โครงสร้างเหล็กในอาคารสูง Monokote Z-156 ช่วยเพิ่มเวลาทนไฟเมื่อเกิดเพลิงไหม้

โครงสร้างเหล็กในอาคารสูง Monokote Z-156 ช่วยเพิ่มเวลาทนไฟเมื่อเกิดเพลิงไหม้

อาคารสูงที่ใช้เหล็กเป็นโครงสร้างหลักมีข้อดีเรื่องความแข็งแรง น้ำหนักโครงสร้าง และความรวดเร็วในการก่อสร้าง แต่สิ่งหนึ่งที่ต้องวางแผนตั้งแต่ช่วงออกแบบคือ การป้องกันโครงสร้างเหล็กเมื่อเกิดเพลิงไหม้ เพราะแม้ตัวเหล็กจะไม่ได้ติดไฟเหมือนวัสดุเชื้อเพลิงทั่วไป แต่เมื่อได้รับความร้อนสูงอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติด้านกำลังรับแรงของเหล็กจะลดลง ซึ่งอาจกระทบเสา คาน และความมั่นคงของโครงสร้างโดยรวม

สำหรับอาคารสูง เรื่องนี้ยิ่งมีความสำคัญ เพราะการอพยพคน การเข้าถึงของเจ้าหน้าที่ดับเพลิง และการควบคุมสถานการณ์อาจต้องใช้เวลามากกว่าอาคารขนาดเล็ก ระบบป้องกันไฟให้โครงสร้างจึงมีหน้าที่ช่วย ชะลอการเพิ่มอุณหภูมิของเหล็ก เพื่อให้โครงสร้างรักษาความสามารถในการรับน้ำหนักตามช่วงเวลาที่ออกแบบไว้

MONOKOTE® Z-156 เป็นวัสดุพ่นกันไฟชนิด Ultra High Density Cementitious Fireproofing จาก GCP Applied Technologies พัฒนาสำหรับงาน Commercial, Industrial และ Specialty Fireproofing โดยเป็นวัสดุ Portland cement-based แบบผสมสำเร็จจากโรงงาน เติมน้ำที่หน้างานแล้วพ่นตรงลงบน Structural Steel เช่น เสาและคาน และสามารถให้ Fire Resistance ได้สูงสุดถึง 4 ชั่วโมง ตามระบบ Fireproofing ที่ผ่านการออกแบบและทดสอบ

ทำไมโครงสร้างเหล็กในอาคารสูงต้องมีระบบกันไฟ?

เมื่อเกิดเพลิงไหม้ อุณหภูมิภายในพื้นที่สามารถเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ความร้อนจะถ่ายเทเข้าสู่เสาและคานเหล็ก หากเหล็กร้อนขึ้นต่อเนื่อง ความแข็งแรงและความสามารถในการรับน้ำหนักจะลดลง

ดังนั้นเป้าหมายของวัสดุ Fireproofing จึงไม่ใช่การทำให้เหล็ก “ไม่มีวันเสียหาย” แต่เป็นการสร้างชั้นฉนวนป้องกันความร้อนขึ้นมารอบโครงสร้าง เพื่อชะลอการเพิ่มอุณหภูมิของเหล็ก

สำหรับอาคารสูง เวลาที่เพิ่มขึ้นมีความสำคัญต่อหลายเรื่อง เช่น

• การอพยพผู้ใช้อาคาร
• การทำงานของระบบดับเพลิง
• การเข้าควบคุมเหตุของเจ้าหน้าที่
• การรักษาเส้นทางหนีไฟ
• การช่วยให้โครงสร้างหลักคงความสามารถรับน้ำหนักตามช่วงเวลาที่ออกแบบ

GCP ระบุว่า MONOKOTE เป็นระบบ Fireproofing สำหรับอาคารโครงเหล็ก และมีการใช้งานในอาคารสูงรวมถึงโครงสร้างพื้นฐานที่มีความสำคัญ

Monokote Z-156 คืออะไร?

Monokote Z-156 เป็นวัสดุพ่นกันไฟโครงสร้างประเภท Cementitious Fireproofing หรือวัสดุกันไฟฐานซีเมนต์ความหนาแน่นสูงพิเศษ

ตัววัสดุถูกผสมสำเร็จมาจากโรงงาน ผู้ติดตั้งจึงไม่ต้องชั่งส่วนประกอบหลายชนิดในไซต์ก่อสร้าง เพียงเติมน้ำตามระบบที่กำหนด ผสมด้วยเครื่องที่เหมาะกับ Cementitious Fireproofing แล้วสูบไปยังหัวพ่น

GCP ระบุว่า Monokote Z-156 สามารถ Spray Applied Directly to Structural Steel เช่น

• Steel Columns
• Steel Beams

และออกแบบมาให้รองรับ Fire Resistance ได้สูงสุดถึง 4 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับ Tested Assembly และรายละเอียดของโครงสร้าง

Monokote Z-156 ช่วยเพิ่มเวลาทนไฟอย่างไร?

สร้างชั้นป้องกันความร้อนรอบเหล็ก

เมื่อ Monokote Z-156 ถูกพ่นหุ้มเสาหรือคาน วัสดุจะกลายเป็นชั้น Cementitious Fireproofing รอบโครงสร้าง ทำหน้าที่ชะลอการถ่ายเทความร้อนจากเพลิงเข้าสู่เนื้อเหล็ก

จึงช่วยให้เหล็กใช้เวลานานขึ้นกว่าจะเพิ่มอุณหภูมิถึงระดับที่ส่งผลต่อสมรรถนะของโครงสร้าง

ทำ Fire Rating ได้ตามระบบที่ออกแบบ

ข้อมูลผลิตภัณฑ์ระบุว่าสามารถให้ Fire Resistance ได้สูงสุดถึง 4 ชั่วโมง แต่คำว่า 4 ชั่วโมงไม่ได้หมายความว่าพ่น Monokote Z-156 ความหนาใดก็ได้แล้วจะได้ 4 ชั่วโมงทันที

ค่าทนไฟจริงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น

• รูปทรงหน้าตัดเหล็ก
• ขนาดเสาและคาน
• Section Factor
• ความหนาของวัสดุพ่น
• รูปแบบการหุ้ม
• Fire Rating ที่โครงการต้องการ
• Tested Assembly หรือ UL Design ที่อ้างอิง

GCP มีฐานข้อมูล UL Designs และตารางความหนาสำหรับองค์ประกอบโครงสร้างหลายประเภท จึงต้องเลือก Design ให้ตรงกับโครงสร้างจริง ไม่ควรใช้ความหนาเดียวกันทุกเสาและคานโดยประมาณเอง

อาคารสูงเหมาะกับ Monokote Z-156 ตรงไหน?

เสาเหล็ก

เสาเป็นองค์ประกอบหลักที่ถ่ายน้ำหนักลงสู่ฐานราก หากเสาสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนักจากความร้อนย่อมส่งผลต่อส่วนอื่นของอาคารด้วย

การพ่น Fireproofing รอบเสาจึงเป็นส่วนสำคัญของ Passive Fire Protection ในอาคารโครงเหล็ก

คานเหล็ก

คานรับน้ำหนักจากพื้นและถ่ายแรงไปยังเสา เมื่อเกิดความร้อนสูง คานสามารถเกิดการโก่งตัวและสูญเสียกำลังได้ การป้องกันความร้อนจึงต้องทำตาม Fire Rating ของระบบพื้นและโครงสร้างที่ออกแบบไว้

พื้นที่จอดรถของอาคารสูง

Monokote Z-156 ถูกระบุว่าเหมาะกับพื้นที่ที่ต้องการ Superior Durability เช่น Parking Garages จึงน่าสนใจสำหรับอาคารสูงที่มีชั้นจอดรถหลายระดับและต้องการ Fireproofing ที่รับสภาพการใช้งานหนักได้ดี

ห้องเครื่องและพื้นที่งานระบบ

อาคารสูงมักมี Mechanical Room, Electrical Room และพื้นที่งานระบบจำนวนมาก ซึ่งต้องออกแบบ Passive Fire Protection ให้สัมพันธ์กับข้อกำหนดด้านอัคคีภัยของอาคาร

จุดเด่นของ Monokote Z-156 สำหรับงานโครงสร้างเหล็ก

เป็นวัสดุ Ultra High Density

Monokote Z-156 ถูกจัดอยู่ในกลุ่ม Ultra High Density Cementitious Fireproofing จึงมีความแข็งแรงและความทนทานสูงกว่าวัสดุพ่นกันไฟที่ออกแบบมาเพื่องานเบาบางประเภท

เหมาะกับจุดที่มีโอกาสได้รับแรงกระแทกจากการใช้งาน การบำรุงรักษา หรือสภาพแวดล้อมที่หนักกว่าอาคารสำนักงานทั่วไป

Factory Pre-Mixed

วัสดุถูกผสมสัดส่วนมาจากโรงงานแล้ว ช่วยลดความคลาดเคลื่อนจากการชั่งวัตถุดิบหลายชนิดหน้างาน เพียงเติมน้ำและผสมด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสมก่อนพ่น

ใช้กับพื้นที่ที่ต้องการความทนทานสูง

GCP ระบุการใช้งาน Monokote Z-156 ในพื้นที่อย่าง Parking Garage และสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดด้านความทนทานสูง รวมถึง Clean Room ที่ต้องคำนึงถึง Particle Emissions และ Off-Gassing

สามารถแต่งลักษณะผิวได้

หลังพ่นสามารถแต่งด้วยเกรียงเพื่อให้ได้ผิวแบบ Lightly Textured ตามลักษณะงาน ซึ่งมีประโยชน์กับบริเวณที่วัสดุ Fireproofing ถูกเปิดให้มองเห็น

ก่อนพ่น Monokote Z-156 ต้องตรวจผิวเหล็กอะไรบ้าง?

คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ดีเพียงอย่างเดียวไม่พอ หากเตรียมพื้นผิวไม่ถูกต้องก็อาจเกิดปัญหาการยึดเกาะได้

GCP ระบุว่าเหล็กที่จะรับ Monokote Z-156 ควรปราศจากสิ่งที่รบกวนการยึดเกาะ เช่น

• น้ำมัน
• จาระบี
• Rolling Compound ส่วนเกิน
• Lubricant
• Loose Mill Scale
• สนิมส่วนเกิน
• Primer ที่ไม่เข้ากัน
• Lockdown Agent
• สิ่งปนเปื้อนอื่นที่ลดการยึดเกาะ

ก่อนเริ่มพ่นจึงควรมีการตรวจรับพื้นผิวเหล็กก่อนทุกครั้ง

เหล็กมี Primer อยู่แล้วพ่นทับได้เลยไหม?

ไม่ควรสรุปว่าพ่นได้ทุก Primer

GCP ระบุว่า หากโครงสร้างเหล็กมีสีหรือ Primer อยู่แล้ว ต้องตรวจว่าระบบนั้นได้รับการทดสอบตาม Fire Resistance Assembly ที่เกี่ยวข้องหรือไม่ และสถาปนิกหรือผู้ออกแบบโครงการควรตรวจสอบความเหมาะสมของ Painted/Primed Steel ก่อนรับ Fireproofing

ดังนั้นควรตรวจ

• ชนิด Primer
• Compatibility กับ Monokote
• Adhesion
• Tested Assembly
• Fire Rating ที่ต้องการ

ก่อนเริ่มงานจริง

ความหนา Monokote Z-156 ควรพ่นเท่าไร?

ไม่มีตัวเลขเดียวสำหรับทุกโครงการ

ความหนาที่ต้องใช้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ เช่น เสาหรือคาน ขนาดหน้าตัด และ Fire Rating ที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่น เสาเหล็กหน้าตัดหนึ่งกับคานอีกขนาดหนึ่ง อาจต้องใช้ความหนาของ Fireproofing ไม่เท่ากัน แม้จะต้องการ Fire Rating เท่ากัน

จึงควรอ้างอิง

• UL Design
• Approved Tested Assembly
• Thickness Chart
• แบบ Fireproofing ของโครงการ

GCP มีรายการ UL Designs และ Thickness Resources สำหรับเสาและองค์ประกอบโครงสร้างเพื่อใช้กำหนดระบบให้เหมาะสมกับงานจริง

ขั้นตอนพ่น Monokote Z-156 โดยสรุป

1. ตรวจแบบ Fireproofing ของอาคาร
2. ตรวจ Fire Rating ของเสาและคานแต่ละประเภท
3. เลือก Tested Assembly หรือ UL Design
4. คำนวณความหนาที่ต้องการ
5. ตรวจผิว Structural Steel
6. ทำความสะอาดน้ำมัน สนิมหลวม และสิ่งปนเปื้อน
7. ตรวจ Primer และ Compatibility
8. ป้องกันพื้นที่รอบบริเวณพ่น
9. ผสม Monokote Z-156 ด้วยเครื่องผสมที่เหมาะสม
10. เติมน้ำตามข้อกำหนด
11. Pump และ Spray วัสดุบนโครงสร้าง
12. ควบคุมความหนาตามแบบ
13. ตรวจจุดบางและพื้นที่ที่พ่นไม่ต่อเนื่อง
14. ซ่อมจุดที่ความหนาไม่ถึง
15. ตรวจความหนาและคุณภาพก่อนรับงาน

พ่นเสร็จแล้วต้องตรวจอะไร?

การตรวจงาน Fireproofing ไม่ควรดูแค่ว่า “พ่นครบหรือยัง” เพราะสิ่งสำคัญคือวัสดุต้องได้ความหนาและการยึดเกาะตามระบบที่กำหนด

ควรตรวจอย่างน้อย

• ความหนาของ Fireproofing
• ความต่อเนื่องของวัสดุ
• จุดแตกร้าว
• จุดหลุดร่อน
• จุดที่วัสดุบางเกินไป
• การยึดเกาะกับพื้นผิว
• เสาและคานที่ถูกงานระบบเจาะภายหลัง

โดยเฉพาะอาคารสูงที่มีงาน MEP จำนวนมาก หากติดตั้งท่อ Cable Tray หรืออุปกรณ์เพิ่มเติมภายหลัง อาจมีการกระแทกหรือเอา Fireproofing ออกบางส่วน จุดเหล่านั้นต้องได้รับการซ่อมกลับตามระบบเดิม

Monokote Z-156 ต่างจากสี Intumescent อย่างไร?

ทั้งสองระบบมีเป้าหมายช่วยเพิ่ม Fire Resistance ของโครงสร้างเหล็ก แต่เหมาะกับหน้างานและข้อกำหนดด้านสถาปัตยกรรมต่างกัน

Monokote Z-156 ทำให้อาคารสูงไม่เกิดความเสียหายจากไฟไหม้เลยหรือไม่?

ไม่ใช่

Monokote Z-156 เป็น Passive Fire Protection มีหน้าที่ช่วยชะลอความร้อนเข้าสู่ Structural Steel และช่วยให้องค์ประกอบโครงสร้างมี Fire Resistance ตามระบบที่ออกแบบ

ไม่ได้หมายความว่า

• อาคารจะไม่เกิดเพลิงไหม้
• เหล็กจะไม่ร้อนเลย
• โครงสร้างจะไม่มีความเสียหาย
• สามารถใช้แทน Sprinkler ได้
• สามารถใช้แทน Fire Alarm ได้

ระบบป้องกันอัคคีภัยของอาคารสูงต้องประกอบด้วยหลายส่วนร่วมกัน เช่น Fireproofing, Fire Compartment, Sprinkler, Fire Alarm, Smoke Control, Emergency Exit และระบบอื่นตามกฎหมายและแบบของอาคาร

ข้อผิดพลาดที่ทำให้ Fire Rating ไม่เป็นไปตามที่ออกแบบ

• ใช้ความหนาเดียวกันกับทุกหน้าตัดเหล็ก
• ไม่อ้างอิง Tested Assembly
• พ่นบางกว่าค่าที่กำหนด
• พ่นบนเหล็กมีคราบน้ำมัน
• Primer ไม่ Compatible
• ไม่ตรวจความหนาหลังพ่น
• วัสดุมีจุดหลุดร่อน
• งานระบบเจาะ Fireproofing แล้วไม่ซ่อม
• ใช้วัสดุอื่นซ่อมแทนโดยไม่ได้ตรวจ Compatibility
• ไม่ตรวจสภาพ Fireproofing หลังงานก่อสร้างส่วนอื่นเสร็จ

สรุป: อาคารสูงที่ใช้โครงสร้างเหล็ก Monokote Z-156 ช่วยเพิ่มเวลาทนไฟได้เมื่อออกแบบระบบถูกต้อง

MONOKOTE Z-156 เป็นวัสดุ Ultra High Density Cementitious Fireproofing แบบ Portland cement-based สำหรับงาน Commercial, Industrial และ Specialty Fireproofing สามารถพ่นโดยตรงบนเสาและคานเหล็ก และให้ Fire Resistance ได้สูงสุดถึง 4 ชั่วโมง ตาม Tested Assembly และรายละเอียดระบบที่กำหนด

สำหรับอาคารสูง ประโยชน์สำคัญคือการสร้างชั้นป้องกันความร้อนรอบ Structural Steel เพื่อชะลอการเพิ่มอุณหภูมิของเหล็กและช่วยให้องค์ประกอบอย่างเสาและคานสามารถรักษาความสามารถในการรับน้ำหนักตามช่วงเวลาที่ระบบ Fireproofing ได้รับการออกแบบไว้

GCP ยังระบุ MONOKOTE เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ Fireproofing สำหรับอาคารโครงเหล็ก รวมถึง Skyscrapers และโครงสร้างสำคัญ โดย Z-156 เหมาะกับงานที่ต้องการความทนทานสูง เช่น Parking Garage และสภาพแวดล้อมเฉพาะทางบางประเภท

อย่างไรก็ตาม ตัวเลข “สูงสุด 4 ชั่วโมง” ไม่ควรถูกนำไปใช้เป็นค่ารับประกันของทุกเสาและทุกคาน เพราะ Fire Rating จริงต้องอ้างอิง UL Design หรือ Tested Assembly, รูปทรงหน้าตัดเหล็ก และความหนาของ Monokote ที่กำหนดไว้สำหรับองค์ประกอบนั้น ๆ

ถ้าเป็น โครงสร้างเหล็กในอาคารสูงที่ต้องการเพิ่มเวลาทนไฟเมื่อเกิดเพลิงไหม้ Monokote Z-156 จึงเป็นหนึ่งในระบบ Cementitious Fireproofing ที่เหมาะ โดยต้องเริ่มตั้งแต่เลือก Fire Rating ตรวจ Primer เตรียมพื้นผิว กำหนดความหนา และตรวจงานหลังพ่นอย่างครบถ้วน เพื่อให้ระบบ Passive Fire Protection ทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้

หากคุณกำลังมองหา เคมีภัณฑ์งานก่อสร้างและโซลูชันงานกันซึม/ซ่อมแซมโครงสร้างคุณภาพ ติดต่อสอบถาม ขอคำปรึกษา และสั่งซื้อได้ที่ Line @passawarn หรือโทร 02-552-6468 / อีเมล sales@passawarn.com เลือกชมสินค้าและบริการได้ที่ เว็บไซต์ psw-chemical.com เปลี่ยนงานก่อสร้างของคุณให้ “แข็งแรง ปลอดภัย และได้มาตรฐาน” ด้วยบริการจาก บริษัท ภัศวาลย์ จำกัด (PSW Chemical) วันนี้!

อ่านบทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ กันซึม ที่นี่!