กฎหมายด้าน อัตราการทนไฟของอาคารโครงสร้างเหล็ก และราคาของวัสดุป้องกันไฟ
เรื่องกฎหมายด้าน อัตราการทนไฟของอาคารโครงสร้างเหล็ก (ทั้งเสาและคาน) นี้ เป็นเรื่องที่สำคัญมากๆ สำหรับอุตสาหกรรมก่อสร้างบ้านเรา ที่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้งานก่อสร้างด้วยโครงสร้างเหล็กนั้น ไม่สามารถที่จะขับเคลื่อนและพัฒนาการไปได้อย่างที่ควร
เนื่องจากติดข้อจำกัดที่ว่า ในอาคารที่มีขนาดใหญ่ขึ้นมาหน่อย (หลายประเภท) ยกตัวอย่างเช่น คลังสินค้า คอนโด โรงแรม โรงพยาบาล หรืออาคารพาณิชย์ต่างๆ นั้น จะต้องมีอัตราการทนไฟให้ได้ อย่างน้อย 3 ชั่วโมง
ซึ่งต้องขอเกริ่นก่อนว่า การจะทำให้ อัตราการทนไฟของอาคารโครงสร้างเหล็ก ให้ได้ 3 ชั่วโมงนั้น มีค่าใช้จ่ายที่เรียกได้ว่า เยอะมากๆ เลยครับ ทำให้เป็นเหตุผลหนึ่งที่ งานก่อสร้างอาคารขนาดใหญ่ด้วยโครงสร้างเหล็กนั้น ไม่เกิดขึ้น เนื่องจากมันไม่คุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายที่จะเสียไปนั่นเอง
ซึ่งโดยส่วนตัวเข้าใจ intention ของข้อกฎหมาย นะครับว่า ต้องการให้คนสามารถอพยพออกมาจากอาคารได้อย่างปลอดภัย ก่อนที่อาคารจะเกิดการวิบัติ แต่ก็ติดตรงที่ มันอาจจะมีความ rigid มากเกินไปหน่อย จนทำให้เป็นอุปสรรคสำหรับงานก่อสร้างอย่างที่ได้กล่าวไปด้านบนครับ
วันนี้เลยอยากจะนำเสนอเนื้อหาที่เกี่ยวกับเรื่องของ อัตราการทนไฟของอาคารโครงสร้างเหล็ก โดยรวมให้ฟังกันครับ โดยจะเอาข้อมูลของต่างประเทศมาให้ลองดูกันครับว่า ที่ต่างประเทศนั้น กฎหมายหรือข้อบังคับเกี่ยวกับเรื่องนี้ มีอะไร และเป็นอย่างไรกันบ้าง รวมถึง แสดงให้เห็นถึงต้นทุนในการทำให้โครงสร้างเหล็กนั้น มีอัตราการทนไฟให้ได้ตามกฎหมายกำหนด 3 ชั่วโมงนั้น มีค่าใช้จ่ายเท่าไหร่
ประเทศไทย: กฎหมายด้านอัตราการทนไฟของเหล็กโครงสร้าง
ขอเริ่มด้วยประเทศไทยก่อนเลยแล้วกันนะครับ โดยกฎหมายที่เป็นข้อบังคับนั้น คือ กฎกระทรวงฉบับที่ 60 ซึ่งมีเนื้อหาระบุไว้ว่า อาคารที่เข้าข่ายจะต้องทำการกันไฟ มีดังต่อไปนี้
1. อาคารสำหรับใช้เป็นคลังสินค้า โรงมหรสพ โรงแรม อาคารชุด หรือสถานพยาบาล
2. อาคารสำหรับใช้เพื่อการพาณิชย์ อุตสาหกรรม สถานศึกษา สาธารณสุข หรืออาคารสำนักงานที่มีพื้นที่ตั้งแต่ 3 ชั้น และมีพื้นที่รวมกันเกินกว่า 1,000 ตารางเมตร ขึ้นไป
3. อาคารสูง อาคารขนาดใหญ่พิเศษ อาคารขนาดใหญ่ หรือาคารที่มีหอประชุม
อาคารทั้งหมดนี้ จะต้องทำการป้องกันให้สามารถทนไฟได้อย่างน้อย 3 ชั่วโมง นะครับ (ในกรณีที่ไม่ใช้คอนกรีตหุ้ม)
ส่วนโครงหลังคาสำหรับอาคารด้านบน หากเป็นอาคารชั้นเดียว จะต้องมีอัตราการทนไฟอย่างน้อย 1 ชั่วโมง แต่หากอาคารมีชั้นมากกว่า 1 ชั้นขึ้นไป โครงหลังคา จะต้องมีอัตราการทนไฟอย่างน้อย 2 ชั่วโมง
แต่… สำหรับอาคารที่มีพื้นที่น้อยกว่า 1,000 ตารางเมตรลงมา ก็จะมีการลดหย่อนเรื่องอัตราการทนไฟสำหรับโครงหลังคาลงให้ คือ ไม่ต้องทำการป้องกันไฟเลยนะครับ (ยกเว้นแต่อาคารที่มีคนเยอะๆ เช่น โรงมหรสพ โรงพยาบาล หรือหอประชุม พวกนี้ยังต้องทำอยู่)
และอีกกรณีก็คือ อาคารมีโครงสร้างหลักคาอยู่สูงจากพื้นมากกว่า 8 เมตร ก็ไม่ต้องทำการป้องกันไฟเลยเช่นกัน ดังนั้น สิ่งที่เราจะเห็นได้บ่อยๆ เพื่อหลีกเลี่ยงกฎหมายด้านอัตราการทนไฟ ก็คือ การก่อสร้างโรงงานอุตสาหกรรมหรือคลังสินค้า ที่ใช้เสาเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก ความสูงประมาณ 8 เมตร และให้โครงหลังคาอยู่ในระดับที่มากกว่า 8 เมตร ก็ทำให้ไม่ต้องทำการป้องกันไฟแล้ว
ประเทศสหรัฐอเมริกา: กฎหมายด้านอัตราการทนไฟของเหล็กโครงสร้าง
ส่วนในประเทศสหรัฐอเมริกา ก็จะแตกต่างจากบ้านเรามาหน่อย เนื่องจากการปกครองของประเทศเค้าจะแบ่งเป็นรัฐ ซึ่งแต่ละรัฐก็จะปกครองตนเองและมีกฎหมายของตัวเองด้วย และที่แตกต่างออกไปอีกก็คือ การร่างกฎเกณฑ์ด้านอัตราการทนไฟนั้น ถูกเขียนขึ้นจาก 2 หน่วยงาน คือ
1. International Code Council (ICC) – ซึ่งเป็นหน่วยงานที่พัฒนา building code ของประเทศเค้า ซึ่ง ต้องบอกว่า building code นี้ ไม่ได้เป็นกฎหมายนะครับ แต่เป็นแนวทาง เหมือนกับคัมีร์ไบเบิลให้คนได้ทำตามกัน
โดยใน code ก็จะมีข้อกำหนดต่างๆ ที่ควรทำ เช่น live load ที่เหมาะสมสำหรับอาคารแต่ละประเภท รวมไปถึงการทำให้โครงสร้างสามารถป้องกันไฟได้ และมีการอธิบายให้ทราบด้วยว่า ข้อกำหนดต่างๆ นั้น มีแนวคิดมาจากไหน ทำไมถึงกลายมาเป็นตัวเลขที่แสดงอยู่ใน code
รัฐ (state) ก็จะเป็นผู้ที่มีอำนาจในการบังคับใช้กฎหมายต่างๆ ซึ่งก็จะหยิบข้อมูลมาจาก building code นี่แหละครับมาใช้เป็นกฎหมาย เพื่อเป็นกฎเกณฑ์ข้อบังคับให้กับประชาชนในรัฐนั้นๆ ต้องปฏิบัติตาม
2. National Fire Protection Association (NFPA) – ก็เป็นอีกหน่วยงานหนึ่ง ที่จะ focus เน้นไปที่แนวทางการป้องกันไฟ ซึ่งจะพูดถึงเรื่องของเครื่องมือ หรือระบบต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น sprinkler วิธีในการหุ้มห่อสายไฟ การติดตั้ง partition เพื่อไม่ให้เกิดการลามไฟไปยังที่อื่นๆ ผ่านช่อง shaft ต่างๆ
นอกจากนี้ ก็ยังมีข้อกำหนดด้านการอพยพด้วย เช่น เวลาที่ใช้ในการอพยพจะต้องไม่เกินกี่นาที และข้อมูลสำหรับการทำแบบจำลอง เช่น ความเร็วขั้นต่ำ สำหรับการอพยพ เป็นเท่าไหร่ (เมตรต่อนาที) เป็นต้น
การจำแนกประเภทอาคารและวัสดุของประเทศสหรัฐอเมริกานี้ ค่อนข้างมีความละเอียดและซับซ้อนอยู่มากพอสมควรนะครับ คือ มีการแบ่งตามวัสดุที่ใช้ อีกทั้งยังมีการแบ่งตามความสูงของอาคารและพื้นที่ใช้สอย
รวมไปถึง หากมีการติดตั้งอุปกรณ์ดับเพลิงระบบอัตโนมัติ เช่น หากมีระบบดับเพลิงอัตโนมัติ สำหรับอาคารที่ใช้โครงสร้างเหล็ก และอาคารสามารถรองรับคนได้มากกว่า 1,000 คน จะยอมให้สร้างอาคารสูงไม่เกิน 180 ฟุต หรือ 54 เมตร และจะต้องมีจำนวนชั้นไม่เกิน 12 ชั้น ไม่จำกัดพื้นที่ ต้องทำให้ ผนังรับแรงภายนอก เสา คาน พื้น กันไฟได้ตามที่กำหนดไว้ เป็นต้น
ประเทศญี่ปุ่น: กฎหมายด้านอัตราการทนไฟของเหล็กโครงสร้าง
สำหรับประเทศญี่ปุ่น ก็เรียกได้ว่า การบังคับใช้กฎหมาย และการร่างข้อกฎหมายนั้น จะคล้ายๆ กับประเทศไทย คือ Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT) ซึ่งเป็นหน่วยงานรัฐ เป็นผู้ออกกฎกติกา ซึ่งรายละเอียดของอัตราการทนไฟนั้น ก็ไม่ได้กำหนดไว้อย่างตายตัวว่าโครงสร้างของอาคารทุกชั้น จะต้องทนไฟให้ได้อย่างน้อย 3 ชั่วโมงทั้งหมด
แต่จะสามารถเลือกได้ว่าจะใช้ตามข้อกฎหมาย ที่ระบุไว้ให้เลย หรือจะทำการพิสูจน์ด้วยการทำ simulation หรือการคำนวณอื่นๆ เพื่อมายืนยันว่า อาคารนั้นมีสมรรถนะที่จะมาทนไฟได้ และสามารถลดอัตราการทนไฟได้เท่าไหร่
ข้อบังคับในข้อกฎหมายนั้น จะระบุข้อกำหนดไว้ โดยอัตราการทนไฟนั้น จะมีมีความสัมพันธ์กับความสูงของอาคาร (หากอาคารมีความสูงเกินกว่า 14 ชั้น) ดังนี้
1. ชั้น 1 – 4 นับจากชั้นบนสุดลงมา – เสา คาน พื้น และผนังรับแรง จะต้องทนไฟให้ได้อย่างน้อย 1 ชั่วโมง
2. ชั้น 5 – 14 นับจากด้านบนลงมา – เสา คาน พื้น และผนังรับแรง จะต้องทนไฟให้ได้อย่างน้อย 2 ชั่วโมง
3. ชั้นที่ 15 ลงมา – เสา คาน จะต้องทนไฟให้ได้อย่างน้อย 3 ชั่วโมง ผนังรับแรงและพื้น ต้องทนให้ได้ 2 ชั่วโมง
4. โครงหลังคาและบันได ต้องทนไฟให้ได้อย่างน้อย 0.5 ชั่วโมง ในทุกกรณี
ต้นทุนราคาวัสดุป้องกันไฟของโครงสร้างเหล็ก
จากข้อมูลที่ได้รับมา ระบบการป้องกันไฟสำหรับโครงสร้างเหล็กในปัจจุบันนั้น จะนิยมใช้ (1.) ซีเมนต์กันไฟ หรือ cementitious และ (2.) สีกันไฟ หรือ intumescent
จากข้อมูลที่ได้รับมานั้น จะใช้เหล็ก wide flange ขนาด H – 400 x 400 x 13 x 21 mm. ซึ่งมีน้ำหนักอยู่ที่ 172 kg/m มาเป็นตัวอย่างในการคำนวณราคานะครับ ซึ่งเหล็กหน้าตัดนี้หากคิดน้ำหนักต่อตันแล้ว จะมีความยาวอยู่ที่ 5.81 m. และมีพื้นที่ผิวอยู่ประมาณ 13.95 m2 ดังนั้น ราคาเหล็กต่อตัน จะอยู่ที่ 38,000 บาท (คิดเป็นเลขกลมๆ นะครับ)
มาเริ่มกันที่ cementitious กันก่อนนะครับ สำหรับการป้องกันไฟแบบนี้ ก็คือ การฉีดซีเมนต์ที่มีคุณสมบัติในการกันไฟให้หุ้มเหล็กโครงสร้าง ซึ่งกันไฟได้แน่นอนครับ และราคาก็อยู่ในระดับที่น่าจะพอรับกันได้ แต่สิ่งหนึ่งที่สำคัญเลย คือ ความสวยงามของอาคารก็อาจจะลดลง
โดยข้อมูลราคาที่ได้มานั้น การจะใช้ cementitious แล้ว ป้องกันไฟให้ได้
1 ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 14 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 448 baht/m2
2. ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 25 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 800 baht/m2
3. ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 35 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 1,120 baht/m2
ดังนั้น ราคาที่ต้นทุนของวัสดุกันไฟประเภท cementitious นี้จะอยู่ที่
ป้องกันไฟ 1 ชั่วโมง – 6,251 baht/ton หรือคิดเป็น 16.45% ของราคาเหล็ก
ป้องกันไฟ 2 ชั่วโมง – 11,162 baht/ton หรือคิดเป็น 29.38% ของราคาเหล็ก
ป้องกันไฟ 3 ชั่วโมง – 15,627 baht/ton หรือคิดเป็น 41.13% ของราคาเหล็ก
จะเห็นว่า หากต้องทำให้โครงสร้างป้องกันไฟได้ทั้งหมด 3 ชั่วโมงแล้ว ต้นทุนของวัสดุป้องกันไฟจะอยู่ที่ 41% เลยทีเดียวนะครับ
ทีนี้ ย้ายมาดูราคาของสีกันไฟกันบ้างว่า มันแพงขนาดไหน จะแพงขนาดที่ทำให้ไม่สามารถก่อสร้างอาคารด้วยโครงสร้างเหล็กเลยได้จริงๆ หรือไม่?
ซึ่งเราจะยังอ้างอิงขนาดเหล็กเท่าเดิมนะครับ คือ H – 400 x 400 x 13 x 21 mm.
โดยข้อมูลราคาที่ได้มานั้น การจะใช้สีกันไฟ หรือ Intumescent แล้ว จะทำให้สามารถป้องกันไฟให้ได้
1 ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 0.86 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 860 baht/m2
2. ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 2.63 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 2,630 baht/m2
3. ชั่วโมง – จะต้องใช้ความหนาของวัสดุเท่ากับ 5.39 mm. ราคาวัสดุรวมติดตั้ง = 5,390 baht/m2
พอคิดเป็นราคาสีกันไฟต่อเหล็ก 1 ตันแล้ว ราคาออกมาแบบน่าตกใจมากนะครับ คือ
ป้องกันไฟ 1 ชั่วโมง – 12,000 baht/ton หรือคิดเป็น 31.58% ของราคาเหล็ก
ป้องกันไฟ 2 ชั่วโมง – 36,697baht/ton หรือคิดเป็น 96.57% ของราคาเหล็ก
ป้องกันไฟ 3 ชั่วโมง – 75,209 baht/ton หรือคิดเป็น 197.92% ของราคาเหล็ก
จะเห็นได้ว่า ราคาของสีกันไฟสำหรับ 3 ชั่วโมงนั้น มีราคาเป็น 2 เท่าของราคาเหล็กเลย ในความหมายคือ ราคาเหล็กบวกสีกันไฟเท่ากับ 38,000 + 75,209 = 113,209 baht/ton ซึ่งเป็นราคาที่คงไม่มีผู้ประกอบการเจ้าไหน หรือเจ้าของโครงการไหน รับไหวนะครับ
สำหรับโพสต์นี้ ก็ค่อนข้างที่จะยาวมากๆ เลย แต่คิดว่า น่าจะพอมีประโยชน์และสะท้อนให้ทุกท่านได้เห็นถึงปัญหาที่เกิดขึ้นจริงๆ ในบ้านเราครับ