Home
Featured Projects
Photo Gallery
Articles
Links
About us

   

สำหรับสถาปนิกบางท่าน ถ้าท่านยังจำสมัยที่ยังเรียนอยู่อาจจะพอจำได้ว่าวิชา structural design นี้เรียกได้ว่า
เป็นวิชาไม้เบื่อไม้เมาสำหรับนิสิตนักศึกษาหลายๆท่าน (รวมไปถึงตัวผู้เขียนเองด้วย) ขณะที่เรียนไปก็มักจะบ่นไปว่า แล้วอย่างนี้
จะมีวิศวกรโครงสร้างไปทำไม(ฟะ) ในการบรรยายวิชานี้ ส่วนใหญ่ก็จะเป็นเกี่ยวกับทฤษฎีโครงสร้าง และ การคำนวนโครงสร้าง
อย่างง่ายๆ ซึ่งก็ยากเพียงพอที่จะทำให้นักศึกษาสถาปัตย์ปวดหัวกันได้เป็นแถว บรรยากาศในการเรียนก็ค่อนข้างจะไม่ค่อยน่าตื่นเต้น
เท่าไหร่ จำได้ว่านั่งหลับประจำ แต่เดี๋ยวนี้อาจจะมีการปรับปรุงให้น่าสนใจมากขึ้นหรือเปล่า ผมก็ไม่แน่ใจเหมือนกันนะครับ
พอดีผมได้เห็นแผ่นประกาศ lecture ของคณะสถาปัตยกรรมของ UCLA ซึ่งคราวนี้มาแปลก ผู้ที่จะมาบรรยายไม่ใช่
สถาปนิก แต่เป็น structural engineer หรือ วิศวกรโครงสร้าง จึงทำให้เกิดความสนใจว่า วิศวกรที่จะมาบรรยายให้นักเรียน
สถาปัตย์และสถาปนิกทั้งหลายฟังนี้ เขาจะพูดถึงเรื่องอะไร
เริ่มต้นการบรรยายก็มีอาจารย์ท่านหนึ่งของ UCLA ออกมาแนะนำตัวของผู้บรรยาย ซึ่งก็คือ Klaus Bollinger
ซึ่งเป็นเจ้าของบริษัท Bollinger + Grohmann ซึ่งตั้งอยู่ที่ Frankfurt, Germany และยังเป็น professor อยู่ที่
Institute of Architecture, Department of Applied Art Vienna อีกด้วย
ผู้แนะนำก็ได้กล่าวนำไว้ว่า เวลาเราพูดถึงวิศวกรโครงสร้าง เรามักจะแบ่งออกเป็น 2 ฝ่ายเป็นหลัก เช่น วิศวกรเจ้านี้นี่ค่อนข้าง
conservative หรือ ค่อนข้างหัวโบราณนะ หรือ ไม่ก็ วิศวกรเจ้านี้นี่ aggressive หรือ ค่อนข้างหัวก้าวหน้า กล้าได้กล้าเสียนะ
ซึ่งจะต่างจากวิศวกรในด้านอื่นๆเช่น เครื่องกล ไฟฟ้า สุขาภิบาล ซึ่ง มักจะแยกเป็นแค่ ดี กับ ห่วย เท่านั้น วิศวกรโครงสร้างแบบ
conservative อาจจะบอกว่า เสาต้นนี้จะต้องมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 14 นิ้วเป็นอย่างน้อย ขณะที่ฝ่าย aggressive อาจจะบอกว่า
ผมจะออกแบบเสาต้นนี้แค่ 3 นิ้วเท่านั้น วิศวกรทั้งสองฝ่ายต้องใช้หลักวิชาที่เป็นไปตามกฏธรรมชาติเหมือนกัน แต่ทำไมถึงได้ออกแบบ
ออกมาได้แตกต่างกันนี้เป็นสิ่งที่น่าสนใจ บริษัท Bollinger + Grohmann จะเรียกได้ว่าเป็นวิศวกรที่อยู่ในฝ่าย aggressive
หรือ อาจจะมากไปกว่านั้น รวมไปถึงเทคนิคในการออกแบบโครงสร้างนั้นค่อนข้างที่จะน่าสนใจทีเดียว ประโยคหนึ่งที่เขาพูดมา
ซึ่งทำให้ผู้เขียนฉุกคิดถึงอนาคตของการออกแบบโครงสร้างคือ "Let the computer make a decision for us." คือ การให้
คอมพิวเตอร์เป็นตัวตัดสินใจโครงสร้างที่ดีที่สุด และ ดูน่าสนใจที่สุด แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของวิศวกรรม
โครงสร้างในยุคนี้ว่าคอมพิวเตอร์ได้เขามามีบทบาทเป็นอย่างมาก ในการออกแบบโครงสร้างที่มีความสลับซับซ้อนเกินที่มนุษย์ธรรมดา
จะสามารถออกแบบได้โดยการใช้มือคำนวน (หรือไม่ก็ทำได้แต่ต้องใช้เวลามากกว่าเป็นร้อยเท่า) และ อนาคตจะเป็นไปได้ไหมที่
สถาปนิกจะต้องการวิศวกรโครงสร้างน้อยลง และ หันมาพึ่งคอมพิวเตอร์ในการออกแบบโครงสร้างแทน
ยังไงก็ดีเรามาดูกันว่าเขามีแนวความคิด และวิธีอย่างไรในการออกแบบโครงสร้างของโปรเจคที่น่าสนใจหลายๆงานต่อไปนี้ครับ

(ก่อนอื่นต้องขออภัยไว้นิดหนึ่งว่า lecture คราวนี้ผมลืมเอาเครื่องอัดเสียงไป เพราะฉะนั้นคำบรรยายภาพนี้ก็มาจากความจำของผม
ซะเป็นส่วนใหญ่ จึงอาจจะไม่ค่อยมีคำบรรยายอะไรมาก และ อาจจะมีข้อผิดพลาดบ้าง ก็ขอให้ถือว่าดูรูปเล่นๆไว้เป็นแรงบันดาลใจ
แล้วกันนะครับ)


การออกแบบโครงสร้าง โดย Klaus Bollinger


ซึ่งก็คือท่านผู้นี้นี่เอง ห้องนี้คือห้องเลคเชอร์ของคณะสถาปัตย์ UCLA ซึ่งทาสีผนังได้เขียวแสบตาดีจริงๆ


เขาก็ได้พูดถึงว่าหน้าที่ของโครงสร้างก็คือการรับน้ำหนักและการต่อต้านแรงดึงดูดของโลก ซึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือ จะออกแบบอย่างไร
ให้ดูเหมือนว่าโครงสร้างหรือวัตถุนั้นมันลอยอยู่ หรือดูบางเบา


บริษัทของเขานั้นได้ร่วมงานกับ Coop Himmelb(l)au ในหลายๆโปรเจค ในภาพนี้คือ UFA Cinema ใน Dresden
ซึ่งเขาว่า พยายามออกแบบให้ตัว canopy หรือ กันสาดที่ยื่นมาตรงทางเข้าหลักนั้นดูเหมือนมันลอยอยู่


อีกโปรเจคหนึ่งของ Coop ซึ่งเขา พยายามออกแบบให้โครงสร้างหลังคาเหมือนลอยอยู่เหนือตัวอาคาร


ตอนออกแบบนั้น เขาก็ได้ออกแบบเป็นโครงสร้าง grid สองชั้น แล้วดึงหรือกด grid พวกนั้นโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์
แล้วระหว่าง grid ทั้งสองชั้นนั้นก็จะมีโครงสร้างย่อยๆเป็นตัวเชื่อม (ดูแล้วคล้ายๆโครงสร้าง space truss)


โมเดลของโครงสร้างข้างบน


อีกโปรเจคหนึ่งของ Coop BMW-Welt Munchen ซึ่งเป็น museum ของ BMW


รูปด้าน คอนเซปต์ของเขาคือ อยากทำให้หลังคาดูเป็นลักษณะเหมือนเมฆลอยอยู่เหนือตัวอาคาร
(Coop นี้คงชอบเมฆมาก ถึงกับมีหนังสือของตัวเองออกมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Get Off of My Cloud)


แปลน


ลักษณะโครงสร้างเป็นเหมือนโปรเจคด้านบนคือ เป็น grid 2 ชั้น


การออกแบบโครงสร้างของผนังกระจก


ซึ่งก็ออกมาเป็นของจริงอย่างนี้


โมเดล


rendering


เขาอธิบายถึงปฏิมากรรมนี้เหมือนกับว่า การทำของหนักให้ดูเหมือนลอยอยู่


โครงสร้างภายใน สังเกตว่าตัวโครงสร้างโคนหงายและคว่ำนี้เป็นตัวโครงสร้างรับน้ำหนักหลังคาด้วย


โครงสร้างสะพานภายใน


ก่อนเสร็จ


หลังเสร็จ


ก่อนเสร็จ


เสร็จแล้ว


หลังเสร็จแล้วอีกรูป


บนหลังคา


มุมมองจากถนน มีคนบอกว่าดูไม่เห็นจะเหมือนเมฆเลย ยังไงก็ดูหนักอยู่ดี


อีกโปรเจคหนึ่งของ Coop , Musee Des Confluences ที่ Lyon ฝรั่งเศส คิดว่าเป็น concert hall


section


โครงสร้างหลังคา


โครงสร้างตรงส่วนทางเข้าหลัก


rendering


อีกโปรเจคหนึ่ง Akron Museum


จะเห็นได้ว่าแต่ละโปรเจคนั้นมีการยื่นหลังคาออกไปเยอะมาก


อีกโปรเจคหนึ่งคือ Busan Cinema Center ในเกาหลี


อันนี้เป็นหลังคาที่ยื่นออกมาถึง 95 เมตร


diagram ของชิ้นส่วนต่างๆของโครงสร้าง ซึ่งก็มี Roof - Upper Girder, Roof - Diagonals, Roof - Lower
Girder, Tension / Compression Rings, และ Double Cone


โครงการนี้คือ Sea Life Vienna โดย Coopเจ้าเดิม (อาคารเตี้ยๆ) แต่ว่าตึกสูงๆนั้นออกแบบโดย Dominique Perrault


section


อันนีคือรูปทรงของหลังคาที่ต้องการ


วิศวกรเขานำข้อมูลเข้าคอมพิวเตอร์แล้วให้คอมช่วยคิดการออกแบบ structural framing ให้


สุดท้ายผลออกมาอย่างนี้


ภายใน


ของ Coop อีกอัน European Central Bank ใน Frankfurt


เป็นโครงสร้างตึกสูงซึ่งบิดไปมาสองอันวางอยู่ข้างๆกัน ซึ่งระหว่างตึกก็จะเป็นเหมือน atrium กระจกสูงขึ้นไปถึงข้างบน
และจะต้องมีโครงสร้างค้ำยันกันระหว่างตึกทั้งสอง ตรงนี้เองที่ Klaus บอกว่า "Let the computer make a decision
for us" ว่าการค้ำยันแบบไหนนั้นมีประสิทธิภาพและดูน่าสนใจที่สุด


เขาได้แสดงเป็นอนิเมชั่นของการเคลื่อนไปมาของตัวค้ำยัน เพื่อหาตำแหน่งที่ดีที่สุด วิธีการคือ เขาได้มีการเขียนสคริป(โปรแกรม
ขนาดเล็กๆ) ซึ่งใช้เป็นตัวเชื่อมต่อและส่งข้อมูลระหว่างโปรแกรมสร้างโมเดลคือ Rhino และ โปรแกรมคำนวนทางวิศวกรรม
โครงสร้าง และมีการส่งข้อมูลไปมาเรื่อยๆจนกว่าจะได้แบบที่พอใจ


ตัวอย่างภาพการให้คอมพิวเตอร์คำนวนโครงสร้างของกล่องที่ยื่นออกมาจากผนัง


สะพานนี้ก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการใช้โปรแกรมช่วยออกแบบ ซึ่งก็ได้รูปแบบ truss ซึ่งน่าสนใจกว่า truss แบบเดิมๆ


โปรเจคนี้คือ Marinsky Theater ที่ St. Petersburg โดย Dominique Perrault


rendering


Section


โครงสร้างภาพใน


ซึ่งต้องการให้เป็นระบบ prefabrication (ก่อสร้างมาจากนอก site แล้วนำมาติดตั้ง)


สถานีรถไฟ โดย Dominique Perrault


เริ่มจากโครงสร้างธรรมดา


แล้วเริ่มทำให้มันยุ่งยากขึ้น


ส่วนหนึ่งที่รับน้ำหนักหลังคา


แบบทางโครงสร้างซึ่งสร้างขึ้นมาโดยคอมพิวเตอร์ และมีการนำมาผสมพันธุ์กัน(มีอย่างนี้ด้วย) เพื่อให้ได้แบบที่ดีที่สุด


โครงสร้างหลังคา


โครงสร้างหลังคา


แปลนและรูปด้าน


rendering ภายในอาคาร


Zollverein, School for Management and Design โดย SANAA, Kazuyo Sejima & Ryue Nishizawa


แปลกดีที่นำคณะบริหารและออกแบบมาอยู่รวมกัน อาคารเป็นกล่องง่ายๆ กว้างคูณยาวคูณสูงเท่ากัน


แต่สิ่งที่ยากคือ ต้องการพื้นที่โล่งภายในโดยที่ไม่อยากให้มีเสามากมาย และ เป็นปริมาตรที่สูงโปร่ง


เนื่องจากเป็นเมืองหนาว ผนังนั้นจะต้องมี insulation หรือ ฉนวนกันความร้อน แต่เขาไม่อยากให้ผนังของเขาดูหนา


จึงใช้วิธีเดินท่อน้ำอุ่นภายในผนัง เพื่อเป็นฉนวนกันความร้อน ซึ่ง Klaus บอกว่า วิธีนี้ยุ่งยากมากพอควร


ช่วงก่อสร้าง


ตึกนี้มีเสาตรงกลางแค่ต้นเดียว ระบบพื้นนั้นเรียกว่า bubble deck ซึ่งช่วยให้พี้นนั้นน้ำหนักเบาขึ้น


แท่งคอนกรีตนั้นคงเป็นช่องลิฟท์


ภายนอก


ช่องเล็กๆตรงใกล้ๆช่องลิฟท์นั้นคือ ช่องแอร์


ภายใน


ภายใน


ภายใน


ตอนกลางคืน


อีกงานหนึ่งของ SANAA คือ EPFL Learning Center ใน Lausanne


rendering


Model


การออกแบบโครงสร้างที่เป็นคอนกรีต shell


บริเวณที่เขาจะต้องเสริมโครงสร้างพิเศษสำหรับ shell นี้


ไม้แบบที่จะนำมาก่อสร้าง


การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยคำนวนการใช้ไม้แบบ


rendering ภายใน มาในทำนองที่ว่า space ไหลไปทั่วจนงงว่าอันไหนเป็นพื้น ผนัง หรือ หลังคา


อีกโปรเจคหนึ่งของ SANAA , Novartis Campus


แปลน จะเห็นว่าตึกมี court ตรงกลางซึ่งกว้างกว่าพื้นที่ใช้สอยสองข้างรวมกันเสียอีก


diagram การรับแรง


detail rendering


mock up model ขนาดเท่าของจริง


โครงสร้างพื้นใช้ระบบ bubble deck เช่นเดียวกัน


สร้างเสร็จแล้ว


บริษัทของเขาก็ออกแบบให้ Frank Gehry เช่นเดียวกัน งานนี้คือ Herford Museum


Plan & Section


ไม้แบบสำหรับผนังคอนกรีต


ออกมาเป็นอย่างนี้


เสร็จแล้วบุด้วยวัสดุฉนวนกันความร้อน และ ผนังอิฐอีกชั้นหนึ่ง


เสร็จแล้วจึงออกมาเป็นอย่างนี้


อีกงานหนึ่งคือ BMW Bubble ที่ Frankfurt โดย ABB Architekten + Bernhard Franken


conceptual form


วัสดุที่ดีที่สุดและประหยัดที่สุดในตอนนั้นคือ acrylic


อันนี้คืออีกที่หนึ่งซึ่งมีลักษณะคล้ายกัน ตัวโครงรับน้ำหนักเป็นอลูมินั่ม


BMW Dynaform ใน Frankfurt


ลักษณะรูปทรงหลังคาที่ออกแบบในคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เป็นรูปทรงที่ดูเลื่อนไหล dynamic


โครงสร้างหลังคาภายใน ซึ่ง Klaus บอกว่าถึงแม้มันจะดูแปลกๆ แต่จริงๆแล้วมันคือโครงสร้าง truss ธรรมดานี้เอง


ตอนก่อสร้าง


D-tower โดย NOX ดูแล้วเหมือนวัตถุมาจากนอกโลก


ขั้นตอนการสร้าง


เปลี่ยนสีได้


Kunsthaus Graz โดย Peter Cook เป็นตึกที่ผมว่าประหลาดที่สุดหลังหนึ่ง


conceptual mass study


การออกแบบโครงสร้าง ซึ่งเขาว่าอันนี้เป็นโครงสร้างที่ไม่ได้มีอะไรพิเศษ


ช่วงก่อสร้าง


ภายใน


งานสุดท้ายเป็นโปรเจคของ Zaha Hadid ซึ่งมี form หลังคาเป็นแบบนี้ (ขออภัยที่จำไม่ได้ว่าคือโปรเจคอะไรครับ)


ลักษณะโครงสร้างหลังคา


การคำนวนถึงชิ้นส่วนต่างๆในคอมพิวเตอร์ และ แต่ละชิ้นส่วนนั้นก็จะถูกทำไปผลิตที่โรงงานในประเทศจีน เพื่อประหยัดงบก่อสร้าง


อันนี้คือชิ้นส่วนที่ถูกผลิตในประเทศจีน ซึ่งก่อนที่เขาจะส่งไปที่ก่อสร้าง เขาต้องนำมา scan 3 มิติ ก่อนเพื่อหาข้อผิดพลาด ซึ่งตาม
มาตรฐานเยอรมัน ก็สามารถขาดๆเกินๆได้ไม่มากนัก ซึ่งถ้าไม่ผ่านก็ต้องถูกนำไปสร้างใหม่

ก่อนจบผู้ฟังก็ได้มีการถามคำถามบ้าง เช่น ที่บอกว่าให้คอมพิวเตอร์ช่วยตัดสินให้นี้ สถาปนิกจะมีส่วนร่วมในการตัดสินใจด้วยหรือเปล่า
ซึ่งเขาก็บอกว่า ทั้งสถาปนิกและวิศวกรโครงสร้างก็ต้องมานั่งดู และช่วยกันตัดสินใจด้วยว่าแบบที่คอมพิวเตอร์ให้มานั้นดีหรือไม่ ไม่ใช่
ว่าคอมบอกอย่างไรก็ทำไปตามนั้น
อีกคนพูดถึงว่า โครงสร้างที่เห็นในงาน BMW-Welt Munchen นั้น ดูเหมือนจะเต็มไปด้วยโครงเหล็กต่างๆ ซึ่งดูเหมือนว่ามากเกิน
ความจำเป็น ซึ่งทำให้ดูแล้วหนักมากกว่าที่จะเป็น เมฆ อย่างที่สถาปนิกตั้งใจไว้ ซึ่ง Klaus ก็บอกว่าไม่ได้มีการออกให้มากเกินเหตุอะไร
ซึ่งมันก็เป็นไปตามที่มันควรจะเป็น

ขอขอบคุณถ้าท่านทนอ่านมาได้จนถึงจบ หวังว่าจะเป็นประโยชน์บ้างนะครับ ถ้ามีคำแนะนำใด
กรุณาส่งมาที่ got_arch@yahoo.com ครับ

 
     

หน้าแรก | โปรเจค | แกลเลอรี่ | บทความ | ลิ้งค์ | เกี่ยวกับเรา