เรียนรู้ STEM+A กับมิวเซียมสยาม : ความลับในผนัง
กิจกรรมที่ 2 เรียนรู้ STEM+A กับมิวเซียมสยาม : ความลับในผนัง
คำอธิบาย
ตึก หรืออาคารเป็นสิ่งปลูกสร้างที่มีความคงทนแข็งแรงมาก ตึกมิวเซียมสยามสร้างขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 6 และมีอายุครบ 100 ปี ในปีพ.ศ.2565 เป็นอาคารรูปแบบตะวันตกที่สร้างโดยสถาปิกชาวอิตาเลียน ชื่อ นายมาริโอ ตามาญโญ ออกแบบอาคารไว้หลายแห่ง เช่น พระที่นั่งอัมพรสถาน พระที่นั่งอนันตสมาคม พระราชนิเวศน์มฤคทายวัน บ้านนรสิงห์ (ปัจจุบันคือทำเนียบรัฐบาล) ห้องสมุดเนลสันเฮย์ และ สถานีรถไฟกรุงเทพ (หัวลำโพง) ซึ่งอาคารเหล่านี้ล้วนมีอายุนับร้อยปี เช่นเดียวกับตึกมิวเซียมสยาม
อาคารเหล่านี้มีรูปลักษณ์ต่างกัน สร้างด้วยเทคนิคและวัสดุต่างกัน ประโยชน์ใช้สอยก็แตกต่างกันด้วย แต่สิ่งหนึ่งที่อาคารทั้งหมดนี้มีเหมือนๆ กันคือ ความแข็งแรงทนทาน ยืนหยัดให้ผู้คนใช้งานมานานถึง 100 ปีได้แบบสบายๆ อะไรคือความลับและเบื้องหลังความทนทานของอาคารเหล่านี้?
เรามาทดลองทำกิจกรรมสนุกๆ เพื่อไขความลับว่าสถาปนิกทำอย่างไรให้อาคารแต่ละหลัง แข็งแรงทนทาน ใช้งานได้ และยังมีความสวยงามอยู่ของอาคาร 100 ปี
กิจกรรมนี้เหมาะกับ เด็กตั้งแต่ 10 ปีขึ้นไป
ระยะเวลาทำกิจกรรม 30 – 45 นาที
อุปกรณ์ที่ใช้ในกิจกรรม
1) ขวดน้ำขนาด 1.5 ลิตร หรือมากกว่านั้น จำนวน 6-8 ขวด
2) กล่องประดาษลูกฟูก 1 ใบ
3) เทปกาว 1 ม้วน
4) กรรไกร หรือคัตเตอร์
5) แผ่นกระดาน 1 แผ่น
ความลับในผนัง 1 : ผนังก็เป็นโครงสร้างได้
บันไดกลางของตึกมิวเซียมสยาม เหมือนลอยอยู่กลางอากาศได้ ทั้งที่ไม่มีเสาคอยรับน้ำหนักอยู่เลย
สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ เพราะตามาญโญออกแบบให้ผนังบริเวณนี้พิเศษกว่าส่วนอื่นๆ
ผนังนี้คือส่วนหนึ่งของโครงสร้างซึ่งเรียกว่า “ผนังรับน้ำหนัก” ที่แข็งแรงเป็นพิเศษ จนรับน้ำหนักตัวเอง และรับน้ำหนักบันไดทั้งหมดไว้ได้พร้อมๆ กัน
ระบบผนังรับน้ำหนัก (Bearing Wall) คือระบบการก่อสร้างรูปแบบหนึ่ง โดยใช้ผนังเป็นทั้งตัวกั้นพื้นที่ และเป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่รับแรงต่างๆ ของอาคารในแนวดิ่ง
ในโครงสร้างระบบเสาและคาน ผนังจะไม่มีส่วนในการรับแรงใดๆ เลย แค่ทำหน้าที่กั้นห้องเท่านั้นเอง
แต่ในโครงสร้างระบบผนังรับน้ำหนัก แรงจากน้ำหนักด้านบนจะถ่ายลงสู่ผนัง และถ่ายน้ำหนักไล่มาเรื่อยๆ ตามลำดับชั้นจากบนลงล่าง จนกระทั่งถึงฐานราก ดังนั้นวัสดุที่นำมาก่อสร้างผนังรับน้ำหนัก จึงต้องมีความแข็งแรงสูงมากพอจะรับแรงทั้งหมดได้
การยึดชิ้นส่วนต่างๆและรอยต่อก็เช่นกัน ต้องออกแบบให้มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะต้านทานแรงกระทำต่างๆ ได้ด้วย
ตึกมิวเซียมสยามใช้โครงสร้างระบบเสาและคาน ผสมโครงสร้างระบบผนังรับน้ำหนัก
ตามาญโญออกแบบผนังรอบบันไดกลางให้เป็นผนังรับน้ำหนักแล้วฝังโครงสร้างบันไดเหล็กไว้ในผนังเลย ให้ผนังทำหน้าที่รับน้ำหนักบันไดไว้ บันไดทั้งหมดจึงดูเหมือนลอยอยู่ได้โดยไม่มีเสาสักต้น!
ความลับในผนัง 2 : ผนังรับน้ำหนัก แข็งแรงแค่ไหน
ผนังส่วนใหญ่มักดูเหมือนจะบาง ต่างจากเสาซึ่งดูแข็งแรงมั่นคงกว่า แล้วโครงสร้างแบบผนังรับน้ำหนัก จะรับน้ำหนักได้มากแค่ไหนล่ะ
ลองรวบรวมกล่องกระดาษลูกฟูก เทปกาว แผ่นกระดาน กรรไกรหรือคัตเตอร์ และน้ำขวดขนาด 1.5 ลิตรหรือมากกว่านั้น จำนวนหลาย ๆ ขวด เพื่อนำมาทดลองหาคำตอบตามวิธีในคลิปนี้
