View : 2552

       ประเทศญี่ปุ่นตั้งอยู่บนรอยต่อแผ่นเปลือกโลกซึ่งเกิดการมุดตัวเคลื่อนไหวอยู่บ่อยๆ จึงเกิดแผ่นดินไหวที่สร้างความเสียหายมานับแต่อดีต ในขณะเดียวกัน ญี่ปุ่นก็เป็นประเทศที่มีความโดดเด่นด้านไอเดียการก่อสร้างและการออกแบบ รวมถึงเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เจริญก้าวหน้า จึงเต็มไปด้วยสถาปัตยกรรมรูปแบบทันสมัย เป็นที่หมายปองของบรรดาผู้เกี่ยวข้องกับวงการสถาปัตย์

       และในทริปนี้ก็เช่นกัน การท่องญี่ปุ่นเพื่อเยี่ยมชมอาคารในโตเกียวและโยโกฮาม่า พร้อมๆ กับเหล่านักศึกษาสถาปัตย์จากมหาวิทยาลัยต่างๆ นั้น สร้างความประทับใจแก่ผู้ร่วมทริปทุกคน แต่ในขณะเดียวกันก็เกิดความสงสัยว่า บรรดาตึกสูงทั้งหลายในญี่ปุ่น มีวิธีป้องกันภัยพิบัติเพื่อรับมือกับแผ่นดินไหวได้อย่างไร ?
จากที่ได้ศึกษาข้อมูลพบว่า วิธีหลักๆ ที่ใช้กันคือ การทำให้ตัวตึกและโครงสร้างมีความยืดหยุ่น เมื่อเกิดแรงสั่นสะเทือน ตัวตึกจะสามารถอยู่ได้โดยไม่พังลงมา นอกจากนี้ยังอีกวิธีหนึ่งที่ใช้กันมากคือ ระบบ Tuned Mass Dampers เป็นการใช้วัตถุที่มีน้ำหนักมากช่วยควบคุมจุดศูนย์ถ่วงให้ตรงกับฐานอาคาร เพื่อลดการสั่นสะเทือนยามเกิดแผ่นดินไหว สำหรับทริปนี้ ได้มีการเยี่ยมชมอาคารและสิ่งก่อสร้างที่สูงอันดับต้นๆ ญี่ปุ่น ซึ่งมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวที่น่าสนใจเช่นกัน

       เมืองท่าแห่งนี้ เป็นที่ตั้งของ “Yokohama Landmark Tower” อาคาร 73 ชั้น สูง 295 เมตร มีทั้งศูนย์การค้า สำนักงาน และโรงแรม อยู่ด้านใน และด้วยลิฟท์ที่มีความเร็วเป็นอันดับสองของโลก ผนวกกับระดับความสูง 273 เมตร ของจุดชมวิวชั้น 69 ทำให้เกิดอาการหูอื้อในขณะขึ้นลงได้
       
       เหนือจากจุดชมวิวขึ้นไปอีก 2 ชั้น คือ ชั้น 71 เป็นที่ตั้งของระบบป้องกันแผ่นดินไหว Tuned Mass Dampers  ในลักษณะของลูกตุ้มหนักขนาดใหญ่  2 ลูก ติดตั้งไว้ที่มุมตึก 2 ด้านตรงข้ามกัน ทั้งนี้ Yokohama Landmark Tower ยังมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือตัวตึกจะวางอยู่บน “Rollers” ดังนั้นในขณะที่พื้นดินเกิดการเคลื่อนไหว ตัว Rollers จะเป็นอีกกลไกที่ช่วยไม่ให้ตัวตึกสั่น นอกจากนี้ตัวอาคารซึ่งเป็นโครงสร้างเหล็กและคอนกรีตเสริมเหล็กยังมีความยืดหยุ่น จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อการแตกหักยามเกิดการสั่นสะเทือนได้

มาต่อที่เมืองหลวง “โตเกียว” 
       บริเวณลุ่มแม่น้ำสุมิดะในโตเกียว มีสิ่งปลูกสร้างที่สูงที่สุดของญี่ปุ่น คือ “Tokyo Sky Tree” เป็นหอคอยส่งสัญญาณสือสารระบบดิจิตอล สำหรับ วิทยุ โทรทัศน์ ออกแบบโดยสถาปนิกและวิศวกรกว่าร้อยคน และด้วยความสูงที่ท้าทายถึง 634 เมตร จึงต้องมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวที่มั่นคง โดยก่อนเริ่มก่อสร้าง ได้มีการใช้บอลลูนสำรวจแรงลมในที่ระดับสูง รวมถึงการสำรวจ "micro-motion array observation" ใต้ดินลึกถึง 3 เมตร เพื่อสร้างแบบจำลองการแกว่งตัวของอาคารยามเกิดแผ่นดินไหว

       ผังด้านล่างของ Tokyo Sky Tree เป็นรูป 3 เหลี่ยม และจะค่อยๆ มนขึ้น จนกลายเป็นทรงกลมที่ระดับความสูง 320 เมตร โดยมีเสากลาง หรือ core column เป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยป้องกันแผ่นดินไหว (ซึ่งเป็นหลักการเดียวกับเจดีย์โบราณ5ชั้นของญี่ปุ่นที่สามารถทนภัยธรรมชาติทั้งแผ่นดินไหวไต้ฝุ่นได้) หน้าที่หลักของ core column ไม่ใช่การรับน้ำหนักพื้นแต่จะเป็น Central Weight  ที่ทำให้อาคารทนการสั่นสะเทือนได้โดยไม่พัง (vibration center control) จึงถือเป็นเป็นระบบ Mass Dampers ไปในตัว นอกจากนี้ ตัว Core Column ยังเชื่อมกับโครงเหล็กอาคารด้วย Oil Damper ซึ่งมีหลักการคล้ายโช้คที่ช่วยซับแรงสั่นสะเทือนและกันกระแทกได้

อาคาร Yokohama Landmark Tower (ตึกที่สูงที่สุดในภาพ)

Tokyo Sky Tree

ท่องญี่ปุ่นกรุ่นกลิ่นสถาปัตย์
ตอน 1 : เทคโนโลยีการก่อสร้างป้องกันภัยพิบัติแผ่นดินไหว

ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวที่บ่อย แต่ในขณะเดียวกันก็มีความโดดเด่นด้านไอเดียการก่อสร้างและการออกแบบ รวมถึงมีเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เจริญก้าวหน้า ซึ่งรวมถึงระบบป้องกันแผ่นดินไหวในตึกสูงด้วยเช่นกัน

ทิวทัศน์มุมสูงของลุ่มแม่น้ำสุมิดะ โตเกียว (มุมมองมองจากจุดชมวิว Tokyo Sky Tree)

ระบบ Tuned Mass Damper ที่ใช้ลูกตุ้มน้ำหนักขนาดใหญ่
ขอบคุณภาพ : en.wikipedia.org

       นอกจากระบบกันแผ่นดินไหวแล้ว Tokyo Sky Tree ยังต้องอาศัยโครงสร้างฐานที่มั่นคง โดยตัวฐานจะมีความกว้าง 68 เมตร เป็นโครง Truss  3 ขา หรือที่เรียกกันว่า tripod truss (ลักษณะเดียวกับฐานของแท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเล) ประกอบด้วยท่อนเหล็กขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.3 เมตร ผิวของท่อนเหล็กหนาถึง 10 ซม.  ในส่วนของฐานรากใต้ดิน จะมีกลุ่มเข็ม 3 ชุด ชุดที่ 1 เป็นกลุ่มเสาเข็มตรงกลาง ใต้ core column  ชุดที่ 2 เป็นกลุ่มกำแพงเข็ม ( Wall Pile) ลึก 50 เมตร จำนวน 3 กลุ่ม อยู่ล้อมรอบเสาเข็มชุดแรก ใต้ Tripod Truss  ส่วนชุดที่ 3 เป็นกลุ่มกำแพงเข็ม ลึก 35 เมตร ทำหน้าที่เชื่อมระหว่างกลุ่มเข็มชุดที่ 2

       จะเห็นว่า การที่อาคารสูงของญี่ปุ่นถูกออกแบบโครงสร้างให้มีลักษณะยืดหยุ่น จะเป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยให้อาคารทนต่อแผ่นดินไหวได้ ทว่า ปัญหาที่พบคือ แม้ตัวอาคารจะไม่พังแต่ก็ใช่ว่าจะปลอดภัย เนื่องจากเมื่ออาคารเกิดสั่นไหว วัตถุสิ่งของต่างๆ โดยเฉพาะเฟอร์นิเจอร์ชิ้นใหญ่ จะเคลื่อนไหวไถลลื่นตาม และอาจปะทะเข้ากับคนที่อยู่ในอาคารจนเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ซึ่งเกิดขึ้นมาแล้วหลายกรณี ไกด์นำเที่ยวเล่าว่า เพราะเหตุนี้ ประเทศญี่ปุ่นจึงพยายามคิดค้นระบบป้องกันภัยพิบัติแบบใหม่เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว โดยเริ่มที่บ้านพักอาศัย หลักการคือ เมื่อเกิดแผ่นดินไหว จะมีกลไกปล่อยแรงลมดันตัวบ้านให้ยกลอยขึ้นสูง จนเป็นอิสระจากการสั่นสะเทือนของพื้นดิน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีที่ว่านี้ยังอยู่ในขั้นตอนของการค้นคว้าวิจัย ซึ่งคงต้องใช้เวลาอีกสักระยะหนึ่ง

       ในครั้งหน้า จะเล่าถึงแนวคิดและไอเดียการก่อสร้างของนักออกแบบญี่ปุ่น ในการนำสถาปัตยกรรมเก่ามาปรับประยุกต์ใช้ใหม่ ซึ่งนอกจากจะเป็นการอนุรักษ์ศิลปวัฒนธรรม และประวัติศาสตร์ของญี่ปุ่นแล้ว ยังนับเป็นประหยัดทรัพยากรการก่อสร้างได้อีกทางหนึ่ง โดยสามารถติดตามอ่านในตอนหน้า

ซ้าย - ผัง Tokyo Sky Tree
ขวา - ตัวอย่าง Oil Damper
ขอบคุณภาพ :
ซ้าย - www.skyscrapercity.com
ขวา - www.jssi.or.jp 

บน - บริเวณฐานของ Tokyo Sky Tree
ล่าง - กลุ่มเข็มใต้ฐานรากของ Tokyo Sky Tree
ขอบคุณภาพ :
บน - www.designbuild-network.com 
ล่าง - vmspace.com 
 

ขอขอบคุณแหล่งที่มาจาก
ข้อมูล :
www.nipponnotsubo.com
www.jssi.or.jp
- www.designbuild-network.com
www.gizmag.com
www.answers.com

ท่องญี่ปุ่นกรุ่นกลิ่นสถาปัตย์
ตอน 1 : เทคโนโลยีการก่อสร้างป้องกันภัยพิบัติแผ่นดินไหว

ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวที่บ่อย แต่ในขณะเดียวกันก็มีความโดดเด่นด้านไอเดียการก่อสร้างและการออกแบบ รวมถึงมีเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เจริญก้าวหน้า ซึ่งรวมถึงระบบป้องกันแผ่นดินไหวในตึกสูงด้วยเช่นกัน

ทิวทัศน์มุมสูงของลุ่มแม่น้ำสุมิดะ โตเกียว (มุมมองมองจากจุดชมวิว Tokyo Sky Tree)

ระบบ Tuned Mass Damper ที่ใช้ลูกตุ้มน้ำหนักขนาดใหญ่
ขอบคุณภาพ : en.wikipedia.org

       ประเทศญี่ปุ่นตั้งอยู่บนรอยต่อแผ่นเปลือกโลกซึ่งเกิดการมุดตัวเคลื่อนไหวอยู่บ่อยๆ จึงเกิดแผ่นดินไหวที่สร้างความเสียหายมานับแต่อดีต ในขณะเดียวกัน ญี่ปุ่นก็เป็นประเทศที่มีความโดดเด่นด้านไอเดียการก่อสร้างและการออกแบบ รวมถึงเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เจริญก้าวหน้า จึงเต็มไปด้วยสถาปัตยกรรมรูปแบบทันสมัย เป็นที่หมายปองของบรรดาผู้เกี่ยวข้องกับวงการสถาปัตย์

       และในทริปนี้ก็เช่นกัน การท่องญี่ปุ่นเพื่อเยี่ยมชมอาคารในโตเกียวและโยโกฮาม่า พร้อมๆ กับเหล่านักศึกษาสถาปัตย์จากมหาวิทยาลัยต่างๆ นั้น สร้างความประทับใจแก่ผู้ร่วมทริปทุกคน แต่ในขณะเดียวกันก็เกิดความสงสัยว่า บรรดาตึกสูงทั้งหลายในญี่ปุ่น มีวิธีป้องกันภัยพิบัติเพื่อรับมือกับแผ่นดินไหวได้อย่างไร ?
จากที่ได้ศึกษาข้อมูลพบว่า วิธีหลักๆ ที่ใช้กันคือ การทำให้ตัวตึกและโครงสร้างมีความยืดหยุ่น เมื่อเกิดแรงสั่นสะเทือน ตัวตึกจะสามารถอยู่ได้โดยไม่พังลงมา นอกจากนี้ยังอีกวิธีหนึ่งที่ใช้กันมากคือ ระบบ Tuned Mass Dampers เป็นการใช้วัตถุที่มีน้ำหนักมากช่วยควบคุมจุดศูนย์ถ่วงให้ตรงกับฐานอาคาร เพื่อลดการสั่นสะเทือนยามเกิดแผ่นดินไหว สำหรับทริปนี้ ได้มีการเยี่ยมชมอาคารและสิ่งก่อสร้างที่สูงอันดับต้นๆ ญี่ปุ่น ซึ่งมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวที่น่าสนใจเช่นกัน

       เมืองท่าแห่งนี้ เป็นที่ตั้งของ “Yokohama Landmark Tower” อาคาร 73 ชั้น สูง 295 เมตร มีทั้งศูนย์การค้า สำนักงาน และโรงแรม อยู่ด้านใน และด้วยลิฟท์ที่มีความเร็วเป็นอันดับสองของโลก ผนวกกับระดับความสูง 273 เมตร ของจุดชมวิวชั้น 69 ทำให้เกิดอาการหูอื้อในขณะขึ้นลงได้
       
       เหนือจากจุดชมวิวขึ้นไปอีก 2 ชั้น คือ ชั้น 71 เป็นที่ตั้งของระบบป้องกันแผ่นดินไหว Tuned Mass Dampers  ในลักษณะของลูกตุ้มหนักขนาดใหญ่  2 ลูก ติดตั้งไว้ที่มุมตึก 2 ด้านตรงข้ามกัน ทั้งนี้ Yokohama Landmark Tower ยังมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือตัวตึกจะวางอยู่บน “Rollers” ดังนั้นในขณะที่พื้นดินเกิดการเคลื่อนไหว ตัว Rollers จะเป็นอีกกลไกที่ช่วยไม่ให้ตัวตึกสั่น นอกจากนี้ตัวอาคารซึ่งเป็นโครงสร้างเหล็กและคอนกรีตเสริมเหล็กยังมีความยืดหยุ่น จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อการแตกหักยามเกิดการสั่นสะเทือนได้

มาต่อที่เมืองหลวง “โตเกียว” 
       บริเวณลุ่มแม่น้ำสุมิดะในโตเกียว มีสิ่งปลูกสร้างที่สูงที่สุดของญี่ปุ่น คือ “Tokyo Sky Tree” เป็นหอคอยส่งสัญญาณสือสารระบบดิจิตอล สำหรับ วิทยุ โทรทัศน์ ออกแบบโดยสถาปนิกและวิศวกรกว่าร้อยคน และด้วยความสูงที่ท้าทายถึง 634 เมตร จึงต้องมีระบบป้องกันแผ่นดินไหวที่มั่นคง โดยก่อนเริ่มก่อสร้าง ได้มีการใช้บอลลูนสำรวจแรงลมในที่ระดับสูง รวมถึงการสำรวจ "micro-motion array observation" ใต้ดินลึกถึง 3 เมตร เพื่อสร้างแบบจำลองการแกว่งตัวของอาคารยามเกิดแผ่นดินไหว

       ผังด้านล่างของ Tokyo Sky Tree เป็นรูป 3 เหลี่ยม และจะค่อยๆ มนขึ้น จนกลายเป็นทรงกลมที่ระดับความสูง 320 เมตร โดยมีเสากลาง หรือ core column เป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยป้องกันแผ่นดินไหว (ซึ่งเป็นหลักการเดียวกับเจดีย์โบราณ5ชั้นของญี่ปุ่นที่สามารถทนภัยธรรมชาติทั้งแผ่นดินไหวไต้ฝุ่นได้) หน้าที่หลักของ core column ไม่ใช่การรับน้ำหนักพื้นแต่จะเป็น Central Weight  ที่ทำให้อาคารทนการสั่นสะเทือนได้โดยไม่พัง (vibration center control) จึงถือเป็นเป็นระบบ Mass Dampers ไปในตัว นอกจากนี้ ตัว Core Column ยังเชื่อมกับโครงเหล็กอาคารด้วย Oil Damper ซึ่งมีหลักการคล้ายโช้คที่ช่วยซับแรงสั่นสะเทือนและกันกระแทกได้

อาคาร Yokohama Landmark Tower (ตึกที่สูงที่สุดในภาพ)

Tokyo Sky Tree

       นอกจากระบบกันแผ่นดินไหวแล้ว Tokyo Sky Tree ยังต้องอาศัยโครงสร้างฐานที่มั่นคง โดยตัวฐานจะมีความกว้าง 68 เมตร เป็นโครง Truss  3 ขา หรือที่เรียกกันว่า tripod truss (ลักษณะเดียวกับฐานของแท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเล) ประกอบด้วยท่อนเหล็กขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.3 เมตร ผิวของท่อนเหล็กหนาถึง 10 ซม.  ในส่วนของฐานรากใต้ดิน จะมีกลุ่มเข็ม 3 ชุด ชุดที่ 1 เป็นกลุ่มเสาเข็มตรงกลาง ใต้ core column  ชุดที่ 2 เป็นกลุ่มกำแพงเข็ม ( Wall Pile) ลึก 50 เมตร จำนวน 3 กลุ่ม อยู่ล้อมรอบเสาเข็มชุดแรก ใต้ Tripod Truss  ส่วนชุดที่ 3 เป็นกลุ่มกำแพงเข็ม ลึก 35 เมตร ทำหน้าที่เชื่อมระหว่างกลุ่มเข็มชุดที่ 2

       จะเห็นว่า การที่อาคารสูงของญี่ปุ่นถูกออกแบบโครงสร้างให้มีลักษณะยืดหยุ่น จะเป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยให้อาคารทนต่อแผ่นดินไหวได้ ทว่า ปัญหาที่พบคือ แม้ตัวอาคารจะไม่พังแต่ก็ใช่ว่าจะปลอดภัย เนื่องจากเมื่ออาคารเกิดสั่นไหว วัตถุสิ่งของต่างๆ โดยเฉพาะเฟอร์นิเจอร์ชิ้นใหญ่ จะเคลื่อนไหวไถลลื่นตาม และอาจปะทะเข้ากับคนที่อยู่ในอาคารจนเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ซึ่งเกิดขึ้นมาแล้วหลายกรณี ไกด์นำเที่ยวเล่าว่า เพราะเหตุนี้ ประเทศญี่ปุ่นจึงพยายามคิดค้นระบบป้องกันภัยพิบัติแบบใหม่เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว โดยเริ่มที่บ้านพักอาศัย หลักการคือ เมื่อเกิดแผ่นดินไหว จะมีกลไกปล่อยแรงลมดันตัวบ้านให้ยกลอยขึ้นสูง จนเป็นอิสระจากการสั่นสะเทือนของพื้นดิน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีที่ว่านี้ยังอยู่ในขั้นตอนของการค้นคว้าวิจัย ซึ่งคงต้องใช้เวลาอีกสักระยะหนึ่ง

       ในครั้งหน้า จะเล่าถึงแนวคิดและไอเดียการก่อสร้างของนักออกแบบญี่ปุ่น ในการนำสถาปัตยกรรมเก่ามาปรับประยุกต์ใช้ใหม่ ซึ่งนอกจากจะเป็นการอนุรักษ์ศิลปวัฒนธรรม และประวัติศาสตร์ของญี่ปุ่นแล้ว ยังนับเป็นประหยัดทรัพยากรการก่อสร้างได้อีกทางหนึ่ง โดยสามารถติดตามอ่านในตอนหน้า

ซ้าย - ผัง Tokyo Sky Tree
ขวา - ตัวอย่าง Oil Damper
ขอบคุณภาพ :
ซ้าย - www.skyscrapercity.com
ขวา - www.jssi.or.jp 

บน - บริเวณฐานของ Tokyo Sky Tree
ล่าง - กลุ่มเข็มใต้ฐานรากของ Tokyo Sky Tree
ขอบคุณภาพ :
บน - www.designbuild-network.com 
ล่าง - vmspace.com 
 

ขอขอบคุณแหล่งที่มาจาก
ข้อมูล :
www.nipponnotsubo.com
www.jssi.or.jp
- www.designbuild-network.com
www.gizmag.com
www.answers.com

ขออภัยค่ะ ขณะนี้นอกเวลาทำการ กรุณาติดต่อใหม่อีกครั้ง หรือฝากข้อความไว้ที่ SCG Contact Center นะคะ