หากกล่าวถึงหนึ่งในสถาปนิกผู้ออกแบบต้นแบบของนวัตกรรมโครงสร้างอาคารหน้าตาหวือหวา หลายคนคงนึกถึงชื่อของ ‘ไฟร อ็อทโท (Frei Otto)’ สถาปนิกและวิศวกรโครงสร้างชาวเยอรมัน เจ้าของรางวัล Pritzker Prize ปี 2015 ผู้ได้รับขนานนามให้เป็นเจ้าพ่อแห่งการออกแบบโครงสร้างเบา ภายใต้รูปลักษณ์อาคารที่โดดเด่นด้วยการใช้โครงสร้างหลังคาผ้าใบแรงดึงสูง (Tensile structure) ผ่านการทดลอง ศึกษาโครงสร้าง และรูปทรงธรรมชาตินับครั้งไม่ถ้วน ก่อนจะมาเป็นสถาปนิกนักประดิษฐ์คนสำคัญ ผู้บุกเบิกนวัตกรรมโครงสร้างใหม่ที่เปลี่ยนแปลงวงการสถาปัตยกรรมอีกคนหนึ่งของโลก
‘Frei Otto’ สถาปนิกและวิศวกรโครงสร้างชาวเยอรมัน เจ้าของรางวัล Pritzker Prize ปี 2015
Photo credits: www.pinterest.com
สถาปนิกนักทดลองคนสำคัญ ผู้หลงใหลในรูปทรงและโครงสร้าง
Frie Otto เกิดในครอบครัวช่างประติมากร ทำให้เขามีโอกาสได้หยิบจับและฝึกฝนเป็นช่างหิน ช่างก่ออิฐ รวมถึงได้รับอิทธิพลในเรื่องของรูปทรงมาตั้งแต่วัยเยาว์ อีกสิ่งที่นับเป็นงานอดิเรกของอ็อทโทในวัยเด็ก คือ การสร้างเครื่องบินจำลอง ในเวลาต่อมาเขาจึงเลือกเส้นทางชีวิต เข้าสู่กองทัพอากาศเยอรมันและเข้าร่วมสงครามในฐานะเชลยศึกของฝรั่งเศส หลังจากที่เขาได้มีโอกาสสร้างเต็นท์น้ำหนักเบาให้กับเพื่อนเชลยศึกในสงครามโลกครั้งที่สอง อ็อทโทจึงเริ่มสนใจในโครงสร้างรับแรงดึง (Tensile structure) และตระหนักถึงความสำคัญของการออกแบบสถาปัตยกรรมภายใต้ข้อจำกัดทางวัตถุและเศรษฐกิจ
Frei otto Photo credits : www.dezeen.com
Umbrellas for Pink Floyd’s concert tour of the United States, 1977 Photo credits : www.dezeen.com
ในยุคหลังสงครามที่เขาสัมผัสได้ถึงความแร้นแค้น ปัญหาขาดแคลนวัสดุ สิ่งเหล่านี้จึงจุดประกายให้อ็อทโทหันมาศึกษาและสำเร็จการฝึกอบรมด้านสถาปัตยกรรม รวมถึงเข้ารับการศึกษาระดับปริญญาโทด้านโครงสร้างน้ำหนักเบา โดยเป็นการออกแบบที่มุ่งเน้นให้เกิดการใช้วัสดุและใช้พลังงานน้อยที่สุดในการสร้างสเปซ โดยยึดถือหลักการของความยั่งยืน (sustainability) ด้วยความตั้งใจในหลักการดังกล่าว จึงนำไปสู่การศึกษาทดลองรูปทรงธรรมชาติมากมาย เพื่อทดสอบหาประสิทธิภาพของโครงสร้างแบบต่างๆ บนพื้นฐานของการมองหาสิ่งใหม่ที่ไม่ตายตัว ประสบการณ์ต่างๆ ที่ผ่านมาในแต่ละช่วงของชีวิตหล่อหลอมเป็นความมั่นใจ และสร้างจุดยืนของตนเองบนเส้นทางการเป็น ‘นักออกแบบ’ อย่างชัดเจน
Diplomatic Club Heart Tent 1980 Riyadh, Saudi Arabia Photo Credits: www.archilovers.com
ปรากฏการณ์ธรรมชาติ สู่การทดลองหาโครงสร้างแบบใหม่ๆ
ความสนใจในการออกแบบของอ็อทโท ก้าวข้ามความเป็นสถาปัตยกรรมทั่วไป ด้วยความหลงใหลในการทดลอง “เราจำเป็นต้องเข้าใจ กระบวนการทางกายภาพ ชีวภาพและกระบวนการเชิงเทคนิคก่อนจะนำไปสู่ตัววัตถุ” อ็อทโทพิสูจน์แนวคิดดังกล่าวด้วย ความสนใจที่มีต่อปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น กะโหลกนก ฟองสบู่ และใยแมงมุม ซึ่งถูกเปลี่ยนให้เป็นโครงสร้างที่ดูละเอียดอ่อนและสวยงาม
Form-finding study for the support of textile membranes
Photo credits : zkm.de/en/presskit/2016
Photo credits : www.dezeen.com
อ็อทโททำการทดลองด้านโครงสร้างมากมาย ไม่ว่าจะเป็นฟิล์มสบู่ ฟองอากาศ หรือแม้แต่การพับ เพื่อมองหากระบวนการทางสถาปัตยกรรมแบบใหม่ๆ ที่ได้แรงบันดาลใจมาจากปรากฏการณ์ธรรมชาติ ซึ่งทำให้ได้ผลลัพธ์ในสิ่งที่เราไม่เคยรู้หรือเห็นมาก่อน สิ่งเหล่านั้นล้วนแฝงด้วยความตื่นตาตื่นใจที่ทำให้เขากลายเป็น นักออกแบบ นักทดลอง นักประดิษฐ์ที่มีอิทธิพลต่อวงการสถาปัตยกรรมคนหนึ่งของโลก
Munich Zoo Aviary Munich, Germany Photo Credits: www.archilovers.com/
German Pavilion, Expo ’67 1967 Montreal, Canada
หลังคาอาคาร German Pavilion ที่ถูกจัดขึ้นภายในงาน Expo ’67 ณ เมืองมอนทรีออล ประเทศแคนาดา เป็นการออกแบบโครงสร้างแรงดึงที่ชนะการแข่งขันซึ่ง Frei Otto และ Rolf Gutbrod ใช้เวลาพัฒนาร่วมกันนานหลายปี โดยขั้นตอนของการออกแบบถูกผนวกกับหลักการทางวิศวกรรมโครงสร้างอย่างแม่นยำ แสดงให้เห็นการรับแรงที่สามารถอยู่ได้อย่างคงทนบนวัสดุจำพวกผ้า ผ่านรูปทรงเส้นโค้งไฮเพอร์พาราโบลิกที่สะท้อนความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลเชิงคณิตศาสตร์และกายภาพธรรมชาติได้อย่างอ่อนช้อย มั่นคง และสวยงาม
German Pavilion, Expo ‘67 1967 Montreal, Canada Photo Credits: www.archdaily.com
ชิ้นหลังคาประกอบด้วยตาข่ายลวดเหล็กยึดกับเสากระโดงเหล็กเรียวทั้งแปดซึ่งหุ้มด้วยพลาสติกโปร่งแสง ด้วยส่วนประกอบเพียงไม่กี่ชิ้นทำให้การก่อสร้างอาคารสามารถปรับให้เข้ากับพื้นที่และสภาพภูมิประเทศได้แทบทุกรูปแบบ ระบบเสากระโดงหลังคาที่คำนวนอย่างแม่นยำ ทำให้วิธีการก่อสร้างทำได้ง่ายขึ้นและสามารถถอดประกอบได้อย่างสะดวก อาคาร German Pavilion จึงประกอบขึ้นภายในสถานที่จัดงานโดยใช้เวลาเพียงหกสัปดาห์เท่านั้น ก่อนจะรื้อถอนหลังจากงานแสดงสินค้าไม่นาน
German Pavilion, Expo ‘67 1967 Montreal, Canada Photo Credits: www.archdaily.com
โปรเจกต์ดังกล่าวถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในเส้นทางอาชีพของอ็อทโท ผลงานนี้ทำให้คนเริ่มตระหนักถึงความสำคัญของเทคโนโลยีการก่อสร้างล่วงหน้าและการผลิตจำนวนมาก (Mass production) สำหรับวงการสถาปัตยกรรมและทำให้ผู้คนทั่วโลกหันมาสนใจนวัตกรรมการออกแบบโครงสร้างแรงดึงของเขาเป็นครั้งแรก
German Pavilion, Expo ‘67 1967 Montreal, Canada Photo Credits: images.worldarchitecture.org
Munich Olympic Stadium 1972 Munich , Germany
โปรเจกต์ Olympic Stadium ในเมืองมิวนิค สร้างขึ้นด้วยฝีมือการออกแบบของ Frei Otto และ Günther Behnisch เพื่อใช้สำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อนปี 1972 และฟุตบอลโลกปี 1974 ในยุคสมัยที่เยอรมนีเป็นเจ้าภาพ ด้วยแนวคิดการออกแบบโครงสร้างสะท้อนคำขวัญของงาน ‘The Happy Games’ โดยตั้งใจสร้างสถาปัตยกรรมรูปแบบใหม่ๆ เพื่อเปลี่ยนภาพจำอันตึงเครียด และหนักหน่วง ที่เบอร์ลินเกมส์ทิ้งไว้ในยุคสมัยที่ฮิตเลอร์ใช้งานกีฬาโอลิมปิกเป็นเครื่องมือโฆษณาชวนเชื่อให้ชาวโลกรับรู้ถึงลัทธิแห่งนาซี
Munich Olympic Stadium 1972 Munich , Germany Photo Credits: www.archdaily.com/
ทั้งคู่สร้างแนวคิดของโครงสร้างให้ลื่นไหลไปตามพื้นที่อย่างต่อเนื่อง โดยสะท้อนถึงการยกระดับแบบเป็นจังหวะของเทือกเขาแอลป์ โดยพื้นที่ทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยโครงสร้างหลังคารับแรงดึง (Tensile Roofs) ที่ยึดโยงเข้ากับสายเคเบิลเหล็กและแผ่นอะคริลิคโปร่งใส เกิดเป็นโครงสร้างแขวนลอยเสมือนก้อนเมฆที่ลอยอยู่เหนืออากาศ นอกจากนั้นสนามกีฬาและอัฒจรรย์ยังถูกกดลงไปใต้ระดับผิวดิน เพื่อไม่เกิดการบดบังทัศนียภาพ ทำให้ผู้ใช้อาคารสามารถมองเห็นภูมิทัศน์ที่อยู่โดยรอบ
Munich Olympic Stadium 1972 Munich , Germany Photo Credits: www.archdaily.com
ในอีกทางหนึ่ง Olympic Stadium ยังแสดงจุดยืนสวนทางกับลัทธิฟาสซิสต์ในยุคสมัยนั้น ด้วยการออกแบบที่สะท้อนถึงความเท่าเทียมของธรรมชาติ บริบท ผู้คน รวมถึงแสดงความเคารพต่อมรดกในท้องถิ่น อย่างสภาพแวดล้อมที่เป็นเนินเขา ลำธารและทะเลสาบเล็กๆ บริเวณรอบด้าน ซึ่งคงพูดได้ว่า Olympic Stadium เป็นหนึ่งในการออกแบบสถาปัตยกรรมที่พาให้เยอรมันก้าวเข้าสู่ยุคใหม่อย่างแท้จริง
Multihalle multipurpose hall 1975 Mannheim, Germany
อาคาร Multihalle สร้างเสร็จในปีค.ศ.1975 ด้วยการออกแบบร่วมกันของ Frei Otto, Carlfried Mutschler และ Joachim Langner อาคารกริดเชลล์ (Grid Shell) ขนาดใหญ่ที่เราเห็นถูกสร้างขึ้นสำหรับนิทรรศการพืชสวนในเมืองมันไฮม์ ประเทศเยอรมนี โดยครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 9,500 ตารางเมตร โครงหลังคาไม้ระแนงที่รับน้ำหนักได้ด้วยตัวเองช่วยให้แสงธรรมชาติกระจายเข้ามาภายในอาคารได้เกือบทุกส่วน พร้อมไปด้วยสเปซภายในที่รู้สึกได้ถึงความบางเบา และไร้น้ำหนัก
Multihalle multipurpose hall 1975 Mannheim, Germany Photo Credits: www.archilovers.com , www.floornature.com
โครงสร้างหลังคาตาข่ายไม้ครอบคลุมพื้นที่ต่างๆ ของ ด้วยการประกอบโครงสร้างกริดเชลล์ทั้งสองชิ้น โดยเชื่อมต่อกันผ่านทางเดินบนหลังคา ซึ่งบริเวณทางเดินภายในจะเป็นพื้นที่เปิดโล่ง เพื่ออำนวยความสะดวกในการปฏิบัติงานต่างๆ รูปทรงของหลังคาไม้ยังห่อหุ้มตัวอาคารด้วยรูปทรงที่ลื่นไหล ปราศจากมุมฉาก เพื่อให้อาคารขนาดใหญ่กลมกลืนไปกับภูมิทัศน์ของสวนสาธารณะที่อยู่โดยรอบ
Multihalle multipurpose hall 1975 Mannheim, Germany Photo Credits: www.archilovers.com
อาคารหลังคาระแนงไม้อันเป็นเอกลักษณ์หลังนี้ ถือเป็นโครงสร้างไม้ที่รับน้ำหนักด้วยตัวเองที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยได้รับการจดทะเบียนให้เป็นอนุสรณ์สถานทางวัฒนธรรมทางประวัติศาสตร์ตั้งแต่ปีค.ศ. 1998 ไม่เพียงเท่านั้น โครงสร้างล้ำยุคในแบบที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อนนี้ ยังสร้างแรงบันดาลใจให้กับสถาปนิก นักวางผังเมือง นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก รวมถึงผู้คนทั่วไปที่เข้ามาใช้งานภายในอาคาร ด้วยความตื่นตาตื่นใจของนวัตกรรมโครงสร้างรูปแบบใหม่ๆ ในฐานะพื้นที่อเนกประสงค์ของเมือง
Multihalle multipurpose hall 1975 Mannheim, Germany Photo Credits: www.archilovers.com
ด้วยผลงานการออกแบบที่ให้ความสำคัญในการเลือกใช้วัสดุ โดยยึดถือหลักการของความยั่งยืน (sustainability) มาตั้งแต่ยุคสมัยที่ศัพท์คำนี้ยังไม่ได้รับความสนใจเท่าปัจจุบัน ควบคู่ไปกับการพัฒนาโครงสร้างเชิงเทิคนิควิศวกรรมแบบใหม่ๆ ซึ่งนำมาสู่ความเปลี่ยนแปลงของโลกสถาปัตยกรรมในยุคต่อๆ มา สิ่งเหล่านี้จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ Frei Otto กลายเป็นสถาปนิกทรงอิทธิพลคนหนึ่งที่ทิ้งผลงานและแนวคิดที่สร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้สร้างสรรค์จวบจนวันนี้
ขอขอบคุณที่มาข้อมูล
www.architectural-review.com
inhabitat.com
en.wikiarquitectura.com
www.archdaily.com
www.archdaily.com/ad-classics-german-pavilion
www.architectmagazine.com
mannheim-multihalle.de
gizmodo.com/