การระบุ ช่องเปิดอาคาร ตาม ASCE 7-05
เมื่อวานได้มีโอกาสคุยกับน้องคนนึงถึงเรื่องการระบุ ช่องเปิดอาคาร ที่ถูกออกแบบให้ใช้งานเป็นอาคารโกดัง / คลังสินค้า ตาม ASCE7 ว่าจะตีความว่าอย่างไร
ซึ่งในโพสต์นี้จะขออ้างอิง ASCE7 ปี 2005 นะครับ หรือ ASCE 7-05 ซึ่งหลายท่านน่าจะคุ้นเคยกันเป็นอย่างดี เพราะว่า มยผ.1311 ก็ได้อ้างอิง code ตัวนี้ และเหตุผลอีกอย่างคือ ลักษณะของ ช่องเปิดอาคาร จะมี 3 ลักษณะ คล้ายๆ กับมาตรฐานของบ้านเรา (มยผ.1311) ครับ แต่การให้คำนิยามจะมีความแตกต่างกันอยู่ ซึ่งในส่วนของ ASCE 7 การระบุลักษณะของช่องเปิดนั้น จะค่อนข้างระบุไว้อย่างชัดเจนว่า พิจารณาอย่างไร อีกทั้ง ยังมีสมการให้นำมาคำนวณอีกด้วย
การจำแนกช่องเปิดของอาคาร (Enclosure classification)
ในส่วนของเนื้อหาเรื่องการพิจารณาและคำนวณแรงลมตาม ASCE7-05 แล้ว จะอยู่ใน Chapter 6 ซึ่งเนื้อหาส่วนของการระบุลักษณะช่องเปิดจะอยู่ที่หัวข้อย่อยที่ 6.2 Definition ซึ่งก็คือ นิยามของคำต่างๆ ที่จะใช้ใน chapter นี้ เช่น
คำว่า wind speed คือ ความเร็วลมกรรโชกที่ 3 วินาที โดยเก็บค่าที่ความสูงจากพื้นดิน 10 เมตร ในภูมิประเทศแบบ C เป็นต้น โดยส่วนของหัวข้อ 6.2 Definition นี้ ก็ยังรวมไปถึงคำนิยามของช่องเปิดที่เรากำลังจะพูดถึงด้วยเช่นกัน ซึ่งเค้าได้แบ่งไว้ดังนี้ (รูปที่ 2 และ 3)
- อาคารแบบเปิดโล่ง (open building) – หากเรา quote นิยามที่เป็นภาษาอังกฤษมาเลยดังประโยคด้านล่าง และสมการที่อยู่ในรูปด้านล่างนี้ “A building having each wall at least 80 percent open. This condition is expressed for each wall” สมการ Ao >= 0.8Ag
หากลองตีความจากประโยคด้านบน ก็จะแปลความหมายได้ว่า ผนังแต่ละด้านของอาคาร จะต้องมีช่องเปิดอย่างน้อย 80% เมื่อเทียบพื้นที่ช่องเปิดกับพื้นที่ผนัง นั่นหมายความว่าไม่ว่าลมจะพัดเข้าอาคารในทิศทางไหน ก็จะสามารถผ่านออกจากอาคารได้หมด ทำให้ไม่เกิดแรงดันลมภายในอาคารเลย ซึ่งจะเห็นได้ว่าทาง code ให้ใช้ค่าสัมประสิทธิแรงดันลมภายใน มีค่าเท่ากับ 0 เลย
อาคารแบบปิดบางส่วน (partially enclosed building) – เช่นเดียวกัน เราก็ quote นิยามเค้ามาเช่นเดียวกัน
- “The total area of openings in a wall that receives positive external pressure exceeds the sum of the areas of openings in the balance of the building envelope (walls and roof) by more than 10 percent.”
“The total area of openings in a wall that receives positive external pressure exceeds 4 ft2 (0.37 m2) or 1 percent of the area of that wall, whichever is smaller, and the percentage of openings in the balance of the building envelope does not exceed 20 percent”
สมการ Ao > 1.10Aoi และ Aoi/Agi <= 0.20
สำหรับในข้อที่บอกว่า พื้นที่ช่องเปิดทั้งหมดของผนังด้านที่ลมเข้า มีค่ามากกว่า พื้นที่ช่องเปิดทั้งหมดของผนังด้านที่เหลือ (รวมหลังช่องเปิดบนหลังคาด้วย) อยู่ 10% และอีกข้อบอกว่า พื้นที่ช่องเปิดทั้งหมดของผนังด้านที่ลมเข้ามีค่ามากกว่า 0.37 ตาราเงมตร หรือ 1% ของพื้นที่ผนังทั้งหมด และสัดส่วนของพื้นที่ช่องเปิดทั้งหมดของอาคารต่อผนังจะต้องไม่เกิน 20%
ดังนั้นถ้าตีความง่ายๆ ก็คือ ช่องเปิดของอาคารด้านที่ลมสามารถออกได้ มีค่อนข้างน้อย ดังนั้นลมที่พัดเข้ามา ไม่สามารถผ่านออกไปได้หมด ทำให้หลงเหลือแรงดันลมภายใน ดังนั้นใน code ก็จะให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์แรงดันลมภายในเท่ากับ -0.55 และ 0.55 ในการคำนวณนั่นเองครับ
- อาคารปิด (enclosed building)
“A building that does not comply with the requirements for open or partially enclosed buildings.”
ตรงนี้ คือ ง่ายที่สุดครับ เพราะว่า ถ้าเช็คสมการจากข้อ 1 และ ข้อ 2 แล้ว และไม่เข้าเกณฑ์ไหนเลย ก็จะเปิดอาคารปิดโดยทันทีนั่นเองครับ โดยที่อาคารปิดนี้ ก็ยังมีแรงดันลมภายในอยู่บ้างแต่น้อยครับ ใช้ค่า สัมประสิทธิ์แรงดันลมภายในเท่ากับ -0.18 และ 0.18
