St. Gabriel Hall อาคารโครงสร้างเหล็กที่ลดมลภาวะ สร้างเร็ว น้ำหนักเบาและอนุรักษ์พลังงาน

“เลือกใช้โครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ผลิตมาจากโรงงาน และนำมาประกอบหน้างาน ลดปัญหามลภาวะจากการก่อสร้าง ก่อสร้างรวดเร็ว และใช้เหล็กรูปพรรณกำลังสูงซึ่งช่วยลดปริมาณการใช้เหล็ก ทำให้สถาปัตยกรรมดูบางเบาและน้ำหนักอาคารน้อยลง”

อาคารหอประชุมและโรงอาหารหลังใหม่ของโรงเรียนมงฟอร์ตวิทยาลัย แผนกประถมหลังนี้ ถูกสร้างด้วยโครงสร้างเหล็กรูปพรรณรีดร้อน ที่เห็นแล้วต้องร้อง WoW! เพราะนอกจากสวยงามด้วยสัจจะวัสดุโชว์โครงสร้างเหล็ก และก่อสร้างภายใต้ข้อจำกัดหลายอย่างแล้ว ยังคูลทั้งการออกแบบที่เฉียบคม และสภาวะอากาศภายในอาคารที่ให้ความรู้สึกสบายด้วยระบบทำความเย็นจากใต้ดิน เรามาดูความน่าสนใจของอาคารนี้กัน

โจทย์และการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์

อาคารอเนกประสงค์นี้เป็นอาคาร 4 ชั้น พื้นที่ประมาณ 8,500 ตารางเมตร เป็นการรื้อถอนอาคารเก่าแล้วสร้างใหม่ท่ามกลางกลุ่มอาคารเดิมที่เป็นอาคารเรียน ซึ่งมีโจทย์สำคัญคือ สร้างด้วยความปลอดภัย ไม่เกิดมลภาวะ มีความรวดเร็ว และอนุรักษ์พลังงาน จึงเลือกระบบก่อสร้างแบบแห้ง (Dry Process Construction) โดยใช้โครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ผลิตมาจากโรงงาน แล้วนำมาประกอบหน้างานด้วย Nut และ Bolt ไม่มีการเชื่อมเหล็กหน้างาน เพื่อลดมลภาวะจากฝุ่น เสียงและสารเคมี ส่งผลให้ก่อสร้างได้เร็วขึ้น 30 % ซึ่งปกติต้องใช้เวลาก่อสร้างอย่างน้อย 18 เดือน เหลือเพียง 11 เดือน เพื่อให้กระทบกับการเรียนน้อยที่สุด พร้อมทั้งออกแบบให้ลดการใช้พลังงานโดยใช้หลักการพึ่งพาธรรมชาติ ด้วยระบบระบายอากาศและนำความเย็นเข้าสู่อาคาร มีการออกแบบผนังโดยรอบเป็นผนังหายใจได้ คือระบายอากาศได้ตลอดเวลา ป้องกันแดดและฝนได้ และภายในสว่างด้วยแสงธรรมชาติเพื่อลดการใช้หลอดไฟ ออกแบบระบบทำความเย็นจากใต้ดิน (Earth Cooling System) โดยวางท่ออากาศยาว 70 – 80 เมตร ขดอยู่ใต้ดินลึก 3 เมตร คล้ายระบบท่อของเครื่องปรับอากาศ ซึ่งใต้ดินมีอุณหภูมิคงที่ประมาณ 26 องศา เพื่อดูดความเย็นจากใต้ดินกระจายไปยังจุดต่างๆ ในอาคาร และทำงานร่วมกับระบบระบายอากาศหลักด้วยการทำปล่องระบายความร้อนบนหลังคา ซึ่งมีกระจกให้แดดเผาเพื่อสร้างความต่างอุณหภูมิ ทำให้เกิดการไหลเวียนอากาศทางแนวตั้งโดยธรรมชาติ  (Stack Effect Ventilation) และมีพัดลมระบายอากาศเป็นตัวเร่งเพิ่มประสิทธิภาพ

ภายในโรงอาหารโชว์โครงสร้างเสาคานเหล็กและท้องพื้นที่ใช้แผ่นเมทัลชีตเป็นแบบในการเทพื้นคอนกรีต
ภายในหอประชุมเป็นห้องโถงช่วงเสากว้าง 40-50 เมตร มีปล่องระบายอากาศบนฝ้าเพดานช่วยระบายอากาศร้อนออกจากอาคาร
ออกแบบผนังหายใจได้ด้วยรูปทรงสามเหลี่ยมพับให้เหลื่อมซ้อนกัน
ระบบทำความเย็นจากใต้ดินและระบายอากาศของอาคาร

ความงามคือโครงสร้าง

รูปทรงอาคารสะท้อนปรัชญาการออกแบบคือ โครงสร้างที่ปราศจากการตกแต่งเป็นความงามบริสุทธิ์ที่งดงามด้วยตัวเอง เพียงแต่เราไปจัดระบบระเบียบในตัวสถาปัตยกรรมให้เรียบร้อย กลมกลืนและส่งเสริมความงามของโครงสร้างตามการใช้งาน (Form Follows Function Design) และเนื่องจากเป็นอาคารที่ไม่สมมาตรตามรูปร่างที่ดิน จึงนำโครงสร้างเหล็กมาใช้และออกแบบอาคารเป็นทรงสามเหลี่ยมซึ่งเป็นทรงที่มีความแข็งแรง อีกทั้งโครงสร้างเหล็กมีความยึดหยุ่นมากกว่าคอนกรีต จึงสามารถรับแรงกระทำที่มาจากด้านข้างอย่างแรงสั่นของแผ่นดินไหวได้ดีกว่าระบบเสาคานปกติ

ออกแบบโครงสร้างเหล็กรูปทรงสามเหลี่ยมเพื่อรับแรงแผ่นดินไหว

โครงสร้างเหล็กกล้ากำลังสูง เพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน

อาคารนี้มีการใช้งานหลายอย่างทั้งโรงอาหาร ครัว สำนักงาน ห้องเรียน ห้องซ้อมดนตรีและหอประชุมซึ่งเป็นโถงโล่งช่วงเสากว้าง 40 – 50 เมตร ฉะนั้นสิ่งสำคัญสำหรับการก่อสร้างคือ การเลือกใช้โครงสร้างที่มีประสิทธิภาพ โดยเลือกใช้เหล็กรูปพรรณรีดร้อนกำลังสูง High Strength Steel (SM520) ที่สามารถรับแรงอัดและแรงดึงได้มากกว่าเหล็กปกติในหน้าตัดที่เท่ากัน จึงลดขนาดโครงสร้างของอาคารให้เล็กลงกว่าการใช้เหล็กปกติ ทำให้น้ำหนักอาคารเบาลง ขนาดฐานรากรับน้ำหนักที่เป็นงานคอนกรีตก็ใช้น้อยลง ส่งผลให้ทำงานได้เร็วขึ้นและประหยัดค่าแรง อีกทั้งรูปแบบทางสถาปัตยกรรมก็ดูโมเดิร์นบางเบา และได้พื้นที่ใช้งานมากขึ้นเพราะขนาดโครงสร้างเล็กลงในขณะที่ความแข็งแรงเท่าเดิม

ผู้ออกแบบ คุณธนารัฏช์ วิเชียรทัศนา
keyboard_arrow_up