SlideShare a Scribd company logo
75
ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553
การออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง
Design of In-rack Sprinkler in
Warehouse by Fire Dynamics
Simulation
อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าด้วยการ
เสาวลักษณ์ อินทปัทม์ 1
เสรี เศวตเศรนี 2
ธงไชย ศรีนพคุณ 3
1
นิสิตปริญญาโท สาขาวิชาวิศวกรรมความปลอดภัย คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน
2
รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน
3
รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน
จำลองพลศาสตร์อัคคีภัย
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการแพร่กระจาย
ของเพลิงไหม้ในพื้นที่ของชั้นวางสินค้าคลังสินค้า
แห่งหนึ่งที่มีการจัดเก็บสินค้ามูลค่ามากกว่า 400
ล้านบาท และมีกล่องบรรจุภัณฑ์หลักเป็นกระดาษ
เพื่อนำมาใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบระบบโปรย
น้ำดับเพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้า  โดยใช้
โปรแกรม Fire Dynamics Simulation (FDS)
ในการจำลองพลศาสตร์อัคคีภัย พื้นที่ศึกษามี
ขนาดความกว้าง 8 เมตร ยาว 20 เมตร และสูง
14 เมตร ประกอบด้วยชั้นวางสินค้าจำนวน 3
แถว 6 ชั้น โดยสมมติสถานการณ์ให้เกิดเพลิงไหม้
ขึ้นที่พาเลทสินค้าด้านล่างสุดเพื่อศึกษาพฤติกรรม
การลุกลามของเพลิงไหม้ 
ผลจากการวิจัย พบว่า การจำลองเหตุ-
การณ์ที่ร้ายแรงที่สุด เพลิงได้ลุกไหม้อย่างรวดเร็ว
โดยลุกลามจากพาเลทสินค้าด้านล่างขึ้นสู่ด้านบน
ในแนวดิ่ง แล้วจึงลุกลามไปยังชั้นวางสินค้า
เดียวกันในแนวระนาบ และลุกลามไปยังแถวชั้น
วางสินค้าข้างเคียงภายในเวลา 30 วินาทีและ
ลุกลามไปทั่วพื้นที่ที่ทำการศึกษาภายใน 1 นาที
76
วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก .
เมื่อทำการออกแบบติดตั้งระบบโปรยน้ำ
ดับเพลิงอัตโนมัติเพิ่มขึ้นในชั้นวางสินค้า พบว่า
สามารถควบคุมการลุกลามของเพลิงไหม้ได้อย่าง
รวดเร็วภายในเวลา 45 วินาที โดยในการออก-
แบบจะต้องติดตั้ง Fire Pump ขนาด 30 แรงม้า
และมีปริมาณน้ำสำรองปริมาณ 67,505 ลิตร
สำหรับการดับเพลิง 30 นาที สำหรับพื้นที่การ
ออกแบบขนาด 2,505 ตารางเมตร
Abstract
The aim of this research was to
study the spread of fire on racks, where
many products were stored, which were
packaged in corrugated paper containers
in the warehouse. Fire Dynamics Simula-
tions (FDS) were used in simulating the
fire behavior. The results obtained were
then used to design in-rack sprinkler
systems. The warehouse model had 8
meters width, 20 meter length, and 14
meters height. The fire was set to occur at
the bottom pallet. The fire’s behavior was
then studied. 
Results of the highest risk situation
showed that the fire spread vertically first,
and then horizontically on the rack within
30 seconds, and spread to another pallet
within 1 minute, in all directions. With the
newly designed in-rack sprinkler system,
the spread of fire on the storage rack was
able to be controlled within 45 seconds. 30
horse power support, and 67,505 liters of
water demanded support for 30 minutes.
Keywords: in-rack sprinkler, fire,
Fire Dynamics Simulation
1. บทนำ
สำหรับคลังสินค้าขนาดใหญ่ อัคคีภัยเป็น
อันตรายที่สำคัญที่สุด ทำให้เกิดความสูญเสียทั้งใน
ด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม มีผลกระทบต่อ
บุคลากรภายในองค์กรและชุมชนที่อยู่รอบข้าง
ความเสี่ยงของการเกิดอัคคีภัยในคลังสินค้าที่เพิ่ม
มากขึ้น  มักจะเกิดจากการจัดเก็บปริมาณสินค้าที่
เพิ่มขึ้นและใช้บรรจุภัณฑ์ที่เป็นวัสดุติดไฟ เช่น
กระดาษ โพลีสไตรีน โฟมหรือพลาสติก เป็นต้น
รวมไปถึง 90% ของพื้นที่ในคลังสินค้ามักใช้เป็น
พื้นที่จัดเก็บสินค้าและมีการติดตั้งชั้นวางเหล็กเพื่อ
เพิ่มพื้นที่การจัดเก็บมากขึ้น ทำให้ความเสี่ยงและ
อันตรายของการเกิดอัคคีภัยเพิ่มสูงมากขึ้นด้วย
[8]
ในปี 2007 Ho และคณะ ได้ทำการศึกษา
การแพร่กระจายของเปลวไฟในคลังสินค้าขนาด
ใหญ่แห่งหนึ่งในประเทศนิวซีแลนด์ ซึ่งมีวัตถุดิบที่
จัดเก็บเป็นจำนวนมากและมีความหลากหลาย
โดยใช้โปรแกรม Fire Dynamics Simulation ใน
การจำลองการเกิดเพลิงไหม้ และมีการเพิ่มขนาด
ของ grid เพื่อความคมชัดของภาพจำลองโดย
กำหนดขนาดของ grid cell เท่ากับ 0.9 x 0.3 x
0.3 เมตร ในแนวแกน x, y, z พบว่า เปลวไฟมี
การลุกลามจากด้านล่างขึ้นสู่ด้านบน และกระจาย
ไปทางด้านข้าง โดยที่ขนาด grid cell ไม่ได้มีผล
กระทบต่อผลของการจายของเปลวไฟ [11] ควัน
ไฟจะร้อนขึ้นในจุดที่สูงและกระจายออกไปทาง
ด้านข้าง อัตราการแพร่กระจายความร้อน (Heat
Release Rate : HRR) เพิ่มมากขึ้นโดยแปรผัน
77
ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553
ตรงกับระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น [7] และผลจากการ
จำลองทางพลศาสตร์ทางอัคคีภัยพบว่า อัตราการ
แพร่กระจายความร้อนจะลดลงเมื่อปริมาณความ
เข้มข้นของออกซิเจนลดลงต่ำกว่า 10% [3] 
ดังนั้น การป้องกันการเกิดเพลิงไหม้ใน
คลังสินค้าขนาดใหญ่จึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก หากมี
การออกแบบให้อาคารคลังสินค้ามีอุปกรณ์ป้องกัน
และระงับอัคคีภัย เช่น อุปกรณ์ตรวจจับควัน
อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนและระบบโปรยน้ำดับ
เพลิงแบบอัตโนมัติ เป็นต้น ให้สอดคล้องตาม
มาตรฐานและครบตามที่กฎหมายกำหนด รวมไป
ถึงการดูแลรักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ และการเตรียม
พร้อมด้านการระงับอัคคีภัย ความสูญเสียที่เกิดขึ้น
อาจจะมีเพียงเล็กน้อยและสามารถควบคุมได้ ไม่
เกิดเป็นเหตุการณ์ลุกลามขั้นร้ายแรงได้ [6]
การศึกษาครั้งนี้ ทำการศึกษาการแพร่
กระจายของเปลวไฟ ควันไฟภายในคลังสินค้า
อุปโภคบริโภคแห่งหนึ่ง มีบรรจุภัณฑ์หลักเป็น
กระดาษลูกฟูก (Corrugated Paper) หนา 4
มิลลิเมตร [5] มีความหนาแน่นเท่ากับ 900 kg/
m3
[10] ซึ่งมีการจัดเก็บสินค้าตามชั้นวางสินค้า
(Rack) จำนวน 6 ชั้น แต่ละชั้นมีความสูง 1.75
เมตร โดยทำการศึกษาถึงประสิทธิภาพในการ
ระงับอัคคีภัยของระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงที่ติดตั้ง
ตามแนวหลังคาแบบ Pendent K-5.6 โดยใช้การ
จำลองทางพลศาสตร์อัคคีภัย ด้วยโปรแกรม Fire
Dynamics Simulation (FDS) เพื่อศึกษาระยะ
เวลาในการระงับอัคคีภัยที่เกิดขึ้น และดำเนินการ
ออกแบบติดตั้งระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น
วางสินค้า (In–Rack Sprinkler) ให้เป็นไปตาม
มาตรฐาน NFPA 13 (National Fire Protection
Association 13: Standard for Installation Of
Sprinkler System 2007 Edition) และทดสอบ
ประสิทธิภาพในการระงับอัคคีภัยของระบบหัว
โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติที่ติดตั้งในชั้นวางที่ติดตั้ง
เพิ่มเปรียบเทียบกับรูปแบบการติดตั้งแบบเดิม
2. อุปกรณ์
1. Computer CPU 1.66 GHz ความจุ
Hard Disk ขนาด 160 GB หน่วยประมวลผล
ความเร็วสูง 1024 MB
2. โปรแกรมสร้างภาพเสมือน FDS &
Smokeview Version 5.1.6 สำหรับเขียนข้อมูล
พื้นฐาน (Input file) ที่จะใช้เป็นโครงสร้างฐาน
ข้อมูล (Data structure) เพื่อใช้ในการประมวล
ผล
3. โปรแกรมสร้างภาพเสมือน Pyrosim
(ได้รับความอนุเคราะห์จากบริษัท Thunderhead
Engineer Consultant Incorporation ประเทศ
สหรัฐอเมริกา) สำหรับนำมาใช้สร้างภาพเสมือน
ของการจำลองเพลิงไหม้ที่จะนำไปใช้เป็นข้อมูลพื้น
ฐานในการศึกษา
3. วิธีการวิจัย
1. กำหนดปัญหา/เก็บรวบรวมข้อมูล/
ศึกษาข้อมูลอ้างอิง คลังสินค้าที่ใช้ในการศึกษา
2. ศึกษาลักษณะสภาพแวดล้อมของชั้น
วางสินค้าภายในพื้นที่คลังสินค้าตัวอย่าง
3. ศึกษาปฏิกิริยา คุณสมบัติ และการ
ปล่อยพลังงานของวัสดุที่เป็นเชื้อเพลิง
4. ทดสอบความถูกต้องของข้อมูล
5. ศึกษาการใช้โปรแกรม  Fire Dyna-
mics Simulator (FDS) [9]
6. สร้างแบบจำลองคลังสินค้า
78
วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก .
7. ออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติในพื้นที่คลังสินค้าที่ศึกษาและสร้างแบบ
จำลองคลังสินค้าตามข้อกำหนดของมาตรฐาน
NFPA 13
8. วิเคราะห์ผลการทดลองและทดสอบ
แบบจำลอง
9. สรุปผลการทดลองและเขียนรายงาน
นำผลการวิเคราะห์ที่ได้จากการทดลองมาสรุป
ความเสียหายที่เกิดขึ้น
4. ผลและวิจารณ์
1. สร้างแบบจำลองของพื้นที่คลังสินค้า
ขนาดกว้าง 8 เมตร ยาว 20 เมตร สูง 14 เมตร
ติดตั้งชั้นวางสินค้าจำนวน 3 แถว แถวละ 6 ชั้น
แต่ละชั้นมีความสูงเท่ากับ 1.75 เมตร กำหนดให้มี
การติดตั้งระบบดับเพลิงแบบ Sprinkler ตามแนว
หลังคาแบบ Pendent K-Factor 5.6 กำหนดให้
บรรจุภัณฑ์สินค้าเป็นเชื้อเพลิงหลักประเภท
กระดาษ ติดไฟได้ง่าย โดยมีกำหนดค่าดังนี้
- Heat Release Rate เท่ากับ 3,000 

kW/m2
  [2]
- กำหนดให้มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทุก 

1 วินาที
- การลุกติดไฟของกระดาษ (Ignite at)
427 องศาเซลเซียส [4]
กำหนดสถานการณ์ในการจำลองการเกิด
เหตุเพลิงไหม้และสั่งประมวลผล Input File โดย
ใช้โปรแกรม Fire Dynamics Simulation
โปรแกรม Pyrosim และโปรแกรม Smoke View
จะพบว่า เพลิงได้เกิดการลุกลามอย่างรวดเร็วไป
ยังพาเลทสินค้าด้านบน ด้านข้าง ทั้งในแนว
ระนาบและแนวดิ่งอย่างรวดเร็วตามภาพที่ 1 และ
ภาพที่ 2 และภายในเวลา 1 นาที อุณหภูมิภายใน
พื้นที่เก็บสินค้าตัวอย่างมีอุณภูมิสูงมากกว่า 1,000
องศาเซลเซียส ตามภาพที่ 3 และภาพที่ 4 เมื่อ
ระยะเวลาเพิ่มขึ้นอุณหภูมิก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย
เนื่องจากมีควันร้อนที่ลอยอยู่ด้านบนเพดาน
จำนวนมาก
ภาพที่ 1 แสดงการลุกลามของเพลิงไหม้ที่เวลา
20 วินาที
ภาพที่ 2 แสดงการลุกลามของเพลิงไหม้ไปยัง
พาเลทในชั้นวางสินค้าข้างเคียงที่เวลา 25 วินาที
79
ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553
ภาพที่ 3 แสดงค่าอุณหภูมิที่เกิดขึ้นเมื่อเกิดการ
เผาไหม้ ณ เวลา 1 นาที
เคลื่อนที่ไปได้ทุกทิศทาง จึงเกิดการลุกลามอย่าง
รวดเร็ว การจัดเก็บบนชั้นวางสามารถเก็บได้สูง
กว่าการจัดเรียงแบบชิดกัน จึงมีผลต่อการพัง
ทลายและการลุกลามในระยะไฟต้น ๆ
ระยะห่างของหัวโปรยน้ำดับเพลิงตาม
แนวหลังคากับพาเลทสินค้าต้นเพลิงมีระยะห่าง
มากถึง 13 เมตร ทำให้ระยะเวลาในการตรวจจับ
ของอุปกรณ์และเมื่ออุปกรณ์เริ่มทำงาน เพลิงได้
ลุกลามไปในแนวกว้าง จนยากที่จะทำการควบคุม
ได้ จึงเกิดเป็นความเสียหายร้ายแรง และมูลค่า
มหาศาล
2. ออกแบบและติดตั้งระบบโปรยน้ำดับ
เพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้าตามมาตรฐาน
NFPA 13 โดยเลือกรูปแบบที่เหมาะสมกับสภาพ
ของพื้นที่อาคาร ความสูงของอาคารและชั้นวาง
สินค้า ตามชนิดของสินค้าที่มีอยู่ในพื้นที่จัดเก็บซึ่ง
ในที่นี้เป็นสินค้า Class III พื้นที่ครอบครองเป็น
แบบ Ordinary Hazard Group 2 [12] ตาม
มาตรฐานสามารถเลือกใช้หัวโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติ แบบ Pendent K-Factor 8.0 [12] 
สำหรับคลังสินค้าที่ใช้เป็นกรณีศึกษามี
ความสูงของเสาชั้นวางสินค้า (Upright) เท่ากับ
10.85 เมตร มีรูปแบบในการติดตั้งทั้งสิ้น 5 รูป
แบบ จากการพิจารณาความสูงของชั้นวางสินค้า
รวมถึงความสะดวกในการปฏิบัติงานของพนักงาน
ค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุง ความยากง่ายในการ
ดูแลรักษาและความเสี่ยงที่จะเกิดอุบัติเหตุ ค่าใช้
จ่ายในการติดตั้งเพิ่มเติม ผู้ศึกษาจึงเลือกรูปแบบ
ที่เหมาะสมกับคลังสินค้าที่ใช้ในการศึกษาตามภาพ
ที่ 5 และ 6
ภาพที่ 4 แสดงค่าอุณหภูมิที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อเวลา
มากขึ้น ณ เวลา 5 นาที (อุณหภูมิสูงสุดมากกว่า
1,100 ํC)
ลักษณะการลุกลามของเปลวไฟในการ
จำลองทางพลศาสตร์อัคคีภัยด้วยโปรแกรม FDS
นั้น เปลวไฟจะลามเฉพาะที่ผิวของวัสดุเท่านั้น
เนื่องจากมีข้อจำกัดบางประการในการกำหนด
ชนิดของวัสดุ [9] ให้มีความหลากหลายตาม
ลักษณะที่แท้จริงได้
การจัดเก็บวัสดุบนชั้นวางสินค้า พาเลท
สินค้าจะถูกล้อมรอบไปด้วยอากาศ ไฟจึงสามารถ
80
วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก .
ภาพที่ 5 รูปแบบการติดตั้งระบบโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าที่ทำการศึกษา
ระยะการติดตั้งระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติในชั้นวางตามภาพที่ 5 และ 6 ดังนี้
- แนวดิ่ง ติดตั้งที่ความสูง 3.4 เมตร
และ 6.9 เมตร ติดตั้งระหว่างแถวชั้นวางสินค้า
สองแถว (Double Row Rack) 
- แนวนอน ติดตั้งห่างกันทุกระยะ 2.3
เมตร จำนวน 2 แถวในแต่ละแถวของชั้นวาง
สินค้า
การออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น
วางสินค้าต้องคำนวณด้วยวิธี Hydraulic calcu-
lation [12] โดยคำนวณหาขนาดของท่อในแต่
ละระยะ รายละเอียดของขนาดท่อที่ใช้ในพื้นที่
ที่ทำการศึกษาแสดงรายละเอียดตามตารางที่ 1
เมื่อกำหนดระยะห่างหัวกระจายน้ำดับ-
เพลิงอัตโนมัติ และกำหนดขนาดท่อน้ำให้กับระบบ
แล้วทำการคำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันที่
ระบบต้องการ เพื่อหาขนาดของ Fire Pump โดย
มีขั้นตอนการคำนวณตามภาพที่ 7 และ 8 ขนาด
แรงม้าของ Fire Pump ที่ต้องใช้ระบบที่ได้ทำการ
ภาพที่ 6 แสดงลักษณะตำแหน่งและจุดติดตั้งหัว
โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้า
ตารางที่ 1 สรุปความยาว ขนาด และราคาท่อน้ำของอาคาร จากการออกแบบด้วยวิธี Hydraulic
calculation
พื้นที่ ขนาดของท่อน้ำ (นิ้ว)
จำนวนท่อน้ำที่ใช้ (เมตร) 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6
ซอย A 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 13.5 - - -
ซอย AB 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 6 - -
ซอย BC 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - 6.25 -
ซอย CD 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - 6.25 -
ซอย DE 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - - 6.0
ซอย EF 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - - 115.6
Riser - - - - - - - - 75
รวมจำนวนท่อทั้งอาคาร
(เมตร)
55.2 110.4 110.4 248.4 21.0 53.5 6 12.5 196.6
81
ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553
ภาพที่ 7 ขั้นตอนและช่วงต่าง ๆ ที่ใช้คำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันของน้ำสำหรับ
อาคารด้วยวิธี Hydraulic calculation
ภาพที่ 8 ขั้นตอนและช่วงต่าง ๆ ที่ใช้คำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันของน้ำสำหรับ
อาคารด้วยวิธี Hydraulic calculation
82
วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก .
ออกแบบเท่ากับ 10 แรงม้าที่อัตรการไหล 26.837
แกลลอนต่อนาทีและความดัน 66.166 ปอนด์
ต่อตารางนิ้ว และต้องมีปริมาณน้ำสำรอง 67,505
ลิตรสำหรับการดับเพลิง 30 นาที [1] 
3. สร้างแบบจำลองเพื่อทดสอบการเผา
ไหม้และประสิทธิภาพของระบบโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติที่ติดตั้งเข้าไปเพิ่มเติมพบว่า ระบบหัว
โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติที่ระยะ 3.4 เมตรเหนือ
จุดต้นเพลิงทำงานภายในระยะเวลา 18 วินาที
แสดงตามภาพที่ 9  (บริเวณที่เป็นจุดแสดงละออง
น้ำ)
ภายในระยะเวลา 50 วินาทีสามารถระงับ
การลุกลามของเพลิงลงได้ ทำให้ความเสียหายที่
จะเกิดขึ้นไม่สูง เมื่อเทียบกับการติดตั้งระบบโปรย
น้ำดับเพลิงอัตโนมัติตามแนวหลังคาเพียงอย่าง
เดียว
ภาพที่ 9 แสดงการตอบสนองของหัวโปรยน้ำดับ
เพลิงอัตโนมัติที่เวลา 18 วินาที
ภาพที่ 10 ช่วงเวลาที่ระบบโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติทำงานทำให้เพลิงลดการลุกลาม ณ เวลา
25 วินาที
ภาพที่ 11 ณ เวลา 50 วินาที เพลิงได้สงบลง
เนื่องจากระบบโปรยน้ำดับเพลิงทำงานเต็มพื้นที่
ภาพที่ 12 อุณหภูมิภายในคลังสินค้าที่จำลองการ
เกิดเพลิงไหม้ ณ เวลา 60 วินาที
83
ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553
5. สรุป
จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของ
ระบบโปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติภายในคลังสินค้า
2 กรณีคือ กรณีที่มีการติดตั้งเดิมตามแนวหลังคา
และกรณีที่มีการออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง
อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าเข้าไปเพิ่มเติม ได้ดำเนิน
การในแง่ของประสิทธิภาพและระยะเวลาในการ
ป้องกันการลุกลามของเพลิง ค่าใช้จ่ายในการติด
ตั้งเพิ่มความสะดวกในการปฏิบัติ รวมถึงความ
เสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุอันก่อให้เกิดความเสีย
หายต่อระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น เพื่อเป็น
แนวทางในการตัดสินใจ ผลการเปรียบเทียบแสดง
ให้เห็นว่าระบบโปรยน้ำดับเพลิงที่ติดตั้งเพิ่ม
สามารถเพิ่มประสิทธิภาพ และให้ผลที่ดีในการ
ป้องกันเพลิงไหม้ไม่ให้ลุกลามไปเป็นเพลิงขั้นร้าย
แรง แต่อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบ
โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติเพิ่มมีราคาค่อนข้างสูง
แต่ถ้าเทียบกับความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นแล้ว
เป็นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สรุปได้ว่า การติดตั้ง
ระบบโปรยน้ำดับเพลิงเพิ่มขึ้นในชั้นวางสินค้า
สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการ
ลุกลามของเพลิงไหม้ได้เป็นอย่างดี
6. เอกสารอ้างอิง
[1] กระทรวงมหาดไทย. 2539. ประกาศ
กระทรวงมหาดไทย เรื่อง การป้องกัน
และระงับอัคคีภัยในสถานประกอบการ
เพื่อความปลอดภัยในการทำงานของ
ลูกจ้างออกตามประกาศแห่งคณะปฏิวัติ
ฉบับที่ 33 ลงวันที่ 16 มีนาคม 2515. 
[2] วีรวิทย์ วัฒนาสวัสดิ์ 2549. การจำลอง
พลศาสตร์อัคคีภัยเพื่อออกแบบระบบ
ป้องกันอัคคีภัยของห้องเก็บสินค้าใน
อากาศยาน. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท.
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
[3] Bukowski R. 1996. Modeling a
backdraft : The 62 Wall Street
Incident. Retrieved March 14,2009
from http://fire.nist.gov/bfrlpubs/
fire96/PDF/f96024.pdf
[4] Corrugated board from http://www.
tis-gdv.de/tis_e/ware/papier/well-
papp/wellpap.htm
[5] Corrugated fiber board from http://
encyclopedia. thefreedictiona-
ry.com/Corrugared+paper.
[6] Fire Protection Association of
Southern   Africa,   Preventing
warehouse fires guidelines. July
2005. From http://www.secu-
ritysa.com/ regular.aspx?pklRegu-
larId=2158.
[7] Fleischmann C. and Pagni P. 1994.
Quantitative backdraft experiments.
Retrieved March 15,2009 from
http://www.fire.nist.gov/Bfrlpubs/
fire94/art135.html.
[8] George G. and Dougal D., Numeri-
cal Modelling of Early Flam Spread
in Warehouse Fires. Fire Safety
Journal 24(1995) 247-278.
84
วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก .
[9] Glenn P. Forney, User’s Guide for
Smoke view Version 5–A Tool
for visualizing Fire Dynamics
Simulation Data., US. Department
of Commerce., February 2008.
[10] High density corrugated wafer
board panel product from http://
www.freepatentsonline.com/5047
280.html
[11] Ho and Wok Y. (Daniel) 2007.
Flame Spread Modeling Using
FDS4 CFD Model.
[12] National Fire Protection Asso-
ciation. 2007. NFPA 13 Installation
of sprinkler systems. National Fire
Protection Association, Massa-
chusetts.

More Related Content

More from PawachMetharattanara

1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdfPawachMetharattanara
 
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptx
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptxSmart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptx
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptxPawachMetharattanara
 
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdfPawachMetharattanara
 
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfUniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfPawachMetharattanara
 
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfUniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfPawachMetharattanara
 
หนังสือเชิญ Quicktron Robotic .Thailand(1).pdf
หนังสือเชิญ  Quicktron Robotic .Thailand(1).pdfหนังสือเชิญ  Quicktron Robotic .Thailand(1).pdf
หนังสือเชิญ Quicktron Robotic .Thailand(1).pdfPawachMetharattanara
 
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docxPawachMetharattanara
 
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.ppt
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.pptPresentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.ppt
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.pptPawachMetharattanara
 
อบรมพื้นฐาน 2023.pptx
อบรมพื้นฐาน 2023.pptxอบรมพื้นฐาน 2023.pptx
อบรมพื้นฐาน 2023.pptxPawachMetharattanara
 
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptx
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptxpresentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptx
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptxPawachMetharattanara
 
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdfPawachMetharattanara
 
แผนที่PICKชีวิต.pdf
แผนที่PICKชีวิต.pdfแผนที่PICKชีวิต.pdf
แผนที่PICKชีวิต.pdfPawachMetharattanara
 

More from PawachMetharattanara (20)

DLS_CP_Payment Rev.00.pdf
DLS_CP_Payment Rev.00.pdfDLS_CP_Payment Rev.00.pdf
DLS_CP_Payment Rev.00.pdf
 
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
 
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptx
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptxSmart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptx
Smart Parking รพ.กล้วยน้ำไท.pptx
 
KPI 2021 Sale ( Nov ).pptx
KPI 2021 Sale ( Nov ).pptxKPI 2021 Sale ( Nov ).pptx
KPI 2021 Sale ( Nov ).pptx
 
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
1. คู่มือคนสอน คนเรียน PMS.pdf
 
Presentation1333.pptx
Presentation1333.pptxPresentation1333.pptx
Presentation1333.pptx
 
Presentation1unv2.pptx
Presentation1unv2.pptxPresentation1unv2.pptx
Presentation1unv2.pptx
 
Presentation1ubv.pptx
Presentation1ubv.pptxPresentation1ubv.pptx
Presentation1ubv.pptx
 
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfUniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
 
Univiwe Training 2023.pdf
Univiwe Training 2023.pdfUniviwe Training 2023.pdf
Univiwe Training 2023.pdf
 
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdfUniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
Uniview Company Introduction with brief solution(1).pdf
 
หนังสือเชิญ Quicktron Robotic .Thailand(1).pdf
หนังสือเชิญ  Quicktron Robotic .Thailand(1).pdfหนังสือเชิญ  Quicktron Robotic .Thailand(1).pdf
หนังสือเชิญ Quicktron Robotic .Thailand(1).pdf
 
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx
07 TOR ระบบ Smart Classroom ขนาด 50 ที่นั่ง 231220.docx
 
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.ppt
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.pptPresentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.ppt
Presentation DGF Logistics Thailand.คุณอรุณ.1.ppt
 
อบรมพื้นฐาน 2023.pptx
อบรมพื้นฐาน 2023.pptxอบรมพื้นฐาน 2023.pptx
อบรมพื้นฐาน 2023.pptx
 
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptx
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptxpresentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptx
presentationsolutioncovidschool-230115131900-5c73fd21.pptx
 
Catalog Quick.pdf
Catalog Quick.pdfCatalog Quick.pdf
Catalog Quick.pdf
 
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf
01416_PPT_FG_DAY1-บ่าย_651219V2.pdf
 
แผนที่PICKชีวิต.pdf
แผนที่PICKชีวิต.pdfแผนที่PICKชีวิต.pdf
แผนที่PICKชีวิต.pdf
 
Digital Marketing (2024).pdf
Digital Marketing (2024).pdfDigital Marketing (2024).pdf
Digital Marketing (2024).pdf
 

kaarkaeaebb_rabboprynam.pdf

  • 1. 75 ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553 การออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง Design of In-rack Sprinkler in Warehouse by Fire Dynamics Simulation อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าด้วยการ เสาวลักษณ์ อินทปัทม์ 1 เสรี เศวตเศรนี 2 ธงไชย ศรีนพคุณ 3 1 นิสิตปริญญาโท สาขาวิชาวิศวกรรมความปลอดภัย คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน 2 รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน 3 รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน จำลองพลศาสตร์อัคคีภัย บทคัดย่อ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการแพร่กระจาย ของเพลิงไหม้ในพื้นที่ของชั้นวางสินค้าคลังสินค้า แห่งหนึ่งที่มีการจัดเก็บสินค้ามูลค่ามากกว่า 400 ล้านบาท และมีกล่องบรรจุภัณฑ์หลักเป็นกระดาษ เพื่อนำมาใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบระบบโปรย น้ำดับเพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้า โดยใช้ โปรแกรม Fire Dynamics Simulation (FDS) ในการจำลองพลศาสตร์อัคคีภัย พื้นที่ศึกษามี ขนาดความกว้าง 8 เมตร ยาว 20 เมตร และสูง 14 เมตร ประกอบด้วยชั้นวางสินค้าจำนวน 3 แถว 6 ชั้น โดยสมมติสถานการณ์ให้เกิดเพลิงไหม้ ขึ้นที่พาเลทสินค้าด้านล่างสุดเพื่อศึกษาพฤติกรรม การลุกลามของเพลิงไหม้ ผลจากการวิจัย พบว่า การจำลองเหตุ- การณ์ที่ร้ายแรงที่สุด เพลิงได้ลุกไหม้อย่างรวดเร็ว โดยลุกลามจากพาเลทสินค้าด้านล่างขึ้นสู่ด้านบน ในแนวดิ่ง แล้วจึงลุกลามไปยังชั้นวางสินค้า เดียวกันในแนวระนาบ และลุกลามไปยังแถวชั้น วางสินค้าข้างเคียงภายในเวลา 30 วินาทีและ ลุกลามไปทั่วพื้นที่ที่ทำการศึกษาภายใน 1 นาที
  • 2. 76 วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก . เมื่อทำการออกแบบติดตั้งระบบโปรยน้ำ ดับเพลิงอัตโนมัติเพิ่มขึ้นในชั้นวางสินค้า พบว่า สามารถควบคุมการลุกลามของเพลิงไหม้ได้อย่าง รวดเร็วภายในเวลา 45 วินาที โดยในการออก- แบบจะต้องติดตั้ง Fire Pump ขนาด 30 แรงม้า และมีปริมาณน้ำสำรองปริมาณ 67,505 ลิตร สำหรับการดับเพลิง 30 นาที สำหรับพื้นที่การ ออกแบบขนาด 2,505 ตารางเมตร Abstract The aim of this research was to study the spread of fire on racks, where many products were stored, which were packaged in corrugated paper containers in the warehouse. Fire Dynamics Simula- tions (FDS) were used in simulating the fire behavior. The results obtained were then used to design in-rack sprinkler systems. The warehouse model had 8 meters width, 20 meter length, and 14 meters height. The fire was set to occur at the bottom pallet. The fire’s behavior was then studied. Results of the highest risk situation showed that the fire spread vertically first, and then horizontically on the rack within 30 seconds, and spread to another pallet within 1 minute, in all directions. With the newly designed in-rack sprinkler system, the spread of fire on the storage rack was able to be controlled within 45 seconds. 30 horse power support, and 67,505 liters of water demanded support for 30 minutes. Keywords: in-rack sprinkler, fire, Fire Dynamics Simulation 1. บทนำ สำหรับคลังสินค้าขนาดใหญ่ อัคคีภัยเป็น อันตรายที่สำคัญที่สุด ทำให้เกิดความสูญเสียทั้งใน ด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม มีผลกระทบต่อ บุคลากรภายในองค์กรและชุมชนที่อยู่รอบข้าง ความเสี่ยงของการเกิดอัคคีภัยในคลังสินค้าที่เพิ่ม มากขึ้น มักจะเกิดจากการจัดเก็บปริมาณสินค้าที่ เพิ่มขึ้นและใช้บรรจุภัณฑ์ที่เป็นวัสดุติดไฟ เช่น กระดาษ โพลีสไตรีน โฟมหรือพลาสติก เป็นต้น รวมไปถึง 90% ของพื้นที่ในคลังสินค้ามักใช้เป็น พื้นที่จัดเก็บสินค้าและมีการติดตั้งชั้นวางเหล็กเพื่อ เพิ่มพื้นที่การจัดเก็บมากขึ้น ทำให้ความเสี่ยงและ อันตรายของการเกิดอัคคีภัยเพิ่มสูงมากขึ้นด้วย [8] ในปี 2007 Ho และคณะ ได้ทำการศึกษา การแพร่กระจายของเปลวไฟในคลังสินค้าขนาด ใหญ่แห่งหนึ่งในประเทศนิวซีแลนด์ ซึ่งมีวัตถุดิบที่ จัดเก็บเป็นจำนวนมากและมีความหลากหลาย โดยใช้โปรแกรม Fire Dynamics Simulation ใน การจำลองการเกิดเพลิงไหม้ และมีการเพิ่มขนาด ของ grid เพื่อความคมชัดของภาพจำลองโดย กำหนดขนาดของ grid cell เท่ากับ 0.9 x 0.3 x 0.3 เมตร ในแนวแกน x, y, z พบว่า เปลวไฟมี การลุกลามจากด้านล่างขึ้นสู่ด้านบน และกระจาย ไปทางด้านข้าง โดยที่ขนาด grid cell ไม่ได้มีผล กระทบต่อผลของการจายของเปลวไฟ [11] ควัน ไฟจะร้อนขึ้นในจุดที่สูงและกระจายออกไปทาง ด้านข้าง อัตราการแพร่กระจายความร้อน (Heat Release Rate : HRR) เพิ่มมากขึ้นโดยแปรผัน
  • 3. 77 ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553 ตรงกับระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น [7] และผลจากการ จำลองทางพลศาสตร์ทางอัคคีภัยพบว่า อัตราการ แพร่กระจายความร้อนจะลดลงเมื่อปริมาณความ เข้มข้นของออกซิเจนลดลงต่ำกว่า 10% [3] ดังนั้น การป้องกันการเกิดเพลิงไหม้ใน คลังสินค้าขนาดใหญ่จึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก หากมี การออกแบบให้อาคารคลังสินค้ามีอุปกรณ์ป้องกัน และระงับอัคคีภัย เช่น อุปกรณ์ตรวจจับควัน อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนและระบบโปรยน้ำดับ เพลิงแบบอัตโนมัติ เป็นต้น ให้สอดคล้องตาม มาตรฐานและครบตามที่กฎหมายกำหนด รวมไป ถึงการดูแลรักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ และการเตรียม พร้อมด้านการระงับอัคคีภัย ความสูญเสียที่เกิดขึ้น อาจจะมีเพียงเล็กน้อยและสามารถควบคุมได้ ไม่ เกิดเป็นเหตุการณ์ลุกลามขั้นร้ายแรงได้ [6] การศึกษาครั้งนี้ ทำการศึกษาการแพร่ กระจายของเปลวไฟ ควันไฟภายในคลังสินค้า อุปโภคบริโภคแห่งหนึ่ง มีบรรจุภัณฑ์หลักเป็น กระดาษลูกฟูก (Corrugated Paper) หนา 4 มิลลิเมตร [5] มีความหนาแน่นเท่ากับ 900 kg/ m3 [10] ซึ่งมีการจัดเก็บสินค้าตามชั้นวางสินค้า (Rack) จำนวน 6 ชั้น แต่ละชั้นมีความสูง 1.75 เมตร โดยทำการศึกษาถึงประสิทธิภาพในการ ระงับอัคคีภัยของระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงที่ติดตั้ง ตามแนวหลังคาแบบ Pendent K-5.6 โดยใช้การ จำลองทางพลศาสตร์อัคคีภัย ด้วยโปรแกรม Fire Dynamics Simulation (FDS) เพื่อศึกษาระยะ เวลาในการระงับอัคคีภัยที่เกิดขึ้น และดำเนินการ ออกแบบติดตั้งระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น วางสินค้า (In–Rack Sprinkler) ให้เป็นไปตาม มาตรฐาน NFPA 13 (National Fire Protection Association 13: Standard for Installation Of Sprinkler System 2007 Edition) และทดสอบ ประสิทธิภาพในการระงับอัคคีภัยของระบบหัว โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติที่ติดตั้งในชั้นวางที่ติดตั้ง เพิ่มเปรียบเทียบกับรูปแบบการติดตั้งแบบเดิม 2. อุปกรณ์ 1. Computer CPU 1.66 GHz ความจุ Hard Disk ขนาด 160 GB หน่วยประมวลผล ความเร็วสูง 1024 MB 2. โปรแกรมสร้างภาพเสมือน FDS & Smokeview Version 5.1.6 สำหรับเขียนข้อมูล พื้นฐาน (Input file) ที่จะใช้เป็นโครงสร้างฐาน ข้อมูล (Data structure) เพื่อใช้ในการประมวล ผล 3. โปรแกรมสร้างภาพเสมือน Pyrosim (ได้รับความอนุเคราะห์จากบริษัท Thunderhead Engineer Consultant Incorporation ประเทศ สหรัฐอเมริกา) สำหรับนำมาใช้สร้างภาพเสมือน ของการจำลองเพลิงไหม้ที่จะนำไปใช้เป็นข้อมูลพื้น ฐานในการศึกษา 3. วิธีการวิจัย 1. กำหนดปัญหา/เก็บรวบรวมข้อมูล/ ศึกษาข้อมูลอ้างอิง คลังสินค้าที่ใช้ในการศึกษา 2. ศึกษาลักษณะสภาพแวดล้อมของชั้น วางสินค้าภายในพื้นที่คลังสินค้าตัวอย่าง 3. ศึกษาปฏิกิริยา คุณสมบัติ และการ ปล่อยพลังงานของวัสดุที่เป็นเชื้อเพลิง 4. ทดสอบความถูกต้องของข้อมูล 5. ศึกษาการใช้โปรแกรม Fire Dyna- mics Simulator (FDS) [9] 6. สร้างแบบจำลองคลังสินค้า
  • 4. 78 วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก . 7. ออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติในพื้นที่คลังสินค้าที่ศึกษาและสร้างแบบ จำลองคลังสินค้าตามข้อกำหนดของมาตรฐาน NFPA 13 8. วิเคราะห์ผลการทดลองและทดสอบ แบบจำลอง 9. สรุปผลการทดลองและเขียนรายงาน นำผลการวิเคราะห์ที่ได้จากการทดลองมาสรุป ความเสียหายที่เกิดขึ้น 4. ผลและวิจารณ์ 1. สร้างแบบจำลองของพื้นที่คลังสินค้า ขนาดกว้าง 8 เมตร ยาว 20 เมตร สูง 14 เมตร ติดตั้งชั้นวางสินค้าจำนวน 3 แถว แถวละ 6 ชั้น แต่ละชั้นมีความสูงเท่ากับ 1.75 เมตร กำหนดให้มี การติดตั้งระบบดับเพลิงแบบ Sprinkler ตามแนว หลังคาแบบ Pendent K-Factor 5.6 กำหนดให้ บรรจุภัณฑ์สินค้าเป็นเชื้อเพลิงหลักประเภท กระดาษ ติดไฟได้ง่าย โดยมีกำหนดค่าดังนี้ - Heat Release Rate เท่ากับ 3,000 kW/m2 [2] - กำหนดให้มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทุก 1 วินาที - การลุกติดไฟของกระดาษ (Ignite at) 427 องศาเซลเซียส [4] กำหนดสถานการณ์ในการจำลองการเกิด เหตุเพลิงไหม้และสั่งประมวลผล Input File โดย ใช้โปรแกรม Fire Dynamics Simulation โปรแกรม Pyrosim และโปรแกรม Smoke View จะพบว่า เพลิงได้เกิดการลุกลามอย่างรวดเร็วไป ยังพาเลทสินค้าด้านบน ด้านข้าง ทั้งในแนว ระนาบและแนวดิ่งอย่างรวดเร็วตามภาพที่ 1 และ ภาพที่ 2 และภายในเวลา 1 นาที อุณหภูมิภายใน พื้นที่เก็บสินค้าตัวอย่างมีอุณภูมิสูงมากกว่า 1,000 องศาเซลเซียส ตามภาพที่ 3 และภาพที่ 4 เมื่อ ระยะเวลาเพิ่มขึ้นอุณหภูมิก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากมีควันร้อนที่ลอยอยู่ด้านบนเพดาน จำนวนมาก ภาพที่ 1 แสดงการลุกลามของเพลิงไหม้ที่เวลา 20 วินาที ภาพที่ 2 แสดงการลุกลามของเพลิงไหม้ไปยัง พาเลทในชั้นวางสินค้าข้างเคียงที่เวลา 25 วินาที
  • 5. 79 ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553 ภาพที่ 3 แสดงค่าอุณหภูมิที่เกิดขึ้นเมื่อเกิดการ เผาไหม้ ณ เวลา 1 นาที เคลื่อนที่ไปได้ทุกทิศทาง จึงเกิดการลุกลามอย่าง รวดเร็ว การจัดเก็บบนชั้นวางสามารถเก็บได้สูง กว่าการจัดเรียงแบบชิดกัน จึงมีผลต่อการพัง ทลายและการลุกลามในระยะไฟต้น ๆ ระยะห่างของหัวโปรยน้ำดับเพลิงตาม แนวหลังคากับพาเลทสินค้าต้นเพลิงมีระยะห่าง มากถึง 13 เมตร ทำให้ระยะเวลาในการตรวจจับ ของอุปกรณ์และเมื่ออุปกรณ์เริ่มทำงาน เพลิงได้ ลุกลามไปในแนวกว้าง จนยากที่จะทำการควบคุม ได้ จึงเกิดเป็นความเสียหายร้ายแรง และมูลค่า มหาศาล 2. ออกแบบและติดตั้งระบบโปรยน้ำดับ เพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้าตามมาตรฐาน NFPA 13 โดยเลือกรูปแบบที่เหมาะสมกับสภาพ ของพื้นที่อาคาร ความสูงของอาคารและชั้นวาง สินค้า ตามชนิดของสินค้าที่มีอยู่ในพื้นที่จัดเก็บซึ่ง ในที่นี้เป็นสินค้า Class III พื้นที่ครอบครองเป็น แบบ Ordinary Hazard Group 2 [12] ตาม มาตรฐานสามารถเลือกใช้หัวโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติ แบบ Pendent K-Factor 8.0 [12] สำหรับคลังสินค้าที่ใช้เป็นกรณีศึกษามี ความสูงของเสาชั้นวางสินค้า (Upright) เท่ากับ 10.85 เมตร มีรูปแบบในการติดตั้งทั้งสิ้น 5 รูป แบบ จากการพิจารณาความสูงของชั้นวางสินค้า รวมถึงความสะดวกในการปฏิบัติงานของพนักงาน ค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุง ความยากง่ายในการ ดูแลรักษาและความเสี่ยงที่จะเกิดอุบัติเหตุ ค่าใช้ จ่ายในการติดตั้งเพิ่มเติม ผู้ศึกษาจึงเลือกรูปแบบ ที่เหมาะสมกับคลังสินค้าที่ใช้ในการศึกษาตามภาพ ที่ 5 และ 6 ภาพที่ 4 แสดงค่าอุณหภูมิที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อเวลา มากขึ้น ณ เวลา 5 นาที (อุณหภูมิสูงสุดมากกว่า 1,100 ํC) ลักษณะการลุกลามของเปลวไฟในการ จำลองทางพลศาสตร์อัคคีภัยด้วยโปรแกรม FDS นั้น เปลวไฟจะลามเฉพาะที่ผิวของวัสดุเท่านั้น เนื่องจากมีข้อจำกัดบางประการในการกำหนด ชนิดของวัสดุ [9] ให้มีความหลากหลายตาม ลักษณะที่แท้จริงได้ การจัดเก็บวัสดุบนชั้นวางสินค้า พาเลท สินค้าจะถูกล้อมรอบไปด้วยอากาศ ไฟจึงสามารถ
  • 6. 80 วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก . ภาพที่ 5 รูปแบบการติดตั้งระบบโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าที่ทำการศึกษา ระยะการติดตั้งระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติในชั้นวางตามภาพที่ 5 และ 6 ดังนี้ - แนวดิ่ง ติดตั้งที่ความสูง 3.4 เมตร และ 6.9 เมตร ติดตั้งระหว่างแถวชั้นวางสินค้า สองแถว (Double Row Rack) - แนวนอน ติดตั้งห่างกันทุกระยะ 2.3 เมตร จำนวน 2 แถวในแต่ละแถวของชั้นวาง สินค้า การออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น วางสินค้าต้องคำนวณด้วยวิธี Hydraulic calcu- lation [12] โดยคำนวณหาขนาดของท่อในแต่ ละระยะ รายละเอียดของขนาดท่อที่ใช้ในพื้นที่ ที่ทำการศึกษาแสดงรายละเอียดตามตารางที่ 1 เมื่อกำหนดระยะห่างหัวกระจายน้ำดับ- เพลิงอัตโนมัติ และกำหนดขนาดท่อน้ำให้กับระบบ แล้วทำการคำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันที่ ระบบต้องการ เพื่อหาขนาดของ Fire Pump โดย มีขั้นตอนการคำนวณตามภาพที่ 7 และ 8 ขนาด แรงม้าของ Fire Pump ที่ต้องใช้ระบบที่ได้ทำการ ภาพที่ 6 แสดงลักษณะตำแหน่งและจุดติดตั้งหัว โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติในชั้นวางสินค้า ตารางที่ 1 สรุปความยาว ขนาด และราคาท่อน้ำของอาคาร จากการออกแบบด้วยวิธี Hydraulic calculation พื้นที่ ขนาดของท่อน้ำ (นิ้ว) จำนวนท่อน้ำที่ใช้ (เมตร) 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 ซอย A 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 13.5 - - - ซอย AB 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 6 - - ซอย BC 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - 6.25 - ซอย CD 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - 6.25 - ซอย DE 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - - 6.0 ซอย EF 9.2 18.4 18.4 41.4 3.5 8.0 - - 115.6 Riser - - - - - - - - 75 รวมจำนวนท่อทั้งอาคาร (เมตร) 55.2 110.4 110.4 248.4 21.0 53.5 6 12.5 196.6
  • 7. 81 ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553 ภาพที่ 7 ขั้นตอนและช่วงต่าง ๆ ที่ใช้คำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันของน้ำสำหรับ อาคารด้วยวิธี Hydraulic calculation ภาพที่ 8 ขั้นตอนและช่วงต่าง ๆ ที่ใช้คำนวณหาอัตราการไหลและแรงดันของน้ำสำหรับ อาคารด้วยวิธี Hydraulic calculation
  • 8. 82 วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก . ออกแบบเท่ากับ 10 แรงม้าที่อัตรการไหล 26.837 แกลลอนต่อนาทีและความดัน 66.166 ปอนด์ ต่อตารางนิ้ว และต้องมีปริมาณน้ำสำรอง 67,505 ลิตรสำหรับการดับเพลิง 30 นาที [1] 3. สร้างแบบจำลองเพื่อทดสอบการเผา ไหม้และประสิทธิภาพของระบบโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติที่ติดตั้งเข้าไปเพิ่มเติมพบว่า ระบบหัว โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติที่ระยะ 3.4 เมตรเหนือ จุดต้นเพลิงทำงานภายในระยะเวลา 18 วินาที แสดงตามภาพที่ 9 (บริเวณที่เป็นจุดแสดงละออง น้ำ) ภายในระยะเวลา 50 วินาทีสามารถระงับ การลุกลามของเพลิงลงได้ ทำให้ความเสียหายที่ จะเกิดขึ้นไม่สูง เมื่อเทียบกับการติดตั้งระบบโปรย น้ำดับเพลิงอัตโนมัติตามแนวหลังคาเพียงอย่าง เดียว ภาพที่ 9 แสดงการตอบสนองของหัวโปรยน้ำดับ เพลิงอัตโนมัติที่เวลา 18 วินาที ภาพที่ 10 ช่วงเวลาที่ระบบโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติทำงานทำให้เพลิงลดการลุกลาม ณ เวลา 25 วินาที ภาพที่ 11 ณ เวลา 50 วินาที เพลิงได้สงบลง เนื่องจากระบบโปรยน้ำดับเพลิงทำงานเต็มพื้นที่ ภาพที่ 12 อุณหภูมิภายในคลังสินค้าที่จำลองการ เกิดเพลิงไหม้ ณ เวลา 60 วินาที
  • 9. 83 ฉบับที่ 73 ปีที่ 23 สิงหาคม - ตุลาคม 2553 5. สรุป จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของ ระบบโปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติภายในคลังสินค้า 2 กรณีคือ กรณีที่มีการติดตั้งเดิมตามแนวหลังคา และกรณีที่มีการออกแบบระบบโปรยน้ำดับเพลิง อัตโนมัติในชั้นวางสินค้าเข้าไปเพิ่มเติม ได้ดำเนิน การในแง่ของประสิทธิภาพและระยะเวลาในการ ป้องกันการลุกลามของเพลิง ค่าใช้จ่ายในการติด ตั้งเพิ่มความสะดวกในการปฏิบัติ รวมถึงความ เสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุอันก่อให้เกิดความเสีย หายต่อระบบหัวโปรยน้ำดับเพลิงในชั้น เพื่อเป็น แนวทางในการตัดสินใจ ผลการเปรียบเทียบแสดง ให้เห็นว่าระบบโปรยน้ำดับเพลิงที่ติดตั้งเพิ่ม สามารถเพิ่มประสิทธิภาพ และให้ผลที่ดีในการ ป้องกันเพลิงไหม้ไม่ให้ลุกลามไปเป็นเพลิงขั้นร้าย แรง แต่อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบ โปรยน้ำดับเพลิงอัตโนมัติเพิ่มมีราคาค่อนข้างสูง แต่ถ้าเทียบกับความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นแล้ว เป็นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สรุปได้ว่า การติดตั้ง ระบบโปรยน้ำดับเพลิงเพิ่มขึ้นในชั้นวางสินค้า สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการ ลุกลามของเพลิงไหม้ได้เป็นอย่างดี 6. เอกสารอ้างอิง [1] กระทรวงมหาดไทย. 2539. ประกาศ กระทรวงมหาดไทย เรื่อง การป้องกัน และระงับอัคคีภัยในสถานประกอบการ เพื่อความปลอดภัยในการทำงานของ ลูกจ้างออกตามประกาศแห่งคณะปฏิวัติ ฉบับที่ 33 ลงวันที่ 16 มีนาคม 2515. [2] วีรวิทย์ วัฒนาสวัสดิ์ 2549. การจำลอง พลศาสตร์อัคคีภัยเพื่อออกแบบระบบ ป้องกันอัคคีภัยของห้องเก็บสินค้าใน อากาศยาน. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. [3] Bukowski R. 1996. Modeling a backdraft : The 62 Wall Street Incident. Retrieved March 14,2009 from http://fire.nist.gov/bfrlpubs/ fire96/PDF/f96024.pdf [4] Corrugated board from http://www. tis-gdv.de/tis_e/ware/papier/well- papp/wellpap.htm [5] Corrugated fiber board from http:// encyclopedia. thefreedictiona- ry.com/Corrugared+paper. [6] Fire Protection Association of Southern Africa, Preventing warehouse fires guidelines. July 2005. From http://www.secu- ritysa.com/ regular.aspx?pklRegu- larId=2158. [7] Fleischmann C. and Pagni P. 1994. Quantitative backdraft experiments. Retrieved March 15,2009 from http://www.fire.nist.gov/Bfrlpubs/ fire94/art135.html. [8] George G. and Dougal D., Numeri- cal Modelling of Early Flam Spread in Warehouse Fires. Fire Safety Journal 24(1995) 247-278.
  • 10. 84 วิ ศ ว ก ร ร ม ส า ร ม ก . [9] Glenn P. Forney, User’s Guide for Smoke view Version 5–A Tool for visualizing Fire Dynamics Simulation Data., US. Department of Commerce., February 2008. [10] High density corrugated wafer board panel product from http:// www.freepatentsonline.com/5047 280.html [11] Ho and Wok Y. (Daniel) 2007. Flame Spread Modeling Using FDS4 CFD Model. [12] National Fire Protection Asso- ciation. 2007. NFPA 13 Installation of sprinkler systems. National Fire Protection Association, Massa- chusetts.