แปลและเรียบเรียง โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

cladding1

นักวิจัยจาก University of Melbourne ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุหุ้มอาคารกันไฟที่เป็นสารอินทรีย์ และมีน้ำหนักเบา ผลิตภัณฑ์ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่มีใครเชื่อว่าจะทำได้!

จากเหตุการณ์ไฟไหม้อาคารเกรนเฟลล์ (Grenfell tower) ที่กรุงลอนดอนเมื่อปี 2017 สันนิษฐานว่าการใช้วัสดุหุ้มภายนอกอาคาร (cladding) ที่ทำจากอะลูมิเนียมคอมโพสิต (Aluminium Composite Material, ACM) เป็นสาเหตุที่ทำให้ไฟลุกลามอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ ACM ประกอบด้วยแผ่นอะลูมิเนียมประกบกับโพลิเอทิลีนซึ่งอยู่ตรงกลาง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นโพลิเอทิลีนที่ติดไฟได้ดีจะหลอมเหลว หยด และไหลทำให้ไฟลุกลามได้ง่าย

ตึกหลายแห่งออกกฎเข้มงวดเรื่องการใช้วัสดุหุ้มอาคารที่ติดไฟได้ และเมื่อไม่นานนี้รัฐนิวเซาท์เวลส์และวิกตอเรียได้ออกกฎห้ามใช้วัสดุหุ้มอาคารที่มีโพลิเอทิลีนมากกว่าร้อยละ 30 กฎระเบียบที่ออกมาใหม่ทำให้แทบจะไม่สามารถใช้วัสดุหุ้มที่มีพลาสติกอยู่ตรงกลางได้เลย อุตสาหกรรมก่อสร้างจึงต้องเผชิญกับต้นทุนจากวัสดุหุ้มที่สูงขึ้น (อาคารสูงส่วนใหญ่มีต้นทุนที่เกิดจากวัสดุหุ้มราวร้อยละ 10-30)

วัสดุหุ้มที่ใช้ส่วนใหญ่ต้องมีน้ำหนักเบา โดยปกติมักทำจากคอมโพสิตที่เป็นสารอินทรีย์ มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก (carbon-based) เช่น พลาสติก แต่วัสดุเหล่านี้มักติดไฟได้ แต่หากใช้เหล็กกล้า กระเบื้องเซรามิก หรือคอนกรีต ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟก็จะทำให้มีน้ำหนักมาก อีกทั้งมีราคาสูงเกินไปทั้งในการผลิตและติดตั้ง

ด้วยเหตุนี้ บริษัท Envirosip ซึ่งเป็นบริษัทวัสดุก่อสร้างจึงได้ร่วมกับทีมวิจัยด้าน Innovative Fire Engineering นำโดย Dr. Kate Nguyen เพื่อพัฒนาวัสดุหุ้มที่มีน้ำหนักเบา ไม่ติดไฟ และมีราคาไม่แพง

Dr. Nguyen ทราบว่าหากมีอนุภาคดินหรือเซรามิกเรซินในพลาสติกคอมโพสิตจะหยุดการเผาไหม้ได้ แต่เทคโนโลยีนี้มีราคาสูงจึงยังไม่เหมาะที่จะนำมาใช้ อย่างไรก็ดี เธอพบว่าหากใช้อนุภาคเซรามิกขนาดจิ๋วเช่นเดียวกับฉนวนที่ใช้หุ้มสายไฟฟ้าก็จะให้ผลในทำนองเดียวกัน เพราะที่อุณหภูมิสูงอนุภาคเซรามิกจะว่องไวและเกิดอันตรกิริยาทางเคมีต่อกันทำให้เกิดโครงข่ายกันความร้อนกระจายตลอดทั่วเนื้อวัสดุ

วัสดุน้ำหนักเบาสำหรับใส่แกนกลางของวัสดุหุ้มแทนพลาสติก โดยจุดสีดำคืออนุภาคเซรามิก

ภาพจาก https://newsroom.melbourne.edu/news/electrical-cable-triggers-lightweight-fire-resistant-cladding-discovery
เครดิต: Sarah Fisher/University of Melbourne

เนื่องจากวัสดุหุ้มจำเป็นต้องทนความร้อนสูงกว่าฉนวนที่หุ้มสายไฟ Dr. Nguyen บริษัท Envirosip และบริษัทเคมีภัณฑ์จึงทดลองใช้อนุภาคเซรามิกชนิดต่างๆ จนในที่สุดพวกเขาก็ค้นพบสูตรที่สามารถทนอุณหภูมิได้ถึง 750 องศาเซลเซียส โดยวัสดุนี้ผ่านมาตรฐานของออสเตรเลีย AS1530.1:1994 (R2016) และมาตรฐานระหว่างประเทศ ISO1182:2010 ซึ่ง Envirosip และมหาวิทยาลัยกำลังจะผลักดันไปสู่เชิงพาณิชย์

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

• https://newsroom.melbourne.edu/news/electrical-cable-triggers-lightweight-fire-resistant-cladding-discovery
• https://pursuit.unimelb.edu.au/articles/the-particles-making-building-cladding-fire-safe

Scroll Up