หลังคาโรงงาน คลังสินค้า และบ้านจำนวนมากถูกออกแบบมาเพื่อรับแค่ แผ่นหลังคากับน้ำหนักคนขึ้นซ่อมบำรุง เมื่อจะติดแผงโซลาร์ซึ่งอยู่บนหลังคาไปอีก 25 ปี คำถามจึงไม่ใช่แค่ว่าติดได้ไหม แต่คือ ถ้าหลังคาเดิมไม่ผ่าน ต้องเสริมอะไร และคุ้มไหม
บทความนี้ต่อจาก ติดโซลาร์เซลล์บนหลังคา ต้องขออนุญาตไหม? ซึ่งอธิบายเกณฑ์ตามกฎหมาย ส่วนบทความนี้เน้นวิธีเสริมกำลังหลังคาเหล็กเมื่อผลคำนวณไม่ผ่าน
📌 สรุปใน 30 วินาที
- แผงโซลาร์พร้อมรางเพิ่มน้ำหนักคงที่ราว 12–15 กก./ตร.ม. และเพิ่มแรงลมยกที่จุดยึด โดยเฉพาะบริเวณขอบหลังคา
- หลังคาที่ไม่ผ่าน ส่วนใหญ่ ไม่ต้องรื้อ แต่เสริมเฉพาะแปหรือชิ้นส่วนที่ขาด
- 6 วิธีหลัก: เพิ่มแป ประกบแป เพิ่มเหล็กยึดรั้ง เสริมโครงถัก เปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผุ และเพิ่มจุดยึดขาแผง
- งานเสริมกำลังที่เพิ่มหรือเปลี่ยนโครงสร้างอาจเข้าข่ายดัดแปลงอาคาร และระบบที่หนักเกิน 20 กก./ตร.ม. ต้องขออนุญาตตามกฎกระทรวงฉบับที่ 72
แผงโซลาร์เพิ่มภาระอะไรให้หลังคาเหล็ก?
หลังคาเหล็กทั่วไปประกอบด้วย แผ่นหลังคา วางบน แป (มักเป็นเหล็กรูปตัวซีหรือเหล็กกล่อง) ซึ่งวางบน จันทันหรือโครงถัก แล้วถ่ายน้ำหนักลงเสา แผงโซลาร์ยึดกับรางที่ยึดลงแผ่นหลังคาหรือแป ภาระทั้งหมดจึงไหลผ่านแปก่อนเสมอ
| ภาระ | ก่อนติดแผง | หลังติดแผง | ผลต่อโครงหลังคา |
|---|---|---|---|
| น้ำหนักคงที่ | แผ่นหลังคาและแป | เพิ่มแผง ราง ตัวยึด ราว 12–15 กก./ตร.ม. | แปและโครงถักรับแรงดัดเพิ่มตลอดอายุแผง |
| น้ำหนักบรรทุกจรหลังคา | 30 กก./ตร.ม. ตามกฎกระทรวงฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2527) | ยังต้องคิด สำหรับคนขึ้นล้างแผงและซ่อมบำรุง | รวมกับน้ำหนักแผงเป็นกรณีออกแบบ |
| แรงลมยก | กระจายบนแผ่นหลังคา | ส่งผ่านขายึดลงแปเป็นจุด ขอบหลังคาและแผงริมแถวรับแรงมากกว่า | จุดยึดและปีกแปด้านล่างอาจวิบัติก่อน |
| แรงกดจุดระหว่างติดตั้ง | แทบไม่มี | คนและแผงวางกองบนหลังคาช่วงติดตั้ง | แผ่นหลังคาและแปบุบหรือแอ่นเฉพาะจุด |
แรงลมคิดแยกโซน ไม่ใช่ค่าเดียวทั้งหลังคา
แรงลมคำนวณตาม มยผ. 1311-50 ของกรมโยธาธิการและผังเมือง และสำหรับแผงที่วางขนานกับหลังคา ASCE 7-16 ข้อ 29.4.4 ให้แผงริมแถวที่เปิดโล่งรับแรงยกเพิ่มด้วยตัวคูณ 1.5 และให้ตรวจหลังคาทั้งกรณีที่มีแผงและกรณีที่ถอดแผงออก วิศวกรจึงต้องรู้ผังการวางแผงจริงก่อนคำนวณ
ตัวอย่าง: ทำไมแปที่เคยผ่าน ถึงไม่ผ่านหลังติดแผง
น้ำหนักก่อนติดแผง ≈ 5 (แผ่นหลังคา) + 4 (แป) + 30 (น้ำหนักจร) = 39 กก./ตร.ม.
น้ำหนักหลังติดแผง ≈ 39 + 13 (แผงและราง) = 52 กก./ตร.ม. → เพิ่มขึ้น 33%
แปที่เดิมใช้กำลังไว้ 80% จะต้องใช้กำลัง 0.80 × 52 ÷ 39 = 107% → ไม่ผ่าน
ตัวอย่างเพื่อให้เห็นภาพเท่านั้น ค่าแรงดัดของแปเพิ่มตามน้ำหนักแผ่ในสัดส่วนเดียวกัน การออกแบบจริงต้องตรวจการโก่งเดาะด้านข้าง แรงยก การแอ่นตัว และจุดต่อตามมาตรฐานเหล็กขึ้นรูปเย็นสัญญาณว่าหลังคาอาจต้องเสริมกำลัง
- แปแอ่นหรือบิดตัว มองจากด้านล่างเห็นแนวแปไม่ตรง หรือแผ่นหลังคาเป็นคลื่น
- สนิมขุมหรือผุทะลุ โดยเฉพาะปลายแป จุดต่อกับโครงถัก และบริเวณที่น้ำรั่วซึมเป็นประจำ
- ไม่มีเหล็กยึดรั้ง (Sag rod) หรือค้ำยัน ทำให้แปบิดตัวด้านข้างได้ง่ายเมื่อรับแรงยก
- แปหน้าตัดเล็กหรือช่วงยาว เช่น หลังคาบ้านที่ใช้เหล็กกล่องขนาดเล็กเป็นแป หรือโรงงานที่โครงถักห่างกันมาก
- หลังคาอายุมาก ไม่มีแบบเดิม หรือเคยต่อเติม ทำให้ไม่รู้ว่าออกแบบเผื่อน้ำหนักไว้เท่าไร
- จะใช้ระบบถ่วงน้ำหนักหรือโครงยกสูง ซึ่งหนักกว่าระบบยึดราบกับหลังคามาก
6 วิธีเสริมกำลังหลังคาเหล็กรับโซลาร์
ภาพด้านล่างสรุปตำแหน่งของแต่ละวิธีบนโครงหลังคา วิศวกรมักใช้หลายวิธีร่วมกัน โดยเลือกเฉพาะจุดที่คำนวณแล้วไม่ผ่าน
1. เพิ่มแปตัวกลาง หรือลดระยะห่างแป
ติดตั้งแปใหม่ระหว่างแปเดิม เพื่อลดพื้นที่ที่แปแต่ละตัวต้องรับ เหมาะกับหลังคาที่แปทุกตัวใช้กำลังใกล้เต็มแล้ว ข้อดีคือไม่ต้องยุ่งกับแปเดิมมาก แต่ต้องตรวจว่าโครงถักรับน้ำหนักรวมที่เพิ่มขึ้นได้
2. ประกบแปเดิม
เชื่อมหรือยึดเหล็กรูปตัวซี เหล็กฉาก หรือเหล็กกล่องเพิ่มเข้ากับแปเดิม เพื่อเพิ่มหน้าตัดรับแรงดัด เหมาะกับแปที่ไม่ผ่านเพียงบางช่วง ต้องออกแบบระยะเชื่อมหรือสลักเกลียวให้ส่วนที่ประกบทำงานร่วมกับแปเดิมจริง
3. เพิ่มเหล็กยึดรั้ง (Sag rod) และค้ำยันปีกแป
แปเหล็กขึ้นรูปเย็นที่ไม่มีตัวยึดรั้งจะบิดตัวด้านข้าง (Lateral-torsional buckling) ได้ง่าย โดยเฉพาะเมื่อแรงลมยกทำให้ปีกด้านล่างรับแรงอัด การเพิ่มเหล็กยึดรั้งหรือค้ำยันปีกช่วยเพิ่มกำลังของแปเดิมได้มาก โดยแทบไม่เพิ่มน้ำหนัก
4. เสริมชิ้นส่วนโครงถักหรือจันทัน
ถ้าแปผ่านแต่โครงถักไม่ผ่าน วิศวกรจะเสริมเฉพาะชิ้นส่วนหรือจุดต่อที่รับแรงเกิน เช่น เชื่อมเหล็กฉากประกบคอร์ดล่าง เพิ่มแผ่นเหล็กที่จุดต่อ หรือเพิ่มชิ้นส่วนค้ำยัน งานส่วนนี้ต้องคำนวณทั้งโครงถักเพราะการเสริมจุดหนึ่งเปลี่ยนการกระจายแรงของทั้งโครง
5. เปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผุกร่อน และป้องกันสนิม
แปหรือชิ้นส่วนที่สนิมกินจนหน้าตัดลดลงมาก ควรเปลี่ยนก่อนติดแผง เพราะการรื้อแผงเพื่อซ่อมหลังคาภายหลังมีค่าใช้จ่ายสูง หลังเสริมหรือเปลี่ยน ต้องทาสีกันสนิมหรือซ่อมผิวเคลือบสังกะสีในจุดที่เชื่อม
6. เพิ่มจุดยึดและจัดตำแหน่งขายึดให้ตรงแป
หลายหลังคาตัวแปผ่าน แต่ จุดยึด ไม่ผ่าน เช่น สกรูยึดลงแผ่นหลังคาบางหรือแปบางจนรับแรงถอนไม่พอ วิศวกรจะกำหนดชนิดตัวยึด ระยะห่าง และตำแหน่งให้ขายึดลงแปโดยตรง โดยเฉพาะโซนขอบหลังคาที่แรงยกสูง
ทางเลือกสุดท้าย: ทำโครงเหล็กรองรับใหม่
ถ้าหลังคาเดิมอ่อนมาก หรือใช้ระบบที่หนัก เช่น ระบบถ่วงน้ำหนักหรือโครงยกสูง อาจคุ้มกว่าที่จะทำโครงเหล็กรองรับแผงแยก แล้วถ่ายน้ำหนักลงเสาหรือคานหลักโดยตรง ซึ่งต้องออกแบบจุดยึดและกันรั่วอย่างละเอียด
ขั้นตอนเสริมกำลังหลังคา
- รับข้อมูลระบบโซลาร์ — รุ่นและน้ำหนักแผง ระบบราง ผังการวางแผง และตำแหน่งอินเวอร์เตอร์ จากผู้ติดตั้ง
- สำรวจหลังคา — วัดขนาดแป จันทัน โครงถัก ระยะห่าง ตรวจสนิมและจุดต่อ ใช้รถกระเช้าหรือโดรนในจุดที่เข้าถึงยาก
- คำนวณ — น้ำหนักแผง น้ำหนักจร และแรงลมตามโซนหลังคา แล้วตรวจแป โครงถัก และจุดยึด
- ออกแบบเสริมกำลัง — เลือกวิธีที่เหมาะกับจุดที่ไม่ผ่าน จัดทำแบบและรายการคำนวณ
- ยื่นขออนุญาต (ถ้าเข้าข่าย) — งานที่เพิ่มหรือเปลี่ยนโครงสร้าง หรือระบบที่หนักเกิน 20 กก./ตร.ม.
- ควบคุมงานและรับรอง — ตรวจงานเสริมกำลังก่อนติดแผง แล้วออกรายงานรับรองโครงสร้างหลังคา
ข้อควรระวังระหว่างทำงานเสริมกำลัง
- งานเชื่อมบนหลังคา เสี่ยงไฟไหม้ โดยเฉพาะโรงงานที่มีฉนวนหรือวัสดุติดไฟใต้หลังคา ต้องมีมาตรการงานที่ทำให้เกิดความร้อนและอุปกรณ์ดับเพลิง
- เหล็กชุบสังกะสี เมื่อเชื่อมแล้วผิวเคลือบเสียหาย ต้องซ่อมผิวกันสนิมทุกจุด
- การทำงานบนที่สูง ต้องมีอุปกรณ์กันตกและทางเดินบนหลังคา ห้ามเหยียบแผ่นหลังคาระหว่างแป
- การรั่วซึม ทุกจุดที่เจาะยึดต้องปิดกันรั่วตามข้อกำหนดของผู้ผลิตแผ่นหลังคา
- ลำดับงาน ควรเสริมกำลังให้เสร็จและตรวจรับก่อนยกแผงขึ้นหลังคา ไม่วางแผงกองบนจุดที่ยังไม่เสริม
คำถามที่พบบ่อย
หลังคาบ้านที่ใช้เหล็กกล่องเป็นแป ติดโซลาร์ได้ไหม?
ได้ถ้าคำนวณแล้วผ่าน แต่บ้านหลายหลังใช้เหล็กกล่องขนาดเล็กหรือบางเป็นแปและจันทัน ซึ่งมักต้องเพิ่มแปตัวกลางหรือเปลี่ยนเป็นหน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น ควรให้วิศวกรวัดขนาดและความหนาจริงก่อนติดตั้ง
ต้องเสริมทุกแปไหม?
ไม่จำเป็น วิศวกรคำนวณตามผังการวางแผงและโซนแรงลม แล้วเสริมเฉพาะแปหรือชิ้นส่วนที่ไม่ผ่าน ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายได้มาก
เสริมกำลังหลังคาต้องขออนุญาตไหม?
ถ้าเป็นการเพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง มักเข้าข่ายดัดแปลงอาคาร และถ้าระบบโซลาร์หนักเกิน 20 กก./ตร.ม. ในบริเวณใด ต้องยื่นขออนุญาตตามกฎกระทรวงฉบับที่ 72 (พ.ศ. 2568) ส่วนการเปลี่ยนชิ้นส่วนด้วยขนาดเดิมโดยทั่วไปถือเป็นการซ่อมแซม ควรตรวจกับเจ้าพนักงานท้องถิ่นอีกครั้ง
ต้องหยุดใช้โรงงานระหว่างเสริมกำลังไหม?
ส่วนใหญ่ไม่ต้องหยุดทั้งโรงงาน แต่ต้องกั้นพื้นที่ใต้จุดที่ทำงาน โดยเฉพาะงานเชื่อมและงานยกของ วิศวกรและผู้รับเหมาจะวางลำดับงานเป็นโซนเพื่อให้โรงงานทำงานต่อได้
ใครเป็นคนออกแบบและใครเป็นคนทำ?
วิศวกรโยธาเป็นผู้คำนวณ ออกแบบ และรับรอง ส่วนผู้รับเหมาหรือผู้ติดตั้งโซลาร์เป็นผู้ทำงานตามแบบ แล้ววิศวกรตรวจรับก่อนติดแผง
แหล่งอ้างอิง
- กฎกระทรวง ฉบับที่ 72 (พ.ศ. 2568) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 — ราชกิจจานุเบกษา: ratchakitcha.soc.go.th
- ASCE/SEI 7-16 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures ข้อ 29.4.4 (ตัวอย่างเนื้อหาโดย ICC): shop.iccsafe.org
- มยผ. 1311-50 มาตรฐานการคำนวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร กรมโยธาธิการและผังเมือง: dpt.go.th
- กฎกระทรวง ฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2527) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 (หน่วยน้ำหนักบรรทุกจรหลังคา)
อ่านต่อ: ติดโซลาร์เซลล์บนหลังคา ต้องขออนุญาตไหม? · บริการรับรองโครงสร้างหลังคาโซลาร์ · เสริมกำลังโครงสร้างอาคาร
ให้วิศวกรตรวจและออกแบบเสริมกำลังหลังคาก่อนติดโซลาร์
โทร 085-289-3434 หรือ แอด LINE ส่งรูปโครงหลังคาด้านใน ที่ตั้งอาคาร และข้อมูลแผงจากผู้ติดตั้ง เพื่อให้วิศวกรประเมินขอบเขตงานและเสนอราคา
