สิ่งมหัศจรรย์ทางสถาปัตยกรรมนี้คือ พระราชวังต้องห้าม หรือที่เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า พระราชวังหลวง ซึ่งเป็นกลุ่มพระราชวังที่มีชื่อเสียงของราชวงศ์หมิงและชิง พระราชวังต้องห้ามสร้างขึ้นระหว่างปี ค.ศ. 1406 ถึง 1420 เป็นอาคารขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ในใจกลางเมืองปักกิ่ง ประเทศจีน พระราชวังต้องห้ามมีพื้นที่ 720,000 ตารางเมตร ประกอบไปด้วยห้องต่างๆ มากกว่า 8,700 ห้อง รวมถึงอาคารต่างๆ พระราชวังขนาดใหญ่ ฮาเร็ม วัดราชวงศ์...

สิ่งหนึ่งที่ดึงดูดนักวิทยาศาสตร์ในพระราชวังต้องห้ามคือสถาปัตยกรรม

พระราชวังต้องห้ามได้รับการสร้างขึ้นด้วยวิศวกรรมศาสตร์อันยอดเยี่ยม ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถทนต่อความเข้มงวดของกาลเวลาเท่านั้น แต่ยังทนต่อความท้าทายของภัยธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ได้อีกด้วย

ในความเป็นจริง ในช่วง 600 ปีที่ผ่านมา พระราชวังต้องห้ามประสบเหตุแผ่นดินไหวทั้งครั้งใหญ่และเล็กน้อยมากกว่า 200 ครั้ง อย่างไรก็ตาม กลุ่มพระราชวังอันงดงามนี้ยังคงตั้งตระหง่านอยู่ แม้แต่แผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่เกือบทำให้เมืองถังซาน (เหอเป่ย ประเทศจีน) พังราบในปี พ.ศ. 2519 ซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ห่างจากพระราชวังต้องห้ามเพียง 150 กม. ก็ไม่สามารถสร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างขนาดยักษ์นี้ได้เลย

ต้านทานแผ่นดินไหวของพระราชวังต้องห้าม

เพื่อชี้แจงความลับนี้ ในปี 2017 กลุ่มผู้เชี่ยวชาญและช่างไม้ชาวอังกฤษได้สร้างบ้านจำลองที่มีโครงสร้างเดียวกับอาคารในพระราชวังต้องห้ามในอัตราส่วนการจำลอง 1:5 เพื่อสร้างแบบจำลองที่แม่นยำที่สุด ผู้เชี่ยวชาญได้ใช้เทคนิคและเครื่องมือช่างไม้แบบดั้งเดิมของจีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้เชี่ยวชาญได้สร้างบ้านบนโต๊ะสั่นเพื่อจำลองแรงของแผ่นดินไหว

จากนั้นผู้เชี่ยวชาญและนักธรณีวิทยาได้ใช้ระบบจำลองแผ่นดินไหวเพื่อทดสอบสถาปัตยกรรมของบ้านในพระราชวังต้องห้าม ผลลัพธ์ที่ได้คือ หลังจากผ่านไป 30 วินาที เป็นเรื่องน่าทึ่งมากที่บ้านจำลองสามารถทนต่อแรงกระแทกของแผ่นดินไหวขนาด 9.5 ตามมาตราวัดริกเตอร์ได้ นี่คือแผ่นดินไหวที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์

นอกจากนี้ เมื่อปรับความเข้มข้นไปจนถึงระดับสูงสุดที่ 10.1 ตามมาตรา Richter บ้านที่จำลองสถาปัตยกรรมพิเศษของพระราชวังต้องห้ามก็ยังคงอยู่เหมือนเดิม

ในที่สุดผู้เชี่ยวชาญและสถาปนิกชาวต่างชาติก็เชื่อมั่น อย่างไรก็ตาม พวกเขาประหลาดใจและสับสนว่าบ้านที่มีโครงไม้เปราะบางไม่มีตะปูหรือกาวแม้แต่ตัวเดียวจะทนต่อแผ่นดินไหวรุนแรงถึง 10 ตามมาตราวัดริกเตอร์ได้อย่างไร

แล้วความลับของพระราชวังต้องห้ามนั้นอยู่ตรงไหนล่ะ?

ปรากฏว่าความลับในการช่วยให้อาคารต่างๆ ในพระราชวังต้องห้ามทนต่อแผ่นดินไหวได้นั้นอยู่ที่โครงสร้างสถาปัตยกรรมพิเศษของหลังคาและใต้เสา

ในความเป็นจริงแล้วในปัจจุบันการสร้างบ้าน คนเราต้องสร้างฐานรากให้แข็งแรงก่อน จากนั้นจึงก่อผนัง เทคาน และในที่สุดก็เทเพดานคอนกรีต อย่างไรก็ตามบ้านประเภทนี้มีข้อเสียคือแข็งเกินไป คนโบราณมีคำกล่าวไว้ว่า “ไม้ที่แข็งเกินไปจะหักง่าย” (ความหมายคือ ไม้ที่แข็งเกินไปจะหักง่าย) การสร้างบ้านก็เช่นเดียวกัน

เสาของอาคารสมัยใหม่มักหล่อหรือตอกลึกลงไปในพื้นดิน ในตอนแรกพวกเขาดูมั่นคงมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ ความเป็นจริงคืออาคารมากกว่า 95% จะพังทลายจากบนลงล่าง

ในขณะเดียวกัน ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในอาคารโบราณคือเสาไม่ได้ฝังลงในพื้นดินโดยตรงและมีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า เช่น พระราชวังไทฮัวในพระราชวังต้องห้ามเป็นตัวอย่าง เสาสูง 72 ต้นในพระราชวังไม้แห่งนี้ไม่ได้รับการออกแบบให้จมลงในพื้นดิน แต่ตั้งตระหง่านอยู่บนฐานหินอย่างอิสระ เสาเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้รองรับน้ำหนักพระราชวังไทฮัวได้มากกว่า 4 ตัน ในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว เสาสามารถเคลื่อนที่ภายในขอบเขตการหมุนรอบฐานได้โดยไม่แตกหักหรือล้ม

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ความลับเพียงอย่างเดียวที่ทำให้ตึกต่างๆ ในพระราชวังต้องห้าม “ทนทานต่อแผ่นดินไหว” เป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม การออกแบบหลังคาไม้อันเป็นเอกลักษณ์กลับเป็นคุณลักษณะทางสถาปัตยกรรมอันโดดเด่นที่ช่วยให้อาคารเหล่านี้สามารถรับมือกับแผ่นดินไหวทั้งเล็กและใหญ่ได้หลายครั้ง

ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัยชี้ให้เห็นว่า ตั้งแต่ช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง (ประมาณ 770 ปีก่อนคริสตกาล – 446 ปีก่อนคริสตกาล) สถาปนิกในประเทศจีนในช่วงนี้ใช้โครงสร้างหลังคาที่ทนทานต่อแผ่นดินไหวโดยมีกรอบไม้สี่เหลี่ยมผืนผ้าจำนวนมาก โครงสร้างนี้เรียกว่า “โต่วกง” โดยเฉพาะเป็นโครงสร้างหลังคาไม้ชนิดหนึ่งที่ใช้เทคนิคคานซ้อน คานไม่เพียงช่วยขยายพื้นที่ระเบียงเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถรับน้ำหนักได้ดีอีกด้วย ช่วยลดผลกระทบจากแผ่นดินไหวที่มีต่อตัวอาคาร

นอกจากนี้โครงหลังคาไม้อันเป็นเอกลักษณ์นี้ยังถือเป็นรายละเอียดตกแต่งของพระราชวังขนาดใหญ่ในพระราชวังต้องห้ามอีกด้วย

คานทั้งสองได้รับการเชื่อมเข้าด้วยกันอย่างซับซ้อนเพื่อรองรับระเบียงและหลังคาที่ขยายออกไป โดยทั่วไปจะตั้งอยู่บนคานขนาดใหญ่และรองรับด้วยเสาสูง แม้ว่าจะไม่ได้ใช้กาวหรือปูน แต่แท่งไม้ก็จะได้รับการติดตั้งตามแม่พิมพ์ที่ถูกต้องและประกอบเข้าด้วยกันได้อย่างราบรื่น ดังนั้นเมื่อเกิดแผ่นดินไหว ถึงแม้จะมีแรงสั่นสะเทือน แต่โครงสร้างเสริมแรงยังคงทำให้หลังคาและโครงสร้างมั่นคงไม่พังทลาย

สิ่งที่ประทับใจผู้เชี่ยวชาญและสถาปนิกชาวต่างชาติมากที่สุดคือวิธีการเคลื่อนย้ายของบ้านและความยืดหยุ่น แท้จริงแล้วไม่มีอะไรได้รับความเสียหาย และบ้านดังกล่าวยังสามารถต้านทานแผ่นดินไหวขนาด 10.1 ตามมาตราวัดริกเตอร์ได้อีกด้วย นี่ถือเป็นหลักฐานที่ยอดเยี่ยมของสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมอันเป็นเอกลักษณ์ของชาวจีนอีกด้วย

(ที่มา : ปิตุภูมิ)