เดินท่อประปาอาคารสูง ต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง คู่มือสำหรับผู้รับเหมาและงานโครงการ

การเดินท่อประปาอาคารสูงต่างจากบ้านทั่วไปตรงที่ต้องจัดการ "แรงดันน้ำ" เป็นหลัก เพราะแรงดันสถิตเพิ่มขึ้นราว 1 บาร์ทุกความสูง 10 เมตร ถ้าไม่แบ่งโซนแรงดัน (zoning) ชั้นล่างจะรับแรงดันสูงจนท่อแตก ส่วนชั้นบนน้ำไหลอ่อน หัวใจของงานคือเลือกระบบจ่ายน้ำให้เหมาะ คุมแรงดันด้วยวาล์ว PRV เลือก class ท่อให้ทน และทดสอบแรงดันก่อนส่งงาน

งานระบบน้ำในอาคารสูงเป็นงานที่พลาดแล้วแก้ยาก เพราะท่อฝังในผนังและชาฟท์ กว่าจะรู้ว่ารั่วก็เปิดใช้อาคารไปแล้ว บทความนี้เรารวมสิ่งที่ผู้รับเหมาและทีมงานระบบต้องคิดตั้งแต่ต้น ไล่ตั้งแต่ปัญหาแรงดันไปจนถึงการทดสอบก่อนปิดงาน

ทำไมระบบประปาอาคารสูงถึงยากกว่าบ้านทั่วไป

ปัญหาใหญ่ที่สุดคือ แรงดันน้ำอาคารสูง ไม่เท่ากันทุกชั้น

น้ำในเส้นท่อมีแรงดันสถิต (static pressure) จากความสูงของคอลัมน์น้ำ ทุกความสูง 10 เมตร แรงดันจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1 บาร์ อาคาร 30 ชั้น สูงราว 90-100 เมตร ถ้าปล่อยให้น้ำจ่ายจากจุดเดียวโดยไม่คุมอะไร ชั้นล่างสุดจะเจอแรงดันสถิตเกือบ 10 บาร์

แรงดันระดับนี้เกินที่ข้อต่อ วาล์ว และสุขภัณฑ์ทั่วไปจะรับไหว ผลคือข้อต่อรั่ว วาล์วพัง ก๊อกน้ำกระแทก และเสี่ยงท่อแตกในผนัง

ในทางกลับกัน ถ้าตั้งปั๊มให้พอดีกับชั้นล่าง ชั้นบนสุดก็จะน้ำไหลอ่อนหรือไม่ไหล เพราะแรงดันถูกหักด้วยความสูงและแรงเสียดทานในท่อไปหมด

อีกเรื่องที่มากับอาคารสูงคือ หัวน้ำตก (water hammer) หรือแรงกระแทกน้ำ เมื่อวาล์วหรือก๊อกปิดเร็ว มวลน้ำที่วิ่งอยู่จะกระแทกกลับ ยิ่งเส้นท่อยาวและแรงดันสูง แรงกระแทกยิ่งรุนแรง ทำให้ท่อสั่น ข้อต่อคลาย และเสียงดังรบกวน

ค่าที่ต้องคุม แรงดันที่จุดใช้น้ำควรเป็นเท่าไร

หลักที่ยึดได้จริงหน้างาน:

• แรงดันใช้งานที่จุดใช้น้ำ ควรอยู่ราว 1.5-4 บาร์ กำลังสบายมือ ใช้ได้กับสุขภัณฑ์และเครื่องทำน้ำอุ่นทั่วไป
• แรงดันสถิตสูงสุด ที่สุขภัณฑ์ไม่ควรเกินประมาณ 5 บาร์ (ราว 80 psi) มาตรฐานอาคารส่วนใหญ่กำหนดเพดานไว้แถวนี้ เกินกว่านี้ต้องติดวาล์วลดแรงดัน
• แรงดันต่ำสุด ไม่ควรต่ำกว่า 1 บาร์ ไม่งั้นน้ำไหลอ่อนจนใช้งานไม่สะดวก โดยเฉพาะเครื่องทำน้ำอุ่นบางรุ่นที่ต้องการแรงดันขั้นต่ำในการทำงาน

ตัวเลขพวกนี้คือกรอบที่ใช้ตัดสินว่าจะแบ่งโซนกี่โซน และต้องใช้ปั๊มหรือวาล์วลดแรงดันตรงไหนบ้าง

ระบบจ่ายน้ำอาคารสูง มีแบบไหนบ้าง

การเลือกระบบจ่ายน้ำเป็นการตัดสินใจแรกที่กระทบทั้งงบและการวางท่อ สรุปแบบที่ใช้จริงในไทย:

อาคารสูงส่วนใหญ่ในไทยใช้ระบบ downfeed ร่วมกับถังบนดาดฟ้า เป็นหลัก แล้วเสริมปั๊มเพิ่มแรงดันให้โซนบนที่อยู่ใกล้ถังจนแรงดันไม่พอ ส่วน upfeed มักใช้กับอาคารเตี้ยลงมาหรืออาคารที่ต่อเติมภายหลัง

การเลือกปั๊มให้ตรงกับ head และอัตราการไหลของแต่ละระบบสำคัญมาก อ่านเพิ่มได้ที่บทความ เลือกปั๊มน้ำ

การแบ่งโซนแรงดัน (pressure zoning) กันท่อแตก

นี่คือหัวใจของ ระบบประปาอาคารสูง การแบ่งโซนคือการซอยอาคารเป็นช่วงความสูง เพื่อให้แต่ละโซนมีแรงดันอยู่ในกรอบที่ปลอดภัย

หลักคิดง่ายๆ คือ จำกัดความสูงของแต่ละโซนไม่ให้แรงดันสถิตที่จุดต่ำสุดเกินราว 5 บาร์ เมื่อแรงดันเพิ่ม 1 บาร์ต่อ 10 เมตร แต่ละโซนจึงมักครอบคลุมความสูงราว 30-40 เมตร หรือประมาณ 8-12 ชั้น ขึ้นอยู่กับความสูงชั้นและค่าที่ตั้งไว้

วิธีจ่ายน้ำแต่ละโซนทำได้สองแนวทาง:

• แยกท่อเมนต่อโซน เดินท่อจ่ายหลักของแต่ละโซนแยกกัน ควบคุมแรงดันที่ต้นทางของโซน เหมาะกับ downfeed จากถังสูง
• ใช้วาล์วลดแรงดันคุมโซน จ่ายน้ำแรงดันสูงเส้นเดียว แล้วติด PRV ที่ทางเข้าของโซนล่างเพื่อลดแรงดันลงให้อยู่ในกรอบ

ถ้าไม่แบ่งโซน ผลที่ตามมาไม่ใช่แค่ท่อแตก แต่รวมถึงสุขภัณฑ์เสียเร็ว น้ำกระแทกทั้งอาคาร และค่าน้ำที่เปลืองเกินจากแรงดันสูง

เลือกท่อและ class ให้ทนแรงดันจริง

เมื่อรู้แรงดันของแต่ละโซนแล้ว ต้องเลือกท่อให้พิกัดแรงดันสูงกว่าแรงดันใช้งานจริงเสมอ พร้อมเผื่อ water hammer ไว้ด้วย

• โซนล่างและท่อเมนแรงดันสูง ควรใช้ท่อที่รับแรงดันได้สูง เช่น PVC class 13.5 (13.5 บาร์) หรือท่อ PPR/เหล็กในจุดที่ต้องรับแรงดันและอุณหภูมิสูง
• โซนบนที่แรงดันลดลงแล้ว ใช้ class 8.5 ได้ในหลายจุด แต่ยังต้องเผื่อแรงกระแทก
• อย่ายึดแค่แรงดันสถิต ต้องบวกแรงดันชั่วขณะจากปั๊มตัดต่อและ water hammer เข้าไปด้วย เผื่อไว้จึงปลอดภัยกว่า

รายละเอียดพิกัดแรงดันของท่อแต่ละ class ดูได้ที่ ตารางขนาดท่อ PVC + class จะเทียบ OD และแรงดันได้ครบ

ในทางปฏิบัติ งานท่อเมนแรงดันสูงและงานที่ต้องการอายุยาวมักเลือกท่อ PPR หรือท่อเหล็กชุบ ส่วน PVC class 13.5 เหมาะกับท่อจ่ายภายในที่คุมแรงดันด้วยโซนและ PRV แล้ว

วาล์วลดแรงดัน (PRV) ติดตรงไหน

PRV (Pressure Reducing Valve) คือวาล์วที่รับแรงดันขาเข้าสูงแล้วลดให้เหลือค่าคงที่ตามที่ตั้งไว้ที่ขาออก เป็นอุปกรณ์ที่เกือบทุกอาคารสูงต้องมี

จุดที่ต้องติด PRV:

• ทางเข้าของโซนล่างที่รับแรงดันเกินกรอบ
• ก่อนเข้าอุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดัน เช่น เครื่องทำน้ำอุ่น สุขภัณฑ์บางรุ่น
• จุดที่ต้องการแรงดันคงที่แม้แรงดันต้นทางแกว่ง

งานโครงการมักติด PRV คู่ขนาน สองตัว ตัวหนึ่งรับอัตราการไหลต่ำ อีกตัวรับการไหลสูง เพื่อให้คุมแรงดันได้นิ่งทั้งช่วงใช้น้ำน้อยและมาก และมีตัวสำรองเวลาซ่อมบำรุง อย่าลืมติดเกจวัดแรงดันทั้งขาเข้าและขาออกไว้ตรวจสอบด้วย

การทดสอบแรงดันท่อ ก่อนปิดงาน

ก่อนปิดฝ้า ฝังผนัง หรือกลบชาฟท์ ต้อง ทดสอบแรงดันท่อ (hydrostatic test) ทุกครั้ง นี่คือด่านสุดท้ายที่กันงานแก้ย้อนหลัง

ขั้นตอนหลัก:

1. ปิดปลายท่อทุกจุดให้สนิท ไล่อากาศออกจากระบบให้หมด
2. อัดน้ำเข้าระบบจนได้แรงดันทดสอบ โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.5 เท่าของแรงดันใช้งานจริง
3. คงแรงดันไว้อย่างน้อย 1 ชั่วโมง สังเกตว่าเข็มเกจต้องไม่ตกและไม่มีจุดรั่วซึม
4. ทดสอบแยกทีละโซนตามที่แบ่งไว้ เพราะแต่ละโซนแรงดันใช้งานไม่เท่ากัน

ถ้าเข็มเกจตก แปลว่ามีจุดรั่วต้องไล่หาให้เจอก่อนส่งงาน อย่ารีบปิดผนัง การทดสอบทีละโซนช่วยให้จำกัดจุดหาง่ายกว่าอัดทั้งอาคารทีเดียว

ข้อควรระวังตอนติดตั้ง

• ยึดท่อและทำจุดรับแรง ท่อแนวดิ่งในชาฟท์ต้องมีแคลมป์ยึดตามระยะ รับน้ำหนักท่อและน้ำ ไม่ให้ห้อยดึงข้อต่อ
• เผื่อการยืดหดตัว ท่อ PVC และ PPR ยืดหดตามอุณหภูมิ ท่อแนวยาวต้องมีจุดเผื่อการขยายตัว ไม่งั้นข้อต่อล้าและแตก
• ป้องกัน water hammer ติดตั้ง air chamber หรือ water hammer arrestor ใกล้จุดที่วาล์วปิดเร็ว
• แยกท่อน้ำร้อนน้ำเย็นให้จ่ายทิศทางเดียวกัน ลดปัญหาแรงดันไม่สมดุลที่วาล์วผสม
• ทำ as-built ให้ครบ จดตำแหน่งวาล์ว PRV และจุดต่อไว้ เพราะซ่อมบำรุงอาคารสูงต้องรู้ว่าปิดโซนไหนได้ที่ไหน

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

สรุป งานระบบน้ำอาคารสูง ต้องคุมแรงดันตั้งแต่ต้น

เดินท่อประปาอาคารสูงไม่ใช่แค่ต่อท่อให้ถึงชั้นบน แต่คือการออกแบบให้ทุกชั้นได้แรงดันพอดี ไม่สูงจนท่อแตก ไม่ต่ำจนน้ำไม่ไหล ตั้งแต่เลือกระบบจ่ายน้ำ แบ่งโซน เลือก class ท่อ ติด PRV ไปจนถึงทดสอบแรงดันก่อนส่งงาน

Home Tool Center จัดหาท่อ ปั๊มน้ำ วาล์ว PRV และอุปกรณ์งานระบบสำหรับงานอาคารสูงครบชุด ราคาจริง สเปกตรงงานโครงการ อยู่กับผู้รับเหมามา 30 กว่าปี ปรึกษาสเปกและขอใบเสนอราคางานโครงการได้ที่ hometools-center.com หรืออ่านเพิ่มเรื่อง จัดหาวัสดุงานระบบสำหรับโครงการ