Keep in Touch
รับข่าวสารเรื่องการออกแบบ สถาปัตยกรรม ไลฟ์สไตล์
ทางอีเมล ที่จะส่งตรงถึงคุณทุกเดือน ลงทะเบียนได้ที่ด้านล่างนี้เลย!
พื้นที่กว้างหลายสิบเมตร จะออกแบบหลังคาคอนกรีตความหนาไม่ถึงห้าเซนติเมตรแบบไม่ต้องพึ่งเสาได้อย่างไร? หนึ่งในเทคนิคก่อสร้างที่น่าสนใจซึ่งนอกจากจะช่วยแก้ปัญหาดังกล่าวแล้วยังเปิดโอกาสให้สถาปนิกได้ทดลองออกแบบอาคารรูปลักษณ์ใหม่ ๆ นั่นคือ โครงสร้างหลังคาเปลือกบาง (Thin Shell) โดยนำมาใช้ร่วมกันกับรูปทรงเรขาคณิตสามมิติเช่น ทรงโค้งไฮพาร์ (Hyperbolic Paraboloids) ทรงโค้งสามมิติรูปแบบหนึ่งซึ่งเป็นรู้ที่จักในอีกชื่อว่าทรงโค้งแผ่นมันฝรั่งพริงเกิลส์นั่นเอง
เทคโนโลยีนี้ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายช่วงปีศตวรรษที่ 20 โดยมีสถาปนิกชาวสเปน-เม็กซิกัน เฟลิกซ์ กันเดลา เอาเทรีโญ (Félix Candela Outeriño) เป็นหนึ่งในผู้นำโครงสร้างเปลือกบางสู่สายตาคนทั้งโลกได้ประจักษ์ด้วยอาคารรูปทรงแปลกประหลาดพร้อมหลังคาบางเฉียบ ผู้เป็นไอดอลของสถาปนิกชื่อดังซานเตียโก กาลาตราบา (Santiago Calatrava) และเป็นหนึ่งในผู้ทรงคุณค่าในแวดวงสถาปนิกวิศวกรระดับโลกเลยทีเดียว
นักศึกษามากรางวัล สู่สถาปนิกสองสัญชาติ
กันเดลาในวัย 17 ปี เข้ารับการศึกษาในคณะสถาปัตยกรรม มหาวิทยาลัยสารพัดช่างแห่งมาดริด ประเทศสเปน (The school of architecture of the Technical University of Madrid, UPM) กันเดลาฉายแววรุ่งมาตั้งแต่ในรั้วมหาวิทยาลัยโดยเขาส่งผลงานเข้าประกวดหลายรายการและได้รับรางวัลชนะเลิศแทบทุกครั้ง!
ความเชี่ยวชาญด้านเรขาคณิตและตรีโกณมิติในระดับไม่ธรรมดาของกันเดลาเข้าตา ศจ.หลุยส์ เวกัส ผู้สอนวิชาความแข็งแรงของวัสดุจนเขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้ช่วยศาตราจารย์ นอกจากนั้นเขายังรับติวส่วนตัวให้กับเพื่อนนักศึกษาอีกด้วย ในช่วงปีท้าย ๆ ของการศึกษาเขาได้ไปเห็นอาคารรูปร่างแปลกตาจากนิตยสารสถาปัตยกรรม หนึ่งในนั้นคืออาคาร Frontón Recoletos ซึ่งเป็นตัวจุดประกายการค้นคว้าเกี่ยวกับโครงสร้างเปลือกบางอย่างจริงจัง
ปีค.ศ. 1936 หนึ่งปีหลังจากสำเร็จการศึกษา กันเดลาล้มเลิกแผนการศึกษาต่อที่ประเทศเยอรมนีเพื่อเข้าร่วมฝ่ายสาธารณรัฐสเปน (Republicans) ต่อกรกับฝั่งชาตินิยม (Nationalists) ในสงครามกลางเมืองสเปน (Spanish Civil War หรือ Guerra Civil Española, ค.ศ. 1936-1939)
โดยกันเดลาดำรงตำแหน่งเป็นหัวหน้าแผนกวิศวกรรม (Captain of Engineers) ลีดโครงการรีโนเวทอาคารเก่าไว้ใช้เพื่อการทหารจนเชี่ยวชาญในเรื่องของงานก่อสร้าง แต่เมื่อชัยชนะตกอยู่ในกำมือของนายพลฟรันซิสโก ฟรังโก กันเดลาถูกคุมขังที่ค่ายกักกันเมืองแปร์ปีญ็อง ประเทศฝรั่งเศสในฐานะเชลยศึกนานหลายเดือนจนกระทั่งได้รับการปล่อยตัวหลังสงครามยุติลงในปี 1939 ก่อนจะลี้ภัยไปเริ่มต้นใหม่ที่ประเทศเม็กซิโก สถานที่ซึ่งกลายเป็นบ้านหลังที่สองและจุดเริ่มต้นอาชีพของเขาในเวลาต่อมา
เฟอร์โรซีเมนต์ กุญแจสู่การออกแบบหลังคาบางเฉียบ
ก่อนจะเล่าต่อในเรื่องราวของกันเดลา ขอแวะพาทุกคนไปทำความรู้จักกับสองปัจจัยที่จะกลายเป็นตัวเอกในผลงานของเขาเสียก่อนนั่นคือ เฟอร์โรซีเมนต์ (Ferrocement) และทรงโค้งอานม้า (Hypars, Hyperbolic Paraboloids) เฟอร์โรซีเมนต์เป็นรูปแบบหนึ่งของคอนกรีตเสริมเหล็ก (คสล.) แต่ถูกคิดค้นขึ้นก่อนถึงสองทศวรรษในปี 1849 โดยเกษตรกรชาวฝรั่งเศส ริเริ่มสร้างเรือโดยนำปูนมอร์ตา (Mortar) มาฉาบลงบนโครงเหล็กเส้นและลวดตาข่าย
จุดเด่นของเฟอร์โรซีเมนต์คือความแข็งแรง ด้วยวัสดุที่สามารถหาได้ทั่วไปสามารถนำมาสร้างหลังคาอาคารขนาดเล็กได้แม้จะบางเพียง 1.5-3.0 ซม. โดยไม่ต้องพึ่งเครื่องจักรหนักในการขึ้นรูป อาศัยแค่โครงเหล็กดัดและฉาบผิว เมื่อเกิดความเสียหายก็สามารถซ่อมแซมได้โดยง่าย บวกกับสมัยนั้นค่าแรงไม่แพงมาก เฟอร์โรซีเมนต์จึงเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่ดีสำหรับงานออกแบบที่สวยงามในราคาไม่สูง ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ถูกพัฒนาด้วยการผสมวัสดุอื่นๆอย่างไฟเบอร์เข้าไปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ โดยมีชื่อใหม่ว่า Hybrid Ferrocement
ทรงโค้งไฮพาร์ งดงามและคงทน
Hypars หรือ Hyperbolic Paraboloids ใช้เรียกรูปทรงที่มีภาพตัดตามระนาบของแล้วมีทั้งพาราโบลา (ตัดระนาบตั้ง) และพาราโบลา (ตัดระนาบนอน) เมื่อแบ่งช่องทั้งสี่ด้านจำนวนเท่า ๆ กัน แล้วลากโยงเส้นเชื่อมจุดแบ่งไปด้านตรงข้ามจะเกิดเป็นระนาบที่บิดเบี้ยว (warped Plane) ส่วนทรงโค้งอานม้า (Saddle Shell) เป็นหนึ่งในรูปทรงของ Hyperbolic Paraboloids แบบสองขาที่ตัดมุมแหลมออก สรุปง่าย ๆ ว่าโค้งไฮพาร์เป็นรูปทรงที่มีพื้นผิวโค้งในสองทิศทาง (Doubly-curved surface) สามารถรับแรงกดและดึงได้ดี
เมื่อนำมาใช้ในงานออกแบบหลังคาผสมผสานกับเทคโนโลยีเฟอร์โรคอนกรีตแล้วสามารถคลุมพื้นที่ได้กว้าง เรียกได้ว่าเป็นการผสมผสานระหว่างศิลปะ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมเข้าด้วยกันได้อย่างสวยงามเป็นเอกลักษณ์
วิเคราะห์โครงสร้าง เป็น “งานอดิเรก”
ช่วงปีทศวรรษ 1950 กันเดลาศึกษาโครงสร้างเปลือกบางด้วยตนเองจากหนังสือสถาปัตยกรรมและวิศวกรรมควบคู่ไปกับเปิดบริษัทออกแบบ เขาเรียกการค้นคว้าโครงสร้างเหล่านี้ว่าเป็นเพียง “งานอดิเรก” เท่านั้น หนึ่งในเทคนิคศึกษาของกันเดลาคือเรียนรู้จากประสบการณ์ (Experiential Learning) สร้างอาคารเปลือกบางรูปร่างต่าง ๆ โดยปรับเปลี่ยนเลียนแบบอาคารที่เขาเคยเห็น เริ่มจากรูปทรงง่าย ๆ อย่างทรงกระบอก ทรงกรวย โครงสร้างแขวน (Funicular) วิธีนี้นอกจากจะเป็นการวิเคราะห์ด้านโครงสร้างแล้วยังทำให้เขาเข้าใจวิธีการก่อสร้างอย่างถ่องแท้จนสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในผลงานของเขาเอง
พื้นฐานความชำนาญด้านเรขาคณิตของกันเดลายังช่วยในออกแบบรูปทรงที่มีประสิทธิภาพสูงและรูปลักษณ์สวยงาม ผสมผสานกับวัสดุเฟอร์โรซีเมนต์และค่าแรงราคาถูกช่วยประหยัดงบก่อสร้างทำให้ผลงานออกแบบของกันเดลาได้รับความนิยมอย่างล้นหลาม อาคารรูปร่างแปลกตาของเขาได้รับการขนานนามว่าเป็นอาคารราวกับจินตนาการที่บ้าบิ่น (Daring Structural Fantasy) โดยนักวิจารณ์ อาดา ลูอีซ ฮักซ์เทเบิล (Ada Louise Huxtable) อีกด้วย
เฟลิกซ์ กันเดลา เจ้าพ่อหลังคาโค้งบางเฉียบ
ภายในระยะเวลาประมาณยี่สิบปีตั้งแต่ช่วง 1950 กันเดลาสร้างสรรค์ผลงานออกแบบกว่าเก้าร้อยอาคาร! รวมถึงผลงานเวิร์คชอปทดลองสร้างอีกจำนวนมาก อาคารรูปลักษณ์ล้ำสมัยของเขากลายเป็นที่ฮือฮาในสมัยนั้นโดยเฉพาะรูปทรงประจำตัวอย่างทรงโค้งอานม้าซึ่งกลายเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลายจนได้ชื่อเรียกเป็นของตัวเองว่าทรงไข่คาสคารอน (Cascarones, ไข่ลูกปาใส่คอนเฟติในเทศกาลคล้ายกับเทสกาลอีสเตอร์ของประเทศเม็กซิโก)
ถึงแม้ว่ากระแสงานออกแบบในขณะนั้นจะนิยมสถาปัตยกรรมที่ต้องใช้การคำนวณซับซ้อน แต่ผลงานของกันเดลาสามารถถ่ายทอดความงามออกมาได้โดยอิงสูตรคณิตศาสตร์ที่เรียบง่าย
Cosmic Rays Pavilion หนึ่งในงานชิ้นแรก ๆ ของอาคารทรงโค้งอานม้าของกันเดลา สร้างขึ้นในปี 1951 ที่เม็กซิโกซิตี อาคารขนาดประมาณ 12×10.75 ค้ำยันด้วยเสาสามต้น เมตรใช้พื้นที่ภายในสำหรับเป็นห้องแลปศึกษารังสีคอสมิคและการสลายตัวของกัมมันตรังสีสำหรับมหาวิทยาลัยเสรีแห่งชาติเม็กซิโก (National Autonomous University of Mexico, UNAM) โดยหลังคาหนาเพียง 1.6-5 เซนติเมตร (5/8 – 2 นิ้ว) เท่านั้น เรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในหลังคาคอนกรีตหล่อที่บางที่สุดในโลกเลยก็ว่าได้
โบสถ์แม่พระเหรียญอัศจรรย์ (Church of Our Lady of the Miraculous Medal, Iglesia de la Medalla de la Virgen Milagrosa) โบสถ์คริสต์นิกายโรมันคาทอลิคแห่งนี้สร้างขึ้นช่วงปี 1955 เขตนาร์วาร์เต (Narvarte) เมืองหลวงเม็กซิโกซิตี กันเดลาตีความรูปทรงสถาปัตยกรรมสไตล์โกธิคให้เข้ากับสไตล์ของเขาได้อย่างแนบเนียน
จนคณะบาทหลวงหัวอนุรักษ์ไม่เอะใจว่าตนเองกำลังมองแบบอาคารอาคารสุดล้ำสมัยอยู่จนกระทั่งอาคารสร้างเสร็จไปแล้วส่วนหนึ่ง โบสถ์แม่พระเหรียญอัศจรรย์พื้นที่กว่า 1,530 ตร.ม. คลุมด้วยหลังคาคอนกรีตทรงโค้งอานม้าแบบมีขอบ (Straight-Edge Hypars) หลายชิ้นตัดกัน ส่วนบางที่สุดหนาเพียง 3.8 ซม. ค้ำยันด้วยฐานทรงร่มกลับหัว (Inverted Umbrella) เกิดเป็นสเปซภายในสูงโปร่งมีเอกลักษณ์ไม่แพ้ภายนอก โบสถ์แห่งนี้กันเดลาใช้เวลาดีไซน์และทำแบบเพียงสองเดือนเท่านั้น!
อีกหนึ่งอาคารที่ไม่พูดถึงไม่ได้เลยคือ ห้องอาหาร Los Manatiales สร้างขึ้นในปี 1958 ที่กรุงเม็กซิโกซิตี ทรงโค้งอ่อนช้อยของอาคารแห่งนี้เกิดจากทรงอานม้าสี่ชิ้นซ้อนทับกันแบบปราศจากโครงสร้างที่ขอบ (Free-Curved Edge) แสดงให้เห็นความบางของหลังคาอย่างเต็มที่ ห้องอาหารชาวเมืองเรียกว่า La Flor (The Flower)
เมื่อมองจากภายนอกเห็นเส้นโค้งตีวงงดงาม ภายในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกว่า 42 เมตรโล่งโปร่งไม่มีเสาแม้แต่ต้นเดียว รูปทรงนี้กันเดลาได้นำไปประยุกต์ใช้ในงานอื่น ๆ ของเขา เช่น ห้องอาหารในอควาเรียมที่เมืองแห่งศิลป์และศาสตร์ (The City of Arts and Sciences) ณ กรุงบาเลนเซีย ประเทศสเปน
กันเดลาจากโลกไปในปี 1997 หลังฝากมรดกงานออกแบบเอาไว้มากมาย เขายังเป็นแรงบันดาลใจให้กับสถาปนิกจำนวนมาก หนึ่งในนั้นคือ ซานเตียโก กาลาตราบา (Santiago Calatrava Valls) สถาปนิกระดับโลกชาวสเปนผู้เป็นที่รู้จักด้วยรูปลักษณ์อาคารสุดล้ำราวกับหลุดออกมาจากหนังไซไฟ
หนึ่งในผลงานที่กลายเป็นสถานที่บัคเก็ตลิสต์ของเหล่าสถาปนิกอย่างเมืองแห่งอนาคต The City of Arts and Sciences ณ กรุงบาเลนเซีย ประเทศสเปน ก็เป็นการทำงานร่วมกันของกาลาตราบาและกันเดลาพร้อมด้วยสถาปนิกชั้นนำของประเทศสเปนอีกหลายท่านเช่นเดียวกัน ผลงานของกันเดลาแสดงถึงความงามทางสถาปัตยกรรมที่เกิดจากความเชี่ยวชาญด้านเรขาคณิตและวิศวกรรม อีกทั้งยังความฉลาดในการเลือกใช้วัสดุเพื่อให้ได้มาถึงการออกแบบที่มีความเป็นไปได้ไม่รู้จบ
References
-Brittanica. (n.d.). Felix Candela. Retrieved from
-https://www.britannica.com/biography/Felix-Candela#ref197554
-ISSE. (2017, July). GEM 13: Félix Candela – Builder of Dreams. (H. Vadalkar, Ed.) Indian Society of Structural Engineer.
-Retrieved from https://isse.org.in/wp-content/uploads/2022/02/Volume-19-3-2017.pdf
-lacuna. (2014, July). Los Manantiales Restaurant. Retrieved from https://architectuul.com/architecture/los-manantiales-restaurant
–LeMaire, G. (2021, September). AD Classics: Cosmic Rays Pavilion / Felix Candela. Retrieved from
-https://www.archdaily.com/158000/ad-classics-cosmic-rays-pavilion-felix-candela
–Miller, M. (2018, November). AD Classics: Los Manantiales / Felix Candela. Retrieved from
-https://www.archdaily.com/496202/ad-classics-los-manantiales-felix-candela
Rethinking the Future. (n.d.). Félix Candela- 15 Iconic Projects. Retrieved from https://www.re-thinkingthefuture.com/design
-studio/a2163-felix-candela-15-iconic-projects/
-ชัยเสรี, อ. (2014, April). หลังคาเปลือกบางและโครงสร้าง 3 มิติชนิดอื่น ๆ. วารสารราชบัณฑิตยสถาน, 39. Retrieved fromhttps://www.orst.go.th/FILEROOM/CABROYINWEB/DRAWER004/GENERAL/DATA0000/00000617.FLP/html/9/
-ศูนย์ความรู ้กลาง กรมชลประทาน. (n.d.). เฟอร์โรซีเมนต์. Retrieved from http://kmcenter.rid.go.th/kcresearch/training/Person37.pdf
รับข่าวสารเรื่องการออกแบบ สถาปัตยกรรม ไลฟ์สไตล์
ทางอีเมล ที่จะส่งตรงถึงคุณทุกเดือน ลงทะเบียนได้ที่ด้านล่างนี้เลย!
