หลังเพลิงสงบ คำถามแรกของเจ้าของอาคารมักเป็นเรื่องเดียวกัน คือโครงสร้างยังใช้ได้ไหม สภาพเขม่าดำและปูนกะเทาะที่เห็นด้วยตาไม่ได้บอกกำลังที่เหลือจริง อาคารที่ดูเสียหายหนักอาจซ่อมได้ ขณะที่อาคารที่ดูเรียบร้อยกว่าอาจมีเหล็กเสริมที่เสียกำลังถาวรไปแล้ว บทความนี้อธิบายว่างานตรวจสอบโครงสร้าง (NDE) หลังไฟไหม้ตรวจอะไรบ้าง และใช้เกณฑ์อะไรตัดสิน
ความร้อนทำอะไรกับคอนกรีต?
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น น้ำในโพรงและน้ำที่ยึดอยู่ในเนื้อซีเมนต์จะระเหยออก โครงสร้างจุลภาคของซีเมนต์เพสต์เสื่อมสภาพ และหินกับทรายขยายตัวไม่เท่ากับเพสต์ที่หดตัว ทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กทั่วเนื้อ ผลรวมคือกำลังอัดและความแข็งเกร็งลดลงตามระดับอุณหภูมิที่ได้รับ
- ต่ำกว่าประมาณ 300 °C — กำลังอัดลดลงไม่มาก โครงสร้างส่วนใหญ่ยังใช้งานต่อได้หลังซ่อมผิว
- ประมาณ 300–500 °C — กำลังอัดเริ่มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ต้องประเมินเชิงโครงสร้าง
- เกินประมาณ 500–600 °C — ความเสียหายรุนแรง เนื้อคอนกรีตเสื่อมสภาพจนมักต้องสกัดออก
ที่ต้องเน้นคือความร้อนไม่ได้แทรกเข้าไปทั้งหน้าตัด คอนกรีตนำความร้อนได้ไม่ดี อุณหภูมิจึงลดลงเร็วมากตามความลึก ในเพลิงไหม้ทั่วไป ชั้นที่ได้รับความร้อนสูงมักหนาเพียงไม่กี่เซนติเมตรจากผิว งานประเมินจึงมุ่งหาว่า “ความร้อนลึกเข้าไปเท่าไหร่” มากกว่าจะสรุปว่าทั้งองค์อาคารเสียหาย
ปรากฏการณ์ที่ต้องระวังเป็นพิเศษคือการกะเทาะจากความร้อน (Explosive Spalling) ซึ่งเกิดจากแรงดันไอน้ำภายในเนื้อคอนกรีตที่แน่นมาก พบได้บ่อยกว่าในคอนกรีตกำลังสูงและคอนกรีตที่ยังชื้น เมื่อคอนกรีตหุ้มหลุดออก เหล็กเสริมจะสัมผัสความร้อนโดยตรงและเสียหายเร็วขึ้นมาก
สีของผิวคอนกรีตเป็นตัวชี้เบื้องต้นที่มีประโยชน์ แต่ขึ้นกับชนิดหินและทรายที่ใช้ ผิวที่ออกสีชมพูมักบ่งชี้ว่าได้รับความร้อนเกิน 300 °C แต่ต้องยืนยันด้วยการทดสอบก่อนนำไปสรุปกำลังที่เหลือ
เหล็กเสริมที่โดนความร้อนยังใช้ได้ไหม?
เหล็กเสริมตอบสนองต่อความร้อนต่างจากคอนกรีต ประเด็นสำคัญคือเหล็กจะคืนกำลังกลับมาได้หรือไม่หลังเย็นตัว
- เหล็กเส้นรีดร้อน — โดยทั่วไปคืนกำลังกลับมาได้เกือบเท่าเดิม ถ้าไม่เกินราว 500–600 °C
- เหล็กรีดเย็นและลวดอัดแรง — สูญเสียกำลังอย่างถาวรตั้งแต่ประมาณ 300–400 °C ขึ้นไป เพราะความร้อนทำลายผลของการขึ้นรูปเย็น
โครงสร้างคอนกรีตอัดแรงจึงต้องประเมินเข้มกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดาเสมอ นอกจากกำลังของลวดแล้ว ยังต้องพิจารณาการสูญเสียแรงอัดและสภาพการยึดเหนี่ยวระหว่างลวดกับคอนกรีตด้วย
อีกประเด็นที่มักถูกมองข้ามคือการยึดเหนี่ยวระหว่างเหล็กกับคอนกรีต แม้เหล็กจะคืนกำลังได้ แต่ถ้าคอนกรีตหุ้มเสื่อมสภาพหรือกะเทาะหลุด กำลังยึดเหนี่ยวก็ลดลง ซึ่งกระทบพฤติกรรมขององค์อาคารโดยตรง
ตรวจอะไรบ้างหลังไฟไหม้?
งานประเมินเริ่มจากภาพรวมแล้วค่อยเจาะลึกเฉพาะจุด ชุดทดสอบที่ใช้กันมีดังนี้
| รายการตรวจ | ตอบคำถามอะไร | มาตรฐานอ้างอิง |
|---|---|---|
| สำรวจด้วยสายตาและเคาะสำรวจ | ขอบเขตความเสียหาย จุดที่ปูนแยกชั้น สีของผิว | มยผ. 1501-51 · แนวทาง TR68 / ACI 562 |
| Ultrasonic Pulse Velocity | ความสม่ำเสมอของเนื้อคอนกรีต เทียบส่วนที่โดนไฟกับส่วนที่ไม่โดน | ASTM C597 · มยผ. 1504-51 |
| Rebound Hammer | คัดกรองความแข็งผิวเพื่อกำหนดจุดเจาะแท่งตัวอย่าง | ASTM C805 · มยผ. 1502-51 |
| เจาะแท่งตัวอย่างคอนกรีต | กำลังอัดจริงที่เหลืออยู่ และดูรอยแตกภายในตามความลึก | ASTM C42 |
| ตรวจโครงสร้างจุลภาค | ความลึกที่ความร้อนแทรกเข้าไป และระดับการเสื่อมสภาพของเพสต์ | ASTM C856 |
| วัดระยะหุ้มและตำแหน่งเหล็ก | เหล็กเสริมได้รับความร้อนโดยตรงหรือไม่ | BS 1881-204 · มยผ. 1505-51 |
หลักการที่ทำให้ผลเชื่อถือได้คือการเทียบกับส่วนอ้างอิง ควรเก็บข้อมูลจากบริเวณที่ไม่ได้รับความร้อนในอาคารเดียวกันไว้ด้วยเสมอ เพราะค่าจาก UPV และค้อนกระแทกมีความหมายเมื่อใช้เปรียบเทียบมากกว่าเมื่ออ่านเป็นค่าเดี่ยว ส่วนการเจาะแท่งตัวอย่างยังเป็นวิธีเดียวที่ให้กำลังอัดจริง
ค้อนกระแทกวัดความแข็งเฉพาะผิว ซึ่งเป็นชั้นที่เสียหายมากที่สุดหลังไฟไหม้ จึงมักให้ค่าต่ำกว่ากำลังจริงของเนื้อในอย่างมาก ห้ามใช้ผลค้อนกระแทกเดี่ยว ๆ ตัดสินว่าต้องรื้ออาคาร
แบ่งระดับความเสียหายอย่างไร?
แนวทางที่ใช้อ้างอิงกันมากในงานประเมินหลังเพลิงไหม้คือ Technical Report TR68 ของ Concrete Society ซึ่งแบ่งความเสียหายขององค์อาคารออกเป็น 5 ระดับ ตั้งแต่ระดับ 0 ที่แทบไม่มีผลทางโครงสร้าง ผ่านระดับกลางที่ต้องซ่อมผิวหรือซ่อมเชิงโครงสร้าง ไปจนถึงระดับสูงสุดที่ความเสียหายรุนแรงจนมักต้องเปลี่ยนองค์อาคารนั้น
เอกสารอ้างอิงหลักที่ใช้ร่วมกันในงานลักษณะนี้มี 4 ชุด
- มยผ. 1902-62 — มาตรฐานการตรวจสอบและประเมินกำลังของโครงสร้างอาคารเก่าและอาคารที่เสียหาย (กรมโยธาธิการและผังเมือง) ครอบคลุมความเสียหายจากอัคคีภัยไว้โดยตรง โดยมีหัวข้อการเผชิญกับอุณหภูมิสูง (ข้อ 4.2.3.8) และหัวข้อไฟไหม้ (ข้อ 5.3.7) เป็นกรอบหลักในบริบทไทย
- ACI 216.1 — ข้อกำหนดเรื่องการต้านทานไฟของชิ้นส่วนคอนกรีตและงานก่อ ใช้เป็นฐานความเข้าใจพฤติกรรมขององค์อาคารเมื่อรับไฟ
- ACI 562 — ข้อกำหนดสำหรับการประเมิน ซ่อมแซม และฟื้นฟูโครงสร้างคอนกรีตเดิม ใช้เป็นกรอบกระบวนการประเมินและออกแบบการซ่อม
- Concrete Society TR68 — แนวทางเฉพาะสำหรับการประเมิน ออกแบบ และซ่อมโครงสร้างคอนกรีตที่เสียหายจากไฟ พร้อมระบบแบ่งระดับความเสียหาย
นอกจากนี้ข้อแนะนำของ RILEM และ fib Bulletin No.46 ยังเป็นแหล่งอ้างอิงด้านคุณสมบัติเชิงกลของคอนกรีตที่อุณหภูมิสูง ซึ่งใช้ประกอบการประเมินกำลังที่เหลือ ในทางปฏิบัติงานประเมินอาคารหลังเพลิงไหม้ในไทยจึงยึด มยผ. 1902-62 เป็นกรอบหลัก แล้วใช้แนวทางสากลข้างต้นเสริมรายละเอียดเชิงเทคนิค
ตัดสินอย่างไรว่าซ่อมได้หรือต้องรื้อ?
การตัดสินใจตั้งอยู่บนคำถามเชิงวิศวกรรมสามข้อ คือกำลังที่เหลืออยู่เพียงพอต่อการใช้งานหรือไม่ ความเสียหายซ่อมกลับมาได้ในทางปฏิบัติหรือไม่ และต้นทุนกับระยะเวลาการซ่อมคุ้มกว่าการรื้อสร้างใหม่หรือไม่
กรณีที่มักซ่อมได้คือความเสียหายจำกัดอยู่ที่ผิว เหล็กเสริมไม่ได้รับความร้อนสูงเกินช่วงที่คืนกำลังได้ และองค์อาคารหลักยังไม่มีการเสียรูปถาวร ส่วนกรณีที่มีแนวโน้มต้องเปลี่ยนองค์อาคาร ได้แก่ เสาหรือคานหลักที่เสียรูปชัดเจน โครงสร้างอัดแรงที่ลวดได้รับความร้อนสูง และองค์อาคารที่คอนกรีตเสื่อมสภาพลึกจนสกัดซ่อมแล้วเหลือหน้าตัดไม่พอ
ข้อสรุปสุดท้ายต้องมาจากการคำนวณของวิศวกรผู้รับผิดชอบตามผลตรวจจริง บทความนี้ให้กรอบความเข้าใจเพื่อการวางแผน ไม่ใช่เกณฑ์ตัดสินแทนการประเมินหน้างาน ในหลายกรณีงานนี้ทำต่อเนื่องกับการตรวจสอบโครงสร้างอาคารทั้งหลัง เพื่อประเมินสภาพส่วนที่ไม่ได้รับไฟไปพร้อมกัน
กันพื้นที่ที่มีชิ้นส่วนพร้อมร่วงก่อน จากนั้นให้วิศวกรเข้าสำรวจเบื้องต้นเพื่อประเมินความปลอดภัยในการเข้าพื้นที่ แล้วจึงวางแผนจุดทดสอบ การรีบรื้อหรือรีบฉาบปิดก่อนตรวจ จะทำให้หลักฐานที่ใช้ประเมินหายไป
ค่าบริการประเมินอาคารหลังไฟไหม้เท่าไหร่?
ค่าบริการขึ้นกับขนาดอาคาร จำนวนองค์อาคารที่ต้องประเมิน จำนวนจุดทดสอบและแท่งตัวอย่าง รวมถึงการเข้าถึงหน้างาน ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชม. ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน รายงานผลออกโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้