MỤC ĐÍCH CỦA THIẾT KẾ AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY CÓ THỂ ĐẠT ĐƯỢC NHỜ:
1- Sử dụng các hệ thống báo cháy tự động để phát hiện tình huống khẩn cấp và báo động cho những người bên trong công trình và cho nhân viên chữa cháy, đồng thời hướng dẫn thoát người khẩn cấp.
2- Sử dụng các hệ thống chữa cháy tự động và bằng tay theo cách thức đáng tin cậy khi bắt đầu có hiện tượng cháy.
3- Sử dụng các hệ thống thông gió hút khói - tạo áp buồng thang tin cậy để giới hạn sự lan truyền của khói.
4- Bố trí hợp lý các đường thoát hiểm và các khu vực lánh nạn cho tất cả mọi người bên trong công trình kể cả người tàn tật.
5- Sử dụng kết cấu và vật liệu hoàn thiện có khả năng chịu lửa cao (theo quy chuẩn xây dựng).
6- Cách ly và tăng cường sử dụng vòi phun chữa cháy ở các khu vực có nguy cơ cháy cao.
AUTOMATIC FIRE ALARM SYSTEM
II. HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG
Việc phát hiện sớm đám cháy và nhanh chóng báo động tình trạng khẩn cấp làm tăng thời gian thoát người một cách trật tự ra bên ngoài công trình. Phát hiện sớm đám cháy cùng với truyền đạt khẩn cấp cho phòng chữa cháy giúp cho nhân viên chữa cháy có khả năng kiểm soát và dập tắt đám cháy khi sử dụng các hệ thống chống cháy bố trí ở bên trong công trình trước khi ngọn lửa có khả năng đe doạ cuộc sống của con người.
1. Thiết bị báo nhiệt: Thiết bị báo nhiệt được sử dụng để bảo vệ một số vị trí nhất định, chẳng hạn như những nơi quy mô như bãi đậu xe, tầng ngầm... Và một số vị trí đặc biệt như các phòng kỹ thuật điện, phòng kho…. Kết nối với với các hệ thống chữa cháy đặc biệt để bảo vệ các không gian này.
2. Thiết bị báo khói: Thiết bị báo khói kết nối hệ thống được bố trí trong tất cả các trạm biến áp và cầu dao, phòng kỹ thuật thang máy, các phòng ngủ của khách sạn, căn hộ và các vị trí tương tự. Thiết bị báo khói có thể được bố trí trong tất cả các sảnh thang máy chở người. Chúng nằm trên đỉnh của tất cả các lối ra thang bộ và trên đỉnh của các ống thang máy. Tại những nơi có diện tích lớn cũng được trang bị thiết bị báo khói dọc theo các dầm. Chúng được bố trí sao cho có thể bao quát được toàn bộ không gian mở. Thiết bị báo cháy kết nối với các hệ thống chữa cháy đặc biệt để bảo vệ các không gian này.
Ngoài ra, thiết bị báo khói được lắp đặt trong phạm vi các phòng bố trí quạt để báo khói trong khí thải. Chúng kết hợp với các thiết bị kiểm soát hệ thống thông gió hút khói - tạo áp buồng thang thông qua trung tâm điều hành khẩn cấp.
3. Thiết bị báo cháy khẩn cấp (Nút nhấn khẩn): Các nút nhấn khẩn thường được trang bị với khoảng cách từ các nút nhấn khẩn cấp báo cháy đến lối thoát không vượt quá 1,5m. Nút nhấn khẩn trên các lối thoát ra ngoài công trình, lối thoát lên mái, gần lối ra thang bộ và các lối thoát từ bãi đậu xe không được bố trí cao quá 1,25m so với bề mặt sàn. Trong cao ốc văn phòng, mỗi tầng được phân thành 1 vùng, còn trong các công trình thấp tầng, mỗi tầng có thể được phân thành nhiều vùng. Diện tích tối đa của mỗi vùng không vượt quá 2000 m2. Các nút nhấn khẩn được bố trí sao cho không ai phải chạy quá 25 m để có thể làm cho nó hoạt động.
III. HỆ THỐNG CHỮA CHÁY.
Hệ thống cấp nước chữa cháy (Hồ nước chữa cháy): Nguồn nước chữa cháy chủ yếu lấy từ nguồn nước thành phố vàọ các bể nước dự trữ, bố trí ở các cao độ khác nhau bên trong công trình. Một số trong các toàn nhà cao tầng và siêu cao tầng người ta bố trí 3 bể nước chữa cháy, một ở phần đế, một ở phần thân và một ở phần đỉnh của công trình. Những bình chứa này đảm bảo cấp nước cho các vòi phun tự động (diện tích 240 m2) trong thời gian 30 phút. Dung tích bể được tính sao cho phù hợp với tổng khối tích cần thiết chữa cháy.
Bơm chữa cháy: Bơm chữa cháy có nhiệm vụ cấp nước cho các vòi phun tự động và hệ thống đường ống đứng chữa cháy. Ngoài ra mỗi hệ thống còn được trang bị bơm điều áp để giữ ổn định áp lực nước. Bơm chữa cháy và bơm điều áp được kết nối với hệ thống điện khẩn cấp và dự phòng nhờ các công tắc tự động.
Hệ thống vòi phun tự động: Hệ thống vòi phun tự động được cấp nước từ hệ thống đường ống đứng chữa cháy, có các van khống chế theo vùng, van kiểm tra, công tắc can thiệp và công tắc dòng nước. Các hệ thống này được bố trí và tính toán sao cho chúng có thể được cấp nước độc lập theo vùng hay đồng thời khi cần. Các công tắc can thiệp và công tắc dòng nước được báo động từ xa tại trung tâm điều hành khẩn cấp và được kết nối với hệ thống điện dự phòng.
Hệ thống đường ống đứng chữa cháy: Mỗi hệ thống vòi phun tự động kết hợp với hệ thống đường ống đứng chữa cháy được trang bị van chữa cháy và các phụ tùng khác nằm ở vị trí cầu thang của các tầng.
Bình chữa cháy: Bình chữa cháy treo tường chứa 5kg hoá chất khô được bố trí ở các chiếu tới của cầu thang tại vị trí van chữa cháy, trong các phòng máy và khu vực đậu xe.
Bình chữa cháy treo tường chứa 3kg cácbon dioxit được bố trí bên cạnh các máy biến thế, cầu dao điện và các thiết bị phân phối điện chủ yếu khác và trong tất cả các phòng máy của hệ thống thang máy.
IV. HỆ THỐNG THÔNG GIÓ HÚT KHÓI, TẠO ÁP BUỒNG THANG.
Trong nhà cao tầng hoặc các khu vực có khối tích lớn, giải pháp của hệ thống thông gió hút khói - tạo áp buồng thang cơ học chú yếu dựa vào sự thông gió tự nhiên. Hiệu quả hoạt động của hệ thống thông gió hút khói - tạo áp buồng thang phụ thuộc trực tiếp vào hoạt động của hệ thống vòi phun tự động. Việc thông gió hút khói - tạo áp buồng thang một cách toàn diện chỉ có thể đạt được trong các công trình trang bị hoàn toàn vòi phun tự động, vì vòi phun tự động sẽ hạn chế ngọn lửa bùng phát và tạo khói.
1. Điều áp cầu thang và sảnh: Việc tạo áp lực dương cho cầu thang và sảnh thang sẽ làm giảm tối đa khả nãng lan truyền của khói, như vậy sẽ tạo thuận lợi cho việc thoát người và các hoạt động của đội chữa cháy.
Để đạt được mục đích này, người ta trang bị 2 quạt gió ở mỗi cầu thang và sảnh thang, trong đó có một quạt dự phòng để cấp 100% không khí từ bên ngoài vào cầu thang với tốc độ sao cho có thể bảo đảm được áp lực dương trong phạm vi cầu thang với điều kiện toàn bộ các cửa thang được đóng kín. Quạt gió được bố trí trên nóc thang và được trang bị lá chắn điều khiển không khí và các cảm biến áp lực tĩnh.
Toàn bộ quạt gió điều áp khẩn cấp đều sử dụng cả nguồn điện thường và nguồn điện dự phòng và được kích hoạt khi có tín hiệu từ trung tâm điều hành khẩn cấp.
Bên trong cầu thang, thông thường cứ 3 tầng lại có một điểm cấp không khí. Đỉnh của cầu thang được lắp đặt các lá chắn gió để giảm áp khi áp lực bên trong cầu thang tăng lên thông qua việc đưa lượng không khí thừa ra bên ngoài. Việc thông gió cho sảnh thang được thực hiện trên tất cả các tầng và ít nhất có 60 lần thay đổi không khí trong 1 giờ sao cho
có thể giữ được áp lực không khí bên trong cầu thang là khoảng 25 Pa. Cao ốc văn phòng điển hình. Tầng điển hình được phân chia thành các khu vực khác nhau. Các tấm lá chắn được lắp đặt nhằm kiểm soát khí thải từ mỗi khu vực trong trường hợp có lửa hoặc khói. Sảnh thang máy của tầng điển hình có thể được điều áp nhờ 2 hệ thống dưới đây. Thực chất, chúng là một phần của hệ thống thông gió và điều hoà không khí thông thường.
1- Trong trường hợp có lửa hoặc khói, các sảnh thang máy nằm ngay gần các tầng có cháy được cấp khí từ các miệng cấp riêng biệt (có các tấm lá chắn điều khiển) bắt nguồn từ hệ thống cấp khí thông thường trên mỗi tầng.
2- Các hệ thống cấp khí trung tâm cho từng nhóm thang máy riêng biệt (ở phần đế, phần thân và phần đỉnh) cấp khí cho sảnh thang máy của các tầng bị hoả hoạn thông qua các miệng cấp có các tấm lá chắn trên mỗi tầng trong trường hợp có lửa hoặc khói.
Các sảnh của thang máy phục vụ (thang máy chữa cháy) được điều áp nhờ hệ thống cấp khí trung tâm thông qua các miệng cấp có các tấm lá chắn trên mỗi tầng. Chúng cấp khí cho sảnh thang phục vụ trên tầng bị hoả hoạn trong trường hợp có lửa hoặc khói.
• Khách sạn và nhà ở kiểu căn hộ: Việc điều áp cho toàn bộ hành lang dẫn đến các căn hộ và phòng ngủ của khách sạn cùng với việc điều áp cho cầu thang tạo ra và giữ ổn định sự khác biệt của áp suất không khí. Bằng cách đó hạn chế sự xâm nhập của khói vào không gian hành lang và cầu thang (hình 6.14).
Hệ thống quạt gió 2 tốc độ kiểm soát khói sử dụng 100% không khí từ bên ngoài. Miệng ống cấp khí đưa không khí vào để điều áp cho hành lang khi có lửa hoặc khói. Thông thường ban ngày quạt chạy ở tốc độ lớn, còn ban đêm chạy ở tốc độ nhẹ quạt gió được kích hoạt tự động chuyển sang tốc độ lớn khi có tín hiệu từ trung tâm điều hành khẩn cấp. Ngoài ra còn có thiết bị điều khiển bằng tay cho nhân viên chữa cháy bố trí tại trung tâm điều hành khẩn cấp ở tầng trệt.
Hệ thống thoát khói hành lang được bố trí trên mỗi tầng, bao gồm quạt hút, ống dẫn, lưới bảo vệ, các lá chắn điều khiển (thường ở vị trí đóng), dây điện và bộ điều chình. Khí thải được đẩy ra ngoài 10 lần trong 1 giờ. Hệ thống này có khả năng thoát khí thải cho 3 tầng. Các thiết bị báo khói sẽ quyết định lựa chọn tầng nào được thải khí đầu tiên.
Thiết bị điều khiển bằng tay cho nhân viên chữa cháy được bố trí tại trung tâm điều hành khẩn cấp ở tầng trệt. Toàn bộ quạt gió của các hệ thống đều sử dụng cả nguồn điện thường lẫn nguồn điện dự phòng.
• Các không gian công cộng: Khu vực công cộng bao gồm sảnh vào, không gian trưng bày triển lãm, nhà băng, cửa hàng, nhà hàng, quán giải khát, các phòng đa năng, câu lạc bộ sức khoẻ, bếp vv... Mỗi không gian đều được trang bị quạt cấp khí và quạt hút khí thải riêng biệt.
• Atrium: Quạt hút và đường ống dẫn khí thải bố trí trên trần của Atrium cung cấp ít nhất 6 lần thay đổi không khí trong 1 giờ hay 13 m3/giây ở những không gian lớn hơn. Khi Atrium có chiều cao trên 17 m, các quạt cấp khí của Atrium cấp 100% khí từ bên ngoài, tương đương 75% dung tích của hệ thống thải khí. Khi Atrium có chiều cao nhỏ hơn hoặc bằng 17 m, khí được cấp qua các ô cửa sổ điều khiển hoặc dùng hệ thống quạt
gió cấp 100% khí từ bên ngoài, tương đương 75% dung tích của hệ thống thải khí.
• Bãi đậu xe trong nhà: Bãi đậu xe trong nhà được thông gió cơ học. Điều này cho phép đẩy khói thải của các phương tiện giao thông cũng như khói tạo thành do cháy xẩy
ra trong phạm vi bãi đậu xe. Quạt cấp và quạt hút khí thải được bố trí trong mỗi khu vực của gara (thường nằm dưới tầng hầm). Các hệ thống thông gió được thiết kế sao cho có thể thay đổi không khí 6 lần trong 1 giờ. Các quạt cấp khí sẽ cung cấp 80% tổng lượng khí thải để giữ áp lực âm bên trong bãi đậu xe. Trong những điều kiện làm việc thông thường, chúng được điều khiển (bật hoặc tắt) bởi hệ thống quản lý cacbon monoxid.
Trong trường hợp khẩn cấp, tín hiệu từ trung tâm điều hành khẩn cấp sẽ khống chế hoạt động của hệ thống thường và kích hoạt các quạt hút để đẩy khói tạo thành từ đám cháy ra ngoài.
Thiết bị điều khiển bằng tay cho nhân viên chữa cháy (có khả năng khống chế hoạt động của hệ thống thông gió thông thường) được bố trí tại trung tâm điều hành khẩn cấp ở tầng trệt. Các hệ thống quản lý cacbon monoxid với ít nhất 1 bộ cảm biến trên 930 m2 diện tích sàn, còi báo động, và thiết bị kiểm tra được bố trí bên trong bãi đậu xe. Ông thang máy: Mỗi ống thang máy đều được bố trí các ô thoáng có các lá chắn với tổng diện tích l,0m2/l thang. Các ô thoáng này có nhiệm vụ đẩy khói từ ống thang ra ngoài. Toàn bộ hệ thống thông gió này được tách biệt hoàn toàn trong phạm vi ống thang với khả năng tồn tại khoảng 2 giờ khi có đám cháy. Các lá chắn được mở ra khi có tín hiệu từ thiết bị báo khói bố trí trên đỉnh ống thang. Các thiết bị này sử dụng cả nguồn điện thường và nguồn điện dự phòng.
V. THOÁT NẠN KHẨN CẤP.
Việc thoát người khẩn cấp trong nhà cao tầng là đặc biệt khó khăn do chiều cao khác thường của chúng. Trong trường hợp có hoả hoạn, sử dụng thang máy là hoàn toàn không an toàn. Hơn nữa, chúng sẽ bị ngắt điện tự động ngay khi xuống tới tầng trệt. Cầu thang thoát hiểm có thể được sử dụng cho người bình thường, nhưng đối với người già và người tàn tật, cầu thang thoát hiểm rất khó hoặc hoàn toàn không thể sử dụng. Một số công nghệ có thể giúp cho họ thoát ra khỏi công trình một cách an toàn khi có sự cố. Tuy nhiên công nghệ này thường rất tốn kém và cần được xem xét trên cơ sở các phân tích về giá thành và lợi ích của nó. Trong điều kiện bình thường, các lợi ích dựa trên cả sự cảm nhận và biểu hiên về sự an toàn hơn. Nhà cao tầng cần phải có các vị trí hay các tầng lánh nạn có khả năng cách ly trong trường hợp có hoả hoạn. Đây là những vị trí an toàn cho người lánh nạn trong khi chờ đợi sự trợ giúp của nhân viên chữa cháy.
6.4.1 Thoát người trong phạm vi tầng.
• Thang thoát hiểm: Thang thoát hiểm được tiếp cận từ sảnh thang. Không gian cầu thang và sảnh thang tương ứng được ngăn cách bởi các bức vách có khả năng chịu lửa trong thời gian 2 giờ khi có đám cháy xảy ra. Không gian này được điều áp để ngăn cản sự xâm nhập của khói từ hành lang. Thang thoát hiểm được bố trí lên tận tầng mái và tạo ra lối đi chữa cháy. Chúng có kích thước sao cho có khả năng thoát toàn bộ người trên các tầng mà nó phục vụ. Toàn bộ các cửa ra có khoá đều được trang bị các thiết bị tự động mở khoá khi có sự cố, được kiểm soát tự động qua trung tâm điều hành khẩn cấp.
• Thoát người ra bên ngoài: Có thể thoát người trực tiếp ra bên ngoài từ cầu thang thoát hiểm hay thoát qua sảnh chịu lửa có vòi phun tự động ở tầng trệt của công trình.Tất cả các cửa thoát ra bên ngoài có chiều rộng bằng chiều rộng của cầu thang thoát hiểm tương ứng.
• Thoát hiểm cho người tàn tật: Những người không thể sử dụng thang thoát hiểm (người tàn tật, người già...) có thể lánh nạn trong các sảnh nằm bên cạnh thang máy cứu hoả và được trợ giúp đưa xuống tầng trệt bằng thang máy này.
Các không gian lánh nạn có khả năng chịu lửa trong 2 giờ. Trong các tầng thấp của công trình, các không gian này có thể được bố trí bên trong thang thoát hiểm.
6.4.2 Chiếu sáng lối thoát khẩn cấp
Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp được tạo ra nhằm chiếu sáng cho các lối thoát và xác định vị trí của các điểm báo cháy và thiết bị chữa cháy dọc theo các lối thoát này.
• Bảng chỉ dẫn: Các bảng chỉ dẫn được bố trí ngay dưới trần sao cho có thể dễ dàng xác định lối thoát trong trường hợp có sự cố. Tất cả các bảng chỉ dẫn của các cửa ra, cửa thoát khẩn cấp, và lối thoát đều được chiếu sáng và luôn luôn dễ nhận biết. Việc chiếu sáng có thể thực hiện nhờ các đèn ngoài, đèn bên trong bảng chỉ dẫn, kết hợp giữa hai loại hay dùng chữ tự phát sáng.
• Chiếu sáng khẩn cấp: Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp được thiết kế nhằm tạo ra ánh sáng đều. Nó được bố trí sao cho sự trục trặc của bất kỳ một bóng đèn nào cũng không
thể làm giảm hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Các đèn chiếu sáng khẩn cấp cũng được bố trí trong tất cả các buồng thang máy thường và thang máy chữa cháy, trong phòng vệ sinh có diện tích trên 8 m2, và trong tất cả các phòng máy và phòng điều hành.
Các hệ thống chiếu sáng khẩn cấp sẽ tự động bật trong thời gian 5 giây sau khi nguồn điện chính bị ngắt. Chúng được cấp điện bởi động cơ diesel dự phòng. Nếu thời gian khởi động của động cơ này vượt quá 5 giây, hệ thống pin dự phòng sẽ tạm thời cấp điện chiếu sáng khẩn cấp cho đến khi động cơ diesel đạt được công suất cần thiết.