แนวทางในการลดความเสี่ยงของการวิบัติของอาคารสำหรับผู้ประกอบการ
ศ.ดร.วรศักดิ์ กนกนุกุลชัย คุณมั่น ศรีเรือนทอง
วิศวกรรมสาร
(การสัมมนาเรื่องความเสี่ยงของการวิบัติ ในโรงงาน
จัดโดย การนิคมอุตสาหกรรม วสท.และ กรุงเทพธุรกิจ)
อาคารคือสิ่งปลูกสร้างถาวรที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยมีจุดประสงค์ในการใช้งานที่ชัดเจนตามอายุการใช้งาน ของอาคารที่จำกัด แม้จะปรากฏว่าสิ่งปลูกสร้างโบราณหลายแห่งจะสามารถคงทนถาวรอยู่ได้เป็นพันปี แต่โดยปกติแล้ว อาคารที่ก่อสร้างในยุคสมัยปัจจุบัน อายุการใช้งานของอาคารมักถูกกำหนดด้วยคุณค่าทางเศรษฐกิจของอาคาร โดยเฉลี่ยแล้ววิศวกรมักจะถือว่าอาคารมีอายุประมาณ 50 ปี เมื่อหมดคุณค่าทางเศรษฐกิจแล้ว แม้โครงสร้างอาคารจะมีความคงทนถาวรต่อไป ก็มักจะถูกรื้อถอน เพื่อให้สามารถใช้ที่ดินเพื่อประโยชน์อย่างเต็มที่ ด้วยเหตุผลนี้ เราจะไม่ค่อยได้พบเป็นข่าวว่า อาคาร ก. อาคาร ข. ได้เกิดการทรุดพังเป็นมรณะกรรมตามปกติวิสัยด้วยถึงแก่อายุขัยของมันแล้ว (เหมือนอย่างกรณีสังขารของมนุษย์) กรณีอาคารพัง จึงมักก่อนวัย เช่น เกิดการพังทลายตอนระหว่างก่อสร้าง (ถ้าเทียบกับมนุษย์ คือการตายตั้งแต่อยู่ในท้อง) หรือพังทลายเพราะภัยจากการใช้งานหนักกว่าที่อาคารจะทนได้จากภัยธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว จากการใช้งาน เช่น อัคคีภัย หรือแม้กระทั่งจากการก่อการร้าย เช่น กรณีคนร้ายขับเครื่องบินชนตึกเวิรด์เทรดเซ็นเตอร์ในนิวยอร์ก เป็นต้น
การวิบัติของอาคารที่กำลังก่อสร้าง หรือเพิ่งสร้างแล้วเสร็จ หรือในระหว่างการใช้งาน นอกเหนือจากเหตุสุดวิสัยแล้ว มักเกิดจากความคลาดเคลื่อนหรือความผิดพลาดของกลุ่มบุคคลที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง หรือในหลายขั้นตอน ซึ่งเกิดขึ้นได้เพราะ
(1) ความไม่รู้ (ignorance)
(2) ความประมาทและละเลย (carelessness and negligence)
(3) ความโลภ (greed)
ความคลาดเคลื่อน สามารถเกิดขึ้นได้ในสามขั้นตอนของวงจรอายุอาคาร ดังต่อไปนี้
(1) ขั้นตอนการพัฒนาแบบอาคาร
(2) ขั้นตอนในการก่อสร้างอาคาร และ
(3) ขั้นตอนในการใช้งานอาคาร
กลุ่มคนที่มีบทบาทและความรับผิดชอบในกิจกรรมสามขั้นตอนนี้ ซึ่งถือว่าเป็นผู้มีส่วนได้เสีย (stakeholders) ประกอบด้วย
(1) กลุ่มเจ้าของอาคารหรือตัวแทน
(2) กลุ่มผู้ออกแบบ ได้แก่ สถาปนิก วิศวกรโครงสร้าง และวิศวกรงานระบบ
(3) กลุ่มผู้รับเหมาก่อสร้าง
(4) กลุ่มผู้ใช้อาคารรวมทั้งสาธารณชนในกรณีอาคารสาธารณะ
(5) กลุ่มผู้ตรวจสอบและดูแลรักษาอาคารและอุปกรณ์ที่ติดตั้งภายในอาคาร
ความคลาดเคลื่อนในขั้นตอนการพัฒนาแบบอาคาร
ขั้นตอนนี้ผู้มีบทบาทประกอบด้วย
(1) เจ้าของอาคาร (ในฐานะผู้ว่าจ้าง) หรือตัวแทน (ที่ปรึกษา)
(2) กลุ่มผู้ออกแบบ (ในฐานะผู้รับจ้างและผู้รับผิดชอบในแบบอาคารให้ได้มาตรฐานความปลอดภัย ตามกฎหมายและตามหลักวิชาชีพ)
ความรับผิดชอบของเจ้าของอาคาร หรือที่ปรึกษาตัวแทน คือ ต้องกำหนดการใช้งานของอาคารอย่างชัดเจนว่า เมื่ออาคารนี้สร้างเสร็จแล้ว ส่วนไหนของอาคารจะมีการใช้งานอย่างไรบ้าง เพื่อสถาปนิกผู้ออกแบบจะได้พิจารณาออกแบบพื้นที่ให้เหมาะสมกับการใช้งาน และวิศวกรระบบจะได้พิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ให้เหมาะสมเพื่ออำนวยความสะดวกและความปลอดภัยจากการใช้งาน ส่วนวิศวกรโครงสร้างจะได้พิจารณาภาระการรับน้ำหนักสูงสุดที่สามารถเกิดขึ้นจากการใช้งานดังกล่าว รวมทั้งน้ำหนักอุปกรณ์ต่างๆ ภายในอาคาร เพื่อนำไปใช้ในการออกแบบส่วนต่างๆ ของโครงสร้างอาคารให้สามารถรับน้ำหนักดังกล่าวได้ รวมทั้งน้ำหนักที่เกิดจากแรงตามธรรมชาติ เช่น แรงลม และแรงสั่นสะเทือนเนื่องจากแผ่นดินไหว โดยต้องมีมาตรฐานความปลอดภัยตามหลักวิชาชีพและตามกฎหมาย โดยผู้ออกแบบจะต้องมีหน้าที่พัฒนาแบบเพื่อยื่นขออนุญาตต่อเจ้าหน้าที่ท้องถิ่นในการก่อสร้างตามแบบด้วย
ขั้นตอนนี้ การสื่อสารระหว่างเจ้าของอาคารและกลุ่มผู้ออกแบบ และระหว่างกลุ่มผู้ออกแบบเอง มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อไม่ให้เกิดช่องว่างระหว่างกัน อาจทำให้เกิดการเข้าใจผิด ซึ่งจะส่งผลถึงปัญหาการก่อสร้างที่จะต้องปรับเปลี่ยนแก้ไขแบบก่อสร้างที่หน้างาน และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะส่งผลอย่างแน่นอนถึงความปลอดภัยของขั้นตอนการใช้งานอาคารในภายหลัง
ความคลาดเคลื่อนในขั้นตอนการก่อสร้างอาคาร
ขั้นตอนนี้ผู้มีบทบาทมากที่สุดคือ กลุ่มผู้รับเหมา และกลุ่มเจ้าของอาคาร ซึ่งโดยปกติมักจะต้องจ้างที่ปรึกษาที่เป็นวิศวกรหรือสถาปนิก มาทำหน้าที่เป็นผู้แทน เพื่อควบคุมให้กลุ่มผู้รับเหมาก่อสร้างอาคารและติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ตามแบบที่กลุ่มผู้ออกแบบได้ออกแบบไว้ในขั้นตอนนี้ โดยหลักวิชาชีพ กลุ่มผู้ออกแบบจะต้องเข้าร่วมประชุมเพื่อสังเกตการณ์ว่า การก่อสร้างได้ทำตามแบบที่ออกแบบไว้จริง และเพื่อให้คำปรึกษาในกรณีที่แบบไม่ชัดเจน หรือต้องมีการปรับปรุงแก้ไขให้เหมาะสมกับหน้างาน เมื่อการก่อสร้างอาคารสมบูรณ์แล้ว ถ้าเป็นอาคารที่ต้องมีใบอนุญาตการใช้งาน ก็จะต้องยื่นขออนุญาตต่อเจ้าพนักงานท้องถิ่น เพื่อให้มาตรวจสอบว่าการก่อสร้างและการติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เป็นไปตามแบบที่ได้รับอนุญาตเมื่อตอนจะเริ่มก่อสร้าง
ความคลาดเคลื่อนในขั้นตอนการใช้งานอาคาร
ขั้นตอนนี้ผู้มีบทบาทมากที่สุด คือ กลุ่มเจ้าของอาคาร รวมทั้งกลุ่มผู้ใช้อาคารที่ได้รับความยินยอมจากเจ้าของอาคาร เจ้าของอาคารมีหน้าที่ต้องควบคุมให้การใช้งานเป็นไปตามที่เคยกำหนด ไว้แก่กลุ่มผู้ออกแบบในขั้นตอนที่หนึ่ง ขั้นตอนนี้มักมีการปล่อยปละละเลยได้ง่ายที่สุด ด้วยเหตุผลอันเป็นประโยชน์แก่เจ้าของอาคารเอง หรือด้วยไม่เอาใจใส่ของเจ้าของอาคาร การใช้งานผิดไปจากที่เคยกำหนดต่อผู้ออกแบบ อาจทำให้โครงสร้างอาคารต้องรับภาระรับน้ำหนักเกินกว่าที่ออกแบบไว้เป็นประจำ แม้อาคารอาจไม่พังทลายทันทีเพราะวิศวกรโครงสร้างได้เผื่อส่วนความปลอดภัยตามหลักวิชาชีพไว้ แต่อาจทำให้อาคารเกิดการล้าตัว ทำให้เกิดการทรุดโทรมอย่างรวดเร็วจนอาจวิบัติได้ก่อนอายุขัยของอาคาร เพื่อให้การใช้อาคารเป็นไปตามที่ออกแบบไว้ เจ้าของอาคารอาจใช้วิธีตั้งตัวแทน คือ ว่าจ้างกลุ่มผู้ดูแลรักษาอาคารรวมทั้งอุปกรณ์ที่ติดตั้งภายในอาคาร
ความเสี่ยงต่อการวิบัติของอาคาร
ความเสี่ยงของอาคารที่นำไปสู่ความวิบัติทันทีหรือในภายหลัง มักเกิดจากความไม่สอดคล้องของสามขั้นตอน ที่เกิดจากสาเหตุความผิดพลาดข้อใดข้อหนึ่งหรือหลายข้อดังกล่าว ได้แก่
1. การก่อสร้างอาคาร ไม่ได้เป็นไปตามแบบที่กลุ่มผู้ออกแบบได้ร่วมทำไว้ ด้วยความผิดพลาดหรือโดยความตั้งใจก็ตาม โอกาสที่การวิบัติจะเกิดทันทีทันใดในระหว่างการก่อสร้าง หรือเมื่อก่อสร้างเพิ่งแล้วเสร็จมีสูงมาก แต่ที่น่ากลัวกว่านั้น คือกรณีที่อาคารยังอยู่ได้อย่างหมิ่นเหม่ ด้วยสุขภาพที่ทรุดโทรม (คือด้วยส่วนความปลอดภัย - factor of safety สูงกว่าหนึ่งเพียงเล็กน้อย) กลายเป็นระเบิดเวลาพร้อมที่จะพังเมื่อไรก็ได้ เพราะอาคารที่แบกน้ำหนักใกล้กำลังตัวเอง มักจะเกิดการล้าทำให้เกิดการคืบตัวและเสียกำลังไปในที่สุด
2. การใช้อาคาร ไม่ได้เป็นไปตามที่เจ้าของอาคารกำหนดไว้กับกลุ่มผู้ออกแบบ ด้วยความผิดพลาดของการสื่อสารระหว่างเจ้าของงานกับกลุ่มผู้ออกแบบ หรือระหว่างผู้ออกแบบเอง หรือด้วยความจำเป็นในภายหลังจากสถานการณ์ที่เปลี่ยนไป หรือด้วยความโลภของผู้ใช้อาคาร ถ้าการใช้อาคารที่เปลี่ยนไปก่อให้เกิดภาระการรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น หรือก่อให้เกิดอุปสรรคต่อระบบความปลอดภัยอื่นๆ เช่น อัคคีภัย ความเสี่ยงภัยที่จะเกิดต่ออาคารและผู้ใช้อาคารก็จะมีมากขึ้น กรณีนี้การวิบัติมักไม่เกิดทันที เพราะส่วนความปลอดภัยที่เผื่อไว้ แต่อาจกลายเป็นระเบิดเวลาที่จะทำให้อาคารล้าและพังได้ในภายหลัง
3. การใช้อาคารเปลี่ยนไป ทำให้มีการต่อเติมจากการก่อสร้างเดิม กรณีนี้มักเกิดบ่อยที่สุดโดยเฉพาะกับอาคารขนาดเล็กและย่อม และมักเกิดจากความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ความจริงแล้วการต่อเติมดัดแปลงอาคารบางอาคาร อาจไม่อันตรายอย่างที่คิด ถ้ามีการคำนวณออกแบบการเสริมกำลังโดยวิศวกรโครงสร้าง และสามารถกระทำได้ในกรอบของกฎหมาย
อัตราความเสี่ยงภัย
การออกแบบในเชิงวิศวกรรม จะต้องมีการเผื่อกำลังไว้เกินภาระการรับน้ำหนักประมาณสองเท่า ถ้าเปรียบเทียบอาคารกับนักยกน้ำหนักแล้ว ก็คือ การคัดนักยกน้ำหนักที่มีขีดกำลังความสามารถในการยกน้ำหนักได้ประมาณ สองเท่าของน้ำหนักจริงที่ต้องการให้ยก อาคารก็เหมือนนักยกน้ำหนัก การยกน้ำหนักเต็มขีดกำลังจะทำให้นักยกน้ำหนักเกิดการล้าอย่างรวดเร็ว และยกไว้ไม่ได้นาน
ดังนั้น จะเห็นว่าถ้าอาคารได้รับการออกแบบตามมาตรฐานแล้ว และถ้าไม่มีการคลาดเคลื่อนเนื่องจากความไม่สอดคล้องของขั้นตอนทั้งสาม โอกาสที่อาคารจะพังทลายลงมามีน้อยมาก ในตารางข้างล่างนี้ David E. Allen แห่ง National Research Council of Canada ได้บันทึกสถิติเปรียบเทียบสถิติอัตราการตายในทุกๆ หนึ่งชั่วโมงที่สัมผัสกับกิจกรรมเหล่านี้ ปรากฏว่า คนตายจากอาคารถล่มมีน้อยกว่า 1 คนต่อคนจำนวน 100,000,000 คนที่สัมผัสกับอาคาร เปรียบเทียบกับกิจกรรมอื่นๆ เช่น นักมวยที่เสียชีวิตมากกว่าถึง 70,000 เท่า
ตารางเปรียบเทียบอัตราผู้เสียชีวิตในกิจกรรมต่างๆ
| กิจกรรมที่สัมผัสด้วย จำนวนผู้เสียชีวิตต่อ 1000,000,000 คน ที่สัมผัสกับกิจกรรม | | อาคารถล่ม | น้อยกว่า 1 | | อัคคีภัย | 3 | | อุบัติเหตุระหว่างก่อสร้าง | 253 | | การทำเหมืองแร่ ถ่านหิน | 400 | | การเดินทางโดยรถยนต์ | 1,040 | | การเดินทางโดยเครื่องบิน | 2,400 | | การไต่เขาอัลไพน์ | 40,000 | | ชกมวยอาชีพ | 70,000 |
|
การลดความเสี่ยงต่อภัยพิบัติของอาคาร แท้จริงขึ้นกับบทบาทของกลุ่มผู้มีส่วนได้เสีย (stakeholders) ในการควบคุมและทำหน้าที่ในกิจกรรมส่วนที่ตนเองรับผิดชอบในขั้นตอนทั้งสามขั้นตอน คือ การพัฒนาแบบ การก่อสร้าง และการใช้งานอย่างเคร่งครัด แต่โดยที่กลุ่มผู้มีส่วนได้เสียที่มีบทบาทมากในการช่วยลดความเสี่ยงคือ ผู้ที่ได้รับการคัดสรรว่าจ้างจากเจ้าของอาคาร ดังนั้น ความเข้าใจในบทบาทและความรับผิดชอบของฝ่ายเจ้าของอาคาร จึงเป็นเรื่องสำคัญมากในการลดความเสี่ยงที่อาจจะเกิดจากภัยพิบัตินี้
ภาคผนวก ก. กรณีศึกษาการวิบัติของอาคารโรงงาน
กรณีศึกษาที่ 1
อาคารคลังเก็บสินค้า ถนนสุขุมวิท กม. 57 พังทลายล้มลงมาทั้งหลัง เมื่อเดือนเมษายน 2540 อาคารคลังเก็บสินค้าขนาดกว้าง 80 เมตร ยาวประมาณ 200 เมตร ลักษณะโครงสร้างเป็นเสาเหล็กรูปพรรณรองรับโครงหลังคาเหล็กถัก ช่วงยาว 20 เมตร จำนวน 5 ช่วง และวางห่างกันทุกระยะ 6 เมตร เกิดการวิบัติหลังจากมุงหลังคาเสร็จไม่นาน โดยไม่มีเหตุปัจจัยภายนอกที่รุนแรงนอกจากแรงลมปกติธรรมดา
สาเหตุเนื่องจากเสาเหล็กของอาคารตั้งอยู่บนฐานรากที่มีเสาเข็มต้นเดียว ซึ่งไม่มีเหล็กเดือย (Dowel Bar) ยึดระหว่างเสาเข็มกับฐานราก ประกอบกับยังไม่ได้เทคอนกรีตพื้นอาคาร (ซึ่งอาจจะช่วยยึดรั้งฐานรากไว้ได้บ้าง) ทำให้โครงสร้างอาคารมีลักษณะผิดหลักวิศวกรรม ไม่มีเสถียรภาพ ไม่สามารถต้านทานแรงลมธรรมดาๆ ได้
กรณีศึกษาที่ 2
โครงสร้างรองรับท่อ (Pipe Rack) ในโรงงานปิโตรเคมี ถนนสุขุมวิท จ.ระยอง ขนาดความกว้าง 6 เมตร พังทลายลงมาเป็นระยะทาง 180 เมตร ทำให้มีผู้บาดเจ็บ 36 คน เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ.2539
สาเหตุ เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบโครงสร้าง จากโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเป็นโครงสร้างเหล็ก โดยผู้รับผิดชอบไม่ได้ตรวจสอบว่าโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงใหม่มีลักษณะผิดหลักวิศวกรรม ไม่มีเสถียรภาพ ทำให้เกิดการวิบัติล้มลงมา แม้ว่าจะไม่มีแรงภายนอก หรือปัจจัยภายนอกมากระทบแต่อย่างใด
กรณีศึกษาที่ 3
อาคารตึกแถวสามชั้นครึ่ง ถนนเทพารักษ์ กม. 21 เกิดเหตุวิบัติโดยการทรุดตัวประมาณ 50-80 เซนติเมตร จำนวน 8 ห้องจากห้องแถวยาว 18 ห้อง เมื่อวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ.2541 และเกิดเหตุวิบัติซ้ำโดยตึกแถวที่อยู่ใกล้เคียง จำนวน 5 ห้อง เกิดการทรุดตัวล้มลงทั้งแถวประมาณ 3 เมตร เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ.2544 ตึกแถวกลุ่มนี้ก่อสร้างและใช้งานมาตั้งแต่ปี พ.ศ.2532 แม้ว่าจะมีการต่อเติมอาคารบ้างในบางคูหา แต่ก็ไม่ใช่ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการวิบัติ
สาเหตุหลักมาจากเสาเข็มถูกออกแบบไว้โดยมีอัตราส่วนความปลอดภัย (Factor of Safety) ค่อนข้างต่ำ ประกอบกับคุณภาพการก่อสร้างไม่ค่อยดี ทำให้ฐานรากจำนวนมากหนีศูนย์ และเชื่อได้ว่าผลจากแผ่นดินทรุดเนื่องจากการสูบน้ำบาดาล (Load Subsidence) มีผลทำให้เสาเข็มมีความสามารถ รับน้ำหนักลดลงจนต้านทานน้ำหนักอาคารไม่ไหวจึงเกิดการทรุดตัวดังกล่าว
กรณีศึกษาที่ 4
โรงงานผลิตสีเทียน ถนนบางกรวยไทรน้อย จ.นนทบุรี เกิดการพังทลายลงมาทั้งหลัง เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ.2540 ทำให้มีผู้บาดเจ็บ 34 คน เนื่องจากคุณภาพการก่อสร้างต่ำ ประกอบกับมีการดัดแปลงอาคารโดยการต่อเติมชั้นลอย ทำให้โครงหลังคาเหล็กถักขาดจากกัน ดึงให้อาคารพังทลายทั้งหลัง
กรณีศึกษาที่ 5
โรงงาน 5 ชั้น อ.สำโรง จ.สมุทรปราการ เกิดการวิบัติพังทลายทั้งหลัง เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม พ.ศ.2533 ทำให้มีผู้เสียชีวิตหลายคน จากการตรวจสอบพบว่า อาคารโรงงานดังกล่าวขออนุญาตก่อสร้างสองชั้น แต่มีการขยายกิจการ เพิ่มเครื่องจักรและต่อเติมอาคารจนสูง 5 ชั้น ทำให้พังทลายลงมาขณะต่อเติมอาคาร อีกทั้งมีการเปิดทำงานตามปกติตลอดเวลาที่ต่อเติมอาคาร จากการตรวจสอบของ ว.ส.ท. พบว่า เสาอาคารไม่สามารถรับน้ำหนักอาคารที่สูงถึง 5 ชั้นได้ จึงเกิดการวิบัติอย่างฉับพลัน
กรณีศึกษาที่ 6
โรงงานผลิตตุ๊กตา ถนนพุทธมณฑล สาย 4 อ.สามพราน จ.นครปฐม ความสูงสี่ชั้น ขนาดความกว้าง 33.50 เมตร ยาว 65 เมตร จำนวน 3 หลัง เกิดการวิบัติอย่างฉับพลัน หลังจากเกิดเพลิงไหม้ในแต่ละหลังประมาณ 30 นาที เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม พ.ศ.2536 ทำให้คนงานเสียชีวิตถึง 187 ศพ และบาดเจ็บสาหัสอีกจำนวนมาก
สาเหตุเนื่องจาก เสาและคานเป็นโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ ซึ่งไม่มีวัสดุป้องกันอัคคีภัยห่อหุ้มอยู่ ทำให้ไฟสัมผัสกับโครงสร้างเหล็กโดยตรง
กรณีศึกษาที่ 7
โรงงานผลิตตุ๊กตา ถนนพุทธมณฑล สาย 4 อ.สามพราน จ.นครปฐม ความสูง 3 ชั้น ขนาดความกว้าง 30 เมตร ยาว 70 เมตร จำนวน 1 หลัง เกิดการวิบัติอย่างฉับพลันหลังจากเกิดเพลิงไหม้ประมาณ 30 นาที เมื่อวันที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2538 สาเหตุเนื่องจาก เสาและคานเป็นโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ ซึ่งไม่มีวัสดุหุ้มป้องกันอัคคีภัยห่อหุ้มอยู่ เป็นที่น่าสังเกตว่าโรงงานแห่งนี้ตั้งอยู่บนถนนเดียวกันกับโรงงานในกรณีที่ 6 โดยอยู่ห่างกันเพียงเล็กน้อย วิศวกรผู้ออกแบบเป็นบุคคลเดียวกัน ลักษณะโครงสร้างคล้ายกัน ประกอบกิจการประเภทเดียวกัน แต่บทเรียนการเสียชีวิตของคนงานถึง 187 ศพ มิได้ทำให้ผู้บริหารโรงงานตระหนักถึงภัยอันตรายที่อาจเกิดแก่โรงงานตนเองได้ ปล่อยให้เกิดเหตุซ้ำรอยได้ แต่โชคดีที่เกิดในช่วงกลางดึกซึ่งมีคนงานเพียงไม่กี่คนทำงานอยู่จึงหลบหนีได้ทันท่วงที
ภาคผนวก ข อาคารสุขภาพเสื่อม อาการจากรอยร้าว
1. รอยร้าว
1.1 อายุของอาคาร
ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจให้ตรงกันเสียก่อนว่าอาคารก็มีอายุใช้งาน เหมือนรถยนต์หรือเครื่องใช้อื่นๆ เพียงแต่อายุใช้งานของอาคารอาจอยู่ได้นานถึง 30-50 ปี และอาจอยู่ได้ถึง 100 ปี ถ้ามีการบำรุงรักษาดูแลที่ดีและสม่ำเสมอ แต่อย่างไรก็ตามอาคารที่มีอายุมากย่อมจะเสื่อมโทรมชำรุดเสียหายเป็นธรรมดาโลก การบำรุงรักษาซ่อมแซมอาคารจึงต้องมีควบคู่กับการใช้งาน ยิ่งอาคารที่มีอายุมากยิ่งต้องซ่อมแซมบำรุงรักษามาก กล่าวโดยคร่าวๆ ได้ว่า อาคารใหม่ๆ ที่มีคุณภาพตามมาตรฐานที่ควรเป็นใน 5 ปีแรก มักไม่ใคร่มีความชำรุดเสื่อมโทรมมาก ยกเว้นแต่อาคารที่มีปัญหา ฐานรากไม่แข็งแรงจึงจะเกิดรอยร้าวอย่างมากในผนัง หรือเกิดการวิบัติพังทลายได้ในช่วงนี้ ในช่วงอายุ 5-10 ปี อาคารเริ่มจะมีความชำรุดจากอุปกรณ์ที่ใช้ประจำวัน อาทิเช่น หลอดไฟ ก๊อกน้ำ ลูกบิดประตู เป็นต้น ในช่วงอายุ 10-20 ปี ระบบประกอบของอาคารอาจเริ่มมีปัญหา อาทิเช่น หลังคาอาคารอาจมีน้ำรั่วซึม ท่อน้ำประปาอาจรั่ว ท่อระบายเริ่มอุดตัน ผนังอิฐก่อฉาบปูนอาจเริ่มมีรอยแตกร้าวเล็กๆ และผนังส่วนที่เปียกชื้นเป็นประจำเริ่มจะมีร่องรอยการก่อนที่ผิวได้ สำหรับอาคารที่มีอายุเกิน 20 ปี ความชำรุดเสื่อมโทรมเริ่มจะมีมากขึ้น แม้กระทั่งโครงสร้างของอาคารก็อาจเริ่มมีปัญหาได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณภาพการก่อสร้างอาคารตั้งแต่เริ่มต้น
โดยหลักการแล้ว หากเจ้าของอาคารหมั่นดูแลบำรุงรักษา อาคารอาจใช้งานได้ถึง 50 ปี โดยมีการบูรณะซ่อมแซมใหญ่เพียง 1-2 ครั้ง สำหรับในประเทศที่เจริญแล้ว อาคารอาจมีอายุใช้งานถึง 100 ปี หรือมากกว่านั้น แต่เขาก็มีการดูแลปรับปรุงเปลี่ยนระบบให้ทันสมัยเสมอ แต่สำหรับในประเทศไทยเนื่องจากเราไม่ค่อยได้ควบคุมคุณภาพในขณะก่อสร้าง ผู้เขียนมีความเห็นว่าอายุโครงสร้างของอาคารส่วนใหญ่น่าจะอยู่ที่ประมาณ 50 ปีเท่านั้น
1.2 ขนาดของรอยร้าว
ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจเสียก่อนว่า รอยร้าวในคอนกรีตที่จะกล่าวถึงต่อไป หมายถึง รอยร้าวที่เกิดขึ้นในเนื้อคอนกรีตจริงๆ ไม่ใช่รอยร้าวที่ผิวปูนฉาบ เพราะปกติที่ผิวหน้าของคานและเสาจะมีปูนทรายฉาบพอกอยู่ ซึ่งมีความหนาตั้งแต่ประมาณครึ่งเซนติเมตร ถึง 2 หรือ 3 เซนติเมตร ปูนทรายฉาบนั้นมีเพื่อกลบแต่งผิวคอนกรีตให้เนียนเรียบสวย ฉะนั้นปูนทรายจึงมีความแข็งแรงไม่มากนัก และอาจเกิดการแตกร้าวหรือหลุดร่อนออกจากเนื้อคอนกรีตได้ หลังจากการใช้งานหรือโดนความร้อนสลับกับความเย็นหลายๆ ปี ฉะนั้นถ้าพบรอยร้าวในคานและเสา ก็อย่าเพิ่งตกใจ ขอให้สกัดชั้นปูนทราย เพื่อลอกออกมาให้เห็นเนื้อคอนกรีตจริงๆ เสียก่อนแล้วจึงดูอีกครั้งว่า รอยร้าวนั้นมีอยู่ในเนื้อคอนกรีตจริงหรือไม่ นอกจากนี้ขนาดของรอยร้าวจะต้องมีขนาดรอยแยกกว้างกว่า 0.5 มิลลิเมตร หรือสามารถสอดไส้ดินสอกดขนาด 0.5 เข้าไปในรอยแรกได้ ส่วนลักษณะและความยาวของรอยร้าวจะเป็นไปตามชนิดของรอยร้าว ดังจะกล่าวถึงต่อไป
รอยร้าวในคานที่ปรากฏให้เห็น จะมีรูปร่างได้ต่างๆ นานา เราสามารถแบ่งตามสาเหตุหลักของการแตกร้าวได้เป็นสองกลุ่มใหญ่ๆ คือ รอยร้าวเนื่องจากคานไม่สามารถรับแรงได้ และอีกประเภทเป็นรอยร้าวเนื่องจากคุณภาพการก่อสร้างไม่ดี หรือเกิดการกัดกร่อน
2. รอยร้าวที่คานคอนกรีต
2.1 รอยร้าวในคานเนื่องจากคานไม่สามารถรับแรงได้
รอยร้าวนี้อาจเกิดเนื่องจากมีน้ำหนักบรรทุก หรือมีแรงเกิดขึ้นมากกว่าความสามารถในการรับแรงของคาน การแตกร้าวของคานประเภทนี้อาจทำให้เกิดการวิบัติพังทลายของโครงสร้างได้ ซึ่งจำแนกตามสาเหตุได้ดังนี้
2.1.1 รอยร้าวเนื่องจากการทรุดตัวต่างระดับของเสาหรือฐานราก
รูปที่ 1 รอยร้าวเนื่องจากการทรุดตัวต่างระดับของเสาหรือฐานราก
(โดยเสาด้านขวามือทรุดตัวมากกว่า)
2.1.2 รอยร้าวเนื่องจากแรงดัดที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกเกิน
รูปที่ 2 รอยร้าวเนื่องจากแรงดัดที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกเกิน
2.1.3 รอยร้าวเนื่องจากแรงเฉือนที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกเกิน
รูปที่ 3 รอยร้าวเนื่องจากแรงเฉือนที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกเกิน
2.1.4 รอยร้าวเนื่องจากแรงบิด
รูปที่ 4 รอยร้าวเนื่องจากแรงบิด
2.2 รอยร้าวในคานเนื่องจากคุณภาพการก่อสร้างหรือการกัดกร่อน
คุณภาพการก่อสร้างที่ไม่ดีอาจจะทำให้อายุโครงสร้างสั้นลง และเกิดรอยร้าวได้หลากหลายประเภท แต่โครงสร้างมักจะไม่พังทลายหรือวิบัติในเวลาอันรวดเร็ว อาจใช้เวลาหลายปีกว่าจะเกิดความเสียหายอย่างแท้จริง รอยร้าวประเภทนี้มักพบในอาคาร ซึ่งควบคุมการก่อสร้างไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาคารในบริเวณแถบชายฝั่งทะเลจะพบมากขึ้น อันเนื่องจากไอน้ำเค็มจากทะเลจะทำให้คอนกรีตเสื่อมคุณภาพเร็วขึ้น และเหล็กก็เป็นสนิมเร็วขึ้นเช่นกัน
2.2.1 รอยร้าวเนื่องจากเหล็กเสริมเป็นสนิม
รูปที่ 5 รอยร้าวเนื่องจากเหล็กเป็นสนิม
3. รอยแตกร้าวที่เสา
เสาเป็นโครงสร้างส่วนที่สำคัญมากของอาคาร เพราะเป็นส่วนที่รองรับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร เพื่อถ่ายลงสู่ฐานราก หรือพื้นดิน ถ้าเสาอาคารรับน้ำหนักเกินขีดความสามารถจะเกิดการพังทลายอย่างรวดเร็ว โดยมีสัญญาณเตือนภัยน้อยมาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง เสาจะเกิดรอยร้าวให้เห็นแล้วก็พังทลายในเวลาอันรวดเร็วจนอาจจะเตรียมตัวหนีไม่ทัน ฉะนั้นถ้าพบรอยร้าวในเสาก็ไม่ควรนิ่งนอนใจ ควรย้ายออกจากอาคารนั้นและหาวิศวกรผู้เชี่ยวชาญมาดูแล โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าอาคารหลังนั้นมีการก่อสร้างต่อเติมเพิ่มจำนวนชั้น
ด้วยเหตุที่เสาเป็นโครงสร้างที่สำคัญและมีสัญญาณเตือนภัยน้อยก่อนการวิบัติ ในทางวิศวกรรมจึงออกแบบให้เสามีส่วนเผื่อความปลอดภัย (Factor of Safety) ค่อนข้างสูง ทำให้คนทั่วไปคิดว่าอาคารห้องแถว 2-4 ชั้น สามารถต่อเติมเพิ่มชั้นได้ โดยไม่อันตรายหรือมีอันตรายน้อยกว่าการต่อเติมเพิ่มชั้นในตึกสูงๆ เช่น ตึก 10 ชั้น 20 ชั้น แต่ความเป็นจริงแล้วการต่อเติมเพิ่มชั้นในห้องแถวเตี้ยๆ ขนาด 2-3 ชั้น จะอันตรายมากกว่า ยกตัวอย่างเช่น ห้องแถว 2 ชั้น ต่อเติมเป็น 3 ชั้น เท่ากับเป็นการบังคับให้เสาต้องรับน้ำหนักเพิ่มขึ้นอีก 50% ในขณะที่การต่อเติมเพิ่ม 1 ชั้น ในตึก 10 ชั้น จะเพิ่มน้ำหนักในเสาเพียง 10% เท่านั้น
ตึกถล่มหลายๆ ครั้งในเมืองไทย มีสาเหตุหลักมาจากการที่เสาไม่สามารถรับน้ำหนักอาคารทั้งหมดได้ ดูๆ ก็น่าเศร้าใจเพราะเสาเป็นเทคโนโลยีการก่อสร้างที่เก่าแก่มากและเป็น เทคโนโลยีที่มนุษย์คิดค้นประดิษฐ์ขึ้นมา ตั้งแต่ยุคก่อนพุทธศักราช หรือคริสต์ศักราชเสียอีก สังเกตได้จากวิหาร ปราสาทโบราณเก่าแก่อายุหลายพันปีหลายแห่ง ส่วนของหลังคา หรือคาน หรือพื้นอาจจะพังทลายไปจนเกือบหมด แต่จะยังคงเห็นเพียงแต่เสาที่ยังยืนต้นเด่นเป็นสง่าให้เราชื่นชมอยู่เสมอเป็น หลักฐานบ่งบอกถึงความใหญ่โตมโหฬารของปราสาทวิหาร เสาอาคารจึงเป็นส่วนสุดท้ายที่จะพังทลาย
เสาเป็นสิ่งก่อสร้างที่ใช้เทคโนโลยีพื้นฐานที่สุด เราสามารถใช้วัสดุเกือบทุกชนิดทำเป็นเสาได้ทั้งสิ้นตั้งแต่ไม้ อิฐ และแม้กระทั่งหิน คนโบราณได้ตัดหินเอามาวางซ้อนๆ กันก็ใช้เป็นเสาได้ ดังที่เห็นในปราสาทหินทั่วไป รอยร้าวในเสาที่อาจพบเห็นได้ก่อนการวิบัติทั้งหลายของเสา สามารถจำแนกตามสาเหตุหลักๆ ได้ดังนี้ อนึ่งเสาที่เกิดการแตกร้าวจริงอาจเกิดจากสาเหตุเดียวหรือหลายๆ สาเหตุรวมกันได้
3.1 รอยร้าวเนื่องจากการรับน้ำหนักไม่ไหว
รูปที่ 6 รอยปริแตกจะเริ่มเกิดเป็นคู่ๆ ที่ขอบคนละด้านของเสา
รูปที่ 7 การวิบัติของเสากลมและเสาสี่เหลี่ยม จะเกิดขึ้นทันทีหลังจากคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมกะเทาะออกตามรูปนี้
3.2 รอยร้าวเนื่องจากเหล็กเป็นสนิม
รูปที่ 8 รอยร้าวเนื่องจากเหล็กเป็นสนิม
รูปที่ 9 รอยร้าวเนื่องจากเหล็กเป็นสนิม
4. รอยแตกร้าวที่พื้น
รอยแตกร้าวที่พื้นมักจะพบเห็นได้ง่ายและทำให้เจ้าของอาคารกังวลมากว่าอาคารของตนเอง จะทรุดพังทลายหรือไม่ โดยความเป็นจริงรอยแตกร้าวจำนวนมากเป็นเพียงรอยแตกร้าวที่ผิวของวัสดุปูพื้น หรือวัสดุตกแต่งพื้น บทความนี้จะอธิบายถึงชนิดของรอยแตกร้าวที่พื้น ขอเน้นว่าเฉพาะพื้นที่เป็นลักษณะโครงสร้างเท่านั้น กล่าวคือ เป็นพื้นซึ่งมีคานรองรับไม่รวมถึงพื้นซึ่งวางบนดิน เช่น พื้นที่จอดรถ หรือพื้นอาคารชั้นล่าง ซึ่งโดยส่วนมากจะเป็นพื้นวางบนดินไม่มีโครงสร้างคาน หรือเสาเข็มรองรับอยู่ ซึ่งการเกิดรอยแตกในพื้นวางบนดินเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติอยู่แล้ว
4.1 รอยร้าวที่ใต้ท้องพื้น
รอยร้าวที่เกิดใต้ท้องพื้นมักเป็นรอยร้าวที่บ่งบอกถึงความไม่มั่นคงแข็งแรง ของพื้นซึ่งรอยร้าวจะแตกต่างกันตามชนิดของพื้น รอยร้าวประเภทนี้สังเกตได้ง่ายเพราะอยู่ใต้ท้องพื้นซึ่งเป็นจุดที่เห็นได้ง่าย ยกเว้นกรณีที่มีฝ้าเพดานปิดไว้
รอยร้าวสำคัญที่บ่งบอกเป็นสัญญาณว่าพื้นเริ่มรับน้ำหนักไม่ไหวมีดังนี้
4.1.1 พื้นคอนกรีตหล่อในที่
หากพื้นคอนกรีตหล่อในที่รับน้ำหนักมากจนเกินขีดความสามารถ ก่อนจะเกิดการวิบัติจะมีรอยร้าวเตือนภัยที่บริเวณใต้ท้องพื้นเป็นรอยแตก เป็นทางยาวบริเวณตอนกลางของพื้น
4.1.2 พื้นแผ่นคอนกรีตอัดแรงสำเร็จรูปท้องเรียบ
กรณีที่พื้นชนิดที่รับน้ำหนักเกินขีดความสามารถ จะเกิดรอยร้าวที่บริเวณกึ่งกลางใต้ท้องพื้นเป็นแนวขวางกับแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูป
4.2 รอยร้าวที่ผิวบนของพื้น
โดยหลักวิศวกรรมแล้ว เมื่อพื้นรับน้ำหนักไม่ไหวจะเกิดรอยร้าวที่ผิวบนก่อนการเกิดที่ใต้ท้องพื้น แต่เนื่องจากพื้นด้านบนมักมีวัสดุตกแต่งปิดทับ อาทิเช่น กระเบื้อง พรม กระเบื้องยาง หินแกรนิต หินขัดหรือผิวปูนขัดมัน ทำให้มักไม่ใคร่เห็นรอยแตกร้าวเหล่านั้น ประกอบกับผิวด้านบนมีปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายที่อาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ จึงไม่แนะนำให้นำรอยร้าวที่ผิวบนมาเป็นดัชนีตัววัดความมั่นคงแข็งแรงของอาคาร
4.2.1 รอยแตกร้าวทะแยงมุมในพื้นคอนกรีตหล่อในที่
กรณีที่เสาหรือฐานรากมีการทรุดตัวอย่างมาก อาจทำให้พื้นคอนกรีตหล่อในที่มีการแตกร้าวในแนวทะแยงมุม ซึ่งจะพอเห็นได้เฉพาะพื้นซึ่งมีวัสดุปูผิวชนิดแข็ง เช่น ผิวปูนขัดมัน ผิวหินขัด หรือผิวกระเบื้องเซรามิก เป็นต้น
รูปที่ 10 รอยร้าวใต้ท้องพื้นรูปกากบาทในแนวทะแยงมุม (เฉพาะพื้นที่มีด้านกว้างเท่ากับด้านยาว)
รูปที่ 11 รอยร้าวใต้ท้องพื้นบริเวณกึ่งกลาง ขนานกับแนวคานด้านยาว
รูปที่ 12 รอยร้าวหรือรอยสนิมเหล็กที่ใต้ท้องพื้นเป็นตาราง
รูปที่ 13 รอยร้าวที่บริเวณกึ่งกลางใต้ท้องพื้น เป็นแนวขวางกับแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูป
รูปที่ 14 รอยร้าวทะแยงมุมที่ผิวบนของพื้น เนื่องจากการทรุดตัวของเสาหรือฐานราก
