บทที่ 1¸šท...2 1.2 ว ตถ ประสงค โครงงานน ม ว ตถ ประสงค เพ อศ กษาและประเม นความเส

1

บทท 1

บทน ำ

1.1 ควำมเปนมำและควำมส ำคญของโครงงำน

การเกดฟาผาเปนเรองทอยเหนอการควบคมของมนษย ดงนนจงจ าเปนตองมระบบปองกนฟาผาอาคารทสมบรณ ซงประกอบดวยระบบปองกนฟาผาภายนอก และระบบปองกนฟาผาภายในระบบปองกนฟาผาภายนอกประกอบดวยตวน าลอฟา ตวน าลงดน และรากสายดน ทเหนกนทวไป ระบบปองกนฟาผาภายนอกนมไวเพอปองกนไมใหเกดเพลงไหมอาคารเนองจากฟาผา แตไมไดมไวเพอปองกนอปกรณไฟฟาทมอยภายในอาคารไมใหเกดความเสยหายเนองจากฟาผา ระบบปองกนฟาผาภายในประกอบดวยการตอลงดนทสมบรณ การประสานใหศกยเทากนของระบบตางๆไมวาจะเปนระบบไฟฟา สอสาร ทอน า ทอกาซ นอกจากนระบบปองกนฟาผาภายในยงรวมถงการตดตงอปกรณปองกนเสรจ (Surge Protection Devices) ทใชส าหรบปองกนอปกรณไฟฟาในอาคาร

มาตรฐานการปองกนฟาผา ของวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ(วสท.) [1 - 2] ไดก าหนดการประเมนความเสยง เพอใชเปนขอมลในการบรหารจดการระบบปองกนภยอาคารและผใชอาคาร ซงจากการสบคนขอมลพบวาในตางประเทศไดมการด าเนนการประเมนความเสยงของอาคารจากระบบปองกนฟาผา ตามมาตรฐาน IEC (IEC 62305-2: Risk management) [3] และมผท าวจยเพอพฒนาซอฟตแวรชวยในการประเมนความเสยง [4] รวมทงวเคราะหความเสยงของระบบปองกนฟาผาสถานไฟฟาจากแผงเซลสแสงอาทตย [5]

ผจดท าโครงงานจงมความสนใจทจะศกษาวเคราะหและประเมนความเสยงระบบปองกนฟาผาทงภายในและภายนอกอาคารเพอความปลอดภย ตอสงปลกสราง โดยออกแบบ และพฒนาซอฟตแวร Simplified IEC Risk Assessment Calculator (SIRAC) ซงยงมขอจ ากดในการใชงาน ใหสามารถรองรบการวเคราะหความเสยงของระบบปองกนฟาผาอาคาร ในประเทศไทยไดอยางถกตองตอไป

2

1.2 วตถประสงค

โครงงานน มวตถประสงคเพอศกษาและประเมนความเสยงของระบบปองกนฟาผาของอาคารภายในมหาวทยาลย ศรปทม โดยอางองมาตรฐาน วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ (วสท. EIT 2008-53) เรอง มาตรฐานการปองกนฟาผา ภาคท 2 การบรหารความเสยง พ.ศ.2553 และหาแนวทาง การแกไขผลกระทบทท าใหเกดความเสยงโดยมรายละเอยดดงตอไปน

(1) ศกษาการเกดฟาผาและผลกระทบตออาคาร และผใชอาคาร (2) ศกษาการประเมนความเสยงของอาคารเรยนในมหาวทยาลยศรปทมเพอน าขอมลไป ออกแบบซอฟตแวรการประเมนความเสยงของสงปลกสรางจากฟาผา

(3) จดท าซอฟแวรเพอการวเคราะหและประเมนความเสยงของสงปลกสรางจากฟาผา (4) สรปการประเมนความเสยหายของสงปลกสรางจากฟาผา

1.3 ขอบเขตของโครงกำร

ขอบเขตของการคนควาพฒนาใหโครงงานมดงตอไปน (1) ตรวจสอบระบบปองกนฟาผาอาคารมหาวทยาลยศรปทม (2) พฒนาซอฟตแวรส าหรบวเคราะหและประเมนความเสยงของสงปลกสราง ระบบอาคาร

และผใชอาคาร (3) วเคราะหและประเมนความเสยงระบบปองกนฟาผาตออาคาร ระบบอาคาร และบคคลผใช

อาคาร

3

1.4 ประโยชนของโครงงำน

ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการท าโครงงานในครงนไดแก (1) นกศกษามความรความสามารถในการประเมนความเสยงของระบบปองกนฟาผาได

(2) นกศกษามความรความสามารถในการตรวจสอบระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารได (3) นกศกษามความรความสามารถในการตรวจสอบระบบปองกนฟาผาภายในอาคารได (4) นกศกษามความรความสามารถในการน าซอฟตแวรมาจ าลองการประเมนความเสยงไดจรง (5) มหาวทยาลยไดรรบทราบเรองความเสยงจากการเกดฟาผาของอาคารเรยน

4

บทท 2

ทฤษฏและหลกกำรทเกยวของ ในการประเมนความเสยงระบบปองกนฟาผาส าหรบอาคารจ าเปนตองรทฤษฏและหลกการทเกยวของเบองตน ไดแก การเกดฟาผา ระบบปองกนฟาผาส าหรบสงปลกสราง และการบรหาร ความเสยง เพอน าทฤษฏไปใชในการประกอบการตดสนใจการหาคาพารามเตอรตางๆ ทเกยวของไดอยางมประสทธภาพ ดงตอไปน

2.1 กำรเกดฟำผำ ฟาผาเปนปรากฎการณทางธรรมชาต ซงเปนการดสชารจกระแสสง ตามเสนทางฟาผาในชวงเวลาสนๆ โดยเกดขนได 4 ลกษณะคอ (1) การเกดดสชารจในกอนเมฆ (Intra cloud) (2) การเกดดสชารจระหวางกอนเมฆกบพนดน (Cloud to ground) (3) การเกดดสชารจระหวางกอนเมฆทแรงดนไฟฟาตางกน (Cloud to cloud) (4) การเกดดสชารจระหวางกอนเมฆกบอากาศ (Cloud to air)

2.2 อนตรำยจำกฟำผำ อนตรายทเกดจากฟาผาเราสามรถจ าแนกไดเปน 4 แบบดงน

(1) ฟาผาโดยตรง (Direct strikes) เมอคนถกผาโดยตรง รางกายของคนจะเปนเสนทางทกระแสไฟฟาไหลผานลงสพนดนและท าใหเกดแรงดนไฟฟาตกครอมรางกายเปนเหตใหเกดการเผาไหมของรางกายได

(2) ฟาผาดานขาง (Side flash) โดยธรรมชาตแลวฟาจะลงสงทสงเดนกวาสงอนทงนเนองจากฟาผาลงตนไม กระแสไฟฟาไหลลงมาตามตนไมลงสดนนนท าใหตนไมมศกยไฟฟาสงเพยงพอทจะท า

5

ใหเกดการเบรกดาวนผานชองวางอากาศระหวางตนไมกบคน สวนใหญจะเปนทบรเวณศรษะซงเปนลกษณะของฟาผาดานขางไปสคน

(3) แรงดนไฟฟาชวงกาว (Step voltage) เมอกระแสไฟฟาไหลลงสพนดน แพรกระจายออกไปในดนซงมความตานทานจะท าใหเกดความตางศกยระหวางจดบนพนดน โดยทจดสองจดนนมระยะหางเทากบชวงกาวของคนหรอสตว จะเกดความตางศกยระหวางเทาซายกบเทาขวาในขณะกาว เปนสาเหตทท าใหสตวมความรสกไวตอแรงดนไฟฟาชวงกาวมากกวามนษย เนองจากสตวมชวงขากวาง ประกอบกบมขนาดรางกายใหญโตกวามนษยจงท าใหมความตานทานของรางกายต า

(4) แรงดนไฟฟาสมผส (Touch voltage) หมายถง ความตางศกยระหวางโลหะตวน า หรอโครงสรางทน ากระแสไหลผานลงไปสดน ทคนหรอสตวจะมโอกาสสมผสถงกบดนทยนอย

2.3 ระบบปองกนฟำผำภำยนอก

การปองกนฟาผาภายนอก คอการปองกนความเสยหายอนเกดจากฟาผาโดยตรงสอาคารซง อาจเปนเหตใหเกดไฟไหม, อาคารแตกราวอนเนองจากพลงงานความรอนจากฟาผาวธการปองกนสามารถท าไดโดยใชการตดตงระบบปองกนฟาผา เชน เสาลอฟาเพอใหฟาผาลงไปทจดทตองการแลวกระจายกระแสฟาผาลงดนอยางปลอดภยซงยอมตองอาศยการตดตงระบบรากสายดนทดดวยเชนกน ซงประกอบดวย

2.3.1 ระบบตวน ำลอฟำ

วตถประสงคในการออกแบบตวน าลอฟาทถกตอง คอ เพอลดโอกาสของล าฟาผาททะลบรเวณปองกน อาจจะประกอบรวมกนของสงตาง ๆ ดงตอไปน

(1) แทงตวน า (Rods) เรยกวา หลกลอฟาหรอเสาลอฟา มลกษณะเปนหลก หรอเสาโลหะทตดตงมความสงเหนออาคาร หรอตดตงบนสวนทสงทสดของอาคารเพอใหมพนทปองกนกวาง เหมาะส าหรบอาคารทมลกษณะไมซบซอน ทปลายเสาลอฟามกจะท าใหมรปรางแหลมคมเพอเพมความเขมของสนามไฟฟา เพอชวยเพมประสทธภาพในการลอฟาใหสงขนนนเอง

6

(2) สายตวน าขง (Stretch wires) โดยปกตจะใชสายโลหะทมความแขงแรงสง เชน สายเหลกชบสงกะสปองกนสนม หรอสายทองแดง สายตวน านจะขงอยกบเสาลอฟาชวยใหความสามารถในการปองกนดขน มพนทปองกนมากขนกวาการใชเสาลอฟาอยางเดยว

(3) ตวน าแบบตาขาย (Meshed conductor) เปนการใชสายตวน าตดตงบนสวนทสงของอาคาร เปนรปตาขาย ขนาดของตาขายก าหนดตามระดบปองกน เมอตดตงเสรจแลวจงเหมอนกบมตาขายครอบอยบนอาคาร การตดตงนอาจวางตดกบอาคารเลยหรออาจมตวรองรบเพอยกใหสงเหนอพนอาคาร ในการออกแบบการจดวางต าแหนงตวน าลอฟา ม 3 วธ โดยจะใชแบบ อสระ หรอรวมกนกได ดงน (1) วธมมปองกน (Protective angle) เปนวธทก าหนดมมส าหรบการปองกนไวแลว ซงมลกษณะพนทของการปองกนจะเปนรปทรงกรวย จะปลอดภยจากฟาผา มมปองกนจะแปรผนตามระดบการปองกนและความสงของตวน าลอฟา วธมมปองกนนเหมาะสมทจะใชกบสงปลกสรางอยางงายหรอสวนเลกๆ ของสงปลกสรางขนาดใหญ และมมปองกนนจะใชไดกบตวน าลอฟาแบบแทงตวน า และแบบตวน าขงเทานน (2) วธทรงกลมกลง (Rolling sphere) วธนใชทรงกลมเหมอนลกบอลทมรศมตามทก าหนดตามตารางท 2.1 กลงไปบนสวนของอาคาร ในการออกแบบจงตองตดตง ระบบปองกนฟาผาชนดทเปนหลกลอฟา หรอสายตวน าขงเสยกอน และกลงลกบอล สวนใดของอาคารทผวของลกบอลสมผสจะถอวาเปนสวนทไมไดรบการปองกน (3) วธตาขาย (Mesh size) วธนเปนการใชตวน าลอฟาแนวราบขงบนสวนของอาคาร สวนทสงทสด การตดตงทดจะตองตดตงตวน าแนวราบโดยรอบอาคาร

7

ตารางท 2.1 การจดวางต าแหนงตวน าลอฟาตามระดบการปองกน

วธการปองกน ระดบการปองกน

กระแสคายอด (kA)

รศมทรงกลมกลง (m)

ขนาดตาขาย (m)

มมปองกน (α)

1 2.9 20 5 × 5 ดจากรปดานลาง 2 5.4 30 10 × 10

3 10.1 45 15 × 15 4 15.7 60 20 × 20

2.3.2 ระบบตวน ำลงดน

ท าหนาทน ากระแสฟาผาจากตวน าลอฟาลงในพนดน การตดตงตวน าลงดนตองพยายามจดใหมเสนทางไหลของกระแสหลายชด ใหมความยาวของเสนทางทกระแสไหลสนทสด และตรงทสด และควรท าการประสานศกยเทากนน ควรท าททกๆระยะสงไมเกน 20 เมตร ระบบตวน าลงดนแบงการตดตงออกเปน 2 แบบ คอ (1) ระบบตวน าลงดนแบบแยกอสระ หมายถง ตวน าลงดนทเดนลงมาตามผนงอาคาร โดยเดนบนวสดทเปนฉนวน เชน อฐ ไม เปนตน และไมมการเชอมตอกบสวนทเปนตวน าของอาคารและเมอเดนถงดนจะมการเชอมตอตวน าลงดนนเขาดวยกนทระดบพนดนเทานน

(2) ระบบตวน าลงดนแบบไมอสระ หมายถง สงปลกสรางทมตวน าจ านวนมาก โดยปกตจะฝงในผนงหรอก าแพงและในหลงคาของอาคาร โดยเฉพาะอาคารทมโครงสรางเปนเหลกหรอคอนกรตเสรมเหลก ตวน าลงดนจะตอเขาสงปลกสรางสวนทเปนตวน าหลายจด ท าใหสวนทเปนตวน าของอาคารท าหนาทเปนตวน าลงดนดวย ลกษณะนจะเปนการประสานศกยใหเทากนและเมอเกดฟาผาจะสามารถลดแรงดนไฟฟาและลดการเหนยวน าของคลนแมเหลกไฟฟาภายในอาคารได

2.3.3 ระบบรำกสำยดน

มวตถประสงคเพอกระจายกระแสฟาผาลงดน โดยไมเกดกระแสไฟฟาเกนจนเปนอนตราย ระบบรากสายดนอาจมลกษณะหลายแบบตามความเหมาะสม คอ แบบวงแหวน แบบแนวดง แบบรศม

8

และแบบรากฐาน (ใชฐานของอาคารเปนหลกดน) รากสายดนแบบแผน หรอแบบตะแกรงเปนทางเลอกหนงของการวางระบบรากสายดน ซงหวขอส าคญของระบบรากสายดน คอ ตองมความตานทานการตอลงดนต าทสด และมความยาวนอยสดของตวน ารากสายดนจะขนอยกบระดบปองกนทมความตานทานจ าเพาะของดนตางๆกน

2.4 ระบบปองกนฟำผำภำยใน ระบบปองกนฟาผาภายในนนไวส าหรบปองกนกระแสฟาผาทไหลผานเขามา ซงโดยความจรงแลวจดประสงคของการปองกนฟาผาภายนอกอาคารนน เพอปองกนความเสยหายทางกลกบอาคารหรอสงปลกสรางจากฟาผา แตไมสามารถปองกนความเสยหายใหกบอปกรณทอยภายในอาคารเนองจากเสรจได และอปกรณปองกนตางๆ ในระบบเชน เซอรกตเบรกเกอร รเลยตางๆ ไมสามารถทจะท าการปองกนไดเชนเดยวกน ดงนนการปองกนการช ารดของอปกรณดงกลาวควรตองมระบบปองกนฟาผาภายในอาคาร ซงประกอบดวย (1) อปกรณปองกนแรงดนไฟฟาเกน ( Surge Protection Device : SPD ) (2) มการตอประสานศกยไฟฟาเทา กบ การก าบง ( Shielding ) (3) มการตอลงดน ( Earthing ) จงจะสามารถปองกนไมใหอปกรณภายในอาคารช ารดเนองจากแรงดนไฟฟาเกนได 2.4.1 อปกรณปองกนแรงดนไฟฟำเกน (Surge Protection Device : SPD) อปกรณปองกนเสรจในอาคารมไวเพอลดหรอขจดกระแสไฟฟาหรอแรงดนไฟฟาเกนชวคร ตามมาตรฐาน IEC และ IEEE มการแบงประเภทของอปกรณปองกนเสรจตามลกษณะการทดสอบ โดยจ าลองคลนอมพลสในรปกระแส และ แรงดนแตกตางกนออกไป (ในทนจะกลาวถงมาตรฐาน IEC เปนสวนใหญ ) ดงเชน มาตรฐาน IEC 61312 - 1 - 1995 [ 6 ] ไดก าหนดยานการปองกนแรงดนเกนไฟฟาจากฟาผา (Lightning Protection Zone : LPZ) ออกเปนสวนตาง ๆ ภายในอาคาร และในแตละยานการปองกนจะมการตอประสานแตละยานการปองกน (ตามภาพท 2.1) เพอการลดทอนของสนามแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic field) และท าใหศกยไฟฟาในแตละยานการปองกนเทากนซง

9

การก าหนดยานการปองกนตาง ๆ จะเปนประโยชนตอการออกแบบ และการเลอกใชอปกรณปองกนเสรจใหเหมาะสมกบขนาดของเสรจทผานเขามา การแบงโซนดงกลาวมรายละเอยดดงน

LPZ 0A คอ โซนทมโอกาสทจะถกฟาผาโดยตรงดงนนจงรบกระแสฟาผาและคลนแมเหลกไฟฟาเตมท

LPZ 0B คอ โซนทไมมโอกาสรบฟาผาโดยตรง แตยงไดรบผลของคลนแมเหลกไฟฟาโดยยงไมมการลดทอนจากผลของแมเหลกไฟฟาดงกลาว

LPZ1 คอ โซนทมการสวตชงของอปกรณภายใน หรอจากการรบกระแสเสรจของการเหนยวน าจากฟาผาเขามาตามสายตวน าไฟฟา และสายสญญาณตาง ๆ และจากสนามแมเหลกไฟฟาเนองจากกระแสฟาผาทเขามาเหนยวน าวงรอบ ทอยในอาคาร เชน วงรอบระหวางระบบไฟฟาและระบบสอสารซงสามารถลดทอนสนามแมเหลกดงกลาว ไดดวยวธการตอประสาน (Bonding) และการก าบง (Shielding) ภายในอาคาร

LPZ2 คอ โซนทมการลดกระแสและสนามแมเหลกไฟฟามากกวาโซนดงกลาวขางตน

ภาพท 2.1 การแบงโซนการปองกนแรงดนเกนจากฟาผา โดยอปกรณปองกนเสรจจะแบงเปน 2 ประเภท ตามลกษณะการใชงาน คอ อปกรณปองกนเสรจทางดาน Power และดาน Communication และแบงตามยานการตดตงใชงานไดเปน 2 ชนด คอ

10

(1) Lightning Current Arrester คณสมบตมความสามารถ Discharge กระแสฟาผาบางสวนทมขนาดพลงงานมากโดยทตวมนเองหรออปกรณปองกนเสรจตวอน ๆ ไมไดรบความเสยหาย ต าแหนงตดตงอยระหวางยาน LPZ OB กบ LPZ 1 จะถกทดสอบดวยกระแสอมพลส 10 / 350 µs (2) Surge Arrester 0020 คณสมบตเพอจ ากดแรงดนไฟฟาเกน เพอไมใหเกนคาทจะท าความเสยหายกบอปกรณในอาคารต าแหนงตดตงจะอยหลงยาน LPZ 1 ลงมาจะถกทดสอบดวยกระแส อมพลส 8 / 20 µs และแรงดนอมพลส 1.2 / 50 µs 2.4.2 กำรตอประสำน (Bonding) มาตรฐาน IEC 61024-1 [ 7 ] กลาวถง การตอประสานเพอลดความตางศกยไฟฟาระหวางชนสวนโลหะและระบบภายในบรเวณทจะปองกนจากฟาผา ในการประสานนน สวนทเปนโลหะจะประสาน (Bond) เขากบแทงตวน าตอประสาน (Bonding Bar) สวนทเปนสายตวน าไฟฟาหรอสายสญญาณสอสารตาง ๆ จะประสานโดยอปกรณปองกนเสรจของแตละโซนปองกน ส าหรบแทงตวน าตอประสานเหลานจะตองเชอมตอกบระบบรากสายดน (Earth termination system ) ภายในอาคาร และระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารดวย

2.4.3 กำรก ำบง (Shielding) สนามแมเหลกไฟฟาทเขามาภายในอาคารจากฟาผาสามารถลดทอนลงไดดวยการก าบงหองหรออาคาร ดวยวธตาขาย (Mesh) เปนการเชอมตอสวนเหลกโครงสรางเขาดวยกนทงพน ผนง เพดาน บางครงอาจเพมเตมลวดตาขายบนหลงคาแลวตอเชอมเขากบระบบการตอลงดน ผลการลดทอนสนามแมเหลกไฟฟาดงกลาวจะมากหรอนอยขนอยกบขนาดความถของตาขาย ถาตาขายมความถมากการลดทอนสนามแมเหลกไฟฟาจะลดเพมขนดวย

(1) การจดเดนสายตวน าและสายสญญาณ การจดการเดนสายทเหมาะสมสามารถลดผลกระทบจากสนามแมเหลกไฟฟาทเขามาภายในอาคารได ซงการเดนสายตวน าไฟฟากบสายสญญาณสอสารของคอมพวเตอรทลกษณะเปน Loop เมอมสนามแมเหลกไฟฟา เขามาท าใหเกดวงรอบการเหนยวน าขนระหวางสายตวน าไฟฟาและสายสญญาณสอสาร ผลท าใหเกดแรงดนไฟฟาเกนเกดขนทสายตวน าไฟฟา และสายสญญาณสอสาร การแกไข ตองพยายามจดการเดนสายตาง ๆ ภายในอาคารไมใหมลกษณะเปน Loop

11

(2) การตอลงดน การตอลงดนของระบบไฟฟา ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร ระบบปองกนฟาผาภายในอาคาร อปกรณตางๆ รวมถงสวนทเปนโลหะทอยภายในอาคาร ระบบการลงตอดน ควรมการเชอมตอถงกน เพอท าใหศกยไฟฟาในระบบเทากนตามหลกการ Equipotentail bonding

2.5 ควำมเสยง ความเสยง หมายถง โอกาสทจะเกดความผดพลาด ความเสยหาย สญเปลาหรอเหตการณทไมพงประสงค ซงอาจเกดขนในอนาคต ส าหรบความเสยงในทนจะกลาวถงนคอ เหตการฟาผาลงอาคาร ซงเราไมสามารถรบรถงเหตการณความรนแรงทจะเกดขนไดอนาคต จงตองมการประเมนความเสยงของอปกรณทตดตงไวทงภายใน และภายนอกอาคารส ารบการปองกนฟาผา ใหมความพรอมในการรบมอกบเหตการณทคาดไมถงในอนาคต โดยองคประกอบความเสยงทจะเอามาใชในการพจารณามทงหมด 3 องคประกอบดวยกน ดงน (1) การประเมนจ านวนเหตการณอนตราย รายป N (2) การประเมนความนาจะเปน PX ทจะเกดความเสยหายตอสงปลกสราง (3) การประเมนปรมาณการสญเสย LX ในสงปลกสราง โดยทง 3 องคประกอบนมรายละเอยดทแตตางกน และตองใชขอมลจรงในการพจารณาความเสยงทจะเกดขนกบสงปลกสราง และผใชบรการสงปลกสรางนนๆ โดยมขนตอนการพจารณาความจ าเปนของการปองกนตามภาพท 2.2

12

ภาพท 2.2 การพจารณาความจ าเปนของการปองกน

ระบสงปลกสรางทจะปองกน

ระบชนดแบบของการสญเสยทสมพนธกบสงปลกสรางหรอระบบสาธารณปโภคทจะปองกน

การสญเสยแตละชนดแบบ : - ระบความเสยงสงสดทยอมรบได RT

- ระบและค านวณองคประกอบความเสยง RX ทเกยวของทงหมด

ค านวณ

R > RT

สงปลกสรางหรอระบบสาธารณปโภคมการ

ปองกนแลวส าหรบการสญเสยชนดแบบน

ตดตงมาตรการปองกนทเหมาะสมใหพอเพยงเพอลดความเสยง R

ไม

ใช

13

2.6 ควำมเสยหำย ความเสยหายเนองจากแหลงก าเนดและชนดของความเสยหายนนสามารถแบงไดเปน 2 ประเภทดงตอไปน 2.6.1 แหลงก ำเนดและชนดของควำมเสยหำยของสงปลกสรำง กระแสฟาผาเปนแหลงก าเนดของความเสยหายซงตองค านงถงสถานการณตางๆทขนอยกบต าแหนงของจดฟาผาสมพนธกบสงปลกสรางทก าลงพจารณา ใชสญลกษณอกษร ดงน

S1 = วาบฟาผาลงสงปลกสราง

S2 = วาบฟาผาใกลสงปลกสราง

S3 = วาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง

S4 = วาบฟาผาใกลระบบสาธาณปโภคทตอกบสงปลกสราง

เมอ

วาบฟาผาลงสงปลกสราง (S1) สามารถท าใหเกดความเสยหาย ได 4 ประการ คอ

(1) ความเสยหายทางกลทนท ไฟไหม และ/หรอ การระเบด เนองจากความรอนจากอารกพลา

สมาฟาผาเองเนองจากกระแสไหลผานความตานทานของตวน า (ตวน าเกดความรอน) หรอ

เนองจากประจท าใหเกดการสกกรอนทางอารก (โลหะหลอมละลาย)

(2) เกดไฟไหม และ/หรอ เกดการจดระเบด โดยประกายซงเกดจากแรงดนเกนทเกดจากการ

คาบเกยวทางความตานทานและความเหนยวน าเนองจากการไหลผานของกระแสฟาผา

บางสวน

(3) การบาดเจบของบคคลเนองจากแรงดนสมผสและแรงดนชวงกาว ซงมผลมาจากการคาบ

เกยวทางความตานทานและความเหนยวน า

(4) ความลมเหลวหรอการท างานผดพลาดของระบบภายในเนองจากอมพลสแมเหลกไฟฟา

จากฟาผา

วาบฟาผาใกลสงปลกสราง (S2) สามารถท าใหเกดความเสยหายได 1 ประการ คอ

14

ความลมเหลวหรอการท างานผดพลาดของระบบภายในเ นองจากอมพล สแมเหลกไฟฟาจากฟาผา วาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง (S3) สามารถท าใหเกดความเสยหายได3 ประการ คอ (1) ไฟไหม และ/หรอ การจดระเบดโดยประกายทเกดจากแรงดนเกนและกระแสฟาผาท สงผานระบบสาธารณปโภคทตออย (2) การบาดเจบของบคคลเนองจากแรงดนสมผสภายในสงปลกสราง ซงมผลมาจากการแส ฟาผาทสงผานระบบสาธารณปโภคทตออย

(3) ความลมเหลวหรอการท างานผดพลาดของระบบภายใน เนองจากแรงดนเกนทปรากฎบน สายทตออยและสงผานเขาสสงปลกสราง

วาบฟาผาใกลระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง (S4) สามารถท าใหเกดความเสยหายได 1 ประการ คอ ความลมเหลวหรอการท างานผดพลาดของระบบภายใน เนองจากแรงดนเกนเหนยวน า บนสายทตออยและสงผานเขาสสงปลกสราง

2.6.2 แหลงก ำเนดและชนดของควำมเสยหำยของระบบสำธำรณปโภค กระแสฟาผาเปนแหลงก าเนดของความเสยหาย ซงตองค านงถงสถานการณตางๆ ทขนอยกบต าแหนงของจดฟาผาสมพนธกบระบบสาธารณปโภคทก าลงพจารณา ดงน

- S1 วาบฟาผาลงสงปลกสรางทตอกบระบบสาธารณปโภค

- S3 วาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง

- S4 วาบฟาผาใกลกบระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง

วาบฟาผาลงสงปลกสรางทตอกบระบบสาธารณปโภค สามารถท าใหเกด - การหลอมละลายของสายโลหะและก าบงของสายเคเบลเนองจากกระแสฟาผาบางสวนไหลเขาสระบบสาธารณปโภค (เปนผลจากความรอนเชงความตานทาน) - การเบรกดาวนของฉนวนของสายและบรภณฑทตออยเนองจากการคาบเกยวทางความตานทาน

15

- การเจาะทะลของปะเกนอโลหะทหนาแปลนของทอ รวมทงปะเกนทขอตอทเปนฉนวน

วาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง สามารถท าใหเกด - ความเสยหายทางกลอยางฉบพลนของสายโลหะหรอทอโลหะ เนองจากความเครยดจากแรง

ทางไฟฟาพลวต หรอความรอนทเกดจากกระแสฟาผา (สายโลหะ ก าบงหรอทอเกดการแตกหก

และ/หรอ หลอมละลาย) และเนองจากความรอนของอารกพลาสมาฟาผาเอง (ท าใหเกดการ

เจาะทะลของเปลอกหมทเปนพลาสตก)

- ความเสยหายทางไฟฟาอยางฉบพลนของสาย (การเบรกดาวนของฉนวน) และบรภณฑทตออย

- การเจาะทะลผานของทอโลหะบางเหนอดนและปะเกนอโลหะทหนาแปลน อาจท าใหเกด

ความเสยหายตอเนอง เชน ไฟไหมและการระเบด ขนอยกบของไหลทขนถาย

วาบฟาผาใกลระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง สามารถท าใหเกด - การเบรกดาวนของฉนวนของสายและบรภณฑทตออย เนองจากการคาบเกยวทางความ

เหนยวน า (แรงดนเกนเหนยวน า)

โดยสรปฟาผาสามารถท าใหเกดความเสยหายพนฐานได 2 ชนดแบบ โดยก าหนดสญลกษณอกษร คอ - D2 = ความเสยหายทางกายภาพ (ไฟไหม การระเบด ความเสยหายทางกล การปลอยสารเคม)

เนองจากผลของความรอนทเกดจากกระแสฟาผา

- D3 = ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกสเนองจากแรงดนเกน

2.7 กำรประเมนองคประกอบควำมเสยงส ำหรบสงปลกสรำง 2.7.1 สมกำรพนฐำนส ำหรบกำรประเมนควำมเสยง

RX = NX × PX × LX

โดยท NX คอ จ านวนของเหตการณอนตรายตอป (ดจากภาคผนวก ก)

16

PX คอ ความนาจะเปนทจะเกดความเสยหายตอสงปลกสราง (ดภาคผนวก ข) LX คอ การสญเสยทตามมา (ดภาคผนวก ค) หมายหต 1 จ านวนของเหตการณอนตราย NX ขนอยกบความหนาแนนวาบฟาผาลงดน (Ng) และคณลกษณะทางกายภาพของวตถทจะปองกน สงทอยโดยรอบและดน หมายเหต 2 ความนาจะเปนทจะเกดความเสยหาย PX ขนอยกบคณลกษณะของวตถทจะปองกน และมาตรการปองกนทจดไว หมายเหต 3 การสญเสยทตามมา LX ขนอยกบการใชงานวตถนนๆ จ านวนของผคนทอย ชนดแบบของระบบสาธารณปโภคทจดไวในทสาธารณะ มลคาของสนคาทไดรบความเสยหาย และมาตรการปองกนทจดไวเพอจ ากดปรมาณการสญเสย 2.7.2 กำรประเมนองคประกอบควำมเสยงเนองจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (S1) การประเมนคาขององคประกอบความเสยงทสมพนธกบวาบฟาผาลงสงปลกสราง ใหใชความสมพนธดงน

- องคประกอบทสมพนธกบการบาดเจบของสงมชวต (D1)

RA= ND × PA × LA

- องคประกอบทสมพนธกบความเสยหายทางกายภาพ (D2)

RB = ND × PB × LB

- องคประกอบทสมพนธกบความลมเหลวของระบบภายใน(D3)

RC = ND × PC × LC

พารามเตอรทใชประเมนองคประกอบความเสยงเหลานแสดงไวในตารางท 2.2

2.7.3 กำรประเมนองคประกอบควำมเสยงเนองจำกวำบฟำผำใกลสงปลกสรำง (S2) การประเมนองคประกอบความเสยงเนองจากวาบฟาผาใกลสงปลกสรางใหใชความสมพนธดงน

- องคประกอบทสมพนธกบความลมเหลวของระบบภายใน (D3)

RM = NM × PM × LM

17


2.7.4 กำรประเมนองคประกอบควำมเสยงเนองจำกวำบฟำผำลงสำยทตออยกบสงปลกสรำง(S3) การประเมนองคประกอบความเสยงเนองจากวาบฟาผาลงสายทตออยกบสงปลกสราง ใหใช

ความสมพนธดงน

- องคประกอบทสมพนธกบการบาดเจบของสงมชวต (D1)

RU = (NL + NDa) × PU × LU

- องคประกอบทสมพนธกบความเสยหายทางกายภาพ (D2)

RV = (NL + NDa) × PV × LV


RW = (NL + NDa) × PW × LW


2.7.5 กำรประเมนองคประกอบควำมเสยงเนองจำกวำบฟำผำใกลสำยทตอเขำกบสงปลกสรำง (S4)

การประเมนองคประกอบความเสยงเนองจากวาบฟาผาใกลสายทตอเขากบสงปลกสราง ใหใช

ความสมพนธดงน


RZ = (NI – NL) × PZ× LZ


18

ตารางท 2.2 พารามเตอรทสมพนธกบการประเมนองคประกอบความเสยงส าหรบสงปลกสราง

สญลกษณ รายการ คาตาม จ ำนวนเฉลยรำยปของเหตกำรณอนตรำยเนองจำกวำบฟำผำ

- ลงสงปลกสราง ND ภาคผนวก ก.2 - ใกลสงปลกสราง NM ภาคผนวก ก.3 - ลงสายทเขาสสงปลกสราง NL ภาคผนวก ก.4 - ใกลสายทเขาสสงปลกสราง NI ภาคผนวก ก.5 - ลงสงปลกสรางทปลายสาย a ของสาย NDa ภาคผนวก ก.6

ควำมนำจะเปนทวำบฟำผำลงสงปลกสรำงจะท ำใหเกด - การบาดเจบของสงมชวต PA ภาคผนวก ข.1 - ความเสยหายทางกายภาพ PB ภาคผนวก ข.2 - ความลมเหลวของระบบภายใน PC ภาคผนวก ข.3

ควำมนำจะเปนทวำบฟำผำใกลสงปลกสรำงทจะท ำใหเกด - ความลมเหลวของระบบภายใน PM ภาคผนวก ข.4

ควำมนำจะเปนทวำบฟำผำลงสำยจะท ำใหเกด - การบาดเจบของสงมชวต PU ภาคผนวก ข.5 - ความเสยหายทางกายภาพ PV ภาคผนวก ข.6 - ความลมเหลวของระบบภายใน PW ภาคผนวก ข.7

ควำมนำจะเปนของวำบฟำผำลงใกลสำยจะท ำใหเกด - ความลมเหลวของระบบภายใน PZ ภาคผนวก ข.8

กำรสญเสยเนองจำก - การบาดเจบของสงมชวต LA =LU=ra × Lt ภาคผนวก ค.2 - ความเสยหายทางกายภาพ LB = LV = rp × rf × hZ ×

Lf

ภาคผนวก ค.2, ค.3, ค.4, ค.5

- ความลมเหลวของระบบภายใน LC = LM = LW = LZ = LO ภาคผนวก ค.3, ค.4, ค.5

19

2.7.6 สรปองคประกอบควำมเสยงในสงปลกสรำง สรปแหลงก าเนดความเสยหายและชนดแบบความเสยหายตามจดทฟาผา แสดงในตารางท 2.3 สวนองคประกอบความเสยงส าหรบสงปลกสรางทมชนดแบบของความเสยหายทแตกตางกนไดรวมไวในตารางท 2.4 โดยแบงตามชนดแบบตางๆ ของความเสยหาย และแหลงก าเนดตางๆ ของความเสยหาย ตารางท 2.3 แหลงก าเนดความเสยหาย และชนดแบบความเสยหายตามจดฟาผา

จดฟาผา แหลงก าเนด ความเสยหาย

สงปลกสราง ระบบสาธารณปโภค ชนดแบบของความเสยหาย ชนดแบบของความเสยหาย

S1 D1 D2 D3

D2 D3

S2 D3

S3 D1 D2 D3

D2 D3

S4 D3 D3

20

ตารางท 2.4 องคประกอบความเสยงส าหรบสงปลกสรางทมชนดแบบของความเสยหายทแตกตางกนเกดจากแหลงก าเนดทแตกตางกน

แหลงก าเนด ความเสยหาย

ความเสยหาย

S1 วาบฟาผาลง

สง ปลกสราง

S2 วาบฟาผาลงใกลสงปลก

สราง

S3 วาบฟาผาลง สาธารณปโภค

ทเขามา


ใกลสาธารณปโภค

ผลความเสยง ตามชนดแบบ ของความ เสยหาย

D1 การบาดเจบของ

สงมชวต

RA = ND × PA

× ra × Lt

RU = (ND + NDa)× PU × ru

× Lt

RS = RA + RU

D2 ความเสยหายทาง

กายภาพ

RB = ND × PB

rp × hz × rf × Lf

RV = (ND + NDa)× PV × rp × hz × rf ×Lo

RF = RB + RV

D3 ความลมเหลวของ ระบบไฟฟาและ อเลกทรอนกส

RC = ND × PC

× Lo

RM = NM × PM

× Lo

RW = (NL + NDa)× PW × Lo

RZ = (NI - NL)× PZ × Lo

RO = RC + RM

+ RW + RZ

ผลความเสยงตาม แหลงก าเนดความ

เสยหาย

RD = RA × RB

× RC

RI = RM + RU + RV + RW + RZ

2.8 กำรค ำนวณคำควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำส ำหรบอำคำร การค านวณหาคาความเสยงของระบบปองกนฟาผาส าหรบอาคารจะจ าแนกตามลกษณะของเหตการการเกดวาบฟาผา ดงตอไปน - ความเสยงทเกดจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง (S1)

- ความเสยงทเกดจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง (S2) - ความเสยงทเกดจากวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทเขามา (S3)

21

- ความเสยงทเกดจากวาบฟาผาลงใกลระบบสาธารณปโภคทเขามา (S4)

2.8.1 กำรค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (S1) 2.8.1.1 กำรบำดเจบของสงมชวตทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (RA) หำไดจำก สมกำร RA = ND × PA × ra × Lt โดยคาพารามเตอรแตละตวสามารถหาไดดงตอไปน ND คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงสงปลก สราง หาจากสมการ ND = Ng × Ad/b × Cd/b × 10-6 เมอ Ng = 0.1 × Td Td คอ วนทมพายฝนฟาคะนองตอป สามารถหาไดจาก isokeraunic map หรอ กรมอตนยมวทยา Ad/b คอ พนทรบฟาของสงปลกสรางหาไดจากสมการ Ad/b = LbWb+6Hb (Lb+Wb) + π(3Hb)

2 Cd/b คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.2)

PA คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดการบาดเจบของ สงมชวตจากแรงดนสมผสและแรงดนชวงกาว (ภาคผนวก ข.1) ra คอ ตวประกอบลดการสญเสยของสงมชวต ขนอยกบชนดของดน (ภาคผนวก ค.2) Lt คอ การสญเสยเนองจากการบาดเจบจากแรงดนสมผสและแรงดนชวงกาว (ภาคผนวก ค.1) 2.8.1.2 ควำมเสยหำยทำงกำยภำพทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (RB) หำไดจำก สมกำร

RB = ND × PB × rp × hZ × rf × Lf โดยคาพารามเตอรแตละตวสามารถหาไดดงตอไปน

22

PB คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดความเสยหาย ทางกายภาพ (ภาคผนวก ข.2) rp คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบ การเตรยมการลดผลทตามมาจากการเกดเพลงไหม (ภาคผนวก ค.3) hz คอ ตวประกอบเพมการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ เมอม อนตรายพเศษ (ภาคผนวก ค.5) rf คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบ ความเสยงตอการเกดเพลงไหมของสงปลกสราง (ภาคผนวก ค.4) Lf คอ การสญเสยการบรการตอสาธารณะทยอมรบได (ภาคผนวก ค.6)

2.8.1.3 ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำ และอเลกทรอนกสทเกดจำกวำบฟำผำลงสง ปลกสรำง (RC) หำไดจำกสมกำร

RC = ND × PC × Lo เมอ PC คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดความลมเหลว ของระบบภายใน (ภาคผนวก ข.3) Lo คอ การสญเสยทางเศรษฐศาสตรสามารถก าหนดในรปของปรมาณสมพทธ ของการสญเสยทเปนไปได (ภาคผนวก ค.7)

2.8.2 กำรหำค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำใกลสงปลกสรำง (S2) 2.8.2.1 ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำและอเลกทรอนกส RM หำไดจำกสมกำร RM = NM × PM × Lo

เมอ NM คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงใกลสง ปลกสราง PM คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงใกลสงปลกสรางจะท าใหเกดความ ลมเหลวของระบบภายใน (ภาคผนวก ข.4)

23

2.8.3 กำรค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงสำธำรณปโภคทเขำมำ (S3)

2.8.3.1 กำรบำดเจบของสงมชวต หำไดจำกสมกำร RU = (NL + NDa)× PU × ru × Lt

เมอ NL คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงสายท เขาสงปลกสรางสามารถประเมนคาจากสมการ

NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6 เมอ Al คอ พนทรบฟาผาของวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค (m

2) (ภาคผนวก ก.3 และรปท ก.5) หาไดจากสมการ Al = (Lc – 3(Ha + Hb) Cd คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของระบบสาธารณปโภค (ภาคผนวก ก.2)

Ct คอตวประกอบการแก กรณมหมอแปลงไฟฟา HV/LV บนระบบสาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง โดยหมอแปลงตงอยระหวางจด ฟาผากบสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.4) ตวประกอบนใชกบสวนของสายทอยตนทางจากหมอแปลงไฟฟาเมอเทยบกบสงปลกสราง

NDa คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงสงปลก สรางทอยปลายสาย “a” ของสาย หาไดจากสมการ

NDa = Ng × Ad/b × Cd/a × Ct × 10-6

เมอ Ad/b คอ พนทรบฟาผาของสงปลกสรางแยกอสระ (m

2) (ภาคผนวก ก.1) Ad/b = LbWb+6Hb (Lb + Wb) + π(3Hb)

2 Cd/a คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.2)

PU คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคจะท าใหเกดการ บาดเจบชองสงมชวต (ภาคผนวก ข.6) ru คอ ตวประกอบลดการสญเสยของชวตมนษย ขนอยกบชนดของพน (ภาคผนวก ค.2)

24

2.8.3.2 ควำมเสยหำยทำงกำยภำพ หำไดจำกสมกำร RV = (NL + NDa)× PV × rp × hz × rf ×Lo

เมอ PV คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคจะท าใหเกดความ เสยหายทางกายภาพ (ภาคผนวก ข.6) rp คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบ การเตรยมการลดผลทตามมาจากการเกดเพลงไหม (ภาคผนวก ค.3)

2.8.3.3 ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำ และอเลกทรอนกส หำไดจำกสมกำร RW = (NL + NDa)× PW × Lo

เมอ PW คอ ความนาจะเปนทจะเกดความลมเหลวของระบบภายในเนองจากวาบ ฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทเขาสสงปลกสราง (ภาคผนวก ข.6) 2.8.4 กำรค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงใกลสำธำรณปโภค (S4) ความลมเหลวของระบบไฟฟา และอเลกทรอนกส หาไดจากสมการ

RZ = (NI - NL) × PZ × Lo

เมอ NI คอ จ านวนเฉลยรายปของหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาใกลระบบ สาธารณปโภคจากสมการ

NI = Ng × Ai × Ce × Ct × 10-6

เมอ Ai คอ พนทรบฟาผากรณวาบฟาผาลงดนใกลระบบสาธารณปโภค (m

2)

หาไดจากสมการ

Ai = 25Lc √ρ ρ คอ คาความตานทานจ าเพาะของดน

Ce คอ ตวประกอบสภาพสงแวดลอม (ภาคผนวก ก.5)

25

NL คอจ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงระบบ สาธารณปโภคระบบสาธารณปโภคทมสวนเดยวอาจประเมนคาจากสมการ

NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6

เมอ Al คอ พนทรบฟาผาของวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค (m

2) (ภาคผนวก ก.3 และรปท ก.5) หาไดจากสมการ Al = (Lc – 3(Ha + Hb) √ρ PZ คอ ความนาจะเปนทจะเกดความลมเหลวของระบบภายในเนองจากวาบ ฟาผาใกลระบบสาธารณปโภคทเขาสสงปลกสราง (ภาคผนวก ข.7)

26

บทท 3

กำรประเมนควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำอำคำร ในบทนจะกลาวถง การประเมนความเสยงของระบบปองกนฟาฝาอาคาร โดยใชกรณศกษาอาคารเรยนและอาคารส านกงานของมหาวทยาลยศรปทม วทยาเขต บางเขน ซงมจ านวนทงหมด 4 อาคาร ไดแก อาคาร 1 อาคาร ดร.สข พคยาภรณ , อาคาร 5 อาคารสยามบรมราชกมาร , อาคาร 9 อาคาร 30 ป ศรปทม และ อาคาร 11 อาคาร 40 ป ศรปทม มรายละเอยดของการเกบขอมล การค านวณ เพอประเมนความเสยง ดงตอไปน

3.1 กำรค ำนวณคำควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำ ของอำคำร 1 ลกษณะของอาคาร 1 เปนอาคารเรยน กวาง 14 เมตร ยาว 59 เมตร สง 56 เมตรภายในเปนพน หนออน ตงอยบนพนราบ ในเมองทมอาคารสงและมตนไมใหญอยบรเวณใกลเคยง มระบบปองกนฟาผา อยในระดบ 2 โดยใชแบบแทงตวน า (Rods) ซงบรเวณดงกลาวมอาคาร 11 ทมขนาด กวาง 29 เมตร ยาว 115.70 เมตร สง 58 เมตร อยใกลเคยง แสดงแผนผงชนดาดฟา ดงภาพท 3.1

27

ภาพท 3.1 แบบพนทชนดาดฟารบฟาผาของอาคาร 1

ระบบสาธารณปโภคทเขาสอาคาร ประกอบดวย ระบบไฟฟาทเดนแบบฝงดนโดยมหมอแปลงขนาด 1250 kVA 3 เฟส ชนด Oil Type จ านวน 1 ชด ตดตงอยภายนอกอาคาร และระบบโทรคมนาคมทเดนใน ชองชารป (Shaft) สายไฟฟาแรงสง ขนาด 50 Sq.mm. โดยมคา Rs =0.822 Ohm/km ความหนาแนนของวาบฟาผาในบรเวณดงกลาวมคา 99 ครง ตอตารางกโลเมตรตอป (ขอมลจากกรมอตนยมวทยา ดจากภาคผนวก ง) และดนบรเวณนนมคาความตานทานจ าเพาะของดนเทากบ 38 Ω/m และคาความตานทานของสายดนของระบบไฟฟาเทากบ 37.70 Ω และคาความตานทานสายดนของระบบปองกนฟาผาเทากบ 62.57 Ω แสดงการเกบขอมล ดงภาพท 3.2

28

ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร ความตานทานของระบบปองกนฟาผา

หองไฟฟาของอาคาร หมอแปลงไฟฟาของอาคาร

รากสายดนหมอแปลงไฟฟา ความตานทานรากสายดนหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.2 การเกบขอมลระบบการปองกนฟาผาอาคาร 1 และการตอลงดน

29

3.1.1 กำรหำค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (S1) 3.1.1.1 กำรบำดเจบของสงมชวตทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (RA)

หาไดจากสมการ RA = ND × PA × ra × Lt

เมอ ND คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผา ลงสงปลกสราง

หาไดจากสมการ ND = Ng × Ad/b × Cd/b × 10-6

Ng = 0.1 × Td Td คอ วนทมพายฝนฟาคะนองตอป สามารถหาไดจาก isokeraunic map หรอกรมอตนยมวทยา Td= 99 ครงตอป (ภาคผนวก ง) Ng = 99 × 0.1 Ng = 9.9 flash/km2/year Ad/b = พนทรบฟาของสงปลกสรางหาไดจากสมการ Ad/b = LbWb+6Hb (Lb+Wb) + π(3Hb)

2 Ad/b = 59 × 14 + (6 × 56) (59 + 14)+ π(3 × 56) 2

Ad/b = 114,022 ตารางเมตร Cd/b = ตวประกอบต าแหนงทตงของสงปลกสราง (ดจากตาราง ก.2) ดงนนจ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงสง ปลกสรางเทากบ ND = 9.9 × 114,022 × 0.5 × 10-6 = 0.56 ครงตอป

PA คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดการบาดเจบของ สงมชวตจากแรงดนสมผ สและแรงดนชวงกาว มคาเทากบ 10-2

(ภาคผนวก ข.1) ra คอ ตวประกอบลดการสญเสยของสงมชวต ขนอยกบชนดของดน มคา

เทากบ 1×10-2 (ภาคผนวก ค.2)

30

Lt คอ การสญเสยเนองจากการบาดเจบจากแรงดนสมผสและแรงดนชวงกาว มคา เทากบ 1×10-4 (ภาคผนวก ค.1)

ดงนน คาความเสยงทเกดตอ การบาดเจบของสงมชวตทเกดจากวาบฟาผาลงสงปลก สราง RA จะไดสมการ RA = ND × PA × ra × Lt RA = 0.56 × 10-2 × 10-2 × 10-4 RA = 0.00056 × 10-5

3.1.1.2 ควำมเสยหำยทำงกำยภำพทเกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (RB) หาไดจากสมการ

RB = ND × PB × rp × hZ × rf × Lf

เมอ PB คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดความ

เสยหายทางกายภาพ มคาเทากบ 0.05 (ภาคผนวก ข.2) rp คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ

ขนอยกบการเตรยมการลดผลทตามมาจากการเกดเพลงไหม มคาเทากบ 0.5 (ภาคผนวก ค.3)

hz คอ ตวประกอบเพมการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ เมอมอนตราย พเศษ มคาเทากบ 5 (ภาคผนวก ค.5)

rf คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบความ เสยงตอการเกดเพลงไหมของสงปลกสราง คาเทากบ 1×10-3

(ภาคผนวก ค.4) Lf คอ การสญเสยการบรการตอสาธารณะทยอมรบไดมคาเทากบ 0.05

(ภาคผนวก ค.6)

ดงนนคาความเสยงทเกดความเสยหายทางกายภาพ ทเกดจากวาบฟาผาลงสงปลก สราง RB จะได RB = ND × PB × rp × hZ × rf × Lf

RB = 0.56 × 0.05 × 0.5 ×5 × 10-3 × 0.05

31

RB = 0.35 × 10-5 3.1.1.3 คำควำมเสยงทท ำใหเกด ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำ และอเลกทรอนกส ท เกดจำกวำบฟำผำลงสงปลกสรำง (RC)

หาไดจากสมการ RC = ND × PC × Lo

เมอ PC คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงสงปลกสรางจะท าใหเกดความลมเหลว

ของระบบภายใน คาเทากบ 1 (ภาคผนวก ข.3) Lo คอ การสญเสยทางเศรษฐศาสตรสามารถก าหนดในรปของปรมาณ

สมพทธ ของการ สญเสยทเปนไปได คาเทากบ 1×10-3 (ภาคผนวก ค.7)

ดงนน คาความเสยงทกอใหเกดความลมเหลวของระบบไฟฟา และ อเลกทรอนกส ท เกดจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง (RC) จะได RC = ND × PC × Lo RC = 0.56 × 1 × 10-3

RC = 56 × 10-5 3.1.2 กำรหำค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงใกลสงปลกสรำง (S2) 3.1.2.1 ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำและอเลกทรอนกส RM

หาไดจากสมการ RM = NM × PM × Lo

เมอ NM คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงใกลสง

ปลกสรางหาไดจากสมการ Ng × (AM – Ad/a Cd/a × 10-6)

เมอ Ng = 0.1 × Td

32

Td คอ วนทมพายฝนฟาคะนองตอป สามารถหาไดจาก isokeraunic map หรอ กรมอตนยมวทยา Td= 99 ครงตอป (ภาคผนวก จ) Ng = 99 × 0.1 Ng = 9.9 flash/km2/year AM = พนทรบฟาผาของวาบฟาผาใกลสงปลกสรางหาไดจากสมการ AM = LbWb + 2 × 250 (Lb + Wb) + π (250)2 AM = (59 × 14) + 2 × 250 (59 + 14 + π (250)2 AM = 233,675 ตารางเมตร Ad/a = พนทรบฟาของสงปลกสรางใกลเคยง Ad/a = 115.70 × 29 + (6 × 58)(115.70 + 29)+ π(3 × 58)2 Ad/a = 148,825 ตารางเมตร Cd/b = ตวประกอบต าแหนงทตงของสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.2) ดงนน NM = Ng × (AM – Ad/b Cd/a × 10-6) NM = 9.9 × (233,675 - 148,825 × 0.5 × 10-6) NM = 0.42

PM คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงใกลสงปลกสรางจะท าใหเกดความ ลมเหลวของระบบภายใน มคาเทากบ 1 (ภาคผนวก ข.3)

Lo คอ การสญเสยทางเศรษฐศาสตรสามารถก าหนดในรปของปรมาณสมพทธของการสญเสยทเปนไปได มคาเทากบ 1×10-3 (ภาคผนวก ค.7)

ดงนนคาความเสยงทกอใหเกดความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกส ทเกด จากวาบฟาผาลงสงปลกสราง (RC) จะได RM = NM × PM × Lo

RM = 0.42 × 1 × 10-3

RM = 42

33

3.1.3 กำรหำค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงสำธำรณปโภคทเขำมำ (S3) 3.1.3.1 คำควำมเ สยงท กอให เกด กำรบำดเจบของสงม ชวตจำกวำบฟำผำลง สำธำรณปโภคทเขำมำ

หาไดจากสมการ RU = (NL + NDa) × PU × ru × Lt

เมอ NL คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงายทเขา สงปลกสรางหาไดจากสมการ NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6 เมอ Al คอ พนทรบฟาผาของวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค (m

2) (ตารางท ก.3 และรปท ก.5) Al = √ρ × (Lc – 3(Ha + Hb)) Al = √38 × (300 – 3 × (12 + 58)) Al = 128,158 ตารางเมตร Cd คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของระบบสาธารณปโภค มคาเทากบ 0.5 ภาคผนวก ก.2) Ct คอ ตวประกอบการแก กรณมหมอแปลงไฟฟา HV/LV บนระบบ สาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง โดยหมอแปลงตงอยระหวางจด ฟาผากบสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.4) ตวประกอบนใชกบสวนของ สายทอยตนทางจากหมอแปลงไฟฟาเมอเทยบกบสงปลกสราง มคา เทากบ 1 ดงนนจ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลง สายทเขาสงปลก สราง มคาเทากบ NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6 NL = 9.9 × 128,158 × 0.5 ×1 × 10-6 NL = 0.634

34

NDa คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตราย เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสรางท อยปลาย “a” ของสาย อาจประเมนคาจากสมการ NDa = Ng × Ad/a × Cd/a × Ct × 10-6 เมอ Ad/a คอ พนทรบฟาผาของสงปลกสราง (m

2) (ดรปท ก.1) Ad/b = 59 × 14 + (6 × 56) (59 + 14)+ π(3 × 56)2 Ad/b = 114,022 ตารางเมตร Cd/a คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของสงปลกสรางมคาเทากบ 0.5 (ภาคผนวก ก.2) Ct คอ ตวประกอบการแก กรณมหมอแปลงไฟฟา HV/LV บนระบบ สาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง โดยหมอแปลงตงอยระหวางจด ฟาผากบสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.4) ตวประกอบนใชกบสวนของ สายทอยตนทางจากหมอแปลงไฟฟาเมอเทยบกบสงปลกสราง มคา เทากบ 1 ดงนนจ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตราย เนองจากวาบฟาผาลง สงปลก ส ร า ง ท อยปลาย “a” ของสายมคาเทากบ NDa = Ng × Ad/a × Cd/a × Ct × 10-6

NDa = 9.9 ×114,022 ×0.5 × 1 × 10-6

NDa = 0.564 PU คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคจะท าใหเกดการ บาดเจบของสงมชวต มคาเทากบ 0.2 (ภาคผนวก ข.6) ru คอ ตวประกอบลดการสญเสยของชวตมนษย ขนอยกบชนดของพน มคา เทากบ 1×10-2 (ภาคผนวก ค.2) Lt คอ การสญเสยของชวตมนษย อาจก าหนดในรปของจ านวนสมพทธของ ผเคราะหราย มคาเทากบ 1×10-4 (ภาคผนวก ค.1)

35

ดงน น คาความเ สยงทกอใหเ กด การบาดเจบของสงมชวตจากวาบฟาผาลง สาธารณปโภคทเขามา มคาเทากบ RU = (NL + NDa) × PU × ru × Lt

RU = (0.634 + 0.564) × 0.2 × 10-2 × 10-4

RU = 0.0239 × 10-5 3.1.3.2 คำควำมเสยงทกอใหเกดควำมเสยหำยทำงกำยภำพจำกวำบฟำผำลง สำธำรณปโภคทเขำมำ

หาไดจากสมการ RV = (NL + NDa)× PV × rp × hz × rf ×Lo

เมอ PV คอ ความนาจะเปนทวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภคจะท าใหเกดความ เสยหายทางกายภาพ มคาเทากบ 0.2 (ภาคผนวก ข.6) rp คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบ การเตรยมการลดผลทตามมาจากการเกดเพลงไหม มคาเทากบ 0.5 (ภาคผนวก ค.3) hz คอ ตวประกอบเพมการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ เมอม อนตรายพเศษ มคาเทากบ 5 (ภาคผนวก ค.5) rf คอ ตวประกอบลดการสญเสยเนองจากความเสยหายทางกายภาพ ขนอยกบ ความเสยงตอการเกดเพลงไหมของสงปลกสราง มคาเทากบ 1×10-3 (ภาคผนวก ค.4) L0 คอ การสญเสยการบรการตอสาธารณะทยอมรบได มคาเทากบ 1×10-3

(ภาคผนวก ค.6) ดงน น คาความเสยงทกอใหเกด ความเสยหายทางกายภาพ จากวาบฟาผาลง สาธารณปโภคทเขามคาเทากบ RV = (NL + NDa) × PV × rp × hz × rf ×Lo RV= (0.634 + 0.564) × 0.2 × 0.5 × 5 ×10-3 ×10-3

RV = 0.0582 × 10-5

36

3.1.3.3 คำควำมเสยงทกอใหเกดควำมลมเหลวของระบบไฟฟำและอเลกทรอนกส จำกวำบฟำผำลงระบบสำธำรณปโภคทเขำมำ

หาไดจากสมการ RW = (NL + NDa)× PW × Lo

เมอ PW คอ ความนาจะเปนทจะเกดความลมเหลวของระบบภายในนองจากวาบ

ฟาผาลงระบบสาธารณปโภคทเขาสสงปลกสราง มคาเทากบ 0.2 (ภาคผนวก ข.6)

L0 คอ การสญเสยการบรการตอสาธารณะทยอมรบได มคาเทากบ 1×10-3

(ภาคผนวก ค.6) ดงนนคาความเสยงทกอใหเกด ความลมเหลวของระบบไฟฟา และอเลกทรอนกสจาก วาบฟาผาลงสาธารณปโภคทเขาเทากบ RW = (NL + NDa) × PW × Lo

RW = (1.03+0.564) × 0.008 ×10-3

RW = 0.94 × 10-5

3.1.4 กำรค ำนวณหำคำควำมเสยงทเกดจำกวำบฟำผำลงใกลสำธำรณปโภค (S4) 3.1.4.1 ควำมลมเหลวของระบบไฟฟำ และอเลกทรอนกส

หาไดจากสมการ RZ = (NI - NL) × PZ × Lo

เมอ

NI คอ จ านวนเฉลยรายปของหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาใกลระบบ สาธารณปโภคจากสมการ NI = Ng × Ai × Ce × Ct × 10-6

Ai คอ พนทรบฟาผากรณวาบฟาผาลงดนใกลระบบสาธารณปโภค

Ai = 25 × Lc × √ρ

37

Ai = 25 × 300 × √38 Ai = 46,233 ตารางเมตร Ce คอ ตวประกอบสภาพสงแวดลอม มคาเทากบ 0 (ภาคผนวก ก.5) Ct คอ ตวประกอบการแก กรณมหมอแปลงไฟฟา HV/LV บนระบบ สาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง โดยหมอแปลงตงอยระหวางจด ฟาผากบสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.4) ตวประกอบนใชกบสวนของ สายทอยตนทางจากหมอแปลงไฟฟาเมอเทยบกบสงปลกสราง มคา เทากบ 1 ดงน น จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาใกลระบบ สาธารณปโภคเทากบ NI = Ng × Ai × Ce × Ct × 10-6

NI = 9.9 × 46,233 × 0 × 1 × 10-6

NI = 0 NL คอ จ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงระบบ สาธารณปโภคระบบสาธารณปโภคทมสวนเดยวอาจประเมนคาจาก สมการ NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6

เมอ

Al คอ พนทรบฟาผาของวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค (m2)

(ภาคผนวก ก.3 และรปท ก.5) Al =√ρ × (Lc – 3(Ha + Hb)) Al = √38 × (300 – 3 × (12 + 56)) Al = 128,158 ตารางเมตร Cd คอ ตวประกอบต าแหนงทตงของระบบสาธารณปโภค มคาเทากบ 0.5 (ภาคผนวก ก.2) Ct คอ ตวประกอบการแก กรณมหมอแปลงไฟฟา HV/LV บนระบบ สาธารณปโภคทตอกบสงปลกสราง โดยหมอแปลงตงอยระหวางจด ฟาผากบสงปลกสราง (ภาคผนวก ก.4) ตวประกอบนใชกบสวนของ

38

สายทอยตนทางจากหมอแปลงไฟฟาเมอเทยบกบสงปลกสราง มคา เทากบ 1 ดงน นจ านวนเฉลยรายปของเหตการณอนตรายเนองจากวาบฟาผาลงระบบ สาธารณปโภคระบบสาธารณปโภคทมสวนเดยวมคาเทากบ NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6 NL = 9.9 × 128,158 × 0.5 ×1 × 10-6 NL = 0.6 PZ คอ ความนาจะเปนทจะเกดความลมเหลวของระบบภายในเนองจากวาบ ฟาผาใกลระบบสาธารณปโภคทเขาสสงปลกสราง มคาเทากบ 0.008 (ภาคผนวก ข.7) L0 คอ การสญเสยการบรการตอสาธารณะทยอมรบได มคาเทากบ 1x10-3

(ภาคผนวก ค.6) ดงนนคาความเสยงทเกดจากวาบฟาผาลงใกลสาธารณปโภคมคาเทากบ RZ = (NI - NL) × PZ × Lo

RZ = (0 – 0.6) ×0.008 × 10-3 RZ = 0.4928 × 10-5

3.2 กำรค ำนวณคำควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำ ของอำคำร ลกษณะของอาคาร เปน อาคารเรยน กวาง 32.75 เมตร ยาว 47 เมตร สง 58 เมตรภายในเปนพน หนออน ตงอยบนพนราบ ในเมองทมอาคารสงและมตนไมใหญอยบรเวณใกลเคยง มระบบปองกนฟาผา อยในระดบ 2 โดยใชแบบแทงตวน า (Rods) ซงบรเวณดงกลาวมอาคาร 9 ทมขนาด กวาง 48 เมตร ยาว 46.5 เมตร สง 55 เมตร อยใกลเคยง แสดงแผนผงชนดาดฟา ดงรปท 3.3 ระบบสาธารณปโภคทเขาสอาคาร ประกอบดวย ระบบไฟฟาทเดนแบบฝงดนโดยมหมอแปลงขนาด 1600 kVA 3 เฟส ชนด Dry Type จ านวน 2 ชด ตดตงอยภายในอาคาร และระบบโทรคมนาคมทเดนใน ชองชารป (Shaft) สายไฟฟาแรงสง ขนาด 50 Sq.mm. โดยมคา Rs =0.822 Ohm/km ความหนาแนนของวาบฟาผาในบรเวณดงกลาวมคา 99 ครง ตอตารางกโลเมตรตอป (ขอมลจากกรมอตนยมวทยา ดจากภาคผนวก ง) และดนบรเวณนนมคาความตานทานจ าเพาะของดนเทากบ 38

39

Ω/m และคาทานของสายดนของระบบไฟฟาเทากบ 0.2 Ω และคาความตานทานสายดนของระบบปองกนฟาผาเทากบ 3.8 Ω แสดงการเกบขอมล ดงภาพท 3.4

ÃÙ» ´ éÒ¹ Ë¹ éÒ

ภาพท 3.3 (ตอ) แบบพนทชนดาดฟารบฟาผาของอาคาร 5

40

ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร จดทดสอบระบบปองกนฟาผา


ภาพท 3.4 การเกบขอมลระบบการปองกนฟาผาอาคาร 5 และการตอลงดน การประเมนคาความเสยงของระบบปองกนฟาผา ส าหรบอาคาร 5 มการหาคาพารามเตอร และการค านวณ ในท านองเดยวกนกบอาคาร 1 ไดผลลพธแสดงในตารางท 3.1 ถง ตารางท 3.4

ตารางท 3.1 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง

การบาดเจบของสงมชวต RA

ND= 0.615 ครงตอป PA=10-2 ra=10-2 Lt=10-4 RA= 0.000615 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน)

ความเสยหายทางกายภาพ RB

ND= 0.615 ครงตอป PB= 0.02 rp= 0.5 hZ= 5 rf= 10-2 Lt=0.05 RB= 0.615 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน)

ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกส RC

ND= 0.615 ครงตอป PC= 1 Lo= 10-3 Rc= 61.50 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

41

ตารางท 3.2 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผาเนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง

ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกส RM

NM= 0.581 ครงตอป

PM=1 Lo=10-3

RM= 58.1 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

ตารางท 3.3 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค

ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงระบบสาธารณปโภค การบาดเจบของสงมชวต

RU NL = 0.634 ครงตอป NDa =0.615 ครงตอป PU = 0.4 ru = 10-2

Lt=10-4 RU= 0.0499 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน) ความเสยหายทางกายภาพ

RV NL= 0.634 ครงตอป NDa =0.615 ครงตอป PV = 0.4 rp= 0.5

hZ= 5 rf= 10-3 LO=10-3

RV = 0.1249 (ไมเกนมาตรฐาน) ความลมเหลวของระบบไฟฟา

และอเลกทรอนกส RW NL= 0.634 ครงตอป NDa =0.615 ครงตอป PW = 0.4 LO=10-3

Rc= 49.96 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

ตารางท 3.4 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลระบบสาธารณปโภค

ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลระบบสาธารณปโภค

ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกส RZ

NI= 0ครงตอป NL= 0.630 ครงตอป PZ = 0.02 Lo=10-3 RZ= 1.268 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

3.3 กำรค ำนวณคำควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำ ของอำคำร 9 ลกษณะของอาคาร เปน อาคารเรยน กวาง 46.5 เมตร ยาว 48 เมตร สง 55 เมตรภายในเปนพน หนออน ตงอยบนพนราบ ในเมองทมอาคารสงและมตนไมใหญอยบรเวณใกลเคยง มระบบปองกนฟาผา อยในระดบ 2 โดยใชแบบแทงตวน า (Rods) ซงบรเวณดงกลาวมอาคาร 5 ทมขนาด กวาง 47 เมตร ยาว 32.75 เมตร สง 58 เมตร อยใกลเคยง แสดงแผนผงชนดาดฟา ดงภาพท 3.5

42

ภาพท 3.5 แบบพนทชนดาดฟารบฟาผาของอาคาร 9

ระบบสาธารณปโภคทเขาสอาคาร ประกอบดวย ระบบไฟฟาทเดนแบบฝงดนโดยมหมอแปลงขนาด 1250 kVA 3 เฟส ชนด Dry Type จ านวน 2 ชด ตดตงอยภายในอาคาร และระบบโทรคมนาคมทเดนใน ชองชารป (Shaft) สายไฟฟาแรงสง ขนาด 50 Sq.mm. โดยมคา Rs =0.822 Ohm/km ความหนาแนนของวาบฟาผาในบรเวณดงกลาวมคา 99 ครง ตอตารางกโลเมตรตอป (ขอมลจากกรมอตนยมวทยา ดจากภาคผนวก ง) และดนบรเวณนนมคาความตานทานจ าเพาะของดนเทากบ 38 Ω/m และคาทานของสายดนของระบบไฟฟาเทากบ 0.088 Ω โดยอาคารดงกลาวไมไดตดตงระบบปองกนฟาผา แสดงการเกบขอมล ดงภาพท 3.6

43

ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร


ภาพท 3.6 การเกบขอมลระบบการปองกนฟาผาอาคาร 9 และการตอลงดน

การประเมนคาความเสยงของระบบปองกนฟาผา ส าหรบอาคาร 9 มการหาคาพารามเตอร และการค านวณ ในท านองเดยวกนกบอาคาร 1 ไดผลลพธแสดงในตารางท 3.5 ถง ตารางท 3.8 ตารางท 3.5 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง

ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง การบาดเจบของสงมชวต

RA ND= 0.58 ครงตอป PA=10-2 ra=10-2 Lt=10-4

RA= 0.00058 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน) ความเสยหายทางกายภาพ

RB ND= 0.568 ครงตอป PB= 1 rp= 0.5 hZ= 5

rf= 10-3 Lt=0.05 RB= 7.1 × 10-5 (เกนมาตรฐาน) ความลมเหลวของระบบไฟฟา

และอเลกทรอนกส RC ND= 0.58 ครงตอป PC= 1 Lo= 10-3

Rc= 58 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

44

ตารางท 3.6 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง


NM= 0.60 ครงตอป PM=1 Lo=10-3 RM=60 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)



RU NL = 0.607 ครงตอป NDa =0.588 ครงตอป PU = 0.4 ru = 10-2


RV NL = 1.195 ครงตอป NDa =0.588 ครงตอป PV = 0.4 rp= 0.5

hZ= 5 rf= 10-3 LO=10-3


และอเลกทรอนกส RW NL = 0.607 ครงตอป NDa =0.588 ครงตอป PW = 0.4 LO=10-3



ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผาเนองจากวาบฟาผาลงใกลระบบสาธารณปโภค


NI= 0 ครงตอป NL= 1.03 ครงตอป PZ = 0.02 Lo=10-3 RZ= 2.06 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

3.4 กำรค ำนวณคำควำมเสยงของระบบปองกนฟำผำ ของอำคำร 11 ลกษณะของอาคาร เปน อาคารเรยน กวาง 29 เมตร ยาว 115.70 เมตร สง 58 เมตรภายในเปนพน หนออน ตงอยบนพนราบ ในเมองทมอาคารสงและมตนไมใหญอยบรเวณใกลเคยง มระบบปองกนฟาผา อยในระดบ 2 โดยใชแบบแทงตวน า (Rods) ซงบรเวณดงกลาวมอาคาร 1 ทมขนาด กวาง 14 เมตร ยาว 59 เมตร สง 58 เมตร อยใกลเคยง แสดงแผนผงชนดาดฟา ดงภาพท 3.7

45

ภาพท 3.7 แบบพนทชนดาดฟารบฟาผาของอาคาร 11 ระบบสาธารณปโภคทเขาสอาคาร ประกอบดวย ระบบไฟฟาทเดนแบบฝงดนโดยมหมอแปลงขนาด 2400 kVA 3 เฟส ชนด Dry Type จ านวน 3 ชด ตดตงอยภายในอาคาร และระบบโทรคมนาคมทเดนใน ชองชารป (Shaft) สายไฟฟาแรงสง ขนาด 50 Sq.mm. โดยมคา Rs =0.822 Ohm/km ความหนาแนนของวาบฟาผาในบรเวณดงกลาวมคา 99 ครง ตอตารางกโลเมตรตอป (ขอมลจากกรมอตนยมวทยา ดจากภาคผนวก ง) และดนบรเวณนนมคาความตานทานจ าเพาะของดนเทากบ 38 Ω/m และคาทานของสายดนของระบบไฟฟาเทากบ 1.196 Ω คาความตานทานของระบบปองกนฟาผาเทากบ 21.45 แสดงการเกบขอมล ดงภาพท 3.8

46

ระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคาร ความตานทานของระบบปองกนฟาผา


ภาพท 3.8 การเกบขอมลระบบการปองกนฟาผาอาคาร 11 และการตอลงดน การประเมนคาความเสยงของระบบปองกนฟาผา ส าหรบอาคาร 11 มการหาคาพารามเตอร และการค านวณ ในท านองเดยวกนกบอาคาร 1 ไดผลลพธแสดงในตารางท 3.9 ถง ตารางท 3.12 ตารางท 3.9 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง

ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงสงปลกสราง การบาดเจบของสงมชวต

RA ND= 0.73 ครงตอป PA=10-2 ra=10-2 Lt=10-4

RA= 0.00073 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน) ความเสยหายทางกายภาพ

RB ND= 0.73 ครงตอป PB= 0.05 rp= 0.5 hZ= 5

rf= 10-3 Lt=0.05 RB= 0.456 × 10-5 (ไมเกนมาตรฐาน) ความลมเหลวของระบบไฟฟา

และอเลกทรอนกส RC ND= 0.73 ครงตอป PC= 1 Lo= 10-3

Rc= 73 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

47

ตารางท 3.10 คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง


NM= 0.74 ครงตอป PM=1 Lo=10-3 RM= 74 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)



RU NL = 0.634 ครงตอป NDa =0.736ครงตอป PU = 0.4 ru = 10-2


RV NL = 0.634 ครงตอป NDa =0.736ครงตอป PV = 0.4 rp= 0.5

hZ= 5 rf= 10-3 LO=10-3


และอเลกทรอนกส RW NL = 0.634 ครงตอป NDa =0.736ครงตอป PW = 0.4 LO=10-3



ความเสยหาย คาความเสยงของระบบปองกนฟาผา เนองจากวาบฟาผาลงใกลระบบสาธารณปโภค


NI= 0ครงตอป NL= 0.634 ครงตอป PZ = 0.02 Lo=10-3 RZ= 1.268 × 10-5 (เกนมาตรฐาน)

48

บทท 4

กำรออกแบบและสรำงซอฟตแวรส ำหรบกำรประเมนควำมเสยงของสงปลกสรำง

ในบทนจะกลาวถงพฒนาซอฟตแวรส าหรบคอมพวเตอร เพอชวยในการค านวณ วเคราะหและประเมนความเสยงของสงปลกสราง เพอลดขนตอนในการค านวณ ซงตองใชคาพารามเตอรจ านวนมาก และใชเวลานาน ซงจะท าใหไมเกดความผดพลาดในการค านวณ โดยแบงออกเปน 2 สวน คอ สวนทแสดงคาพารามเตอรตางๆ และสวนทแสดงผลการค านวณ ซอฟตแวรดงกลาว ไดทดลองน าไปใชในการประเมนความเสยงของอาคาร 1, 5, 9 และ 11 ของมหาวทยาลยศรปทม บางเขน ไดผลลพธ ดงตอไปน

4.1 กำรใชซอฟตแวรส ำหรบวเครำะหและประเมนควำมเสยงของอำคำร 1 การก าหนดคาพารามเตอรตางๆ ในการค านวณ แสดงในภาพท 4.1 สวนผลการค านวณแสดงในภาพท 4.2

ภาพท 4.1 ขอมลทใชในการค านวณคาความเสยงของ อาคาร 1

49

ภาพท 4.1 (ตอ) ขอมลทใชในการค านวณคาความเสยงของ อาคาร 1

50

ภาพท 4.2 ผลลพธทไดจากการใชซอฟตแวรในการค านวณ ความเสยงของ อาคาร 1

51

4.2 กำรใชซอฟตแวรส ำหรบวเครำะหและประเมนควำมเสยงของสงปลกสรำงของอำคำร 5

การก าหนดคาพารามเตอรตางๆ ในการค านวณ แสดงในภาพท 4.3 สวนผลการค านวณแสดง ในภาพท 4.4


52


53


54

4.3 กำรใชซอฟตแวรส ำหรบวเครำะหและประเมนควำมเสยงของอำคำร 9

การก าหนดคาพารามเตอรตางๆ ในการค านวณ แสดงในภาพท 4.5 สวนผลการค านวณแสดงในภาพท 4.6


55


56


57

4.4 กำรใชซอฟตแวรส ำหรบวเครำะหและประเมนควำมเสยงของอำคำร 11

การก าหนดคาพารามเตอรตางๆ ในการค านวณ แสดงในภาพท 4.7 สวนผลการค านวณแสดงในภาพท 4.8


58


59


60

บทท 5

สรปผลของโครงงำนและขอเสนอแนะ

ในบทนจะกลาวถงการสรปการประเมนความเสยงของระบบปองกนฟาผาอาคารของมหาวทยาลยศรปทม จากผลลพธทไดจากการค านวณคาความเสยงของแตละอาคาร ซงจะแบงออกตามผลความเสยงตามชนดแบบของความเสยหาย และแนวทางการแกไขของสาเหตทไดคาความเสยงเกนกวา มาตรฐานตามท วสท. ซงไดก าหนดไว ดงตอไปน

5.1 ผลกำรประเมนควำมเสยงของอำคำร 1 ผลลพธทไดจากการค านวณคาความเสยง ของอาคาร 1 แสดงตามตารางท 5.1 โดยสรปผลและแนวทางการแกไข ดงน ตารางท 5.1 คาความเสยงของอาคาร 1



S1 วาบฟาผาลงสง ปลกสราง

(×10-5)

S2 วาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง

(×10-5)


สาธารณปโภคทเขามา (×10-5)

S4 วาบฟาผาลงใกลสาธารณปโภค

(×10-5)

ผลความเสยง ตามชนดแบบ ของความ

เสยหาย (×10-5)

D1 การบาดเจบของ

สงมชวต

RA = 0.00056

RU = 0.023 RS = 0.0241


กายภาพ

RB = 0.352 RV = 0.059 RF = 0.411


RC = 56.45 RM = 42.02 RW = 0.944 RZ = 0.493 RO = 98.93

61

5.1.1 สรปผล คาความเสยงของ ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกสมคาเกนกวามาตรฐาน

เนองจากระบบปองกนฟาผาภายในอาคารดงกลาว ไมมระบบปองกนเสรจ และคาความตานทานจ าเพาะของระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารมคาสงกวามาตรฐาน

5.1.2 แนวทำงกำรแกไข

(1) ควรตดตงระบบปองกนเสรจของระบบปองฟาผาภายในอาคารใหไดตามมาตรฐาน (2) ควรตรวจสอบระบบปองกนไฟฟาภายนอกอาคารวายงใชงานไดหรอไมและมคาความ ตานทานจ าเพาะของระบบไดตามมาตรฐาน (3) ควรมการตรวจสอบระบบปองกนฟาผาทงภายใน และภายนอกอาคารอยางนอยปละครง เพอความปลอดภยของบคคลทใชอาคารและระบบภายในอาคารใหมความปลอดภยมาก

ยงขน

62

5.2 ผลกำรประเมนควำมเสยงของอำคำร 5

ผลลพธทไดจากการค านวณคาความเสยง ของอาคาร 5 แสดงตามตารางท 5.2 โดยสรปผลและแนวทางการแกไข ดงน

ตารางท 5.2 คาความเสยงของอาคาร 5 แหลงก าเนด ความเสยหาย



(×10-5)

S2 วาบฟาผาลงใกลสงปลกสราง (×10-5)




(×10-5)


เสยหาย (×10-5) D1

การบาดเจบของ สงมชวต

RA = 0.00061

RU = 0.050 RS = 0.0506


กายภาพ

RB = 0.385 RV = 0.125 RF = 0.51


RC = 61.60 RM = 44.04 RW = 0.25 RZ = 0.126 RO = 105.76

5.2.1 สรปผล คาความเสยงของ ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกสมคาเกนกวามาตรฐาน

เนองจากระบบปองกนฟาผาภายในอาคารดงกลาวไมมระบบปองกนเสรจ และคาความตานทานจ าเพาะของระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารมคาสงกวามาตรฐาน

5.2.2 แนวทำงกำรแกไข (1) ควรตดตงระบบปองกนเสรจของระบบปองฟาผาภายในอาคารใหไดตามมาตรฐาน

(2) ควรตรวจสอบระบบปองกนไฟฟาภายนอกอาคารวายงใชงานไดหรอไม และมคาความ ตานทานจ าเพาะของระบบไดตามมาตรฐาน (3) ความมการตรวจสอบระบบปองกนฟาผาทงภายในและภายนอกอาคารอยางปละครง เพอ ความปลอดภยของบคคลทใชอาคารและระบบภายในอาคารใหมความปลอดภยมากยงขน

63


ผลลพธทไดจากการค านวณคาความเสยง ของอาคาร 9 แสดงตามตารางท 5.3 โดยมบทสรปและแนวทางการแกไข ดงน ตารางท 5.3 คาความเสยงของอาคาร 9




(×10-5)


(×10-5)




(×10-5)




RA = 0.00058

RU = 0.047 RS = 0.048


กายภาพ

RB = 7.362 RV = 0.119 RF = 7.481


RC = 58.89 RM = 62.829 RW = 0.239 RZ = 0.121 RO = 121.93

5.3.1 สรปผล

ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกสมคาเกนกวามาตรฐานเนองจากระบบ ปองกนฟาผาภายในอาคารดงกลาวไมมระบบปองกนเสรจ และระบบปองกนภายนอกอาคารไมมเนองจากสญหาย จงมคาสงกวามาตรฐาน

5.3.2 แนวทำงกำรแกไข (1) ควรตดตงระบบปองกนเสรจของระบบปองฟาผาภายในอาคารใหไดตามมาตรฐาน (2) ควรด าเนนการตดตงระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารอยางเรงดวน เนองจากอาจท าให เกดอนตรายขนกบผใชอาคารได

64



ผลลพธทไดจากการค านวณคาความเสยง ของอาคาร 11 แสดงตามตารางท 5.4 โดยมบทสรปและแนวทางการแกไข ดงน ตารางท 5.4 คาความเสยงของอาคาร 11




(×10-5)


(×10-5)




(×10-5)




RA = 0.00073

RU = 0.054 RS = 0.055


กายภาพ

RB = 0.465 RV = 0.137 RF = 0.597


RC = 74.148 RM = 73.105 RW = 2.74 RZ = 1.268 RO = 148.26

5.4.1 สรปผล

ความลมเหลวของระบบไฟฟาและอเลกทรอนกสมคาเกนกวามาตรฐานเนองจากระบบปองกนฟาผาภายในอาคารดงกลาวไมมระบบปองกนเสรจ และระบบปองกนฟาผาภายนอกอาคารมคาสงกวามาตรฐานเนองจากมการปลดตวน าออกจากระบบบางสวน

65

5.4.2 แนวทำงกำรแกไข (1) ควรตดตงระบบปองกนเสรจของระบบปองฟาผาภายในอาคารใหไดตามมาตรฐาน


5.5 ผลกำรประเมนควำมเสยงของอำคำรภำยหลงจำกกำรแกไขตำมทไดเสนอแนะ ผลการประเมนความเสยงของอาคาร ภายหลงจากทมการทดลองแกไขตามขอเสนอแนะ ในอาคาร 1 , 5 , 9 และ 11 ไดผลลพธแสดงในตารางท 5.5 – 5.8 ตามล าดบ พบวาความเสยงของระบบปองกนฟาผาอาคาร อยในเกณฑมาตรฐาน ตารางท 5.5 คาความเสยงของอาคาร 1 หลงการแกไขตามทไดเสนอแนะ




(×10-5)





(×10-5)




RA = 0.00056

RU = 0.023 RS = 0.0241


กายภาพ

RB = 0.352 RV = 0.059 RF = 0.411


RC = 0.141 RM = 0.105 RW = 0.944 RZ = 0.493 RO = 0.69

66

ตารางท 5.6 คาความเสยงของอาคาร 5 หลงการแกไขตามทไดเสนอแนะ แหลงก าเนด ความเสยหาย



(×10-5)





(×10-5)




RA = 0.00061

RU = 0.050 RS = 0.050


กายภาพ

RB = 0.385 RV = 0.125 RF = 0.510


RC = 0.154 RM = 0.88 RW = 0.25 RZ = 0.126 RO = 1.15

ตารางท 5.7 คาความเสยงของอาคาร 9 หลงการแกไขตามทไดเสนอแนะ




(×10-5)





(×10-5)




RA = 0.00058

RU = 0.0478 RS = 0.048


กายภาพ

RB = 0.736 RV = 0.119 RF = 0.855


RC = 0.147 RM = 0.157 RW = 0.239 RZ = 0.121 RO = 0.422

67

ตารางท 5.8 คาความเสยงของอาคาร 11 หลงการแกไขตามทไดเสนอแนะ แหลงก าเนด ความเสยหาย



(×10-5)





(×10-5)




RA = 0.00073

RU = 0.054 RS = 0.055


กายภาพ

RB = 0.460 RV = 0.137 RF = 0.597


RC = 0.184 RM = 0.186 RW = 2.74 RZ = 1.268 RO = 1.844

Documents

บทที่ 1¸šท...2 1.2 ว ตถ ประสงค โครงงานน ม ว ตถ ประสงค เพ อศ กษาและประเม นความเส