0.17
น้ำ	4.1813	0.58

เมื่อพิจารณาค่าของวัสดุต่างๆ มีข้อสังเกตุหลายเรื่อง เช่น
- อากาศมีค่าความจุความร้อนสูงกว่าวัสดุก่อสร้างทั่วไปเล็กน้อย  แต่มีค่าการนำความร้อนต่ำมาก หมายความว่าอากาศเป็นฉนวนความร้อนที่ดีมาก  จึงมีการใช้เทคนิคการทำผนัง 2 ชั้นโดยมีอากาศอยู่ตรงกลางเพื่อให้ผนังมีความเป็นฉนวนความร้อนมาก  แต่ก็จะเพิ่มต้นทุนค่าก่อสร้างให้มากไปด้วย

- น้ำมีค่าความจุความร้อนที่สูงมากกว่าวัสดุอื่นมาก

- เหล็กมีค่าความจุความร้อนที่น้อย แต่มีค่าการนำความร้อนที่สูง หมายความว่าเมื่ออุณหภูมิด้านนอกสูง เหล็กจะส่งผ่านความร้อนเข้ามาด้านในบ้านได้ดี  แต่ถ้าอุณหภูมิข้างนอกเปลี่ยนแปลง (เช่น อากาศเย๊นลงหลังพระอาทิตย์ตก) เหล็กก็จะปรับอุณหภูมิตามได้อย่างรวดเร็ว  พูดง่ายๆ ถ้าสร้างบ้านด้วยเหล็ก  อุณหภูมิภายในจะพอๆ กับภายนอก  จึงไม่น่าแปลกในที่หลังคาสังกะสี หรือ หลังคาเมทัลชีทจะทำให้อุณหภูมิใต้หลังคา ร้อนมากกว่าหลังคากระเบื้อง

- คอนกรีต และอิฐ มีค่าความจุความร้อนพอๆ กัน แต่คอนกรีตมีค่าการนำความร้อนมากกว่าอิฐ น่าจะเป็นเพราะในเนื้อของอิฐจะมีอากาศเป็นองค์ประกอบอยู่  โพรงอากาศในก้อนอิฐโดยทั่วไปจะเกิดจากการที่วัสดุที่ผสมในดินตอนปั้นอิฐ เช่น แกลบ เมื่อถูกเผาไหม้ด้วยความร้อนสูงจะสลายตัวทำให้เกิดโพรงอากาศ  ผนังบ้านที่ทำจากอิฐจึงมีความเป็นฉนวนมากกว่าผนังที่หล่อจากคอนกรีต  ในปัจจุบันยังได้มีการใช้เทคนิคในการผลิตอิฐที่มีโพรงอากาศมากกว่าปกติเรียก ว่า อิฐมวลเบา  ซึ่งจะมีคุณสมบัติความเป็นฉนวนความร้อนมากกว่าอิฐมอญแต่มีราคาสูงกว่า  มีการนำเอาอิฐมวลเบามาใช้ในบ้านประหยัดพลังงานงาน แต่ถ้าต้องการลดต้นทุนการก่อสร้างก็อาจจะเลือกใช้อิฐมวลเบาเป็นบางผนัง เช่น ใช้เฉพาะห้องที่จะติดแอร์ ใช้เฉพาะผนังด้านตะวันตกหรือใต้ (ตามเหตุผลในหัวข้อ 5.2 ในประเทศไทย ผนังด้านใต้จะร้อนกว่าด้านเหนือ และผนังด้านตะวันตกจะร้อนกว่าตะวันออก)

- ยิบซั่มมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำ จึงนิยมมาใช้ทำฝ้าเพดานเพื่อป้องกันความร้อนจากหลังคา  หรือใช้เป็นผนังมวลเบาเพื่อกั้นห้อง  แต่ไม่นิยมใช้กับผนังภายนอกเพราะไม่ทนการเปียกน้ำ

- ดินมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าคอนกรีต จึงไม่น่าแปลกในที่บ้านดินจะเย็นกว่า เพราะคุณสมบัติความเป็นฉนวนของดินจะช่วยชะลอไม่ให้อุณหภูมิภายในสูงเท่ากับ ภายนอกเร็วจนเกินไป

- หินมีค่าความจุความร้อนที่สูงกว่าวัสดุก่อสร้างทั่วไป แต่กลับมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำ  บ้านที่ทำจากหินจึงจะร้อนช้ากว่าบ้านที่ทำจากคอนกรีต  ด้วยเหตุผลเดียวกันอากาศภายในถ้ำหินถึงเย็นกว่าภายนอก

ถ้าจะถามว่า แล้วเราต้องการบ้านที่มีวัสดุแบบไหน  คำตอบคงจะขึ้นกับสภาพอากาศที่เราอยู่  โดยทั่วๆ ไป เราต้องการให้บ้านมีค่าการนำความร้อนที่ต่ำ (เป็นฉนวนความร้อน) ในทุกๆ สภาพอากาศเพื่อรักษาอุณหภูมิภายในบ้านไม่ให้เปลี่ยนแปลงมาก  ส่วนที่จะต่างกันคงจะเป็นเรื่องค่าความจุความร้อนของบ้าน  ในภูมิอากาศหนาวอย่างในยุโรบ พวกเขาต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการทำให้อากาศภายในบ้านอบอุ่นในฤดูหนาว พวกเขาจึงอยากได้บ้านที่ช่วยลดการใช้พลังงานดังกล่าว  จึงต้องการบ้านที่มีความจุความร้อนสูง  ทั้งนี้เนื่องจากบ้านที่มีความจุความร้อนสูงตัวบ้านจะค่อยๆ ร้อนอย่างช้าๆ ในตอนกลางวัน (เพราะต้องใช้พลังงานมากในการทำให้วัสดุร้อนขึ้น) ทำให้อากาศตอนช่วงเช้าภายในบ้านจะเย็น  แต่คนจะออกไปรับแดดข้างนอกบ้านจึงไม่ค่อยเดือดร้อนมากนัก  และเมื่ออากาศเย็นตัวลงหลังพระอาทิตย์ตกดิน  ก็อุณหภูมิในวัสดุก็จะไม่เย็นตามอากาศภายนอกทันที  แต่จะค่อยๆ ลดอุณหภูมิลง ทำให้ภายในบ้านอบอุ่นเมื่อเทียบกับอุณหภูมิภายนอก  ทำให้ไม่ต้องรีบเปิดเครื่องทำความร้อนในหน้าหนาว  ชาวตะวันตกจึงเลือกใช้วัสดุที่มีค่าความจุความร้อนสูงอย่างคอนกรีตมาเป็น วัสดุในการสร้างบ้าน  ข้อสังเกตถัดมาคือน้ำมีค่าความจุความร้อนสูงมากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ และน้ำก็มีอยู่ในพื้นดินโดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นดินที่ลึกลงไป  ในการเทปูนพื้นบ้านชาวตะวันตกจึงนิยมให้พื้นปูนสัมผัสดินที่มีความชื้นเพื่อ ให้ได้ค่าความจุความร้อนสูงขึ้น  รวมทั้งความชื้นในดินจะซึมเข้ามาในเนื้อของวัสดุก็จะทำให้ความจุความร้อนสูง ขึ้น  ในบางครั้งหากต้องการสัมผัสดินที่ชื้นเข้าไปอีกก็จะทำห้องใต้ดินที่ยิ่งมี ความจุความร้อนดีขึ้นไปอีก  ห้องใต้ดินจึงมีความอบอุ่นในฤดูหนาว และเย็นในฤดูร้อน แต่มีความชื้นและมีเชื้อราได้ง่ายจึงไม่นิยมใช้เป็นห้องนอน  แต่จะใช้เป็นห้องเก็บของ และช่วยเพิ่มความจุความร้อนรวมให้กับบ้าน

ส่วน ในเมืองเขตร้อน เราจะต้องการสิ่งตรงกันข้าม เราต้องการให้บ้านเย็นเร็วๆ หลังพระอาทิตย์ตกเพื่อจะได้มีอุณหภูมิภายในบ้านเย็นสบายเหมาะกับการนอนใน เวลาค่ำคืน รูปแบบบ้านเดิมๆ ในเขตร้อนจึงมักจะเป็นบ้านยกพื้นสูงเพื่อไม่ให้สัมผัสดิน จะได้ลดค่าความจุความร้อน และเลือกใช้วัสดุที่เป็นฉนวนความร้อน เช่น ไม้  จะสังเกตว่าความจริงแล้วค่าความจุความร้อนของไม้จะสูงกว่าปูนคอนกรีต แต่ในการก่อสร้างด้วยไม้จะมีรูโปร่งตามรอยต่อทำให้ไม่ทึบเหมือนบ้านปูน จึงสามารถระบายความชื้นได้ดีกว่า  กอปรกับการยกพื้นสูงมีส่วนช่วยในการลดความจุความร้อนอย่างมาก

ใน ปัจจุบันคนในภูมิภาคเขตร้อนต่างได้รับอิทธิพลการสร้างบ้านตามแบบอย่าง ชาวตะวันตก  บ้านปูนซึ่งแข็งแรงกว่าบ้านไม้จึงได้รับความนิยมมากขึ้น  แต่ด้วยความที่ไม่เหมาะกับสภาพอากาศเขตร้อน  ทำให้เราอยู่อาศัยแล้วร้อนจนต้องติดแอร์ และสร้างพลังงานความร้อนเพิ่มขึ้นด้วยการใช้พลังงานขับออกมาในอากาศภายนอก อาคาร ทำให้อากาศในเมืองที่มีประชากรหนาแน่น (อย่าง กทม.) จะมีอุณหภูมิสูงกว่าปกติเนื่องจากแทบทุกบ้านร่วมใจกันเปิดแอร์  ลักษณะบ้านที่เราสร้างตามแบบชาวตะวันตกซึ่งค่าความจุความร้อนสูงยิ่งทำให้ แอร์ต้องทำงานหนักขึ้นเพราะต้องใช้เวลานานกว่าห้องจะเย็น  จึงยิ่งเร่งปัญหาภายนอกอุณหภูมิสูงให้รุนแรงขึ้น

อย่างไรก็ตามการ กลับไปสร้างบ้านไม้สูงโปร่งแบบในอดีต อาจจะไม่เหมาะสมกับในสภาวะปัจจุบันเนื่องจากไม้มีราคาสูง ทำให้ค่าก่อสร้างสูงมากกว่าบ้านปูน  และยังมีค่าบำรุงรักษาสูงกว่าด้วย  ดังนั้นถ้าเราเลี่ยงสร้างบ้านปูนไม่ได้ หรือชอบแบบบ้านปูนมากกว่าก็ยังพอมีเทคนิคในการลดค่าความจุความร้อนของบ้าน ได้ดังนี้
- ยกพื้นบ้านสูง และโปร่ง  การทำแบบนี้อาจจะมีปัญหาเรื่องแมลงใต้บ้าน และอาจเป็นที่หลบของสัตว์บางชนิด ถ้าเป็นบ้านในชนบทอาจจะเลี่ยงปัญหาได้ด้วยการเลี้ยงสัตว์ เช่น ไก่ และปล่อยให้เข้าไปกินแมลงตามใต้ถุนบ้าน หรือ สุนัขเพื่อให้ไล่สัตว์ที่มาอาศัยอยู่ใต้ถุนบ้าน  อีกหนึ่งทางเลือกคือยกสูงจนคนเดินเข้าไปได้สะดวกเพื่อเอาพื้นที่ชั้นล่างมา ใช้งาน โดยยังคงให้เป็นพื้นที่โปร่งเพื่อให้อากาศไหลเวียนได้สะดวก
- ยกพื้นบ้านสูง และทึบ  จะมีค่าความจุความร้อนสูงกว่าแบบแรกนิดหน่อย แต่เป็นที่นิยมของบ้านในเมือง  เพราะปิดมิดชิด  ทำให้สบายใจว่าไม่ต้องคอยดูแลใต้ถุนบ้าน



อย่าง ไรก็ตามการยกพื้นบ้านให้สูงคานจะต้องใหญ่ขึ้น เพราะว่าไม่มีพื้นดินช่วยรับน้ำหนัก และการทำแบบหล่อพื้น หรือใช้พื้นสำหรับรูปต่างก็เพิ่มต้นทุนค่าก่อสร้าง เมื่อพิจารณาต้นทุนการก่อสร้างแล้วอาจจะทำให้เกินงบประมาณ 2 แสนบาทที่ได้รับการอนุมัติมา  จึงต้องพิจารณาหาทางเลือกใหม่  ทางเลือกที่ผมเลือกใช้คือการปูพลาสติกก่อนการเทพื้นปูน  พลาสติกจะช่วยเป็นฉนวนความร้อนได้เล็กน้อย แต่ข้อสำคัญคือจะช่วยลดความชื้นในดินไม่ให้ซึมกลับเข้ามาในพื้นปูนได้โดย ง่าน  ทางเลือกนี้อาจจะไม่ดีเท่ากับการยกพื้นสูงแต่ไม่ค่อยเพิ่มต้นทุนในการก่อ สร้างขนำของผมมากนัก

ถ้ามีโอกาสในการเลือกแบบบ้านเองเพื่อนๆ ลองพิจารณาประเด็นเรื่องพื้นบ้านเมื่อเทียบกับต้นทุนค่าก่อสร้างด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคิดจะติดแอร์ เพราะว่าการสร้างบ้านที่มีค่าความจุความร้อนต่ำจะช่วยเรื่องค่าไฟฟ้าในการ เปิดแอร์ไปได้มาก (ถ้าติดแอร์เฉพาะชั้น 2 ขึ้นไปก็อาจจะไม่ได้มีผลมาก) และในตอนถัดไปเราจะติดตามระบบแอร์ธรรมชาติสำหรับบ้านเขตร้อนกัน

ปล1. เรื่องความจุความร้อนของบ้านนั้น ผมออกแบบตามอุณหภูมิใน จ.เพชรบุรี ซึ่งจะมีอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยประมาณ 20 องศาในราวเดือนธันวาคม ซึ่งยังเป็นอากาศที่ไม่หนาวจนเกินไปสำหรับมนุษย์ แต่บางพื้นที่ในประเทศไทยที่อุณหภูมิต่ำสุดประมาณ 15 องศาในตอนกลางคืนของหน้าหนาวก็น่าจะพิจารณาสร้างบ้านที่มีความจุความร้อนสูง ตามอย่างชาวตะวันตกนะครับ

ปล2. ขอเพิ่มเติมเรื่องค่าความจุความร้อนกับบ้านสไตล์หลังคาแบน  โดยเฉพาะอย่างยิ่งตึกแถว  ซึ่งจะมีดาดฟ้าเป็นพื้นปูน ซึ่งมีมวลมากกว่ากระเบื้องมาก  ทำให้มีค่าความจุความร้อนสูงกว่าหลังคากระเบื้องมาก  เมื่อเราปล่อยให้หลังคาพื้นปูนโดนแดดตรงๆ จึงจะเป็นที่สะสมความร้อนในตอนกลางวัน และจะปล่อยกลับออกมาในตอนหัวค่ำ ทำให้ห้องที่อยู่ใต้หลังคาปูนจะร้อนเป็นพิเศษ  การต่อเติมหลังคา (หรือกันสาด) บนดาดฟ้าจะช่วยบรรเทาปัญหานี้ได้บ้าง  ในตึกแถวสมัยใหม่มีการปรับเปลี่ยนเป็นหลังคากระเบื้องเหมือนกับบ้านทั่วไป และลดขนาดพื้นที่ใช้สอยลงมาเป็นระเบียง  ส่วนการสร้างกันสาดครอบระเบียงจะปล่อยให้เข้าของบ้านเลือกว่าจะดำเนินการ หรือไม่ (ถ้าไม่มีหลังคาห้องที่อยู่ใต้ระเบียงก็จะร้อน)


ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0 

หลังคานั้นสำคัญไฉน?

เนื่องจากตามธรรมชาติของอากาศร้อนจะลอยจากที่ ต่ำสู่ที่สูง  การเลือกชนิดของหลังคาก็จะมีผลต่อการระบายความร้อนของบ้าน  และอาจจะเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการหมุนเวียนของอากาศร้อนภายในบ้าน  เรามาลองพิจารณาหลังคาสไตล์ต่างๆ และข้อดีข้อเสียดังนี้

1. หลังคาแบน (Slab หรือ Flat roof)


หลังคา แบบนี้มักจะทำด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นหลังคาที่แพร่เข้ามาในยุคของ Modern โดยสร้างขึ้นเพื่อเพิ่มพื้นที่ใช้สอยบนหลังคา เช่น นั่งเล่นพักผ่อน ตากเสื้อผ้า ปลูกต้นไม้ และทำให้บ้านของเราดูทันสมัย เพราะการออกบ้านสมัยใหม่ทั่วไปในปัจจุบันไม่ต้องการให้มองเห็นตัวหลังคาของ บ้าน ซึ่งทำให้การออกแบบหลังคาและตัวบ้าน สามารถทำได้หลากหลายมากขึ้น

ข้อด้อยของหลังคาแบน คือ เวลาอากาศร้อนลอยขึ้นไปจะไม่มีทางออก  จะต้องคอยให้มีลมพัดผ่านเพื่อนำพาอากาศร้อนออกไป  นอกจาก นั้นหลังคาแบนส่วนมากจะทำด้วยคอนกรีตซึ่งจะทำให้สะสม ความร้อนในเวลากลางวันแล้ว พอตกกลางคืนอากาศเริ่มเย็นลง จะทำให้เกิดการคายความร้อนของคอนกรีตออกมา ทำให้ผู้อยู่อาศัยรู้สึกร้อนอบอ้าว และการที่หลังคาแบนมีความลาดเอียงน้อย น้ำฝนจึงมักขังอยู่บนหลังคาได้ง่าย จึงควรมีระบบการระบายน้ำที่ดีด้วย เพราะถ้าน้ำขังเป็นเวลานานๆ จะทำให้โครงสร้างเริ่มผุกร่อนและรั่วซึม ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว ควรที่จะปูฉนวนกันร้อนและติดแผ่นกันชื้นด้วย  แต่ถ้าเป็นไปได้ก็จะไม่แนะนำหลังคาแบบนี้เพราะที่บ้านของคุณแม่ก็มีส่วนต่อ เดิมที่ทำแบบนี้ซึ่งต้องซ่อมแซมกันหลายรอบ  และเวลาฝนตกหนักๆ ก็ยังมีปัญหาน้ำไหลย้อนกลับเข้ามาใต้ฝ้าได้ง่าย

2. หลังคาเพิงแหงน (Lean To) หรือที่เรามักเรียกว่า หลังคาเพิงหมาแหงน


เป็น หลังคาที่มีองศาลาดเอียงไปด้านเดียว เหมาะสมสำหรับบ้านขนาดเล็ก เนื่องจากก่อสร้างง่าย รวดเร็ว ราคาประหยัด การรั่วซึมน้อยกว่าแบบอื่นๆ หลังคาเพิงแหงน มักใช้ในงานก่อสร้างชั่วคราว หรืองานต่อเติมอาคารง่ายๆ แต่สมัยนี้ บ้านเดี่ยวสไตร์โมเดิร์น ก็นิยมทำเหมือนกัน  ข้อดีของหลังคาชนิดนี้คืออากาศร้อนใต้หลังคาจะลอยออกไปได้สะดวกทำให้อากาศ ที่เย็นกว่าไหลเข้ามาแทนที่โดยไม่ต้องรอการไหลของลม  ทำให้หลังคาเย็นกว่าหลังคาแบบแบน

ข้อควรระวังคือหลังคาต้องมีองศา ความลาดเอียงมากพอ ที่จะระบายน้ำฝนออกได้ทันไม่ไหลย้อนซึมกลับเข้ามาได้โดยพิจารณาร่วมกับ ปัจจัยอื่นๆ เช่น ความชันจากขนาดของหลังคา วัสดุมุงหลังคา และระยะซ้อนของหลังคา เป็นต้น  นอกจากนั้นหลังคาแบบเพิงหมาแหงนธรรมดาจะบังแดดและฝนได้ทิศทางเดียว  การดัดแปลงให้มีหลังคาอีกด้านก็จะช่วยลดปัญหาฝนสาดจากด้านหน้า (ดูรูปข้างบน)

3. หลังคาจั่ว หรือ หลังคามนิลา (Gable Roof)


หลังคา จะมีความลาดเอียงอยู่ 2 ด้านชนกัน โดยให้สันสูงอยู่กลาง เป็นรูปทรงที่สืบทอดกันมาตั้งแต่โบราณ เนื่องจากหลังคาจั่วมีรูปทรงที่เหมาะกับสภาพภูมิอากาศเขตศูนย์สูตรอย่างบ้าน เรา  สามารถป้องกันฝนได้ 2 ด้าน เนื่องจากมีฝนตกชุกหลังคาจั่วสามารถระบายน้ำฝนออกไปได้เร็ว และป้องกันแดดได้ดี เนื่องจากชายคายื่นยาวทั้งสองด้าน  อากาศร้อนใต้หลังคาจะไหลออกทางด้านหน้า และหลังของหน้าจั่วได้  แต่ถ้าหลังคายาวมากก็จะระบายความร้อนได้น้อยกว่าแบบเพิงหมาแหงน

เพื่อ แก้ปัญหาการระบายของอากาศร้อนใต้หลังคา จึงมีการพัฒนาเป็นหลังคา 2 ชั้น  เพื่อให้มีทางไหลออกของอากาศร้อนตลอดแนวยาวของด้านบนหลังคา  แต่หลังคา 2 ชั้นก็จะมีต้นทุนการทำหลังคาสูงขึ้น และอาจมีปัญหาฝนสาดถ้าส่วนซ้อนทับกันไม่มากพอ


4. หลังคาปั้นหยา (Hip Roof)


ปัจจุบัน จะนิยมทำหลังคาทรงปั้นหยากันมาก เพราะ ลักษณะของหลังคาปั้นหยานั้น จะมีด้านลาดเอียงของหลังคา 4 ด้าน ทั้งด้านหน้า ด้านหลัง และด้านข้าง ป้องกันแดดและฝนได้ทุกด้านของบ้านอีกด้วย ทำให้ตัวบ้านไม่ปะทะกับลมฝนและแสงแดดที่มากเกินไป อีกทั้งยังเป็นหลังคาที่มีรูปทรงภูมิฐานมั่นคงสง่างาม

ข้อด้อยคือ ราคาแพง เนื่องจากมีรายละเอียดเยอะกว่าหลังคาชนิดอื่นๆ จุดเชื่อมต่อมากมายบนหลังคา อาจทำให้เกิดปัญหาการรั่วซึมได้ง่าย จึงจำเป็นต้องใช้ช่างที่มีฝีมือพอสมควรในการก่อสร้าง  และมีปัญหาในเรื่องการระบายอากาศร้อนใต้หลังคา  แต่ก็มีการพัฒนาแบบประยุกต์ให้หน้าจั่ว ทำให้สามารถติดตั้งช่องระบายอากาศได้ แต่แบบที่ซับซ้อนขึ้นก็จะยิ่งมีราคาแพงมากขึ้น  และมีโอกาสฝนสาดเข้าทางหน้าจั่วได้มากกว่า


5. หลังคาทรงอิสระ (Free Form Roof) เป็นหลังคาที่อาจไม่จัดอยู่ในรูปทรงเรขาคณิตก็ว่าได้ สามารถออกแบบ ได้อย่างไร้ข้อจำกัด ขึ้นอยู่กับการออกแบบของสถาปนิกแต่ละท่านว่า ต้องการก่อให้เกิดรูปทรงแปลกตามากเพียงใด แสดงถึงรสนิยมของเจ้าของบ้านอย่างแท้จริง  แต่มีข้อด้อยที่ว่าวัสดุมุงหลังคานั้นหายาก ส่วนใหญ่เป็นสินค้านำเข้า เนื่องจากบ้านเรายังไม่สามารถผลิตเองได้ ทำให้วัสดุมีราคาสูง ด้วยรูปทรงหลังคาที่แปลกตา หากช่างไม่มีความชำนาญพอ จะทำความเสียหายแก่หลังคาได้ และอาจก่อให้เกิดการรั่วซึมได้ง่าย

นอก จากนี้การแก้ไขปัญหาเรื่องอากาศร้อนใต้หลังคา อาจจะแก้ไขได้ด้วยการติดตั้งลูกหมุนระบายอากาศ เป็นระยะๆ ตามขนาดของหลังคา  แต่ลูกหมุนดังกล่าวราคาอย่างน้อย 2 พันกว่าบาท (ขึ้นอยู่กับขนาด) ทำให้ต้นทุนของหลังคาสูงขึ้น  และต้องการการดูแลรักษาซ่อมบำรุงมากกว่าโครงสร้างหลังคาปกติ (เนื่องจากมีส่วนที่เคลื่อนไหวได้)  ปกติจึงนิยมติดตั้งเพื่อแก้ไขปัญหาในภายหลังมากกว่าที่จะออกแบบติดตั้งลูก หมุนตั้งแต่การก่อสร้างครั้งแรก


เมื่อเข้าใจธรรมชาติของหลังคาแล้วความจริงก็อยากได้หลังคาสไตล์ปั้นหยา  แต่ติดที่มีงบสร้างขนำประมาณ 2 แสนบาท ถ้าไปหมดงบกับหลังคามากก็จะเหลืองบทำอย่างอื่่นน้อย (เฉพาะวัสดุของหลังคาก็หมื่นแล้วครับ)  จึงขอลดทอนมาเป็นหลังเพิงหมาแหงนแบบมีหลังคาสั้นๆ เป็นกันสาดด้านหน้า  เพราะว่าใช้เหล็กโครงสร้างหลังคาน้อย  ผมลดโครงสร้างด้วยการสั่งเสาตรงกลางสูงกว่าเสาตรงปลายหลังคา ทำให้ประหยัดโครงสร้างเหล็กไป  ส่วนชนิดกระเบื้องก็เอาแบบลอนคู่ ไม่กล้าเอาซีแพคเพราะว่าใช้งบเยอะทั้งโครงสร้างหลังคาที่ต้องใหญ่ขึ้น และกระเบื้องที่แพงกว่าโดยไม่มีผลในเรื่องความร้อนเย็นในบ้านมากนัก



เมื่อ ทำโครงหลังคาเสร็จก็ยังมีการเสริมด้วย แผ่นฟอลย์ (ราคาไม่แพงมาก แต่จำราคาไม่ได้แล้ว) ก่อนการปูกระเบื้อง  เพื่อให้อากาศร้อนอยู่ระหว่างกระเบื้อง และฟอยล์มากกว่าจะกระจายลงมาด้านล่าง  ส่วนใต้หลังคาก็ยังมีการทำฝ้าเพดานอีกชั้นแต่ไม่ได้รองด้วยฉนวนกันความร้อน ใต้ฝ้าอีกชั้นเพราะว่ามีราคาค่อนข้างสูง  แต่เห็นจากกระทู้คุณเอ๊ะแล้ว  ยังเสียดายว่าน่าจะลองพิจารณาใช้โฟมที่มีราคาถูกมาปูเหนือฝ้าอีกที  แต่แค่นี้บ้านก็ค่อนข้างเย็นในหน้าร้อนแล้ว  จึงยังไม่ได้เดือนร้อนติดตั้งโฟมเหนือฝ้าอีกชั้นนึง



ในแง่ทิศทางผมก็เลือกให้ทางด้านที่ต่ำกว่าอยู่ทางด้านทิศใต้ (หน้าบ้านหันไปทางทิศเหนือ) เนื่องจากในช่วงฤดูร้อนลมมักจะพัดจากทิศใต้ไปทิศเหนือ  ทิศทางที่อากาศร้อนใต้หลังคาจะไหลจากด้านต่ำกว่าไปยังด้านที่สูงกว่าอยู่แล้ว  การที่เราจัดทิศการไหลของอากาศร้อนให้สอดคล้องกับทิศทางของลม  ลมที่พัดมาจากทางใต้จะช่วยพัดพาอากาศร้อนใต้หลังคาให้ออกไปทางด้านบนซึ่งอยู่ทางทิศเหนือได้ดีขึ้นไปอีก


อีกหนึ่งปัจจัยที่จะมีผลต่อความเย็นบ้านคือความสูงของเพดาน  ในกรณีที่เราจะติดแอร์ เราจะไม่อยากมีเพดานสูงเพราะว่าจะต้องใช้แอร์ที่มี BTU เยอะๆ แต่ในกรณีขี้คร้าน ไม่ติดจะแอร์แบบผมก็ควรจะเลือกให้บ้านทรงสูงขึ้นอีกสักนิด  ถ้าโชคดีเจอช่างที่รับเหมาตามพื้นที่ที่ดินเป็นตารางเมตรเหมือนผม  แต่เขาไม่ได้สนใจว่าจะต้องก่อผนังสูงแค่ไหน  ก็ไม่ต้องจ่ายค่าแรงเพิ่ม ส่วนค่าวัสดุเพิ่มขึ้นก็อีกไม่มากนัก แต่ค่อนข้างคุ้มเพราะจะทำให้เย็นกว่าบ้านเพดานเตี้ยเนื่องจากมีพื้นที่ให้ อากาศที่ร้อนกว่าลอยสูงขึ้น และระดับที่เราอยู่อาศัยก็จะอยู่ไกลจากหลังคามากขึ้น

ปล.ตอนที่สร้างขนำยังไม่เข้าหน้าแล้ง  เพื่อนๆ คงเข้าใจได้ว่าต้นไม้เขียวแบบนี้ล่ะผมเลยตัดสินใจซื้อที่ดินเร็วไปหน่อย 

ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=79810.0