HỆ THỐNG cấp nước CHỮA CHÁY

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY Định nghĩa hệ thống cấp nước chữa cháy Hệ thống cấp nước chữa cháy hệ thống các đường ống dùng để truyền nước dưới áp lực từ nguồn nước bên ngoài đến các thiết bị chữa cháy Phân loại hệ thống cấp nước chữa cháy + Hệ thống cung cấp nước trong nhà không có thiết bị tăng áp + Hệ thống cung cấp nước trong nhà có máy bơm chữa cháy tăng áp + Hệ thống cung cấp nước trong nhà với thiết bị kh.

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY

1.1.1. Định nghĩa hệ thống cấp nước chữa cháy

Hệ thống cấp nước chữa cháy: hệ thống các đường ống dùng để truyền nước dưới áp lực từ nguồn nước bên ngoài đến các thiết bị chữa cháy

1.1.2. Phân loại hệ thống cấp nước chữa cháy

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà không có thiết bị tăng áp

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà có máy bơm chữa cháy tăng áp

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà với thiết bị khí nén

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà với thiết bị khí nén và bể nước dự trữ

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà có bể chứa và máy bơm riêng

+ Hệ thống cung cấp nước trong nhà sử dụng bơm chữa cháy, bơm bù và bể dự trữ

1.1.3. Các bộ phận của hệ thống cấp nước chữa cháy trong nhà

a) Đồng hồ đo nước và các thiết bị kèm theo

Dùng để đo lượng nước sử dụng, ống dẫn vào nhà

b) Hệ thống đường ống

- Đường ống chính có nhiệm vụ dẫn nước từ đồng hồ và điểm phân chia đến các đường ống nhánh

- Ống dẫn vào nhà: để dẫn nước từ hệ thống bên ngoài vào hệ thống bên trong

- Đường ống cấp nước chữa cháy – là các đường ống nhánh cấp nước tới các họng nước chữa cháy

- Họng nước chữa cháy- Thiết bị dùng để lấy nước chữa cháy

1.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY

1.2.1. Tính toán lưu lượng, đường kính ống

a) Công thức tính toán, tiêu chuẩn quy định

TCVN 4513:1988 Theo bảng 3 tcvn 4513:1988, chung cư Hoàng Long có 16 tầng-> có 2 cột chữa cháy, lượng nước cho mỗi cột: 2,5

Chiều cao cần thiết cho cột phun dày đặc: 6m Đặt 1 ống dẫn nước vào nhà do chung cư< 16 tầng

b) Tính toán

Nước dùng cho chữa cháy được bơm từ bể chứa nước sạch lên và được lấy từ trên két xuống Các vòi chữa cháy được đặt trong các hộp chữa cháy và đ đặt ngoài hành lang đi lại, tâm hộp cách sàn 1,25m( mục 4.23)

Chọn hệ thống cấp nước chữa cháytrực tiếp mỗi tầng 1 vòi và nước được đưa thẳng lên bằng 1 ống đứng, dùng vòi chữa cháy bằng vải gai tráng cao su có chiều dài là 20m( mục 4.23)

Theo quy phạm với chung cư có số vòi hoạt động đồng thời là 2 vòi và lưu lượng mỗi vòi là 2,5(l/s)

Tính toán ống đứng:

Căn cứ vào lưu lương của vòi là 2,5, ta chọn D=50mm( bảng 4 tcvn4513:88), tra bảng v=1,18; 1000i=69,6

Chiều dài ống đứng tính từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất:

Hđ = 13 x 3,5+4,8+3,2+1,5+1,25=56,25m

Tổn thất ống đứng:

H1 =56,25.0.0696=3,915m

Tổn thất ống đứng toàn mạng= 3,915.2=7.83m

Tính toán ống ngang trên mặt đất:

Vì số vòi hoạt động đồng thời là 2 nên lưu lượng là 5(l/s), tra bảng tính toán thủy lực chọn D=65mm và 1000i=176,1 và với cả đoạn rẽ nhánh sang ống đứng

Chiều dài đoạn ống từ trạm bơm đến ống đứng:

L1= 22m

Tổn thất trên các đoạn ống ngang:

H2= 22.0.1833=4,0326

Tổng tổn thất trên toàn bộ hệ thống cấp nước chữa cháy là:

= h1 =4,0326

Tổn thất cục bộ trên hệ thống cấp nước chữa cháy là:

Hcb = 10 % =0,40326

Áp lực cần thiết ở đầu van chữa cháy là:

= hv + h0

trong đó:

+ hv : áp lực cần thiết ở đầu vòi phun để tạo ra 1 cột nước lớn hơn 6m Áp lực này thay đổi tùy theo đường kính miệng vòi phun

Tính hv :

hv = (m)

với :

Cd : phần cột nước đặc Ta lấy Cd = 6

α : hệ số phụ thuộc Cd và được lấy theo bảng 2-2 trang 55 sách cấp thoát nước trong nhà α = 1,19

φ : hệ số phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun.

φ = khi tính toán với d=16mm  φ = 0.0124

 hv = = 6.58 (m)

+ ho: Tổn thất áp lực theo chiều dài ống vòi rồng bằng vải bạt và được tính theo công thức sau:

ho = Kp.q2.l(m )

Trong đó:

+ Kp: hệ số sức cản của ống vòi rồng

Đường kính vòi rồng là 65mm-> Kp=0,00385

+ l: Chiều dài ống vải gai, theo tiêu chuẩn ta lấy l = 20 m

+ qcc: Lưu lượng của vòi phun chữa cháy (l/s)

=> ho= 0.00385.20.52 = 1,925 (m).

=> hcc

ct= 6,58 + 1,925 = 8,505 (m)

Vậy tổng áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có hỏa hoạn xảy ra là:

HCC = Hđ + ∑H

+ hcb + hcc

ct

HCC = 56,25+4,0326+0,40326+8,505 = 69,2 (m)

- Lưu lượng của bơm chữa cháy là:

Qb = qcc +qsh = 10 + 2,76 =7,76 (l/s)

Chọn bơm đáp ứng được các thông số kỹ thuật như sau: Qb = 7,76 l/s

Hb = 69,2 m

Theo TCVN 2622 – 1995 thì hệ thống chữa cháy vách tường phải chữa cháy liên tục trong 3 giờ, vậy dung tích dự trữ để hệ thống chữa cháy vách tường dựng trong 3 giờ liên tục là:

V1 = 5 l/s x 3 x 3600 = 54000 l = 54 m3

Theo TCVN 7336 – 2003 thì thời gian chữa cháy cho hệ thống Sprinkler 0,5 giờ Vậy ta có V2 = 0.08 l/s x120x1800 = 17280 l = 17,28 m3

Vậy thể tích nước dự trữ cho chữa cháy tối thiểu là:

V = 14,4 + 54 = 71,28 m3 Lấy tròn là 72 m3

Hệ thống Sprinkler được tính toán cho trường hợp nguy cơ cháy thấp Trong đó, cường độ phun tính toán là 0,08 l/s.m2 Diện tích tính toán giả định là 120 m2 Như vậy, lưu lượng tính toán là 0,08 x 120 = 9,6 l/s

Hệ thống cấp nước chữa cháy ngoài nhà, vì tòa nhà nằm trong thành phố nên chúng ta sử dụng luôn nguồn nước chữa cháy của thành phố, vì thế không tính toán thêm lưu lượng dự trữ cho trụ ngoài nhà

Vậy lưu lượng của máy bơm cần phục vụ cho các hệ thống hoạt động đồng thời là:

Q1 = 9,6 + 5 = 14,6 l/s.

Áp dụng công thức Hcc = H + HTT + HL (1)

Trong đó:

• Hcc: Chiều cao cột áp cần thiết của máy bơm chữa cháy

• H: Chiều cao hình học của họng nước so với máy bơm chữa cháy

• HTT: Tổn thất cột áp trên đường ống

• HL: Chiều cao cột nước khi ra khối đầu lăng (bằng chiều cao của phần cao nhất của công trình nhưng không nhỏ hơn 6m + với tổn thất đầu lăng và cuộn vòi D50 tổn thất này là 12 mcn

• Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4513-1998 ta có:

HTT = HD + HCB (2)

Trong đó:

HD: Tổn thất cột áp theo chiều dài đường ống HCB: Cột áp tổn hao cục bộ HCB = 10%HD

Mà HD = L x Q2 x A (3)

Trong đó:

• L: Chiều dài đường ống từ trạm bơm tới vị trí tính toán

• Q: Lưu lượng nước trong đường ống

• A: Hệ số sức cản đường ống

Từ (2) và (3) ta có công thức: HTT = L x Q2 x A x 1,1

•

Sprinkler khu tầng căn hộ :

• Cường độ phun nước: 0,08 lít/m2.s.

• Diện tích bảo vệ bởi 1 sprinkler: 12 m2.

• Diện tích để tính lưu lượng nước: 120 m2.

• Thời gian phu nước chữa cháy: 30 phút.

• Khoảng cách tối đa giũa các sprinkler: 4m

• Khoảng cách giũa sprinkler và tường < 2mét với tường dễ cháy < 1,2 mét.

• Nhiệt độ tác động của sprinkler 68 độ C.

Tính toán lượng nước cần thiết lớn nhất khi

có cháy

a- Lượng nước chữa cháy tại tầng hầm, tầng 1 và 2:

Theo quy định (TCVN 7336; TCVN 2622- 1995), lượng nước cần thiết như sau:

• Cấp cho hệ thống sprinkler là:

Lưu lượng 0,12 l/m2.s x diện tích 240 m2 x thời gian 60 phút = 103,68 m3.

• Cấp cho hệ thống Drencher dài nhất (50m):

Cường độ phun 1 l/s.mét x thời gian 60 phút = 180 m3.

• Cấp cho hệ thống cho vòi vách tường :

2 vòi x 5 l/s x 3 giờ (1.080 s) = 108m3.

• Cấp cho hệ thống chữa cháy bên ngoài :

1 vòi x 10 l/s x 3 giờ (1.080 s) = 108 m3.

Nếu đáp ứng đồng thời 1 đám cháy tầng hầm gồm cả sprinkler cùng Drencher và một đám cháy cần nhiều nước nhất, lượng nước cần là:

103,68 + 180+ 108 + 108 = 391,68 m3- làm tròn = 392 m3 .

Lượng nước bổ xung từ mạng cấp nước của khu đô thị trong quá trình xảy ra cháy là: Ước tính: 10lit/giây x3 giờ(=10.800 s) / 1.000 = 108 m3.

Lượng nước có sẵn cần cung cấp là:

482 – 108 = 374 m3.

Thực tế, bể cứu hỏa tầng hầm có kích thước:

Dài 6 mét x rộng 4,55 mét x sâu 8,2 mét = 224 m3.

So với nhu cầu chữa cháy, lượng nước còn thiếu là:

374 – 224 = 150 m3.

Tòa nhà có hệ thống bể bơi trên tầng 27 và tầng mái tổng số lượng nước trên bể bơi khoảng: 690 m3.

Lượng nước thiếu cho việc chữa cháy được bổ xung từ các bể bơi trên bằng đường ống trực tiếp nối với bể nước chữa cháy.

Trong thiết kế cấp nước cho hệ thống chữa cháy tự động đã đề cập đến việc này như sau:

- Hệ thống chữa cháy căn hộ được cấp nước từ hệ thống bể bơi.

- Nước cấp thêm cho hệ thống chữa cháy tầng hầm được cấp từ hệ thống chữa cháy căn

hộ thông qua bơm hoặc tự chảy.

b-Lượng nước chữa cháy từ tầng 3 đến tầng 26:

• Cấp cho hệ thống sprinkler là:

Lưu lượng 0,08 l/m2.s x diện tích 120 m2 x thời gian 30 phút = 17 m3.

• Cấp cho hệ thống cho vòi vách tường:

2 vòi x 2,5 l/s x 3 giờ (1.080 s) = 54 m3 Tổng lượng nước cần là :

17 + 54 = 71 m3.

Lượng nước chữa cháy này lấy từ hệ thống bể bơi trên tầng 27 và tầng mái – như

đã nêu ở trên.

5- Chọn thông số bơm và vị trí lắp đặt:

Áp lực đầu phun springkler được chọn như sau:

Psi kPa mH2O Khu vực để xe 22.81 5.6 16.59 114.308 11.652

Cửa hàng, dịch vụ 22.81 5.6 16.59 114.308 11.652

Hành lang, căn hộ 15.21 5.6 7.37 50.8038 5.1788

Căn cứ vào vị trí bơm và tính toán tổn thất áp lực, chọn bơm có các thông số sau:

+ Mạng dưới tầng hầm:Vị trí đặt bơm: Tầng hầm lửng 2

Chiều cao cột áp tối thiểu: 55 (mH2O) = 539.55 (kPa/m2) Lưu lượng tối thiểu: 48 (l/s) = 172.8 (m3/h)

Chọn bơm tăng áp:

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KINH TẾ

2.1 CHI PHÍ ĐƯỜNG ỐNG

STT Loại ống Chiều dài(m) Đơn giá(VNĐ) Thành tiền(VNĐ)

8 Ống PPR DN90 (lạnh) 37 342.980 12.758.856

Tổng chi phí phụ tùng đường ống (co, tê, cút, nối, van,

đồng hồ…) ước tính bằng 40% tổng chi phí đường ồng 1.281.137.050

2.2 CHI PHÍ BƠM

ST

2 Bơm HUYDRO MULTI - E 2 CRE15 - 01 1 (cụm) 410.768.000 410.768.000

2.3 CHI PHÍ NHÂN CÔNG

(VNĐ/tháng)

Thành tiền (VNĐ)

4 Giám sát an toàn 1 15.000.000 180.000.000

4. TỔNG CHI PHÍ

Chi phí vật tư, thiết bị: (4.483.979.675 + 615.926.000) x 1,2 = 6.119.886.810 VNĐ Trong đó hệ số 1,2 bao gồm chi phí vật tư phụ (ty treo, giá đỡ, xi măng, …)

Chi phí nhân công: 4.164.000.000 VNĐ

Tổng chi phí: (6.119.886.810 + 4.164.000.000) x 1,1 = 11.312.275.491 VNĐ