เทคโนโลยีความปลอดภัย ด้านอัคคีภัยในอาคาร

คอลัมน์ เปิดมุมมอง

โดย ดร.สรัสไชย องค์ประเสริฐ, รพี ปาริฉัตรกานนท์ ทีมกรุ๊ป

เหตุการณ์เพลิงไหม้ในอาคารขนาดใหญ่ ไม่ใช่เพิ่งเกิดขึ้นครั้งแรก และอาจจะไม่ใช่ครั้งสุดท้าย ซึ่งไม่ว่าจะเกิดจากสาเหตุใด ล้วนเป็นอันตรายที่ก่อให้เกิดความเสียหายทั้งต่อทรัพย์สินและชีวิต ปัจจุบันเทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทสำคัญทั้งการนำมาใช้เพื่อความสะดวกสบาย และพัฒนานำไปใช้ในด้านต่าง ๆ รวมถึงความปลอดภัยในอาคาร โดยการเข้ามามีบทบาทในวงการก่อสร้างและบริหารจัดการอาคาร เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนของการออกแบบไปจนถึงการก่อสร้าง การวางแผนงาน ข้อมูลต่าง ๆ ทุกระบบของอาคาร ไปจนถึงการดูแลและบำรุงรักษาภายหลังจากที่อาคารนั้นสร้างเสร็จ

เทคโนโลยีที่นำมาประยุกต์ใช้กับความปลอดภัยของอาคารมีหลายชนิด สามารถนำมาลดความสูญเสียที่เกิดจากอุบัติเหตุเพลิงไหม้ได้ เช่น การสร้างแบบจำลองทั้งตัวอาคาร การจำลองสถานการณ์เพลิงไหม้ การจำลองสถานการณ์อพยพหนีไฟ ซึ่งจะทำให้เจ้าของอาคารและหรือผู้ดูแลได้รู้จักอาคารของตนเอง รู้ว่าควรบริหารจัดการอย่างไรเมื่อเกิดกรณีเพลิงไหม้ เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถนำมาใช้ได้จริงด้วยราคาที่เหมาะสม และมีหน่วยงานรัฐของไทยบางแห่งได้นำไปใช้จริงบ้างแล้ว

แบบจำลองสารสนเทศอาคาร (BIM : building information modeling) เป็นการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของตัวอาคาร ซึ่งประกอบไปด้วยข้อมูลด้านวัสดุศาสตร์ และข้อมูลด้านเลขาคณิตของตัวอาคาร เช่น ความกว้างของทางเดิน ความกว้างของประตูแต่ละบาน ลักษณะเส้นทางสัญจร และตำแหน่งของประตูหนีไฟ ซึ่งนำมาตรวจสอบระดับความยากง่ายที่ผู้อพยพจะต้องทำความเข้าใจเส้นทางการหนีไฟในเวลาที่จำกัด

นอกจากนี้ยังแสดงส่วนข้อมูลทางวัสดุศาสตร์จะแสดงคุณสมบัติของวัสดุและอุปกรณ์ในอาคาร ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสี่ยงของตำแหน่งและขนาดของต้นเพลิง เส้นทางและขนาดของไฟที่สามารถลุกลามได้ เป็นข้อมูลประกอบถึงแนวทางในการดับไฟ เป็นต้น ซึ่งข้อมูล BIM หากเปรียบกับวงการแพทย์ก็ใกล้เคียงกับผลการสแกน MRI ที่แพทย์นำไปใช้ในการวินิจฉัยและรักษาให้กับผู้ป่วย ดังนั้นข้อมูลจาก BIM ก็จะช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถวางแผนการรับมืออัคคีภัย และวางแผนการอพยพหนีไฟได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

แบบจำลองกลศาสตร์การไหล (CFD : computational fluid dynamics) คือแบบจำลองที่นำมาใช้ในการคาดการณ์ผลที่เกิดจากอัคคีภัย อันได้แก่ ความแตกต่างและการแพร่ของอุณหภูมิ การไหลของควันไฟ ก๊าซพิษ (CO, CO2) ว่ามีการลุกลามไปในทิศทางใด ในเวลาประมาณเท่าไร ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญที่ช่วยให้ทราบถึงความรุนแรงของอัคคีภัยที่จะเกิดขึ้น และเวลาที่มีสำหรับการอพยพผู้คนออกจากพื้นที่อาคาร

พื้นฐานของการคำนวณมาจากข้อมูลแบบจำลอง BIM ทั้งด้านต้นเพลิง เชื้อเพลิง ความทนไฟ ลักษณะของช่องเปิดหรือปล่อง ในอาคารแต่ละแห่งนั้นสามารถทำแบบจำลองต้นเพลิงได้หลายสถานการณ์ เช่น จากที่จอดรถ จากร้านอาหารปิ้งย่าง ห้องครัว โกดัง โรงภาพยนตร์

แบบจำลองการอพยพ (evacuation simulation) คือแบบจำลองการเคลื่อนที่ของกลุ่มคน ที่นำมาใช้คาดการณ์พฤติกรรมและเวลาในการอพยพออกจากในอาคารไปยังจุดปลอดภัย สามารถตรวจสอบจุดที่เป็นคอขวดของการอพยพ การกระจายตัวหรือการกระจุกตัวของผู้อพยพ โดยใช้พื้นฐานจากแบบจำลอง BIM ที่มีขนาดของส่วนประกอบอาคารที่ถูกต้อง ทั้งขนาดห้อง บันได ทางเดิน ทำให้การคาดการณ์มีความแม่นยำยิ่งขึ้น

แบบจำลองด้านจราจร (traffic simulation) คือ แบบจำลองการจราจรบนถนน ในหลายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเขตเมือง จะพบว่าการจราจรที่ติดขัดและสิ่งกีดขวางบนถนน หรือแม้แต่ยานพาหนะของผู้ใช้บริการที่พยายามอพยพออกจากอาคาร อาจเป็นอุปสรรคในการส่งเจ้าหน้าที่และอุปกรณ์เข้าไปคลี่คลายสถานการณ์ การศึกษาจากแบบจำลองสามารถนำมาช่วยในการวางแผนการเดินทางของรถดับเพลิง และรถพยาบาลเข้าออกพื้นที่ได้

ที่ผ่านมาการคำนวณและการวิเคราะห์เกี่ยวกับอัคคีภัยส่วนใหญ่ทำโดยใช้โปรแกรมการคำนวณทั่วไป เช่น การสร้างสูตรโดยใช้ spreadsheet หรือคำนวณบนกระดาษ แบบแปลนที่นำมาใช้มักอยู่ในรูปแบบ 2 มิติ ซึ่งมีข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับอัคคีภัยค่อนข้างจำกัดและอาจตกหล่น ผลที่รับได้คือตัวเลขค่าทางวิศวกรรมและสิ่งที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากมุมมองและความเข้าใจของผู้เชี่ยวชาญแต่ละคน ซึ่งบางครั้งเมื่อเกิดเหตุการณ์จริงก็ไม่ได้เป็นไปตามที่คาดคิดไว้ ดังนั้นการสร้างแบบจำลองจึงเป็นการตรวจสอบสมมุติฐานที่มีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถปรับแก้จุดอ่อนและออกแบบอาคารให้มีความปลอดภัยมากขึ้น

ความสูญเสียจากอัคคีภัย อาจไม่ได้เกิดจากความร้อนสูงหรือการสำลักควันเท่านั้น แต่เป็นความสูญเสียที่เกิดระหว่างการอพยพ เช่น หกล้ม ถูกเหยียบ ตกบันได ด้วยความเร่งรีบและความกลัว ทำให้เกิดความโกลาหล แต่ในหลักทางวิศวกรรมนั้น การอพยพคนให้ได้มากที่สุดและเร็วที่สุด คือการเดินออกมาอย่างเป็นระเบียบ

นอกจากนี้ ในเหตุการณ์อัคคีภัยบางครั้งพบว่า มีประชาชนจำนวนมากห่วงรถยนต์และพยายามเอารถของตนออกจากที่จอดรถ ซึ่งเมื่อผู้อพยพหลายคนคิดอย่างนี้พร้อมกัน จะส่งผลทำให้การจราจรในอาคารจอดรถติดขัด ซึ่งอาจจะเกิดอันตรายได้ แสดงให้เห็นว่าประชาชนส่วนหนึ่งยังขาดความรู้ความเข้าใจในการอพยพหนีภัย

ดังนั้นจุดประสงค์หลักในการป้องกันไม่เพียงมุ่งเน้นในด้านการดับไฟ แต่ยังมีเรื่องของเส้นทางเพื่อใช้ในการอพยพ การตรวจหาจุดอ่อนของอาคาร ป้องกันไม่ให้ควันและไฟลุกลามหรือแพร่กระจาย ดังนั้นการนำเทคโนโลยีดังกล่าวข้างต้นมาใช้ในเรื่องอพยพหนีไฟจะช่วยลดความสูญเสียได้