Nghiên cứu đề xuất áp dụng mô hình tính toán thiết kế hệ thống chữa cháy tự động sprinker cho nhà cao tầng

Trong đó có nói rõ nhà cao.

L I C M N

Xin chân thành c m n Ban giám hi u Tr ng i h c Th y l i, Phòng

ào t o đ i h c và sau đ i h c, Khoa K thu t qu n lý tài nguyên n c và toàn th các th y, cô giáo c a nhà tr ng đã giúp đ tác gi trong quá trình làm Lu n v n này c ng nh trong su t th i gian h c t p t i tr ng c bi t,

h c tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i GS.TS D ng Thanh L ng,

ng i th y tr c ti p h ng d n khoa h c, đã h t lòng giúp đ , t n tình gi ng

gi i cho tác gi trong su t quá trình th c hi n lu n v n này

Trong quá trình làm lu n v n, tác gi đã có c h i h c h i và tích l y thêm đ c nhi u ki n th c và kinh nghi m quý báu ph c v cho công vi c c a mình Tuy nhiên, do th i gian có h n, trình đ còn h n ch , s li u và công tác x lý s li u v i kh i l ng l n nên nh ng thi u sót c a Lu n v n là không th tránh kh i Do đó, tác gi r t mong ti p t c nh n đ c s ch b o giúp đ c a các th y cô giáo c ng nh nh ng ý ki n đóng góp c a b n bè và

đ ng nghi p

Tác gi c ng xin đ c g i l i c m n t i các b n trong l p 21CTN21, các anh, ch khóa tr c đã đ ng viên, đóng góp ý ki n và h tr trong su t quá trình h c t p và làm lu n v n

Ngày 05 tháng 01 n m 2016

Tác gi

Ph m Th H i

L I CAM OAN

Tôi xin cam đoan r ng, lu n v n “Nghiên c u đ xu t áp d ng mô hình tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho nhà cao t ng”

là công trình nghiên c u khoa h c c a riêng tôi Các s li u là trung th c, k t

qu nghiên c u c a lu n v n này ch a t ng đ c s d ng trong b t c m t

lu n v n nào khác mà đã b o v tr c

Tôi xin cam đoan m i s giúp đ cho vi c th c hi n lu n v n đã đ c

c m n và các thông tin, tài li u tham kh o đ u đ c ghi rõ ngu n g c trích d n

Ngày 05 tháng 01 n m 2016

Tác gi

Ph m Th H i

M C L C

L I C M N i

M C L C iii

DANH M C HÌNH V .vi

DANH M C B NG BI U vii

M U 1

CH NG 1 T NG QUAN V THI T K H TH NG CH A CHÁY T NG SPRINKLER 4

1.1 L ch s ra đ i, quá trình hình thành và phát tri n c a h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler 4

1.2 Ph ng pháp thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler trên th gi i 5

1.2.1 ng d ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler các n c trên th gi i 5

1.2.2 Ph ng pháp thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler c a các n c trên th gi i 8

1.3 Tình hình ng d ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler t i Vi t Nam 9

1.4 Các lo i h th ng và c u t o c a đ u phun Sprinkle 10

1.4.1 C u t o đ u phun Sprinkler 10

1.4.2 Các lo i h th ng Sprinkler 12

1.5 ánh giá hi n tr ng thi t k h th ng ch a cháy cho các nhà cao t ng 14

1.5.1 H th ng c p n c ch a cháy cho nhà cao t ng 14

a Khái ni m nhà cao t ng: 14

b Nh ng đ c đi m c a nhà cao t ng liên quan đ n phòng cháy ch a cháy

15

1.5.2 Nh ng thi u sót, sai ph m v ch t l ng thi t b phòng cháy ch a cháy 16

1.6 Nh ng t n t i khi thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho các nhà cao t ng 18

CH NG 2 PH NG PHÁP TÍNH TOÁN THI T K H TH NG CH A CHÁY T NG SPRINKLER CHO NHÀ CAO T NG 19

2.1 C s tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler 19

2.1.1 Khái ni m, nguyên lý ho t đ ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler 19

2.1.2 Nguyên t c thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler 21

2.2 L p mô hình tính toán đ thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler s d ng ph n m m Epanet 25

2.2.1 P h n m m Epanet 25

2.2.2 Tình hình s d ng ph n m m Epanet trong thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler 27

CH NG 3 NG D NG MÔ HÌNH EPANET TÍNH TOÁN THI T K H TH NG CH A CHÁY T NG SPRINKLER CHO TÒA NHÀ GEMEK, HÀ N I 28

3.1 T ng quan v tòa nhà Gemek 28

3.2 Tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho nhà cao t ng 29

3.2.1 Yê u c u đ i v i h th ng PCCC cho công trình 29

3.2.2 Các c n c đ thi t k 30

3.2.3 Ch n gi i pháp thi t k 31

3.2.4 Tính toán các thông s c a h th ng và l a ch n thi t b 31

3.2.5 Tính toán th y l c b ng mô hình Epanet: 39

3.3 ánh giá mô hình thi t k 39

K T LU N VÀ KI N NGH 40

TÀI L I U THAM KH O 41

PH L C 42

K t qu mô ph ng b ng mô hình Epanet 42

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1: u phun sprinkler 10

Hình 1.2: u phun sprinkler khi ho t đ ng 12

Hình 2.1: S đ nguyên lý h th ng ch a cháy t đ ng ki u t 19

Hình 2.2: S đ nguyên lý h th ng ch a cháy t đ ng ki u khô 20

Hình 2.3: S đ h th ng trên ph n m m Epanet 26

Hình 3.1: V trí khu đ t 28

Hình PL 1: L u l ng trên đo n ng 47

Hình PL 2: Áp l c d t i các nút và các đ u phun 48

Hình PL 3: ng kính ng và c t áp t i nút 49

Hình PL4: S đ tính toán h th ng ch a cháy t đ ng 50

Hình PL 5: M t b ng ch a cháy t ng k thu t 51

DANH M C B NG BI U

B ng 2.1: Phân lo i c ng đ phun n c theo nguy c cháy 22

B ng 3.1: Thông s c a thi t b t i ki u sprinker 32

B ng 3.2: Phân lo i c ng đ phun n c theo nguy c cháy 34

B ng 3.3: T n th t áp su t qua van đi u khi n h th ng ch a cháy t đ ng 36

B ng 3.4: S c c n đ n v ng n c theo đ ng kính ng 36

B ng PL 1: B ng tính th y l c đo n ng 42

B ng PL 2: B ng tính th y l c t i các nút 44

M U

I Tính c p thi t c a đ tài nghiên c u

H th ng phòng cháy ch a cháy (PCCC) là m t trong nh ng h th ng quan tr ng và không th thi u đ i v i b t k chung c cao c, tòa nhà cao

t ng hi n nay Nó đóng m t vai trò h t s c quan tr ng trong vi c b o v tài

s n và tính m ng con ng i Vì th mà vi c đ u t l p đ t đ n b o trì b o

d ng h th ng luôn đ c đ lên hàng đ u T t c các tòa nhà cao c đã xây

d ng và l p đ t, b trí h t ng, thi t b PCCC m t cách t t nh t đ m b o cho

ho t đ ng an toàn, k p th i x lý các v n đ v cháy n x y ra

Công tác phòng cháy ch a cháy (PCCC) đóng m t vai trò h t s c quan tr ng trong vi c b o v tính m ng và tài s n c a m i gia đình và xã h i

Ch c n m t phút l là, b t c n thì h u qu đ l i là r t l n ã có nhi u v cháy x y ra gây thi t h i n ng n v ng i và tài s n, qua đó đòi h i vi c nâng

cao ý th c PCCC là không th xem nh

Ngày 4/10/1961, Bác H đã ký ban hành Pháp l nh quy đ nh vi c

qu n lý Nhà n c v PCCC ây là m t trong nh ng Pháp l nh đ c ban hành s m nh t c a Nhà n c ta đã nói lên t m quan tr ng c a công tác PCCC T đó đã làm d y lên các phong trào PCCC mà k t qu đã góp ph n không nh vào vi c b o v tính m ng, tài s n c a ng i dân và c a xã h i Theo báo cáo c a C c C nh sát PCCC và CNCH thì trong n m 2013 đã x y

ra 2.624 v cháy, làm ch t 60 ng i, b th ng 199 ng i và gây thi t h i v tài s n c tính 1.656,148 t đ ng Trong đó ph i k đ n v cháy l n t i công

ty may Hà Phong - B c Giang, thiêu tr i phân x ng s n xu t cùng hàng ngàn

xe g n máy c a công nhân; v cháy trung tâm th ng m i H i D ng phút

ch c bi n hàng tr m t đ ng c a các ti u th ng thành tro b i; v cháy chung

c JSC 34(Hà N i), hàng ch c v cháy nhà cao t ng, khu dân c , gây ho ng

lo n trong dân chúng do thi t h i quá l n v ng i và tài s n… Nguyên nhân

c a các v cháy trên 1 ph n l n là h th ng ch a cháy không đáp ng đ c yêu c u d p t t đám cháy ngay khi đám cháy v a x y ra Vi c h th ng ch a cháy không ho t đ ng đ c có th do nhi u nguyên nhân : thi t k h th ng

ch a cháy không đ t tiêu chu n k thu t, h th ng không đ c b o d ng,

b o trì th ng xuyên, không t ch c t p hu n phòng cháy ch a cháy theo

đ nh kì…

Có th nói, trong b i c nh đ t n c không ng ng xây d ng và phát tri n

nh hôm nay thì công tác PCCC càng chi m gi m t vai trò quan tr ng Ít có tai n n nào mà cùng lúc có th gây thi t h i l n v tính m ng và tài s n c a con ng i nh trong các v h a ho n

V i vai trò đ c bi t quan tr ng c a h th ng Phòng cháy ch a cháy trong các nhà cao t ng, trung tâm th ng m i, chung c “Nghiên c u đ xu t áp

d ng mô hình tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho nhà cao t ng” là h t s c c n thi t

Ph m vi nghiên c u c a đ tài t p trung vào các tòa nhà cao t ng, chung

c cao c p

ng d ng mô hình Epanet đ tính toán thi t k h th ng ch a cháy t

đ ng (Sprinkler) cho nhà cao t ng

ho t đ ng c a các nhà máy công nghi p trên đ a bàn

- Ti p c n đáp ng nhu c u: tính toán, đánh giá kh n ng ho t đ ng c a các h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

CH NG 1

T NG QUAN V THI T K H TH NG

1.1 L ch s ra đ i, quá trình hình thành và phát tri n c a h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

T 1852-1885, h th ng ng đ c l đ c s d ng trong các nhà máy d t trên kh p New England nh m t ph ng ti n phòng cháy ch a cháy Tuy nhiên, đó không ph i là h th ng t đ ng, nó không th t kh i đ ng h

th ng Nhà phát minh đ u tiên b t đ u th nghi m v i vòi phun n c t đ ng xung quanh n m 1860 H th ng phun n c t đ ng đ u tiên đ c c p b ng sáng ch Philip W Pratt Abington, MA, vào n m 1872

Henry S.Parmalee đ c coi là ng i phát minh ra h th ng đ u phun t

đ ng đ u tiên Sau đó Parmalee đã c i thi n các b ng sáng ch Pratt và t o ra

m t h th ng phun t đ ng t t h n N m 1874, ông đã cài đ t h th ng đ u phun t đ ng c a mình vào các nhà máy s n xu t đàn piano mà ông s h u

Ti p đ n Frederick Grinnell c i thi n thi t k Parmalee và vào n m 1881 b ng sáng ch h th ng đ u phun t đ ng mang tên ông Ông ti p t c c i ti n thi t

b và vào n m 1890 đã phát minh ra đ a th y tinh phun n c, v c b n gi ng

nh trong s d ng ngày nay

Hi n t i trên th gi i đã xu t hi n r t nhi u thi t b đ t trình đ công ngh trong l nh v c báo cháy và ch a cháy Trong h th ng báo cháy t đ ng đã

xu t hi n nh ng đ u báo khói siêu nh y (0,005%/m), hay nh ng trung tâm báo cháy thông minh báo chính xác t i v trí c a t ng đ u báo cháy và có th

k t n i t trung tâm báo cháy t i các đ i ch a cháy khu v c đ báo cháy

n c Nga, h th ng ch a cháy t đ ng b ng n c đã đc s d ng t

nh ng n m 1770 M c T Khoa các tòa nhà cao t ng (10 t ng) đ u đ c

l p đ t h th ng báo cháy t đ ng Các khu chung c cao t ng, các c s s n

xu t đ c xây d ng sau n m 1980 đ u có h th ng báo cháy và ch a cháy t

đ ng T i n c Nh t, nh s phát tri n kinh t th n k sau chi n tranh nên các thi t b báo cháy t đ ng và ch a cháy t đ ng đ c s d ng h u h t các c

s kinh t và khu đô th T i Vi t Nam, ngay sau khi đ t n c th ng nh t, công tác t đ ng báo cháy và t đ ng ch a cháy đã đc chính ph và các ngành quan tâm Các h th ng ch a cháy t đ ng đ c ng d ng r ng rãi các công trình tr ng đi m qu c gia: Nhà ga sân bay qu c t N i Bài (Hà N i), Tân S n Nh t, Kho ti n Trung ng II, Ch ng Xuân

Nh có h th ng báo cháy và ch a cháy t đ ngmà nhi u c s phát hi n cháy k p th i và x lý có hi u qu

1.2 Ph ng pháp thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler trên

th gi i

1.2.1 ng d ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler các n c trên th

gi i

Vòi phun n c đã đ c s d ng t i Hoa K t n m 1874, và đã đ c s

d ng trong các nhà máy công nghi p, n i đám cháy th ng th m kh c và thi t h i c ng i và tài s n T i M th i đi m hi n t i, h th ng ch a cháy t

đ ng đ c yêu c u trong t t c các building m i và các tòa nhà d i lòng đ t

th ng 75 feet (23 m) trên ho c d i, mà kh n ng c a nhân viên c u h a

đ cung c p đ y đ các đ ng ng ch a cháy b h n ch

V i s ch đ ng trong m i tình hu ng, ng i M đ t ra n m nguyên t c cho h Sprinkler và đã tr i qua tám n m ti p theo nghiên c u làm th nào đ

có th đ t đ c Nh ng nguyên t c đó là:

- M c tiêu chính c a h th ng là s an toàn c a cu c s ng, cùng v i vi c

b o v tài s n và r t nhi u các m c tiêu ti p theo

- H th ng Sprinkler ch dùng đ ki m soát ng n l a đ lâu đ ng i c

ng đ thoát ho c đ c gi i c u, và không nh t thi t ph i đ d p t t ng n l a

- H th ng ph i phù h p v i xây d ng và trang trí trong công trình, có ngh a là, nó ph i riêng bi t và đ c g n vào sàn nhà và t ng c a tài s n

- H th ng ph i có tính kinh t Có ý ki n cho r ng, chi phí có kh n ng

s là nhân t chính trong vi c xác đ nh li u m t h th ng đ c trang b hay không và vi c l p đ t không bao g m b t k tính n ng ho t đ ng nào không

T khi b t đ u, C c Qu n lý h a ho n M đã quan tâm r t nhi u đ n

vi c nghiên c u và phát tri n c a h Sprinkler, ngay khi nó tr nên ph bi n

th hi n cam k t c a mình, h c ng thi t l p m t quy t c mà t t c các nhân viên chính ph M ph i trong nh ng n i có s b o v c a h Sprinkler khi đi du l ch, làm vi c ho c chi phí c a h s không đ c thanh toán i u này đã d n đ n các chu i khách s n, ch ng h n nh các nhóm Marriott, l p đ t h th ng Sprinkler trong t t c các khách s n c a h , c

M và trên toàn th gi i

N m 1981, đ u phun Sprinkler tr thành có s n và m t vài n m sau đó, vào n m 1985, thành ph Scottsdale tr thành n i đ u tiên c a h n 2.000 thành ph trên toàn n c M là m t trong nh ng thành ph đ u tiên v t qua

m t s c l nh yêu c u đ u phun Sprinkler đ c trang b trong t t c các tòa nhà m i, c th ng m i và dân c Không có th ng vong trong các tòa nhà

đ c b o v b i h th ng Sprinkler Scottsdale, hay b t c n i nào khác, và

h Sprinkler đã ch u trách nhi m gi m thi u đáng k các t n th ng liên quan

đ n cháy và thi t h i tài s n trong t t c các lo i c a các tòa nhà

Nh ng l i ích cho Scottsdale đã không ch đem l i 1 cu c s ng an toàn,

mà các tài s n và thi t h i môi tr ng đã đ c ng n ch n Nh ng ng i v n

đ ng hành lang cho đ o lu t Sprinkler này hi u r ng s r t khó đ thuy t ph c

h i đ ng thành ph đ th c hi n vi c cài đ t h Sprinkler b t bu c trong các

c s công nghi p và th ng m i trên c s b o v tài s n đ n l Tuy nhiên, khi k t h p v i ti t ki m trong cu c s ng, đ c bi t là nhà , đi u này đã tr thành m t chi n th ng thuy t ph c khi đ ngh H i đ ng

H th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler có th đ c yêu c u ph i đ c cài

đ t theo quy chu n xây d ng, ho c có th đ c khuy n cáo b i các công ty

b o hi m đ gi m t n th t tài s n ti m n ng ho c gián đo n kinh doanh Qui chu n xây d ng c a Hoa K đ i v i nh ng n i h i h p, nói chung là h n 100

ng i, và nh ng n i có ng i ng qua đêm nh khách s n, nhà đi u d ng,

ký túc xá, và các b nh vi n th ng yêu c u đ u phun ch a cháy t đ ng ho c theo quy chu n xây d ng đ a ph ng, nh m t đi u ki n đ nh n tài tr c a Nhà n c và liên bang ho c nh m t yêu c u đ có đ c ch ng nh n (c n thi t cho các t ch c có nhu c u đào t o nhân viên y t )

T n m 2011, Pennsylvania và California đòi h i h th ng phun n c trong t t c các công trình dân d ng m i - các ti u bang Hoa K đ u tiên làm

nh v y

Khi nhìn vào V ng qu c Anh, có v nh t t c các lu t an toàn l n đ u

ra đ i sau m t th m h a, và d ng nh h không mu n h c h i kinh nghi m

c a các n c khác Tuy nhiên, Chính ph hi n đang ti n hành m t đánh giá sâu s c v pháp lu t phòng cháy ch a cháy và hi n đ i hóa các d ch v c u

h a Anh và x Wales T t c các lu t an toàn cháy n V ng qu c Anh đ u theo tiêu chí ti t ki m chi phí cho cu c s ng, c ng nh nh ng quy đ nh xây

d ng Anh và x Wales Do đó, h Sprinkler s đ c bao g m trong pháp

lu t V ng qu c Anh và các quy đ nh xây d ng, nó s đ c xây d ng ch

y u cho kh n ng ti t ki m chi phí cho cu c s ng c a h

M c dù s ng i ch t trong các v cháy Anh đã gi m trong nh ng n m g n đây, th ng vong ti p t c lên cao, đ t đ n h n 18.000 vào n m 2000 Chính

ph đã giao nhi m v cho đ n v c u h a v i vi c gi m các t l th ng vong

và các sáng ki n khác nhau đã đ c đ a ra trong nh ng n m g n đây Th t không may, ng i đ ng đ u đ n v c u h a th a nh n r ng chi n l c hi n nay, d a trên giáo d c an toàn cháy và báo đ ng khói, đã không đ c hi u

qu nh h kì v ng và bây gi nh n ra r ng h c n m t v khí trong cu c chi n ch ng l i h a ho n ó là v khí mà h tin là h Sprinkler

T ch c c u h a Sprinkler tin r ng an toàn trong cu c s ng là đi u h t

s c quan tr ng H c ng nh n ra r ng m c dù th tr ng cho các h th ng phun n c t đ ng trong nhà dân d ng v n còn nh , so v i khu v c th ng

m i / công nghi p, an toàn c a cu c s ng s là đ ng l c thúc đ y s m r ng

c a th tr ng Sprinkler r ng l n h n Anh, do đó ti t ki m chi phí cho cu c

s ng, tài s n và môi tr ng t s tàn phá c a h a ho n M t gi i pháp cho t t

ki m soát s c nóng c a ng n l a và làm t các ch t d cháy xung quanh đ

ng n ch n s cháy Ng n l a s không đ c d p t t cho đ n khi c n ki t các

ch t d cháy ho c các thao tác s d ng thi t b ch a cháy đ c th c hi n b i nhân viên c u h a

a ph n các h th ng phun n c đ c cài đ t ngày nay đ c thi t k s

d ng trong khu v c v i ph ng pháp ti p c n m t đ u tiên các đ c đi m xây d ng c a tòa nhà đ c phân tích đ xác đ nh m c đ nguy c h a ho n

Th ng các tòa nhà đ c phân lo i : m c đ nguy hi m chi u sáng, nhóm

nguy hi m thông th ng 1, nguy hi m thông th ng nhóm 2, thêm nguy hi m nhóm 1, ho c nhóm nguy hi m 2 Sau khi xác đ nh vi c phân lo i nguy hi m,

m t khu v c thi t k và m t đ có th đ c xác đ nh b ng cách tham kh o

b ng trong Hi p h i b o v tiêu chu n cháy qu c gia (NFPA) Khu v c thi t

k là m t khu v c lý thuy t c a tòa nhà đ i di n cho các khu v c tr ng h p

x u nh t, n i m t ng n l a có th bùng cháy

Sau khi khu v c thi t k và m t đ đã đ c xác đ nh, tính toán đ c th c

hi n đ ch ng minh r ng h th ng có th đ m b o yêu c u trong khu v c thi t

k Tính toán đ m b o t t c các áp l c đã m t ho c đã đ t đ c gi a các ngu n cung c p n c và đ u phun n c s ho t đ ng trong khu v c thi t k

i u này bao g m t n th t áp su t do ma sát bên trong đ ng ng và s chênh l ch v chi u cao t b ch a t i các đ u phun t đ ng ôi khi áp l c

t v n t c n c bên trong đ ng ng c ng đ c tính toán Thông th ng

nh ng tính toán này đ c th c hi n b ng s d ng ph n m m máy tính, tuy nhiên tr c s ra đ i c a h th ng máy tính thì nh ng tính toán ph c t p đôi khi đ c th c hi n b ng tay K n ng tính h th ng đ u phun n c b ng tay

v n đ c yêu c u đào t o cho m t k thu t viên thi t k đang tìm ki m ch ng

nh n trình đ cao c p c a t ch c ch ng nh n k thu t nh Vi n Ch ng nh n

K thu t Công ngh (NICET)

1.3 Tình hình ng d ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler t i Vi t Nam

T n m 2003, nhà n c m i ban hành TCVN 7336: 2003 Yêu c u thi t

k và l p đ t h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler Tr c đó, đa ph n các tòa nhà ch đ c b o v b i h th ng ch a cháy vách t ng và bình ch a cháy

N m 2009, nhà n c ban hành TCVN 3890: 2009 quy đ nh v trang b và

nh ng yêu c u c n b n đ i v i vi c b trí, ki m tra, b o d ng ph ng ti n phòng cháy và ch a cháy cho nhà và công trình Trong đó có nói rõ nhà cao

t 25m tr nên ph i thi t k h th ng ch a cháy Sprinkler

Vi c thành l p đ n v S phòng cháy ch a cháy các tình thành ph đã

đ c quan tâm đúng m c, các đi u lu t và các tiêu chu n v phòng cháy ch a cháy đ c ban hành Chính vì th , vi c thi t k h th ng ch a cháy t đ ng cho nhà cao t ng theo đúng tiêu chu n, quy chu n hi n hành đ c các đ n v

th c hi n nghiêm ch nh

1.4 Các lo i h th ng và c u t o c a đ u phun Sprinkle

1.4.1 C u t o đ u phun Sprinkler

u phun Sprinkler là m t trong nh ng thi t b phòng cháy th ng đ c

s d ng trong các công trình đòi h i yêu c u v ch a cháy cao, đ u phun đ c thi t k đ n c t a đ u lên trên khu v c cháy, m i lo i đ u phun khác nhau

đ c thi t k làm vi c m i ng ng ho t đ ng riêng và ki u đ u phun theo

lo i c u trúc c a thân đ u phun Có r t nhi u lo i đ u phun, nh ng ph n l n

v n d a trên các thành ph n sau:

Hình 1.1: u phun sprinkler

• Thân: T o nên c u trúc cho đ u phun, ch u đ ng đ c áp l c n c trong đ ng ng phun ra Thân s gi b c m ng nhi t và nút ch n đ làm kín n c, nâng đ t m lá d n h ng phun n c c ch t o b ng đ ng thau

ho c thép m crôm đ ch ng g Ch n đúng ki u thân đ u phun ph thu c vào

di n tích khu v c c n ch a cháy

• B c m ng nhi t: Là thành ph n ki m soát nhi t đ đ phun n c nhi t đ bình th ng, b c m ng s ch n gi nút ch n l i làm kín n c, khi nhi t đ cao đ t đ n ng ng ho t đ ng b c m ng s gi i phóng làm r i nút

ch n ra Thông th ng b c m ng nhi t s d ng là b u th y tinh có ch a

th y ngân

• Nút ch n: Dùng đ ch n và làm kín không cho n c rò r ra ngoài,

đ c b c m ng nhi t ch n l i không cho n c phun ra Khi b c m ng

ho t đ ng (b v hay đ t …) nút ch n s r i ra và n c trong đ ng ng s phun ra ngoài

• T m d n h ng: c l p trên thanh đ u phun đ i di n v i nút ch n

n i mà n c s phun ra ngoài Nhi m v c a t m d n h ng là chia đ u dòng

n c phun và t a r ng ra trên b m t di n tích ch a cháy T m d n h ng s quy t đ nh ki u l p c a đ u phun b i h ng và góc phun Các ki u l p thông

th ng c a đ u phun là quay lên, quay xu ng và quay ngang Vi c l p đ t đ u phun Sprinkler ph i theo đúng thi t k , vi c l a ch n ki u đ u phun ph i d a theo ki n trúc c a tòa nhà

M i đ u phun Sprinkler s ho t đ ng riêng l khi đ t đ n nhi t đ kích

ho t đ c thi t k s n Ph n l n các đ u phun Sprinkler phun kho ng 80-100 lít/phút, đi u này còn ph thu c vào thi t k t c a h th ng M t s lo i Sprinkler đ c bi t đ c thi t k cho phép phun lên đ n 400 lít/phút

Hình 1.2: u phun sprinkler khi ho t đ ng

1.4.2 Các lo i h th ng Sprinkler

1 H th ng t (Wet Pipe System)

H th ng Sprinkler t (Wet Pipe Systems) là h th ng mà đ ng ng luôn có ch a s n n c và đ c k t n i v i ngu n n c cung c p, nh đó

n c s phun ra ngay l p t c khi đ u phun Sprinkler đ c kích h at b i nhi t đ c a đám cháy Do các thi t b c a h th ng đ n gi n và d dàng s

d ng nên h th ng Sprinkler t đ c ng d ng r ng rãi h n so v i các h

th ng khác

2 H th ng khô (Dry Pipe System)

H th ng Sprinkler khô trong đ ng ng s không có n c mà thay b ng không khí hay Nitrogen nén Khi đ u phun Sprinkler h at đ ng b i nhi t đ

c a đám cháy, khí s thóat ra qua đ u phun làm gi m áp l c m van h th ng khô cho phép n c ch y vào h th ng đ ng ng đi đ n đ u phun đã m

H th ng khô đ c s d ng cho nh ng khu v c mà h th ng t không đáp ng đ c nh nh ng n i nhi t đ có th gây ra đóng b ng n c So v i

th ng đ ng ng t và khô nh ng có hai đi m khác bi t l n :

• S d ng các đ u phun Sprinkler theo tiêu chu n, nh ng các đ u phun này không có nút ch n và luôn m do y u t kích h at c m ng nhi t c a đ u phun b i nhi t đ c a đám cháy đã l ai b , vì v y khi van x tràn m ra, n c

ch y vào h th ng đ ng ng và đi đ n t t c các đ u phun đã m , phun n c

ra cùng m t lúc

• Van x tràn luôn luôn đóng và ch m khi đ c kích h at do h th ng báo cháy l p riêng r đ c l p trong cùng khu v c v i h th ng đ u phun Sprinkler m

4 H th ng kích h at tr c (Pre-Action Sprinkler system)

H th ng kích h at tr c c ng gi ng nh h th ng Sprinkler x tràn

ng ai tr là s d ng đ u phun Sprinkler kín H th ng này thích h p cho

nh ng n i ch a các thi t b v t ph m có giá tr hay nh ng nhà kho mà không gian làm nh h ng đ n tính h at đ ng hi u qu c a đ u phun nh d va đ p gây h h ng đ u phun Van c a h th ng kích h at tr c luôn luôn đóng và

ch m khi đ c kích h at do h th ng báo cháy l p riêng r đ c l p

H th ng báo cháy s kích h at m van kích h at tr c, đ cho n c đi vào h th ng đ ng ng N c v n ch a phun ra t đ u phun cho đ n khi nhi t đ kích h at cho đ u phun m ra và phun n c ra ngòai H at đ ng c a lúc này c a van kích h at tr c gi ng nh ki u l ai h th ng Sprinkler t 5.H th ng k t h p x tràn - kích ho t tr c (Combined Dry Pipe-Preaction System)

H th ng sprinkler có các đ u sprinklers t đ ng đ c g n vào h

th ng đ ng ng có ch a không khí, có áp l c, và có m t h th ng dò cháy

b sung đ c l p đ t t i cùng nh ng v trí có đ t đ u sprinkler Khi h

th ng dò cháy kích ho t, nó s kích các thi t b nh và r i thi t b i nh này

s m các (dry pipe valves) cùng lúc mà không m t áp l c không khí trong

h th ng Vi c kích ho t h th ng báo cháy c ng làm m các van x khí đ t

đi m cu i c a (feed main) Các van x khí, thông th ng, s đ c m

tr c khi các đ u sprinkler m H th ng dò cháy đ ng th i c ng ho t

đ ng nh m t h th ng báo đ ng "

1.5 ánh giá hi n tr ng thi t k h th ng ch a cháy cho các nhà cao t ng

1.5.1 H th ng c p n c ch a cháy cho nhà cao t ng

a Khái ni m nhà cao t ng:

Khái ni m “nhà cao t ng” trong xã h i hi n nay đ c coi là t ng đ i đ i

v i các quan ni m khác nhau v quy mô xây d ng m i n i, m i th i đi m

Vi t Nam, trong xây d ng th ng phân lo i theo s t ng nh sau:

- Lo i 1: T 9 đ n 16 t ng (cao đ n 50m)

- Lo i 2: T 17 đ n 25 t ng (cao đ n 75m)

- Lo i 3: T 26 đ n 40 t ng (cao đ n 100m)

- Lo i 4: Siêu cao t ng t 41 t ng tr lên (cao h n 100m)

Theo TCVN 6160:1996 (PCCC – Nhà cao t ng – Yêu c u thi t k ) đ nh ngh a nhà cao t ng nh sau:

- Nhà cao t ng là nhà và các công trình công c ng có chi u cao t 25m đ n 100m (t ng đ ng 10 đ n 30 t ng)

b Nh ng đ c đi m c a nhà cao t ng liên quan đ n phòng cháy ch a cháy

Qua nghiên c u cho th y, nhà cao t ng có m t s đ c đi m chính liên quan đ n phòngcháy ch a cháy nh sau:

1 Di n tích s d ng l n, s l ng ng i đông, công n ng s d ng ph c t p,

t p trung nhi u ch t cháy, có nhi u h th ng thi t b k thu t, nguy c x y ra cháy cao

2 L i thoát n n chính cho ng i trong nhà cao t ng là qua các c u thang b

đi xu ng m t đ t r i ra ngoài nhà Vì v y, nhà càng cao thì đ ng thoát n n càngdài, th i gian thoát n n ra kh i nhà càng lâu, nguy c đám cháy đe do tính m ng con ng i càng cao

3 T c đ , áp l c c a gió trên cao làm t ng t c đ cháy lan và m c đ ph c

t p c a đám cháy Hành lang gi a và các bu ng thang b trong nhà cao t ng

n u không có gi i pháp b o v s là các con đ ng lan truy n l a, khói, h i

nóng, khí đ c t đám cháy lên các t ng trên và lan ra toàn nhà, đ ng th i c n

tr vi c thoát n n và đe do tính m ng nh ng ng i ch a thoát k p ra kh i nhà

4 Khó kh n cho vi c c p n c ch a cháy và khó kh n cho vi c c u h , c u

n nc ng nh vi c tri n khai các ho t đ ng ch a cháy trên các t ng cao nh t

là đ i v i các nhà cao t ng xây d ng các đ a ph ng ch a đ c trang b các

xe thang ch a cháy chuyên d ng ho c các nhà cao t ng có chi u cao v t quá

t m v i c a các xe thang, ho c không có đ ng bãi đ tiêu chu n cho các xe thang ho t đ ng

- Các nhà cao t ng làm c n h cao c p thu c đ u t n c ngoài xây d ng trongnh ng n m g n đây th ng đ c đ u t v phòng cháy ch a cháy đ y

đ theo thi t k và thi t b phòng cháy ch a cháy c a n c ngoài

- M t s nhà cao t ng làm c n h cao c p đ u t trong n c xây d ng nh ng

n m g n đây c ng đ c đ u t cho phòng cháy ch a cháy đ y đ theo các tiêuchu n Vi t nam và tiêu chu n n c ngoài

- a s nhà cao t ng làm nhà chung c xây d ng tr c đây và m t s nhà cao t ng xây d ng các khu đô th m i g n đây, vi c đ u t cho phòng cháy

ch a cháy ch a đ yđ theo yêu c u tiêu chu n

1.5.2 Nh ng thi u sót, sai ph m v ch t l ng thi t b phòng cháy ch a cháy

- Nh đã nêu trên, ch t l ng c a thi t k và thi t b phòng cháy ch a cháy trong nhà cao t ng là r t quan tr ng, nó nh h ng tr c ti p t i các đi u ki n

an toàn phòng cháy ch a cháy c a công trình Qua ki m tra an toàn phòng cháy ch a cháy m t s nhà cao t ng cho th y còn nhi u thi u sót, sai ph m liên quan t i ch t l ng thi t b phòng cháy ch a cháy, c th là:

- Không thi t k , l p đ t h th ng báo cháy t đ ng nh quy đ nh c a tiêu

chu n

- Không thi t k , l p đ t h th ng ch a cháy t đ ng nh quy đ nh c a tiêu chu n

- Không có b d tr n c cho ch a cháy, ho c có nh ng chung v i b

n csinh ho t và không đ dung tích d tr nh quy đ nh c a tiêu chu n.Ngu n n c c p vào b y u, không đ m b o ph c h i đ n c

ch a cháy trong th i gian 24 gi

- Không có tr m b m ch a cháy c đ nh (ch có m t máy b m x ng di đ ng), không trang b đ y đ các trang b ph ng ti n ch a cháy, c u h c n thi t

- Có b m ch a cháy nh ng không đ m b o l u l ng, áp l c đ ch a cháy các t ng cao M t s công trình thi t k c p n c ch a cháy theo ki u t

ch y t b n c trên mái, nh v y không đ m b o l u l ng và áp l c

ch a cháy, nh t là cho các t ngtrên cùng

- B trí các h ng n c ch a cháy không đ m b o yêu c u m i đi m cháy ph i

có 2 h ng cùng phun đ n

- Ch có m t bu ng thang thoát n n, nh ng bu ng thang h , không đ m b o yêu c u ch ng cháy, ch ng khói ho c có thi t k bu ng thang kín nh ng không có h th ng đi u áp bu ng thang, ho c có nh ng áp l c y u không

đ m b o yêu c u ch ng t khói trong bu ng thang

- Không có h th ng chi u sáng s c và ch d n l i thoát n n

- Ch có m t ngu n đi n cho máy b m ch a cháy, không có ngu n đi n d phòng ho c máy phát đi n d phòng

- C a ng n cháy không đ m b o v gi i h n ch u l a theo tiêu chu n

- Ch t l ng các h th ng, thi t b phòng cháy ch a cháy ch a đ m b o yêu

c u nh : h th ng báo cháy hay báo gi ho c không ho t đ ng sau m t

th i gian s d ng; đ ng ng c p n c ch a cháy b rò r , không duy trì

đ c áp l c ch a cháy theo yêu c u; máy b m ch a cháy (ch y u là

b m x ng) hay b h h ng, tr c tr c; h th ng đèn chi u sáng s c

th ng b h ng ác quy sau m t th i gian ho t đ ng

1.6 Nh ng t n t i khi thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho các nhà cao t ng

- Trong quá trình thi t k , vi c ch n đ ng kính ng nh đ gi m giá thành d n đ n vi c t n th t áp trên đ ng ng t ng lên, đ ng ngh a v i áp l c

t i đ u vòi phun không đ m b o

- S d ng giá tr t n th t áp l c qua van giám sát (Alarm Valve) theo công th c c a nhà s n xu t mà không quan tâm t i tính pháp lý

- Thi t k d a nhi u vào kinh nghi m, áp d ng t các nhà máy c , d n

đ n ti p t c t n t i nh ng l i sai

- Không thi t k m ng vòng cho h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

- B trí v t quá s đ u phun qui đ nh cho t ng lo i h th ng ch a cháy

t đ ng Sprinkler

- L a ch n đ u phun sprinkler không h p lý

CH NG 2

2.1 C s tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

2 1.1 Khái ni m, nguyên lý ho t đ ng h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

i v i h th ng ch a cháy t đ ng ki u t: ây là h th ng Sprinkler

tiêu chu n th ng xuyên n p đ y n c có áp l c c phía trên và phía d i van báo đ ng đ ng ng t

Hình 2.1: S đ nguyên lý h th ng ch a cháy t đ ng ki u t

Bình th ng h th ng ch a cháy t đ ng ch đ th ng tr c, trung tâm đi u khi n h th ng s hi n th và giám sát tr ng thái làm vi c c a các

kh i ch c n ng trong h th ng

Khi có cháy x y ra trong các khu v c b o v , các y u t môi tr ng cháy thay đ i đ t đ n ng ng làm vi c t o ra tín hi u chuy n v trung tâm đi u khi n Trung tâm đi u khi n s x lý tín hi u truy n v đ phát l nh báo đ ng,

ch th khu v c x y ra cháy đ ng th i t o ra các tín hi u đi u khi n thi t b ngo i vi đ đi u khi n các r le làm vi c Rowle làm vi c s kích thích các thi t b truy n d n đ m các van l a ch n khu v c ch a cháy đ n vòi phun

và phun vào đám cháy

H th ng ch a cháy sau khi đã làm vi c thì không có kh n ng t h i

ph c l i tr ng thái ban đ u Vì v y sau khi h th ng ch a cháy ho t đ ng ta

ph i b sung đ l ng d tr ch t ch a cháy, đ a các van v v trí tr ng thái bình th ng, ph c h i h th ng v tr ng thái th ng tr c ban đ u

i v i h th ng ch a cháy t đ ng mi u khô: H th ng đ ng ng khô

là h th ng Sprinkler tiêu chu n mà đ ng ng th ng xuyên đ c n p khí nén phía trên van báo đ ng đ ng ng khô và đ c n p n c có áp l c phía d i van này

Hình 2.2: S đ nguyên lý h th ng ch a cháy t đ ng ki u khô

Bình th ng m ng đ ng ng luôn đ c duy trì m t áp l c làm vi c nh t

đ nh nh máy nén khí Khi x y ra cháy, nhi t đ khu v c có đám cháy t ng

cao đ n nhi t đ gây n đ u phun Sprinkler, khí s thoát ra ngoài ra đ u phun làm gi m áp l c m van h th ng khô (Dry Valve) cho n c ch y vào h

th ng đ ng ng đi đ n đ u phun đã m Khi đó áp su t n c trong đ ng

ng gi m làm m công t c áp su t và kích ho t b m c u h a ho t đ ng

2 1.2 Nguyên t c thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

- H th ng Sprinkler đ c phân lo i d a trên m c đ nguy c phát sinh đám cháy t i các c s và đ c g i theo các m c t ng ng:

+ H th ng cho c s có nguy c cháy th p;

+ H th ng cho c s có nguy c cháy trung bình;

+ H th ng cho c s có nguy c cháy cao

Vi c phân lo i các c s theo m c đ nguy c phát sinh đám cháy quy

đ nh trong Ph l c A TCVN 7336:2003

- C ng đ phun n c, di n tích b o v b i 1 Sprinkler, kho ng cách gi a các đ u phun và th i gian ho t đ ng c a h th ng ch a cháy b ng n c ph i

l y theo b ng 2.1:

B ng 2.1: Phân lo i c ng đ phun n c theo nguy c cháy

Nhóm các tòa

nhà và công

trình

M t đ phun thi t

k (l/m2/ph)

Di n tích

đ c b o

v b i 1 sprinkler (m2)

Di n tích

đ tính

l u l ng

n c (m2)

Th i gian phun

n c

ch a cháy (phút)

Kho ng cách t i đa

gi a các sprinkler (m) Nguy c cháy

+ M t c m ch a cháy ch đ c b trí t i đa 800 sprinkler

+ Trong các tòa nhà có d m tr n (mái) làm b ng v t li u khó cháy và v t

li u cháy có các ph n nhô ra có chi u cao trên 0,2m và tr n (mái) làm b ng

v t li u khó cháy có ph n nhô ra cao h n 0,32m thì các sprinkler đ c b trí

h n 0,75m thì b t bu c ph i l p thêm sprinkler d i các sàn và h p thông gió này

+ Kho ng cách gi a các sprinkler và t ng d cháy không đ c v t quá 1,2m

+ Trong các tòa nhà có m t mái d c ho c 2 mái d c có đ d c l n h n 1/3 kho ng cách theo chi u ngang tính t sprinkler đ n t ng và t sprinkler

đ n mép mái không đ c v t quá 0,8m đ i v i mái d cháy và khó cháy, và không quá 1,5m đ i v i mái không cháy

- ng ng c a h th ng sprinkler:

+ Các đ ng ng c p n c ch a cháy (đ ng ng trong và đ ng ng ngoài) c n ph i đ c thi t k ki u m ng vòng khép kín

Các đ ng ng c p n c ch a cháy m ng c t ch đ c phép thi t k cho 3 van đi u khi n ho c ít h n

+ Các đ ng ng c p n c m ng vòng khép kín (đ ng ng trong và

đ ng ng ngoài) ph i đ c phân chia thành t ng phân đo n b i các van

ng n cách; m i m t phân đo n không có quá 3 van đi u khi n

+ Thông th ng, các đ ng ng c p n c ch a cháy (đ ng ng ngoài)

c a h th ng sprinkler và các đ ng ng d n n c ch a cháy c a lo i h

th ng ch a cháy b ng n c khác có th chung nhau

+ ng kính đ ng ng d n đ n sprinkler đ c ch n trên c s tính toán th y l c nh ng ph i không nh h n 15mm

+ Không cho phép k t n i h th ng n c ph c v thi t b s n xu t và thi t

b v sinh v i đ ng ng c p n c c a h th ng ch a cháy

+ Cho phép l p đ t h ng n c ch a cháy vách t ng và l ng phun b t

c m tay trên đ ng ng c p n c cung c p có đ ng kính t 70mm tr lên

c a h th ng sprinkler ch a cháy b ng n c và b ng b t

+ C m thi t b sprinkler v i 12 h ng n c ch a cháy tr lên và 12 l ng

phun b t tr lên ph i có 2 đ ng ng c p i v i các thi t b đ u phun có t

2 c m tr lên thì cho phép n i đ ng c p th hai có khóa v i c m bên c nh,

nh ng ph i đ m b o là trên van đi u khi n ph i b trí van đóng m b ng tay

+ Cho phép l p đ t t i đa 6 sprinkler v i đ ng kính trong l phun 12mm tr xu ng ho c 4 sprinkler v i đ ng kính l phun trên 12mm trên

đ ng ng phân ph i c a h th ng sprinkler b ng n c và b ng b t

+ Không cho phép l p đ t van ch n và k t n i m t bích trên các đ ng

ng phân ph i chính và đ ng ng phân ph i nhánh Trong các tr ng h p

đ c bi t, cho phép l p đ t van ch n nh ng ph i ki m soát đ c tr ng thái đóng m c a van

+ Các đ ng ng chính, đ ng ng nhánh n c ch a cháy và đ ng ng kích ho t v i các k t n i hàn đ c thi t k t các đ ng ng thép theo tiêu chu n hi n hành Cho phép s d ng đ ng ng thép d n khí, n c k t n i v i nhau b ng cút n i ng trong các phòng c a c s s n xu t v t li u cháy n đang ho t đ ng

Các đ ng ng d n n c ch a cháy bên ngoài có th đ c thi t k t các

đ ng ng phi kim lo i, c ng nh t các đ ng ng gang đúc ly tâm và đúc bán liên t c theo tiêu chu n hi n hành

- Cung c p n c cho h th ng ch a cháy t đ ng sprinkler:

+ B n c cho h th ng ch a cháy t đ ng sprinkler ph i đ m b o h

2.2 L p mô hình tính toán đ thi t k h th ng ch a cháy t đ ng

Sprinkler s d ng ph n m m Epanet

2.2.1 Ph n m m Epanet

EPANET là m t ch ng trình máy tính đ c phát tri n b i kho cung c p

n c và ngu n n c thu c t ch c B o v môi tr ng c a M (US EPA)

nh m th c hi n các mô ph ng tính ch t th y l c và ch t l ng n c theo th i gian trong m ng l i đ ng ng có áp Xu t phát t m t mô t m ng l c

đ ng ng (bao g m các đo n ng, đi m n i các ng, b m, van, đài n c và

b ch a), các đi u ki n ban đ u, các l ng n c v nhu c u n c và các qui

lu t v s v n hành c a h th ng (van, b m, đài n c), ch ng trình EPANET s d báo l u l ng trong m i ng, áp su t t i m i nút, chi u sâu

n c trong m i đài n c và ch t l ng n c trong toàn m ng lwowisc cho

m t mô ph ng theo th i gian Ngoài ra tu i c a n c và theo v t ngu n n c

c ng có th đ c mô ph ng

Epanet là m t trong nh ng công c h u hi u đ thi t k các h th ng c p

n c bao g m c vi c xác đ nh các thông s k thu t c a các thi t b và công trình trên m ng Kh n ng mô ph ng khá m nh c a Epanet cho phép ng i s

d ng có th xét đ n h u h t nh ng tình hu ng th c t ph c t p trong tính toán

c p n c

Hình 2.3: S đ h th ng trên ph n m m Epanet

Epanet cho phép:

- Mô ph ng h th ng v i quy mô b t kì

- Tính toán t n th t th y l c theo các công th c Hazen-Williams, Darcy-Weisbach hay Chezy-Manning

- Xét đ n nh ng t n th t c c b gây ra b i thi t b , vi c n i ng, các v trí u n cong hay thay đ i kích th c trong m ng

Vi c s d ng ph n m m tính toán th y l c Epanet trong tính toán thi t k

h th ng sprinkler giúp cho vi c tính toán thi t k đ c nhanh chóng, chính xác

2.2.2 Tình hình s d ng ph n m m Epanet trong thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler

CH NG 3

GEMEK, HÀ N I

3.1 T ng quan v tòa nhà Gemek

Trong ph m vi lu n v n, l y làm đ i di n đ a ra mô hình thi t k đi n hình cho tòa nhà Gemek_Lô A44-HH2, Khu đô th m i Lê Tr ng T n

Geleximco, huy n Hòa c, Hà N i

V trí khu đ t xây d ng Tòa nhà h n h p HH2 n m t i lô đ t A44-HH2 thu c Khu đô th m i Lê Tr ng T n - Geleximco, Hoài c, Hà N i ây là khu đ t n m trong m t khu đô th m i đang trong quá trình xây d ng, hi n đã hoàn ch nh xong h t ng c s Xung quanh v trí lô đ t xây d ng hi n đang xây d ng các nhà li n k th p t ng

Hình 3.1: V trí khu đ t

V trí đ p là l i th l n c a khu đ t do chung c n m trong khu v c phát tri n b t đ ng s n thu c lo i “nóng” nh t c a Hà N i V i kho ng cách t

Trung tâm H i ngh Qu c gia theo đ i l Th ng Long kho ng 4 km theo

đ ng b , t a l c t i khu v c giao nhau gi a đ ng Lê Tr ng T n và đ i l

Th ng Long, m t v trí “đ c đ a”, thu n l i v c giao thông và các đ nh

h ng phát tri n đô th trong t ng lai

Công trình: “Tòa nhà v n phòng k t h p nhà là m t công trình xây

d ng m i, đ c xây d ng bao g m: 2 t ng h m, phía trên đ c xây d ng quy

mô 8 t ng đ c s d ng làm v n phòng làm vi c Công trình đ c s d ng làm tr ng quay, v n phòng làm vi c ây là công trình có ki n trúc cao t ng

v i di n tích r ng, t p trung đông ng i Vì v y trong tr ng h p có cháy x y

ra vi c s tán ng i và tác chi n ch a cháy c a l c l ng ch a cháy chuyên nghi p có nh ng khó kh n nh t đ nh trong tình kinh t n c ta hi n nay Do

m c đ quan tr ng trên nên vi c đ u t trang thi t b PCCC t i ch cho công trình là m t m c tiêu r t quan tr ng và thi t th c Th c t trong th i gian qua

đã x y ra nhi u v cháy trên toàn qu c gây thi t h i l n v ng i và tài s n, làm nh h ng x u t i n n kinh t và an ninh chính tr n c ta

Th c hi n ý t ng trên, tác gi đã ch n ph ng án thi t k h th ng PCCC cho công trình C n c vào tính ch t và m c đích s d ng tiêu chu n

Vi t Nam v an toàn PCCP, đ thi t k các h th ng PCCC c a công trình, đ

ra thi t k các h th ng PCCC cho công trình g m các h ng m c sau:

1- H th ng báo cháy t đ ng đi ch

2- H th ng ch a cháy Sprinkler

3- H th ng ch a cháy h ng n c vách t ng

3.2 Tính toán thi t k h th ng ch a cháy t đ ng Sprinkler cho nhà cao

t ng

3.2.1 Yêu c u đ i v i h th ng PCCC cho công trình

C n c vào tính ch t s d ng, nguy hi m cháy n c a công trình h

th ng PCCC cho công trình ph i đ m b o các yêu c u sau:

a Yêu c u v phòng cháy

- Ph i áp d ng các gi i pháp phòng cháy đ m b o h n ch t i đa kh

n ng x y ra ho ho n Trong tr ng h p x y ra ho ho n thì ph i phát hi n đám cháy nhanh đ c u ch a k p th i không đ đám cháy lan ra các khu v c khác sinh ra cháy l n khó c u ch a gây ra h u qu nghiêm tr ng

- Bi n pháp phòng cháy ph i đ m b o sao cho khi có cháy thì ng i và tài s n trong toà nhà d dàng s tán sang các khu v c an toàn m t cách nhanh chóng nh t

- Trong b t c đi u ki n nào khi x y ra cháy nh ng v trí d x y ra cháy nh các khu v c k thu t, Tr ng quay, phòng làm vi c, s nh giao

d ch trong toà nhà ph i phát hi n đ c ngay n i phát sinh cháy đ t ch c

c u ch a k p th i

b Yêu c u v ch a cháy

Trang thi t b ch a cháy c a công trình ph i đ m b o các yêu c u sau:

- Trang thi t b ch a cháy ph i s n sàng ch đ th ng tr c, khi x y

ra cháy ph i đ c d p t t ngay

- Thi t b ch a cháy ph i là lo i phù h p và ch a cháy có hi u qu đ i

v i các đám cháy có th x y ra trong công trình

- Thi t b ch a cháy trang b cho công trình ph i là lo i d s d ng, phù

h p v i công trình và đi u ki n n c ta

- Thi t b ch a cháy ph i là lo i ch a cháy không làm h h ng các

d ng c , thi t b khác t i các khu v c ch a cháy thi t h i th c p

- Trang thi t b h th ng PCCC đ c trang b ph i đ m b o ho t đ ng lâu dài, hi n đ i

- Trang thi t b ph i đ t đ c các tiêu chu n c a M , Châu Âu c ng

nh các tiêu chu n ch a Vi t nam

3.2.2 Các c n c đ thi t k :

- C n c vào các tiêu chu n TCVN 7336 : 2003, TCVN 2622 : 1995, TCVN 4513 : 1988, QCVN 06 : 2010

- Các tài li u k thu t c a các thi t b chính trong h th ng

- Các b n v ki n trúc, đi n, n c và các tài li u liên quan đ n công trình

- Các tài li u k thu t, tiêu chu n n c ngoài (n u có)

3.2.3 Ch n gi i pháp thi t k :

Sau khi nghiên c u đ c đi m ki n trúc, quy mô, tính ch t ho t đ ng nguy

hi m cháy cu công trình, ph i đ ra gi i pháp thi t k h th ng ch a cháy t

đ ng b ng n c phù h p v i tính ch t nguy hi m cháy n c a công trình và

v t li u b o qu n trong đó Ti p theo ph i xác đ nh đ c nhóm công trình và

nh ng khu v c c n ch a cháy Cu i cùng ph i xác đ nh đ c ph ng án b trí cac đ u phun và h th ng đ ng ng, ph ng án l p đ t đ ng ng d n

n c (thông th ng dùng ph ng án b trí m ng x ng cá ho c m ng đ ng

ng to d n v phía máy b m), ph ng án b trí thi t b …

3.2.4 Tính toán các thông s c a h th ng và l a ch n thi t b :

- Xác đ nh lo i công trình c n b o v t đó xác đ nh đ c c ng đ phun

ch t ch a cháy và di n tích l n nh t c n b o v

Tr c tiên ph i xác đ nh đ c nhóm công trình theo danh m c các tòa nhà và công trình đ c nêu trong ph l c A (TCVN 7336-2003)

- Tính toán s l ng đ u phun ph i c n c vào di n tích phun c a m t

đ u phun và kho ng cách gi a các đ u phun

- Tính toán l u l ng phun ch t ch a cháy khi ch a cháy di n tích t i đa

c n b o v và l u l ng c a đ u phun Di n tích phun và l u l ng c a đ u phun ph i c n c vào đ c tính k thu t c a t ng lo i đ u phun theo catalog thi t b

Sau khi đã xác đ nh v trí các b ph n c a h th ng ta ti n hành tính toán

th y l c m ng đ ng ng c a h th ng

M c đích tính toán th y l c m ng đ ng ng là xác đ nh t n th t c t áp trên toàn b h th ng đ ng ng , l u l ng n c c n thi t, c t áp c a máy

b m đ ch n máy b m cho phù h p So sánh l u l ng riêng tính toán v i

l u l ng tiêu chu n

Theo đi u 10.5 TCVN 7336 : 2003, l u l ng n c qua m i đ u

Sprinkler đ c tính toán theo công th c:

Thông s k thu t c a đ u phun Sprinkler:

- H s dòng ch y : K = 5.6 US

- ng kính đ u n i : 15 mm

- Nhi t đ tác đ ng : 680C ho c 141 0

C

- C m bi n : Nhi t

- Áp l c làm vi c l n nh t : 12 bar

V y t ng ng v i áp l c t i vòi là 10 m.c.n thì l u l ng phun là 0,425 (l/s);

b Tính toán thi t k h th ng

L a ch n đi m tính toán:

Khu v c t ng h m đ c s d ng đ xe máy và t ng n i đ c s d ng làm v n phòng thu c các c s có nguy c cháy trung bình nhóm I:

- C ng đ phun tiêu chu n: Ib: = 0,12l/m2.s;

- Di n tích đ c b o v b i 01 đ u phun: Fv = 12 m2;

- Di n tích b o v cùng m t lúc khi h th ng làm vi c: F = 240 m2

;

- Th i gian ch a cháy liên t c: T = 60 phút

C n c vào c ng đ phun cho t ng khu v c và v trí c a t ng khu v c theo thi t k ki n trúc công trình thì vi c tính toán th y l c cho h th ng đ c tính cho các v trí b t l i nh t v l u l ng và áp l c Vì v y, ch n khu v c

b t l i nh t là khu v c t ng k thu t

+ Tính toán ch n b m ch a cháy t đ ng Sprinkler:

H th ng ch a cháy cho công trình g m 1 t h p máy b m đ c đ t t i