ปี 1960 ในยุคสมัยที่กรุงเทพฯ เต็มไปด้วยโก๋หลังวัง …ห่างออกไปอีก 200 กว่ากิโลเมตรทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ในทุ่งตะโกรายของที่ราบสูงแอ่งโคราช วิทยาลัยเทคนิคภาคตะวันออกเฉียงเหนือ จังหวัดนครราชสีมา เพิ่งก่อตั้งมาได้ 3 ปี กลางที่ราบโล่งนั้นมีไซต์งานก่อสร้างเล็กๆ กลุ่มนักศึกษาแผนกวิชาสถาปัตยกรรมลงมือปฏิบัติการเรียนรู้นอกห้องเรียนด้วยการทำงานภาคสนาม ร่วมแรงกันผสมปูนซีเมนต์ ผูกเหล็ก ตีไม้แบบ เทคอนกรีต กันด้วยมือตัวเอง ภายใต้การดูแลของอาจารย์และผู้รับเหมามืออาชีพ
พวกเขากำลังสร้างสถานที่ประชุมสัมมนาขนาดเล็ก รองรับนักศึกษาที่จะเพิ่มมากขึ้นในสมัยนั้น เป็นอาคารคอนกรีตง่ายๆ มีเวทีสำหรับทำกิจกรรม การแสดงต่างๆ สามารถจุคนได้สัก 200 คน ไม่มีระบบปรับอากาศ ระบบเครื่องเสียง ตามสภาพเทคโนโลยีและความพร้อมที่ตนเองมีอยู่ อาคารหลังเล็กๆ นั้นอาจจะไม่พิเศษอะไรเลยหากเป็นเหมือนอาคารทั่วไป แต่นี่คืออาคารสำหรับคน 200 คน ภายใต้หลังคาคอนกรีตแผ่นเดียว ที่จะไม่มีเสา!!
อาคารคุรุสัมมนาคาร 2503
ไม่มีเสาเราจะอยู่อย่างไร
ด้วยการออกแบบของ ดร.วทัญญู ณ ถลาง ผู้อำนวยการวิทยาลัยในสมัยนั้น และ อาจารย์นคร ศรีวิจารย์ สถาปนิกทั้งสองคนท้าทายความทันสมัยด้วยหลังคาโครงสร้างแบบไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์ (Hyperbolic Paraboloid) มาใช้ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมด ความโค้งแบบสามมิติของมันทำให้เกิดพื้นที่ใต้หลังคามากพอที่จะเกิดที่ว่างขึ้นในนั้น เหลี่ยมมุมหลังคาทั้งหกด้านที่โค้งขึ้นลงสลับกัน ทำให้ไม่ต้องพึ่งพาโครงสร้างระบบเสาคาน ไม่จำเป็นต้องมีเสามารับน้ำหนัก เพียงแค่ยื่นหลังคาปลายแหลมทั้งสามด้านจรดลงกับพื้นก็เกิดเป็นรูปทรงตั้งอยู่ได้ด้วยตัวมันเอง
สมการของไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์
อะไรคือไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์ อธิบายง่ายๆ อย่างคนไม่เก่งคณิตศาสตร์ มันคือสมการรูปแบบหนึ่งที่จะมาช่วยเราคำนวณโครงสร้างทางวิศวกรรม
พาราโบลา-ถ้าเรามีสามเหลี่ยมทรงกรวยถือไว้ในมือ กรวยอันนี้เนื้อนิ่มเหมือนไข่ต้ม วานให้เพื่อนอีกคนหนึ่งดึงเส้นด้ายตึงๆ ค่อยๆ เฉือนปาดตัดรูปทรงกรวยทิ้งไปบางส่วน เฉือนแบบให้โดนฐานกรวย ให้มันแหว่งๆ อย่าให้เกิดหน้าตัดรูปวงรีเป็นใช้ได้ นั่นก็คือภาคตัดกรวยที่เราจะได้เส้นโค้งอันหนึ่งที่เรียกว่า พาราโบลา
พาราโบลอยด์-ทีนี้หยิบเส้นโค้งสมมุตินั้นมา นึงถึงเวลาคนปั้นหม้อดินเผา นำเส้นโค้งพาราโบลามาตั้งหรือหงายก็ได้บนแป้นหมุน แล้วให้มันหมุนรอบตัวเองจนครบวง ก็จะได้รูปทรงสามมิติอันใหม่เรียกว่า พาราโบลอยด์ ที่จริงแล้วเราก็เห็นพาราโบลอยด์ได้จากของใกล้ตัว เช่น จานรับสัญญาณดาวเทียม หรือแผ่นสะท้อนแสงในหน้ากระบอกไฟฉาย
ไฮเปอร์โบลา-ก็คือนำเส้นโค้งพาราโบลา 2 เส้นมาคว่ำหงายเข้าหากัน คล้ายวงเล็บ 2 อันหันหลังชนกัน
ไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์-ก็ใช้วิธีเดียวกัน จับรูปทรงพาราโบลอยด์ 2 อันมาคว่ำหงายชนกัน บิดให้เกิดเป็นรูปทรงคล้ายๆ อานม้า
เฮ้อ…เหนื่อยไหมครับกับสมการทางคณิตศาสตร์ จินตนาการกันจนตาลาย แวะหยิบขนมใกล้มือมากินเล่น พอดีว่าไปเจอมันฝรั่งแผ่นกรอบๆ มากิน นั่นแหละครับ มันฝรั่งในกระป๋องยาวๆ นั่นก็ปรากฏว่าเป็นรูปร่างของไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์เหมือนกัน!!
กลับมาที่โคราช
จบเรื่องไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์ไว้ก่อน นอกจากเรื่องความยากในการคำนวณสูตรนี้แล้ว ความยากอีกอย่างหนึ่งของอาคารหลังนี้ก็คือ ขั้นตอนการก่อสร้าง เนื่องจากหลังคาผืนนี้เป็นคอนกรีตแผ่นเดียวอย่างต่อเนื่อง เพราะฉะนั้นตอนเทปูนจึงต้องทำให้ปูนเซ็ตตัวภายในครั้งเดียว จะหยุดพักให้กลางคันไม่ได้ เดี๋ยวปูนจะเสียประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักจนเกิดอันตรายได้
ระหว่างการก่อสร้างคุรุสัมมนาคารนี้ เกิดคำถามขึ้นมากมายว่า มั่นใจได้อย่างไรว่าแผ่นหลังคาคอนกรีตหนักๆ แบบนี้จะไม่พังลงมา ทั้งนี้ต้องยกความดีความชอบให้ ม.ร.ว.จาตุรีสาณ ชุมพล วิศวกรผู้ร่วมออกแบบโครงสร้างอันทันสมัยนี้ มีเรื่องเล่าต่อๆ กันมาว่า นักศึกษาและคณาจารย์ผู้ออกแบบมั่นใจในความแข็งแรงมาก บอกให้คนหลายๆ คนไปยืนที่ปลายหลังคาสูงๆ นั่นเพื่อพิสูจน์ว่าหลังคาผืนนี้ได้รับการออกแบบมาอย่างดีและปลอดภัยแน่นอน
ไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์ในต่างประเทศ
ไม่ใช่ว่าเราจะเป็นคนเดียวที่ใช้ไฮเปอร์โบลิกพาราโบลอยด์มาออกแบบอาคาร ยังมีสถาปนิกชาวสเปนที่เป็นสถาปนิกตัวพ่อในการใช้โครงสร้างคอนกรีตเปลือกบางแบบนี้ อย่างเช่นอาคาร Casa Bacardi ที่เปอร์โตริโก ก็สร้างในปีใกล้เคียงกับคุรุสัมมนาคาร แตกต่างกันที่ของโคราชมีแปลนหกเหลี่ยม ของเปอร์โตริโกมีแปลนสี่เหลี่ยม สวยไม่แพ้กันทั้งสองแห่ง
คุรุสัมมนาคารได้รับรางวัลอาคารอนุรักษ์ศิลปสถาปัตยกรรมดีเด่น ปี 2558 จากสมาคมสถาปนิกสยาม ในพระบรมราชูปถัมภ์ และยังคงตั้งอยู่ในพื้นที่ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน จังหวัดนครราชสีมา
