การสร้างอาคารสูงพิเศษ นั้นต้องมีความชำนาญ และ เชี่ยวชาญ ของทีมช่าง และวิศวกร เพื่อให้อาคารที่ถูกสร้างขึ้นมานั้นมีความมั่นคงแข็งแรง ไม่เกิดอันตรายที่อาจจะตามมาจากความประมาณ เราไปดูกันว่ามีเรื่องอะไรบ้างที่เราควรรู้
เรื่องที่ควรรู้เกี่ยวกับ การสร้างอาคารสูงพิเศษ
โครงสร้างรับแรงด้านข้าง
อาคารสูงพิเศษจะต้องออกแบบให้รับแรงด้านข้างได้อย่างดี ซึ่งแรงด้านข้างที่กระทำต่ออาคารก็คือ แรงลม และแรงแผ่นดินไหว สำหรับหอไอเฟิล ซึ่งเคยเป็นโครงสร้างที่สูงที่สุดในโลกเมื่อราว 170 ปีที่แล้วนั้น วิศวกรได้ออกแบบโครงสร้างไปตามแนวโมเมนต์ (Moment Diagram) ทำให้ได้โครงสร้างที่เบาและประหยัดที่สุด ซึ่งรูปร่างนี้ก็เป็นรูปร่างเดียวกันกับพระปรางค์ วัดอรุณราชวราราม ซึ่งเคยเป็น โครงสร้างที่สูงที่สุดในประเทศไทยเมื่อราว 170 ปี ก่อนเช่นกันข้อจำกัดของโครงสร้างประเภทนี้ คือจะต้องมีฐาน ที่กว้างใหญ่ ซึ่งจะกินพื้นที่ที่ดินมาก ดังนั้นในยุคต่อมาเมื่อมีการสร้างอาคารสูงพิเศษในเขตเมือง ที่มีพื้นที่ก่อสร้างจำกัด โครงสร้างลักษณะอื่นจึงได้ถูกพัฒนาขึ้นมา เพื่อให้ได้โครงสร้างที่สูงชะลูดในพื้นที่ที่จำกัด
ระบบโครงข้อแข็ง (Framed Structure)
เมื่อเทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมพัฒนาขึ้นจนสามารถก่อสร้างโครงข้อแข็ง (Framed Structure) ได้อาคารต่างๆ ที่มีความสูงมากขึ้นก็ถูกพัฒนาขึ้นมาด้วยเหตุที่โครงข้อแข็งสามารถกระจายแรงในรูปต่างๆ ไปได้ทั่ว ทั้งโครงอาคาร ทำให้ทุกองค์อาคารช่วยกันรับแรงที่มาจากด้านข้างเหล่านั้นไปได้ โครงสร้างระบบโครงข้อแข็งสามารถเป็นได้ทั้งคอนกรีตเสริมเหล็กหรือโครงสร้างเหล็ก ซึ่งจะทำให้สามารถสร้างอาคารได้ถึงประมาณ 50 เมตร เราสามารถพบเห็น โครงข้อแข็งได้ทั่วไปในประเทศไทย โดยจะสังเกตเห็นว่า โครงสร้างนั้นประกอบด้วย เสาและคานที่มีขนาดทัดเทียมกัน โดยที่เสาและคานหลักจะยึดกันอย่างแข็งแรงโครงทรัสส์ หรือโครงยึดทะแยง เป็นโครงสร้างที่เสริมเข้ามาเพื่อรับแรงด้านข้างโดยเฉพาะ ซึ่งเหมาะสำหรับ
อาคารที่มีขนาด เสา-คาน (โครงข้อแข็ง) และผนังลิฟต์-บันได (ผนังรับแรงเฉือน) ไม่เพียงพอ จึงจำาเป็นต้องเพิ่มโครงสร้างทรัสส์ หรือโครงยึดทะแยง โดยต้องยึดให้ถึงฐานรากหรือโครงสร้างอาคาร ในส่วนที่มั่นคงเพียงพอ อาคารใบหยก 2 และอาคารชาเตอร์สแควร์ ถนนสาทรเหนือ เป็นอาคารที่ใช้ระบบโครงยึดทะแยงเพื่อรับแรงด้านข้างเทคโนโลยีการก่อสร้างอาคารสูงพิเศษ โครงสร้างรับแรงด้านข้างระบบผนังรับแรงเฉือน (Shear Wall)
ระบบโครงทรัสส์ (Truss) หรือโครงยึดทะแยง
โครงทรัสส์ หรือโครงยึดทะแยง เป็นโครงสร้างที่เสริมเข้ามาเพื่อรับแรงด้านข้างโดยเฉพาะ ซึ่งเหมาะสำหรับอาคารที่มีขนาด เสา-คาน (โครงข้อแข็ง) และผนังลิฟต์-บันได(ผนังรับแรงเฉือน) ไม่เพียงพอ จึงจำาเป็นต้องเพิ่มโครงสร้างทรัสส์ หรือโครงยึดทะแยง โดยต้องยึดให้ถึงฐานรากหรือโครงสร้าง อาคารในส่วนที่มั่นคงเพียงพออาคารใบหยก 2 และอาคารชาเตอร์สแควร์ ถนนสาทรเหนือ เป็นอาคารที่ใช้ระบบโครงยึดทแยงเพื่อรับแรงด้านข้าง แต่เราจะมองจากภายนอกไม่เห็น เพราะโครงเหล่านั้นถูกปิด โดยผนังภายนอกแต่สำหรับอาคารที่มีการนำโครงยึดทะแยงนี้มาอยู่ภายนอกให้เห็นอย่างสวยงาม เช่น อาคาร JohnHancock ที่ชิคาโก หรือ อาคาร Sumitomo ที่ชินจูกุ โตเกียว ส่วนอาคารที่โดดเด่น ที่นำาโครงทรัสส์มาเป็นโครงสร้างรับแรงด้านข้าง และรับน้ำหนักด้วยเห็นจะได้แก่อาคาร Bank of China ที่ฮ่องกง ที่ออกแบบโดยสถาปนิก I.M. Pei
งานวิศวกรรมระบบสำหรับอาคารสูงพิเศษ
สิ่งสำคัญอีกสิ่งหนึ่งสำหรับอาคารสูงพิเศษ คือระบบ ภายในอาคารซึ่งต้องคำนึงถึงในสามประการคือ ความสะดวกสบาย ความปลอดภัย และความประหยัด การขนส่งภายในอาคาร ให้มีประสิทธิภาพสูงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง ลิฟต์ความเร็วสูง ประกอบกับการจัดการที่ดีจะช่วยให้สามารถขนถ่ายผู้โดยสาร รวมถึงสิ่งของต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันได้มีการติดตั้งลิฟต์สองชั้นในอาคารสูงพิเศษใหม่ๆ บางอาคารซึ่งจะช่วยให้ประหยัดพื้นที่ที่จะต้องทำปล่องลิฟต์ลงไปได้ การประหยัดพลังงานเป็นสิ่งที่มีความสำคัญในปัจจุบัน ในหลายประเทศได้มีการกำหนดเรื่องการประหยัด พลังงาน Carbon Footprint และการก่อสร้างอาคารสีเขียว (Green Building) เป็นตัวชี้วัดของผู้ประกอบการต่างๆ ทำให้ อาคารสมัยใหม่ต้องให้ความสำคัญกับเรื่องเหล่านี้ การก่อสร้างอาคารสูงพิเศษคงจะมีขึ้นอย่างต่อเนื่อง รูปลักษณ์ของอาคารและวัสดุอันทันสมัยก็จะมีการนำมาใช้ แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือการออกแบบก่อสร้างที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อคุณภาพชีวิตที่ดีอย่างยั่งยืนของเราทุกคน
