โครงสร้างอาคาร กับ อัคคีภัย ตึกถูกไฟไหม้ ปลอดภัยจริงหรือไม่

เมื่ออัคคีภัยเกิดขึ้นส่วนใหญ่เกิดกับโครงสร้างอาคาร สำนักงาน โรงงาน คลังสินค้าและที่อยู่อาศัย ซึ่งอาคารเหล่านั้นล้วนแต่มีโครงสร้างเป็นหลัก โครงสร้างอาคารส่วนใหญ่ แบ่งได้ 3 ประเภท คือ โครงสร้างคอนกรีต โครงสร้างเหล็ก และโครงสร้างไม้ ปัจจุบันถ้าไม่ใช่อาคารสูง นิยมสร้างอาคารด้วยโครงสร้างเหล็ก ซึ่งก่อสร้างง่าย รวดเร็ว ส่วนอายุการใช้งาน ต้องดูตามสภาพแวดล้อม และการดูแลรักษา  สำหรับอาคารสำนักงาน หรือที่อยู่อาศัย ที่มีคนอยู่อาศัย

เมื่อเกิดอัคคีภัยแล้ว ทำให้เกิดความเสียหายต่อชีวิต / ทรัพย์สิน ซึ่ง 90 % ของการเสียชีวิต เกิดจากควันไฟในอาคาร ผลเสียหายต่อมาคือ เกิดการเสียสภาพใช้งานของอาคาร โอกาสที่จะนำอาคารที่ผ่านการเกิดอัคคีภัยแล้วมาใช้งานต่อมีน้อยมาก ต้องทุบทิ้งแล้วสร้างขึ้นมาใหม่ วัสดุทุกชนิดอ่อนแอลงเมื่อได้รับความร้อน ทำให้เกิดการเสียกำลัง (Strength) เสียความแข็งแรง (Stiffness) เกิดแรงอัดจากการยึดรั้ง มีการโก่งจากการยึดรั้ง ความโค้งขององค์อาคารที่เพิ่มขึ้นจาก Thermal gradient ตลอดความลึก เสียความคงทน (Durability) โครงสร้างอาคารทั่ว ๆ ไป ประกอบด้วย ฐานราก เสา คาน คานซอย พื้น เป็นส่วนประกอบหลัก

ฉะนั้น เมื่อเกิดการวิบัติหรือได้รับความเสียหาย อันเนื่องมาจากความร้อน จะมีความรุนแรงได้หลายระดับ ถ้าการได้รับความเสียหายนั้น ทำอันตรายตรงจุดการวิบัติที่รุนแรง และตรงประเภทของวัสดุก่อสร้าง เช่น โครงสร้างที่เป็นเหล็กมีอุณหภูมิวิกฤติ จากความร้อนเท่ากับ 550 องศาเซลเซียส และเกิดการผิดรูปไป 60 % อันเนื่องมาจากความร้อน แล้วค่อยๆอ่อนแล้วพังลงอย่างช้าๆ อุณหภูมิเปลวไฟที่ประมาณ 1,200 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ ประมาณ 650 องศาเซลเซียส ก็เพียงพอที่จะทำให้โครงสร้างที่เป็นเหล็กนั้นเสียหายได้

ส่วนโครงสร้างคอนกรีต ซึ่งเป็นโครงสร้างที่นิยมใช้สร้างบ้าน สำนักงาน ตึกสำนักงาน ต่างๆ คอนกรีตเมื่อได้รับความร้อนมากว่า 300 องศาเซลเซียสขึ้นไป + ระยะเวลา ก็จะทำให้คุณสมบัติของคอนกรีตเปลี่ยนแปลงไป เช่น เกิดการเสื่อมสภาพของ Hydrated parts (เนื้อคอนกรีตเสียสภาพการยึดเกาะและอ่อนแอ) เกิดการเสื่อมสภาพของมวลรวม เกิดความเค้นเป็นจุด เกิดการแตกร้าวขนาดเล็ก แต่ความเสียหายที่เกิดกับโครงสร้างอาคารที่เป็นคอนกรีต จะเกิดความเสียหาย หรือพังทลาย อย่างทันทีทันใด เป็นต้น เมื่อนักดับเพลิงทำการเข้าดับเพลิงต้องพิจารณา จุดต้นเพลิง รูปแบบอาคาร ประเภทอาคาร ระยะเวลาของการลุกไหม้ ประกอบการพิจารณาตัดสินใจ โดยต้องพึ่งระลึกถึงความรุนแรงตามกลไกการวิบัติ

 อาคารที่สร้างขึ้นมาต้องผ่านกฎหมายควบคุมอาคาร เพื่อควบคุมประเภท ลักษณะ วัตถุประสงค์การใช้งาน ให้ถูกต้องตามกฎหมาย จุดประสงค์ของกฎหมายควบคุมอาคารและเขตพื้นที่ควบคุม  ใช้บังคับเฉพาะพื้นที่ที่มีความเจริญและมีการก่อสร้างอาคารแน่นหนา ซึ่งในท้องที่ใดจะประกาศให้เป็นเขตควบคุมอาคารจะต้องตราเป็นพระราชกฤษฎีกา ซึ่งกฎหมายควบคุมอาคารจะดูแลในเรื่องความมั่นคงแข็งแรง ความปลอดภัยและการป้องกันอัคคีภัยของอาคารโดยเฉพาะอาคารสูง อาคารขนาดใหญ่ และอาคารสาธารณะ มาตรฐานกำหนดไว้ดังนี้

อาคารชั้นเดียว อัตราการทนไฟไม่น้อยกว่า 1 ชม.อาคารหลายชั้น อัตราการทนไฟไม่น้อยกว่า 1 ½ ชม.อาคารขนาดใหญ่ อัตราการทนไฟไม่น้อยกว่า 2 ชม.อาคารสูง อัตราการทนไฟไม่น้อยกว่า 2 ชม. (above gr.) และ 4 ชม. (under gr.) ส่วนโครงสร้างที่เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างหลักของอาคาร ก็ได้กำหนอัตราการทนไฟไว้เช่นเดียวกัน ดังตารางถ้าแบ่งอัตราการทนไฟ แต่ละชิ้นส่วนอาคาร กฎหมายกำหนดไว้ ดังนี้อัตราการทนไฟของชิ้นส่วนอาคารเสาที่มีความสำคัญต่ออาคาร 4 ชม.พื้น 2-3 ชม.ระบบโครงข้อแข็ง (รวมถึงเสา / กำแพงภายใน) 3-4 ชม.โครงสร้างหลัก Shaft 2 ชม.หลังคา 1-2 ชม. จะเห็นได้ว่า อัคคีภัย เมื่อเกิดกับอาคารแล้ว ระยะเวลาของการลุกไหม้ มีส่วนสำคัญอย่างมาก ต่อโครงสร้างอาคาร จะเห็นได้จาก เมื่อนักดับเพลิง จะเข้าทำการดับเพลิงภายในอาคาร จะมีการคำนวณระยะเวลา อย่างคร่าว ๆ ตาม Fire man rule คือ โครงสร้างเหล็กที่สำคัญต่อโครงสร้างอาคาร หนาน้อยสุดกี่มิลลิเมตร คูณ กับ 0.8 เท่ากับ เวลาที่เกิดการวิบัติ ตามสูตรนี้ 0.8*ความหนา (mm) = นาที 

 ถึงอย่างไรก็ตาม การประเมินรูปแบบโครงสร้างอาคาร ระยะเวลา และปัจจัยอื่น ๆ เพื่อให้การปฏิบัติการดับเพลิงนั้น ปลอดภัย ก็ต้องพิจารณาถึงน้ำหนักของอาคารที่เพิ่มขึ้นจากน้ำที่ได้จากการดับเพลิง ด้วย ซึ่งยิ่งส่งผลให้โครงสร้างอาคารนั้นพังทลายเร็วขึ้น

นอกจากความสำคัญของโครงสร้างอาคารแล้วนั้นความสำคัญของสถาปนิกก็มีความสำคัญกับการป้องกันอัคคีภัยในอาคารต่างๆด้วยเช่นกัน ในยุโรป สหรัฐอเมริกา สิงคโปร์ มาเลเซียและฮ่องกง คนที่ประกอบอาชีพทางด้านสถาปัตยกรรม จะต้องมีความรู้เรื่องข้อกำหนดทางด้านการป้องกันอัคคีภัย ซึ่งเป็นข้อกำหนดส่วนที่สำคัญที่สุดในการออกแบบอาคาร ข้อกำหนดบทแรกๆใน Architectural Building Codes ก็คือ Fire Safety Codes and Regulation ดังนั้นสถาปนิกจึงมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบอาคารต่างเพื่อป้องกันอัคคีภัย แต่ในประเทศไทยยังไม่มีหลักสูตรทางด้านการป้องกันอัคคีภัยในคณะสถาปัตยกรรม หลายคนอาจจะสงสัยทำไมสถาปนิกจึงต้องรู้เรื่องการป้องกันอัคคีภัยเพราะการออกแบบอาคาร เป็นจุดเริ่มต้นที่จะทำให้อาคารปลอดภัย หากเริ่มออกแบบด้วยหลักการที่ถูกต้อง อาคารก็จะปลอดภัยด้วยตัวของมันเอง แต่หากเริ่มต้นไม่ดีอาจจะทำให้อาคารนั้นๆเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัยและเกิดการสูญเสียมากกว่าที่ควร

 ดังนั้นข้อกำหนดที่จะทำให้อาคารจะต้องมีมาตรฐานความปลอดภัยที่สูงขึ้นการแก้ปัญหาด้วยการออกกฎหมาย ไม่ใช่คำตอบของการแก้ปัญหา ตราบใดที่สถาปนิกยังแนะนำให้เจ้าของอาคารเลี่ยงกฎหมายอยู่ เช่น การสร้างอาคาร 1950 ตรม. สร้างอาคาร 9900 ตรม. หรือสูง 22.50 ม. เพียงเพื่อต้องการเลี่ยงข้อกำหนดในกฎหมาย โดยไม่ได้พิจารณาว่าอาคารหลังนั้น เป็นอาคารที่มีความเสี่ยงหรือไม่ หรือ หุ้มคานด้วยวัสดุทนไฟเฉพาะคานที่อยู่หัวเสา แต่ไม่หุ้มกันไฟที่คานรอง

ทั้งๆที่ก็เป็นคานที่รับน้ำหนักเหมือนกัน หรืออ้างว่าการที่มีฝ้าเพดานยิปซั่มใต้โครงหลังคาก็ถือว่าเป็นการหุ้มกันไฟโครงหลังคาที่เพียงพอแล้วผู้ออกแบบอาคารคือผู้รับใช้สังคมและจะต้องมีความรับผิดชอบต่อสังคมสถาปนิกไม่ควรโยนความรับผิดชอบเรื่องการป้องกันอัคคีภัยไปที่ผู้อื่น ไม่สมควรอ้างว่าที่ออกแบบไปอย่างนั้น เพราะเป็นความต้องการของเจ้าของ อย่างเช่นกรณีของการจัดสร้างบันไดหนีไฟ ไม่ควรจะอ้างว่าใส่บันไดหนีไฟไม่ได้เพราะเนื้อที่จำกัด ไม่ควรโยนเรื่องการวางผังทางหนีไฟไปที่วิศวกร ไม่ควรมองว่าข้อกำหนดทางด้านการป้องกันอัคคีภัยสร้างความยุ่งยากและสร้างข้อจำกัดในการออกแบบ เพราะฉะนั้นสถาปนิกจีงต้องมีความรู้เกี่ยวกับมาตรฐานและกฎหมายที่เกี่ยวข้อง และหากเห็นว่ามาตรฐานและกฎหมายควรจะมีการปรับปรุง ก็ควรจะเสนอข้อความใหม่พร้อมเหตุผลผ่านสมาคมสถาปนิกสยามหรือสมาคมวิศวกรรมสถานฯ ซึ่งก็เป็นวิธีการเดียวกันกับการพัฒนามาตรฐานการป้องกันอัคคีภัยในสหรัฐอเมริกา

แหล่งที่มา : โพสต์ทูเดย์ , ศูนย์วิจัยและพัฒนาการป้องกันและจัดการภัยพิบัติ