ผลวิจัยด้านวิศวกรรมศาสตร์ชี้ชัด อาคารเรียนของ สพฐ.ในสังกัดกระทรวงศึกษาธิการ 9 จังหวัดภาคเหนือมีความเสี่ยงในการพังทลาย และอันตรายต่อชีวิตนักเรียนสูง จากเหตุการณ์แผ่นดินไหว เหตุทุกอาคารมีจุดอ่อน 3 ประการ จี้รัฐป้องกันก่อนสาย ดีกว่าวัวหายล้อมคอก แนะ 2 วิธีแก้ คือเสริมเสาค้ำยัน หรือเสริมผนังตะแกงเหล็กฉีก คาดใช้งบประมาณไม่เกินอาคารละ 3 ล้าน แต่ถ้าอาคารวิบัติต้องสร้างใหม่ใช้งบกว่า 30 ล้านบาทต่ออาคาร
หลายปีหลังมานี้ได้เกิดภัยธรรมชาติต่างๆ โดยเฉพาะภัยจากแผ่นดินไหว ทำให้ผู้คนเข้าใจมากขึ้นว่าอันตรายจากภัยแผ่นดินไหวแท้จริงแล้วมีความน่ากลัวและเป็นเรื่องใกล้ตัวเพียงใด โดยเฉพาะหลังจากการเกิดเหตุการณ์คลื่นยักษ์สึนามิพัดถล่มภาคใต้ของไทย เมื่อปี 2547....และล่าสุดเมื่อ 23 มิถุนายน 2555 ที่ผ่านมา ก็มีสาเหตุหลักจากภัยแผ่นดินไหว ยิ่งทำให้คนไทยในหลายภาคส่วน ทั้งนักวิชาการ ภาครัฐ และประชาชนทั่วไปหันมาสนใจและตระหนักในด้านการเตรียมตัวป้องกันภัยแผ่นดินไหวมากขึ้น
ทั้งนี้เพราะทุกฝ่ายรู้แล้วว่า โอกาสเกิดแผ่นดินไหวของไทยมีได้ตลอดเวลา เกิดขึ้นเมื่อไรไม่รู้ และเมื่อเกิดขึ้นอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตกับคนหมู่มาก
และเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขึ้น จุดไหนที่เป็นจุดเสี่ยง?
อาคารเรียน สพฐ.แผ่นดินไหวเสี่ยงพังเรียบ!
รองศาสตราจารย์ ดร.ไพบูลย์ ปัญญาคะโป อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม เปิดเผยว่า ที่ผ่านมาได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับ “โครงการลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหวในประเทศไทย (ระยะที่ 2) เรื่องการประเมินระดับความต้านทานแผ่นดินไหวของอาคารในประเทศไทยและการปรับปรุงอาคารให้สามารถต้านทานแผ่นดินไหวในระดับที่เหมาะสม ร่วมกับคณะวิจัยนำโดย รองศาสตราจารย์ ดร.เป็นหนึ่ง วานิชชัย และคณะ
โดยทำการศึกษาอาคารสาธารณะ 4 ประเภท ประกอบด้วย 1. อาคารโรงเรียนในสังกัดกระทรวงศึกษาธิการ (สพฐ.ภาคเหนือ) 2. อาคารหอพักใน กทม. 3. อาคารเรียนในระดับอุดมศึกษา ได้ใช้ตัวอย่างจากอาคารของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 4. อาคารเรียนรวมสังกัด กทม.ซึ่ง รศ.ดร.ไพบูลย์ รับผิดชอบในการศึกษาวิจัย อาคารโรงเรียนในสังกัดกระทรวงศึกษาธิการ สูง 4 ชั้น ใน 9 จังหวัดภาคเหนือ
รองศาสตราจารย์ ดร.ไพบูลย์บอกว่า โอกาสเกิดแผ่นดินไหวในไทยมีมาก โดยเฉพาะในพื้นที่ภาคเหนือของไทย ซึ่งจากการศึกษาเหตุการณ์แผ่นดินไหวในประเทศไต้หวันเมื่อปี 2542 พบว่าจุดหนึ่งที่เป็นจุดเสี่ยงสำคัญคืออาคารโรงเรียนต่างๆ ที่พังทลายลง เมื่อประสบกับเหตุการณ์แผ่นดินไหวในระดับ 6-7 ริกเตอร์ ซึ่งไต้หวันมีลักษณะความเสียหายของอาคารโย้ไปทางด้านยาว ซึ่งคล้ายกับอาคารเรียนในประเทศไทย จึงทำให้สนใจเข้ามาศึกษาว่าอาคารเรียนของไทย
โดยเฉพาะอาคารเรียนของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) สังกัดกระทรวงศึกษาธิการ ในพื้นที่ 9 จังหวัดภาคเหนือซึ่งมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวมากที่สุดจากรอยเลื่อนมีพลัง 2 รอยเลื่อนที่สำคัญคือ รอยเลื่อนแม่ทา ซึ่งอยู่ใกล้จังหวัดเชียงใหม่ ลำพูน ประมาณ 20 กิโลเมตร และรอยเลื่อนเถิน ที่อยู่ใกล้จังหวัดลำปาง ได้แก่ เชียงใหม่ เชียงราย แม่ฮ่องสอน แพร่ น่าน ตาก ลำปาง พะเยา และลำพูน จะสามารถรับและทนกับแรงสั่นสะเทือนในระดับ 6-7 ริกเตอร์ได้หรือไม่
โดยขั้นตอนของการศึกษา ได้นำแผนผังอาคารของ สพฐ. ซึ่งมีการใช้กันทั่วไปทั้งประเทศ 4 แบบ คือแบบอาคาร 1 ชั้น 2 ชั้น 3 ชั้น และ 4 ชั้น มาทำการจำลองการศึกษาโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ใส่แรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นเข้าไปในขนาด 6-7 ริกเตอร์ ในชุดข้อมูล 20 ชุด ทั้งคลื่นทางความยาว และคลื่นทางด้านกว้าง
ผลการศึกษาพบว่า อาคารในรูปแบบการก่อสร้างอาคารเรียนของ สพฐ.ทุกวันนี้มีความเสี่ยงที่จะพังทลายสูงมากหากประสบปัญหาแผ่นดินไหวในขนาด 6-7 ริกเตอร์ โดยไม่ว่าอาคารจะมีกี่ชั้น ก็จะมีโอกาสพังทลายได้เหมือนกันทั้งหมด เพราะเนื่องจากอาคารจะเป็นในรูปแบบเดียวกันคือด้านกว้างแคบ และจะยาวออกไปด้านข้าง และยิ่งอาคารมีระดับ 2 ชั้นขึ้นไปยิ่งพบว่าจะมีปัญหาการพังทลายของอาคารที่เสียหายได้มากขึ้น
สำหรับในด้านความแคบนั้นจะพบอัตราการพังที่น้อยกว่าด้านยาว ซึ่งจะเกิดการพังทลายในรูปแบบของการเอนตัวของเสาได้ แต่หากมีระดับแผ่นดินไหวประมาณ 4-5 ริกเตอร์ก็จะทำให้เห็นการแตกหรือรอยร้าวของผนังอาคาร และเสาได้ ไม่ถึงขนาดพังทลาย แต่รอยร้าวจะสะสมขึ้นอย่างต่อเนื่อง
“เมื่อดูจากค่าเฉลี่ยของผลตอบสนองจากคลื่นแผ่นดินไหวทั้ง 10 ชุด ยังพบว่าโครงสร้างอยู่ในระดับที่ปลอดภัยจากแรงแผ่นดินไหว ยกเว้นหากมีคลื่นแผ่นดินไหวที่มีลักษะการสั่นสะเทือนที่มีความถี่ในช่วงแคบจะส่งผลให้มีพลังงานจากแรงสั่นสะเทือนเข้าสู่โครงสร้างอาคารได้ทันที ทำให้โครงสร้างอาคารมีโอกาสพังทลายสูงมากเช่นกัน”
3 จุดอ่อนอาคารเรียนของ สพฐ.
โดยลักษณะของอาคารที่สูงกว่า 2 ชั้นขึ้นไปนั้น จะมีลักษณะของตัวอาคารชั้นล่างโล่งเพื่อทำเป็นพื้นที่อเนกประสงค์ แต่ในลักษณะของเสาอาคารจะเป็นลักษณะที่เรียกกันในแวดวงวิศวกรรมว่าเป็นลักษณะสูงชะลูด ซึ่งจะมีความอ่อนแอกว่าชั้นอื่นๆ ที่มีกำแพงห้องเรียนประกอบด้วย ลักษณะการพังทลายของอาคารเรียนของ สพฐ.จึงมีโอกาสเกิดขึ้นจากการโย้ของเสาในชั้นที่ 1 ได้มากที่สุด
ทั้งนี้ยังพบว่าในการออกแบบอาคารเรียนของ สพฐ.ยังมีจุดอ่อนทางวิศวกรรมศาสตร์ 3 จุดสำคัญด้วยกัน ได้แก่ เสาในชั้นล่างเกิดการแตกร้าวที่ผิวคอนกรีต เหล็กเสริมเกิดการครากที่ปลายเสาชั้นล่าง เหล็กเสริมของเสามีการเคลื่อนหลุดที่การต่อทาบเหล็กบริเวณรอยต่อระหว่างหัวเสาและคาน และเสาชั้นล่างมีโอกาสเกิดการวิบัติแบบชั้นอ่อนทั้งตามแนวยาวและแนวขวางของอาคาร
“จุดแรกเป็นเรื่องของเสารอยต่อตรงคานที่เสาจะมีความยาวประมาณ 10 เมตร แต่เนื่องจากอาคารสูงกว่า 10 เมตรจึงต้องมีการนำเสามาต่อกัน แต่จุดที่ต่อเสาเป็นช่วงของข้อต่อพอดี ซึ่งเมื่อเกิดแผ่นดินไหวจะมีการสั่นและทำให้ส่วนนี้ปริแตก อีกจุดหนึ่งในส่วนของรอยต่อด้านซ้ายของอาคารก็จะพบระยะฝังยังไม่ได้มาตรฐาน และจุดสุดท้ายในส่วนของเหล็กเปราะที่หุ้มคานความจริงถ้าออกแบบรับแผ่นดินไหวจะต้องมีระยะฉีกอยู่ในระยะ 1 ใน 4 ของความลึก แต่พบว่ามีการสร้างในระดับ 1 ใน 2 ของความลึกเท่านั้น ซึ่งทุกจุดเป็นจุดเสี่ยงหมด”
2 วิธีแก้ด้วยการเสริมพลังอาคาร
จากสาเหตุนี้ทำให้มีการทำงานวิจัยเพื่อศึกษาหาวิธีที่จะเสริมอาคารเพื่อทำให้อาคารเรียนของ สพฐ.สามารถต้านแรงแผ่นดินไหวได้มากขึ้น ในการศึกษา 2 ระดับคือการศึกษาในเฟส 2 และเฟส 3
การศึกษาในเฟส 2 นั้น รองศาสตราจารย์ ดร.ไพบูลย์กล่าวว่า เป็นการศึกษาโดยการหาวิธีเสริมกำลังอาคารโดยไม่ต้องสร้างอาคารเรียนใหม่ขึ้นมา แต่ใช้โครงค้ำยันเหล็กเข้าเสริมทั้ง 4 ชั้น หรือที่เรียกว่า BRB พบโอกาสเกิดการพังทลายของอาคารเรียนหากเกิดแผ่นดินไหวระดับ 6-7 ริกเตอร์จะไม่เกิดขึ้นเลย
“ค่าการเคลื่อนไหวที่สัมพัทธ์ลดลงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ค่าการหมุนตัวของปลายเสามีค่าไม่เกินระดับที่ยอมให้ ไม่เกิดการวิบัติแบบชั้นอ่อน และความเสียหายในระดับองค์อาคารจะไม่เกิดขึ้น”
แต่เนื่องจากเสาค้ำยันนั้นจะเป็นลักษณะค้ำยันตัวอาคารเป็นแนวทแยงมุมเป็นตัว X จะทำให้เกิดปัญหากีดขวางการใช้งานอาคารเรียน โดยเฉพาะในอาคารเรียนชั้น 1 ที่ใช้เป็นพื้นที่อเนกประสงค์ และตัวเสาค้ำยันยังมีราคาสูงมาก อีกทั้งภาพลักษณ์ภายนอกจะดูไม่สวยงาม จึงสนใจศึกษาในเฟสที่ 3 ซึ่งขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการศึกษา
โดยในเฟส 3 เป็นการศึกษาเรื่องการเสริมกำลังผนังอิฐก่อเพื่อต้านทานแรงแผ่นดินไหวด้วยเฟอโรซีเมนต์ (FRP) หรือตะแกรงเหล็กฉีกซึ่งมีราคาถูกกว่า และไม่กีดขวางการใช้งานอาคารเรียน
“ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าการใช้เสาค้ำยัน น้ำหนักเบากว่า เนื้อเหล็กน้อยกว่า ลักษณะใช้คานเก่า แล้วเสริมผนังเข้าไป”
จี้รัฐป้องกันดีกว่าวัวหายล้อมคอก
อย่างไรก็ดี ได้มีการศึกษาเปรียบเทียบถึงงบประมาณในการปรับปรุงอาคารตามแนวทางแก้ไขตามเฟส 2 และ 3 พบว่า โรงเรียนของ สพฐ.ที่เป็นอาคาร 4 ชั้น จะมีความกว้างประมาณ 10 เมตร ยาว 56 เมตรนั้น เฉลี่ยแต่ละอาคารจะมีพื้นที่ประมาณ 2,240 ตารางเมตร
เมื่อคิดจากค่าก่อสร้างในราคาประเมินต่ำสุดที่ 12,000 บาทต่อตารางเมตร ดังนั้น การก่อสร้างใหม่จะต้องใช้งบประมาณ 26.88 ล้านบาท ไม่รวมค่าอื่นๆ ซึ่งหากอาคารเรียนของ สพฐ.เฉพาะในพื้นที่ภาคเหนือมีทั้งหมด 500 อาคารเรียน รัฐบาลจะต้องใช้งบในการก่อสร้างใหม่สูงถึง 13,440 ล้านบาท
แต่หากใช้วิธีเสริมอาคารโดยการใช้เสาค้ำยันนั้นจะใช้เงินต่อ 1 อาคารประมาณ 2-3 ล้านบาทและหากใช้วิธีการเสริมผนังด้วยเหล็กฉีกก็จะมีค่าก่อสร้างอยู่ที่ประมาณ 1-2 ล้านบาทต่ออาคารเท่านั้น หรือใช้งบประมาณ ประมาณ 1,000 ล้านบาทเท่านั้น
ทั้งนี้ การวิบัติของอาคารนั้นจะไม่เกิดขึ้นจากการประสบปัญหาแผ่นดินไหวในระดับสูงกว่า 6 ริกเตอร์เท่านั้น แต่หากมีแผ่นดินไหวในระดับต่ำกว่าแต่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง อาคารเรียนต่างๆ ก็มีโอกาสที่จะวิบัติจากรอยร้าวที่เกิดขึ้นทีละนิดๆ ได้เช่นกัน
“ปัญหาคือตอนนี้รัฐบาลไทยโดยกระทรวงศึกษายังไม่ได้สนใจเรื่องของการป้องกันรักษาตัวอาคารก่อนเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งโดยความจริงแล้วโอกาสเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทยมีมาก และควรจะทำการป้องกันก่อนเกิดปัญหา จะดีกว่าพอเกิดปัญหาแล้วค่อยมาตื่นตัวในการป้องกัน ซึ่งหากปล่อยให้ถึงวันนั้นรัฐบาลไทยอาจจะต้องใช้เงินในการก่อสร้างอาคารขึ้นมาใหม่มากกว่าการเริ่มเสริมกำลังของอาคารตั้งแต่ในขณะนี้ซึ่งจะดีกว่า”
รองศาสตราจารย์ ดร.ไพบูลย์ กล่าวว่า อาคารเรียนที่พังทลายนั้น อาจจะต้องใช้งบประมาณในการสร้างใหม่จำนวนมากก็จริง แต่ก็ยังไม่เท่าชีวิตของเด็กนักเรียน โดยเฉพาะเด็กนักเรียนในภาคเหนือที่เป็นพื้นที่เสี่ยงการเกิดแผ่นดินไหวมากกว่าพื้นที่อื่นๆ
หากถึงขั้นสูญเสียชีวิตของเด็กจำนวนมากแล้ว ค่าความเสียหายทางเศรษฐกิจอาจวัดความเสียหายจริงไม่ได้เสี้ยวกระผีก กันไว้ก่อนแก้ อย่างไรก็ย่อมดีกว่า “วัวหายแล้วค่อยมาล้อมคอก”!
อย่างไรก็ดี จากรายงานของสำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหว พบว่าในปีนี้ 2555มีเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้านจนถึงวันที่ 3 ธ.ค. 55 และมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นแล้ว 402 ครั้ง โดยเกิดในระดับสูงกว่า 5 ริกเตอร์ทั้งหมด 22 ครั้ง ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในประเทศพม่า
จากงานวิจัยพบด้วยว่า แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นที่มีผลต่ออาคารเรียนของ สพฐ.แล้ว ยังมีผลต่ออาคารโรงพยาบาล หรือหน่วยราชการที่มีโครงสร้างอาคารในลักษณะแนวยาวเช่นเดียวกันด้วย
