pHÒNG CHÁY và CHỮA CHÁY TRONG các CÔNG TRÌNH xây DỰNG

Nói cách khác, nguồn nhiệt có thể là vật đốt nóng nào đó khi bốc cháy cưỡng bức, hoặc một quá trình toả nhiệt nào đó khi tự bốc cháy có khả năng đốt nóng một thể tích nhất định của hỗn h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

-BIÊN SOẠN : NGUYỄN ANH MỸ

PHÒNG CHÁY & CHỮA CHÁY

TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

NĂM 2020

LỜI NÓI ĐẦU

XÂY DỰNG được biên soạn theo đề cương môn học chính thức của Trường Đại học Xây dựng, ban hành theo Quyết định số 471/ĐT ngày 12 tháng 6 năm 2009 của Hiệu

THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH, có mã sốmôn học là 410117, nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về phòng cháy, chữa cháy khi thiết kế và khi thi công xây dựng công trình Đồng thời còn là tài liệu tham khảo rất tốt cho các kỹ sư và các cán bộ chuyên ngành, tài liệu hỗ trợ trong học tập cho sinh viên các ngành Kiến trúc, Xây dựng, Cấp thoát nước, Công nghệ & kỹ thuật môi trường

Cuốn sách này do GVC.ThS Nguyễn Anh Mỹ, Bộ môn Vi Khí Hậu & Môi trường xây dựng, trường Đại học xây dựng biên soạn dựa trên đề cương và bài giảng

do GVC.TS Trịnh Thế Dũng, Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy lập theo đề nghị của Bộ môn Vi Khí Hậu

TRONG CÔNG TRÌNH, tài liệuhỗ trợ trong học tập cho sinh viên các ngành Kiến trúc, Xây dựng, Cấp thoát nước, Công nghệ & kỹ thuật môi trường Khi sử dụng sách, căn

cứ vào yêu cầu cụ thể, tính chất đặc thù của từng loại công trình mà áp dụng vào thiết

kế hay lắp đặt xây dựng công trình có chọn lọc linh hoạt

Để đảm bảo tính khoa học và sự cân đối giữa các chương, thuận tiện trong việc

PHẦN THỨ NHẤT.- PHÒNG CHÁY TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Chương 1.- An toàn cháy trong xây dựng

Chương 2.- Sự thay đổi đặc tính của một số loại vật liệu và cấu kiện xây dựng trong điều kiện cháy

Chương 3.- Thiết kế bảo vệ chống cháy

Chương 4.- Thoát nạn cho người trong điều kiện cháy

Chương 5.- Chống tụ khói

Chương 6.- An toàn cháy, nổ khi tổ chức hệ thống thông gió

Chương 7.- Cung cấp nước chữa cháy

PHẦN THỨ HAI.- CHỮA CHÁY TRONG CÁC CỒNG TRÌNH XÂY DỰNG

Chương 8.- Hệ thống báo cháy

Chương 9.- Hệ thống chữa cháy

Phân công biên soạn như sau :

GVC.ThS Nguyễn Anh Mỹ, Chủ biên, biên soạn Giáo trình PCCC

Trong quá trình biên soạn, các chương 1, 2, 3, chương 4, mục 5.2.2.2; 5.2.2.3; 5.2.2.4; mục 5.2.2.5 của chương 5, chương 7 đã sử dụng một số tài liệu do TS Dũng chuyển giao

Tác giả xin chân thành cám ơn PGS Tăng Văn Đoàn, PGS.TS Bùi Sỹ Lý đã đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình biên soạn Cám ơn sinh viên Ninh Văn Trang, lớp 52 HK (Hệ thống kỹ thuật trong công trình) đã giúp vẽ một số hình vẽ

Trong quá trình biên soạn có thể còn nhiều sai sót, chúng tôi xin nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc và đồng nghiệp để lần xuất bản sau giáo trình được hoàn thiện hơn

CÁC TÁC GIẢ

PHẦN THỨ NHẤT PHÒNG CHÁY TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHƯƠNG 1.- AN TOÀN CHÁY TRONG XÂY DỰNG

1.1.- An toàn cháy

An toàn cháy là trạng thái an toàn của ngôi nhà, công trình, thiết bị sản xuất nhằm ngăn ngừa sự hình thành đám cháy và hạn chế hậu quả do đám cháy gây ra nhờ các biện pháp tổ chức, các giải pháp kỹ thuật và công nghệ

1.2.- Các yếu tố và điều kiện hình thành sự cháy

Sự cháy là tổng hợp các quá trình biến đổi lý hoá phức tạp có toả nhiệt và phát

ra ánh sáng Để phân biệt sự cháy với các hiện tượng khác, người ta căn cứ vào ba dấu hiệu đặc trưng của sự cháy :

- Sự biến đổi hoá học – cháy là phản ứng hoá học

- Toả nhiệt – khi cháy bao giờ cũng toả nhiệt

- Phát sáng : khi cháy bao giờ cũng có ngọn lửa phát sáng

Khi có đủ 3 yếu tố nói trên thì sự cháy vẫn chưa xuất hiện được mà cần phải có

3 điều kiện nữa thì sự cháy mới có thể xuất hiện

- Ôxy phải lớn hơn : 14%

- Nguồn nhiệt phải đạt tới giới hạn bắt cháy của chất cháy

- Thời gian tiếp xúc của 3 yếu tố đủ để xuất hiện sự cháy

Như vậy : bản chất của sự cháy được hình thành nhờ có đủ 3 yếu tố và 3 điều kiện nói trên muốn phòng ngừa không để cháy xảy ra và dập tắt được sự cháy cần sử dụng nguyên lý loại bỏ một trong những yếu tố tạo hình sự cháy

1.- Chất cháy : cả thế giới là vật chất hết sức đa dạng phong phú, là những chất

có khả năng tham gia phản ứng với chất ôxy hoá Khi cháy - nổ, chất cháy bị biến đổi thành phần hoá học tạo ra sản phẩm cháy, đồng thời giải phóng năng lượng nhiệt và phát sáng Chất cháy là chất có khả năng tiếp tục cháy sau khi đã tách khỏi nguồn nhiệt

Chất cháy tồn tại dưới 3 dạng :

- Thể rắn như : tre, gỗ, vải, giấy, cao su, nhựa tổng hợp v.v

- Thể lỏng như : xăng, dầu, rượu, benzen v.v

- Thể khí như : hydro, metan v.v

2.- Ôxy : Ôxy là chất khí không cháy được nhưng nó là dưỡng khí cần thiết,

không có ôxy thì không sinh ra sự cháy được, ôxy chiếm tỉ lệ 21% trong không khí, nếu ôxy giảm xuống nhỏ hơn 14% thì hầu hết các chất cháy không duy trì được sự cháy nữa, trừ 1 số ít chất đặc biệt cháy được trong điều kiện nghèo ôxy (ví dụ hydro

và mêtan còn 5% ôxy vẫn cháy được)

3.- Nguồn nhiệt : Là những nguồn cung cấp năng lượng nhiệt cần thiết cho

phản ứng cháy Nói cách khác, nguồn nhiệt có thể là vật đốt nóng nào đó (khi bốc cháy cưỡng bức), hoặc một quá trình toả nhiệt nào đó (khi tự bốc cháy) có khả năng đốt nóng một thể tích nhất định của hỗn hợp cháy đến nhiệt độ xác định, khi tốc độ toả nhiệt (do phản ứng trong hỗn hợp cháy) bằng hoặc lớn hơn tốc độ thoát nhiệt từ vùng phản ứng với điều kiện công suất và thời gian tác động của nguồn nhiệt phải đảm bảo duy trì những điều kiện tới hạn trong khoảng thời gian cần thiết để phát triển phản ứng với việc tạo thành mặt lửa có khả năng tiếp tục lan truyền một cách tự phát

Nguồn nhiệt chỉ trở thành nguồn gây cháy khi có đủ 3 điều kiện sau :

- Nhiệt độ của nguồn nhiệt phải lớn hơn nhiệt độ tự bốc cháy của môi trường cháy

- Thời gian tác động của nguồn nhiệt (n) phải lớn hơn thời gian phản ứng (pư)

Thời gian tác động của nguồn nhiệt được xác định từ khi bắt đầu tiếp xúc với môi trường cháy đến thời điểm khi nhiệt độ của nguồn nhiệt đạt đến nhiệt độ tự bốc cháy của chất cháy

1.2.2.- Các điều kiện cần cho sự cháy :

Ba yếu tố nêu trên là điều kiện cần cho sự cháy nhưng chưa đủ Để sự cháy xuất hiện và duy trì cần có các điều kiện đủ như sau :

- Chất cháy, chất ôxy hoá, nguồn nhiệt phải tiếp xúc với nhau

- Thời gian tiếp xúc của nguồn nhiệt phải đủ để làm bắt cháy chất cháy

- Công suất nguồn nhiệt phải đủ để làm bắt cháy chất cháy

- Phải có đủ lượng chất ôxy hoá để đảm bảo duy trì sự cháy

- Nồng độ chất cháy với chất ôxy hoá phải nằm trong giới hạn nguy hiểm cháy,

Đặc điểm cơ bản của ngọn lửa trần là nhiệt độ của chúng lớn hơn so với nhiệt

độ tự bốc cháy của chất cháy

Ngọn lửa sử dụng trong sửa chữa cơ khí như : ngọn lửa hàn cắt kim loại Sự nguy hiểm cháy ở đây không chỉ do tác động của ngọn lửa trần mà còn do các phần kim loại nóng chảy bắn vào môi trường xung quanh, que hàn cháy dở, các thiết bị máy móc bị tác động của ngọn lửa trần

Ngoài ra còn có ngọn lửa của các sản phẩm cháy có nhiệt độ cao và tia lửa khi làm việc của các buồng đốt và động cơ đốt trong

1.3.2.- Nguồn nhiệt hình thành do năng lượng cơ học :

- Khi chuyển hoá năng lượng cơ học thành năng lượng nhiệt tức là thực hiện được một công Nhiệt độ đạt được trong trường hợp này phụ thuộc vào nhiều yếu tố,

xung quanh …)

- Tia lửa tạo thành do va chạm giữa các vật rắn Sự va đập của một số chất rắn với nhau có khả năng tạo thành tia lửa, một số trường hợp nhiệt độ của tia lửa này lớn hơn nhiều so với nhiệt độ tự bốc cháy của nhiều chất cháy Tuy vậy, khả năng truyền nhiệt nhỏ và tia lửa có kích thước không lớn lắm Tia lửa thường xảy ra khi sử dụng

và để va chạm giữa các dụng cụ bằng thép, do vật rắn rơi vào máy quay, do va đập giữa vỏ ống dẫn với cánh quạt, do vật rắn lẫn vào nguyên liệu

- Các vật bị nung nóng do ma sát Mọi sự chuyển động tương đối giữa các vật khi tiếp xúc với nhau đều phải tiêu tốn năng lượng để khắc phục công do các lực sinh

ra Năng lượng này sẽ chuyển thành nhiệt năng Hệ số ma sát càng lớn thì nhiệt độ càng cao, làm nóng trục quay, vỏ thiết bị, băng tải, nguyên liệu và không khí môi trường xung quanh dẫn đến cháy

1.3.3.- Nguồn nhiệt hình thành do các phản ứng hoá học dẫn tới cháy :

- Các chất tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí, nhiều trường hợp nhiệt độ

- Các chất tự bốc cháy khi tiếp xúc với nước, ví dụ như :

Na, K khi tác dụng với nước tạo thành khí cháy và có thể tự bốc cháy do chính nhiệt lượng của chúng Quá trình này được diễn tả bởi phương trình phản ứng :

Hyđrô thoát ra từ phản ứng sẽ phản ứng với ôxy trong không khí gây cháy dưới tác dụng của nhiệt do phản ứng trước đó gây ra Khi một lượng nhỏ từ 3 đến 5 gam

- Các chất tự bốc cháy khi tiếp xúc với nhau và tự phân huỷ do nung nóng hay tác động cơ học

Một số chất hoá học không bền vững, có khả năng bị phân tích dưới tác dụng của nhiệt, va đập, ma sát Những chất này thường là các hợp chất thu nhiệt nên quá

1.3.4.- Nguồn nhiệt hình thành do năng lượng điện :

Các sự cố về điện như chập mạch, quá tải, điện trở tiếp xúc vv… làm xuất hiện nguồn nhiệt gây cháy chất cháy ở môi trường xung quanh dẫn đến cháy

1.3.5.- Thiên nhiên (sét), nhiệt mặt trời

1.4.- Nguyên nhân cháy :

Trong thực tế, các yếu tố của sự cháy tồn tại rất nhiều trong sản xuất, trong môi trường hoạt động của con người, song chúng đều ở các vị trí cách biệt nhau hoặc nếu

có sự tiếp xúc với nhau thì đều có sự giám sát của con người hoặc thiết bị máy móc Nhưng, một số người đã cố ý hoặc vô ý tạo điều kiện cho các yếu tố và điều kiện của

sự cháy tác động với nhau gây ra các vụ cháy Sự tạo điều kiện đó chính là nguyên nhân vụ cháy

Nguyên nhân vụ cháy là sự tạo điều kiện cho các yếu tố và điều kiện của sự cháy tác động với nhau gây ra cháy làm thiệt hại đến tài sản, tính mạng, sức khoẻ của con người, ảnh hưởng đến an ninh trật tự xã hội và môi trường sinh thái Hay nói cách khác nguyên nhân vụ cháy chính là nguyên nhân tạo ra điều kiện cháy, gồm :

- Nguyên nhân vụ cháy do đốt

- Nguyên nhân vụ cháy do vi phạm các quy định về an toàn PCCC

Đó là hành vi làm trái các quy định an toàn PCCC dẫn tới việc tạo ra các yếu tố hay điều kiện phát sinh các đám cháy Việc phát sinh các đám cháy đó nằm ngoài ý muốn của người vi phạm

Sự vi phạm các quy định an toàn PCCC là hành vi không chấp hành, chấp hành không đầy đủ hoặc làm sai các quy định an toàn PCCC trong các khâu : Thẩm duyệt thiết kế PCCC; thi công xây dựng và nghiệm thu công trình, vận hành thao tác kỹ thuật thiết bị máy móc; vận chuyển bảo quản, sử dụng chất cháy, nổ và sử dụng các loại nguồn nhiệt

Sự vi phạm các quy định an toàn PCCC có thể gây cháy ngay sau khi vi phạm, nhưng có những trường hợp sự vi phạm đã diễn ra, sau một thời gian mới dẫn tới sự phát sinh cháy nổ

Đó là các vụ cháy do sự vô ý của con người mà sự vô ý đó đã tạo ra các yếu tố

và điều kiện làm xuất hiện cháy gây thiệt hại đến tài sản, tính mạng sức khoẻ con người

Đó là các trường hợp người gây cháy không hiểu biết về tính chất nguy hiểm cháy, nổ của các chất cháy, không biết được khả năng bắt cháy của chất cháy khi có nguồn nhiệt, hoặc do nhầm lẫn trong thao tác kỹ thuật, nhầm lẫn trong sử dụng các thiết bị có chứa hoặc tạo ra nguồn nhiệt Mà sự nhầm lẫn này là do không có sự hướng dẫn, không có nội quy chỉ dẫn cụ thể Cháy do sơ xuất bất cẩn xảy ra cả ở trong sản xuất, nơi học tập, sinh hoạt và trong cuộc sống của từng gia đình

- Nguyên nhân vụ cháy do tác động của hiện tượng thiên nhiên

Cháy do tác động của hiện tượng thiên nhiên gây ra là : Cháy xuất hiện do tác động của hiện tượng thiên nhiên mà các hiện tượng thiên nhiên đó nằm ngoài khả năng giám sát chống đỡ của con người và các phương tiện, thiết bị kỹ thuật bảo vệ mà tạo ra yếu tố hay điều kiện gây cháy

Đó là các trường hợp nguồn nhiệt gây cháy được tạo ra từ năng lượng điện của sét đánh thẳng vào các công trình do không có thu lôi chống sét hoặc có nhưng không đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật; hoặc do tác động của gió bão, mưa, độ ẩm, động đất, núi lửa đã tạo điều kiện cho chất cháy tiếp xúc được với nguồn nhiệt gây cháy hoặc tạo ra hiện tượng tự cháy Do đó, nguyên nhân trực tiếp của các vụ cháy này là do sự phòng chống không đầy đủ của con người

- Nguyên nhân vụ cháy do sự cố kỹ thuật

Cháy do sự cố kỹ thuật gây ra là cháy được tạo ra do các sự cố kỹ thuật của các thiết bị, máy móc công nghệ, phương tiện kỹ thuật mà các sự cố kỹ thuật này nằm ngoài khả năng giám sát, điều khiển của con người và các phương tiện, thiết bị kỹ thuật bảo vệ mà tạo ra yếu tố hay điều kiện gây ra cháy

1.5.- Khái niệm về đám cháy :

Đám cháy là sự cháy xảy ra ngoài sự kiểm soát của con người, gây thiệt hại về sức khỏe, tính mạng con người và tài sản

+ Các dấu hiệu để nhận biết đám cháy

Thường có 3 dấu hiệu cơ bản để nhận biết được đám cháy

- Mùi vị sản phẩm cháy được hình thành do sự cháy không hoàn toàn của chất chaý tạo nên, do đó sản phẩm cháy của chất nào thì mang mùi vị đặc trưng của chất

đó Cụ thể như :

Mùi khét : cháy điện, cao su, sợi bông,…

Mùi thơm : mật, đường

- Khói : khói là sản phẩm của sự cháy, sinh ra từ các chất cháy khác nhau nên

có màu sắc khác nhau, màu sắc của khói phụ thuộc vào điều kiện cháy đủ không khí hoặc thiếu không khí

- Ánh lửa và tiếng nổ là biểu hiện đặc trưng của phản ứng cháy từ sự phát sáng của ngọn lửa mà phát hiện được cháy Hoặc sự cháy xảy ra gây nổ và phát hiện được cháy

Từ các dấu hiệu của đám cháy giúp ta phát hiện được đám cháy, phán đoán được loại chất cháy để có biện pháp sử dụng phương tiện thiết bị kỹ thuật chữa cháy cho phù hợp đạt hiệu quả cao

1.6.- Mục tiêu của an toàn cháy trong xây dựng :

Trong các công trình xây dựng, khi thiết kế phải có các giải pháp kết cấu, quy hoạch không gian và các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo khi xảy ra cháy thì :

- Mọi người trong nhà (không phụ thuộc vào tuổi tác và tình trạng sức khỏe)

có thể sơ tán ra bên ngoài tới khu vực an toàn (sau đây gọi là bên ngoài) trước khi xuất hiện nguy cơ đe doạ tính mạng và sức khoẻ do tác động của các yếu tố nguy hiểm của đám cháy;

- Có khả năng cứu người;

- Lực lượng và phương tiện chữa cháy có thể tiếp cận đám cháy và thực hiện các biện pháp chữa cháy, cứu người và tài sản;

- Không để cháy lan sang các công trình bên cạnh, kể cả trong trường hợp nhà đang cháy bị sập đổ;

- Hạn chế các thiệt hại trực tiếp và gián tiếp về vật chất, bao gồm bản thân ngôi nhà và các tài sản bên trong nhà, có xét tới tương quan kinh tế giữa giá trị thiệt hại

và chi phí cho các giải pháp cùng trang thiết bị kỹ thuật phòng cháy chữa cháy

1.7.- Yêu cầu an toàn cháy trong xây dựng :

- Ưu tiên thực hiện các giải pháp phòng chống cháy theo thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành và đã được thẩm duyệt theo quy định;

- Thực hiện các yêu cầu phòng cháy chữa cháy cho các công trình đang xây dựng, các công trình phụ trợ và các quy định phòng cháy chữa cháy trong thi công xây lắp theo pháp luật về phòng cháy chữa cháy hiện hành;

- Trang bị các phương tiện chữa cháy theo quy định và trong trạng thái sẵn sàng hoạt động;

- Khả năng thoát nạn an toàn để cứu người, cũng như bảo vệ tài sản khi xảy

ra cháy trong công trình đang xây dựng và trên công trường

1.8.- Quy định về An toàn PCCC khi thiết kế nhà cao tầng, siêu cao tầng và chung cư

Nguy hiểm cháy của nhà cao tầng thể hiện :

- Đám cháy phát triển rất nhanh và khó cứu chữa

- Đường chính để khói lan truyền là giếng thang máy, các giếng kỹ thuật, buồng thang bộ,các kênh thông gió theo phương thẳng đứng, vị trí hở giữa các tầng, hành lang

Thực nghiệm cho thấy khói và sản phẩm cháy lan truyền theo phương thẳng đứng với vận tốc trên 20m/s Thời gian tầng trên cùng bị nhiễm khói sau 2 đến 3 phút Sau 5 phút trong những điều kiện nhất định nhiệt độ trong buồng thang bộ có thể đạt

cháy

- Nguồn tạo khó có thể do cháy cabin thang máy Dưới tác động của nhiệt độ cao, thiết bị điều khiển thang máy nhanh chóng bị hư hỏng, do vậy buồng thang bộ thông thường và thang máy không thể đảm bảo thoát nạn cho người trong thời gian cháy

- Đám cháy phát triển rất nhanh, chữa cháy gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi lực

lượng và phương tiện chuyên dùng rất lớn

- Thời gian thoát nạn thực tế tương đối lớn, vượt quá xa so với thời gian thoát nạn cho phép

- Cứu nạn rất khó khăn do chiều cao của xe thang có hạn (ở Việt Nam chiều cao

Căn cứ vào những đặc điểm trên đây cho thấy cần phải có các Quy định về an toàn PCCC cho công trình nhà cao tầng, chung cư do Cảnh sát Phòng cháy & chữa cháy thành phố Hà Nội hướng dẫn những nội dung cơ bản trong công tác thẩm duyệt thiết kế về PCCC đối với loại hình công trình nhà cao tầng Đó là những biện pháp hữu hiệu để chống tụ khói cho nhà cao tầng nhằm đảm bảo thoát nạn an toàn cho

người trong điều kiện cháy và tạo điều kiện thuận lợi cho chữa cháy

I Đối tượng thuộc diện phải thẩm duyệt thiết kế về PCCC :

- Theo quy định tại phục lục IV Nghị định 79/2014/NĐ-CP quy định : Các công trình nhà cao tầng (trừ nhà ở gia đình) phải thẩm duyệt thiết kế về PCCC

II Quy định chung :

- Theo quy định của TCVN 6160:1996

- Theo quy định của QCVN 06:2010/BXD

III Một số giải pháp thiết kế đối với công trình Nhà cao tầng :

1 Chữa cháy và cứu nạn

1.1 Giao thông phục vụ chữa cháy

1.2 Thang máy chữa cháy và các phương tiện cứu nạn

1.3 Lối ra mái : Theo quy định tại mục 5.7; 5.8 QCVN 06:2010/BXD

2 Bậc chịu lửa : Theo quy định tại mục 5.1 TCVN 6160:1996

5.2 Lối ra thoát nạn từ tầng hầm hoặc tầng nửa hầm : Theo quy định tại mục 3.2.2 QCVN 06:2010/BXD

6 Đường thoát nạn : Theo quy định tại mục 3.3.6 QCVN 06:2010/BXD

7 Cầu thang bộ và buồng thang bộ : Theo quy định tại mục 3.4.1 & 3.4.2 QCVN 06:2010/BXD

8 Giải pháp ngăn chặn cháy lan

9 Hệ thống báo cháy tự động : Các nhà cao tầng phải thiết kế hệ thống báo cháy tự động theo quy định tại mục 6.1.3 TCVN 3890:2009 và mục 12.1 TCVN 6160:1996

10 Hệ thống cấp nước chữa cháy

10.1 Hệ thống cấp nước chữa cháy trong và ngoài nhà : theo quy định tại mục 8.1 & 8.2 TCVN 3890:2009

10.2 Họng nhận nước từ xe chữa cháy : hệ thống cấp nước chữa cháy trong nhà phải có họng nhận nước từ xe chữa cháy

10.3 Hệ thống chữa cháy Sprinkler tự động : theo quy định tại phụ lục C TCVN 3890:2009

11 Giải pháp thông gió, chống tụ khói : theo quy định tại phụ lục D QCVN 06:2010/BXD; TCVN 5687:2010; QCVN 08:2010/BXD

CHƯƠNG 2.- SỰ THAY ĐỔI ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG TRONG ĐIỀU KIỆN CHÁY

2.1.- Gỗ, vật liệu bằng chất dẻo tổng hợp :

2.1.1.- Gỗ :

1.- Sự thay đổi các đặc tính của của gỗ trong điều kiện cháy :

Trong các đám cháy, gỗ bị hoá than tương đối chậm (tốc độ hoá than theo chiều sâu đạt khoảng 0,5  0,8 mm/phút) và tạo thành một lớp than có tính dẫn nhiệt kém hơn so với gỗ Lớp than này lại có tác dụng bảo vệ các phần gỗ ở bên trong không bị bắt cháy và hoá than

Sự cháy của gỗ thể hiện bằng sự cháy các sản phẩm thoát ra khi gỗ bị phân huỷ nhiệt, quá trình cháy gỗ mang đặc tính cháy bề mặt Xuất phát từ một điểm có xung nhiệt mạnh, sự cháy bắt đầu và tiếp tục cho đến khi có đủ lượng không khí cũng như nhiệt lượng cháy không phân tán mà tiếp tục làm nóng các phần mới của gỗ đến nhiệt

C gỗ bị sấy khô và bắt đầu toả ra các chất bay hơi có mùi

C gỗ chuyển sang màu vàng và các chất bay hơi toả

C quan sát thấy sự cháy có ngọn lửa Nhiệt độ tự bốc cháy của

Như vậy quá trình phân huỷ nhiệt của gỗ trải qua 2 pha :

nhiệt độ bốc cháy) và có hấp thụ nhiệt,

+ Pha thứ hai : quá trình cháy có toả nhiệt Pha thứ hai theo thứ tự lại được chia thành 2 giai đoạn : cháy các chất khí thoát ra khi gỗ bị phân huỷ nhiệt (pha cháy có ngọn lửa) và cháy các lớp than tạo thành (pha cháy không có ngọn lửa)

Lớp than được tạo thành càng nhiều sẽ có tác dụng làm giảm lượng các chất khí thoát ra khi gỗ bị phân huỷ nhiệt Đối với gỗ có thể làm giảm đáng kể tính cháy của chúng nhờ sử dụng các hoá chất chống cháy, có nghĩa là sử dụng các chất có khả năng tác dụng hoá học với gỗ hoặc với các chất khí thoát ra khi gỗ bị phân huỷ nhiệt ở

2.- Bảo vệ chống cháy cho gỗ :

Nếu như gỗ được bảo vệ bằng cách nào đó tránh tác động của sự nung nóng thì

sẽ loại trừ được sự phân huỷ nhiệt và sự cháy Dựa trên nguyên tắc đó người ta sử dụng các loại vật liệu cách nhiệt để bao bọc bên ngoài vật liệu hoặc cấu kiện gỗ Tính

ưu việt của phương pháp trên thể hiện ở chỗ nó bảo vệ cho gỗ tránh tác động trực tiếp của ngọn lửa và không bị nung nóng bởi các nguồn nhiệt bên ngoài Tuy vậy phương pháp trên vẫn có nhược điểm làm giảm hiệu qủa chống cháy, đó là sự tróc lớp và hư hỏng cục bộ trên bề mặt

Trên bề mặt gỗ cần bảo vệ có thể phủ bằng nhiều loại vật liệu khác nhau, và nhờ đó tạo nên những tấm màng không cháy hoặc khó cháy có tác dụng ngăn cản sự tiếp xúc của ôxy trong không khí với bề mặt gỗ Mặt khác những tấm màng bao phủ trên bề mặt gỗ có thể bị phân huỷ khi có cháy và toả ra rất nhiều các chất khí không cháy có tác dụng đẩy ôxy trong không khí ra xa bề mặt gỗ cũng như làm loãng các chất khí cháy thoát ra từ bề mặt gỗ Tính chất bảo vệ chống cháy của những loại vật liệu như vậy được xác định bằng những tính chất hoá lý của bản thân loại vật liệu đó , bằng độ bền và sự bám dính của vật liệu trên bề mặt gỗ Những loại vật liệu phủ bề mặt nói trên không chỉ sử dụng để bảo vệ cho gỗ mà còn bảo vệ được cho cấu kiện thép cũng như các loại vật liệu khác tránh được sự nung nóng Các loại vật liệu phủ

bề mặt được sử dụng nhằm mục đích làm tăng giới hạn chịu lửa cho cấu kiện xây dựng

Hiệu quả bảo vệ chống cháy của các loại vật liệu phủ bề mặt được xác định bằng khả năng tạo ra lớp bọt than dưới tác động của nhiệt độ Lớp bọt than này là hợp chất nóng chảy của một số chất được tạo thành khi các sản phẩm cháy bị nung nóng Lớp bọt than có hệ số dẫn nhiệt thấp và có chiều dày đáng kể, nên có tác dụng bảo vệ cách nhiệt cho vật liệu

Như vậy bản chất bảo vệ chống cháy là tăng khả năng chống lại tác động của ngọn lửa bằng cách hạn chế khả năng tự cháy và khả năng lan truyền ngọn lửa Điều

đó có thể đạt được bằng nhiều biện pháp khác nhau như dùng vật liệu cách nhiệt bao phủ bề mặt, dùng sơn chống cháy hoặc trát bằng vật liệu chống cháy, ngâm tẩm trong dung dịch chống cháy

Vật liệu cách nhiệt bao phủ bề mặt thường là: các tấm phibrôximăng, tấm sợi thạch cao, tấm amiăng - vecmiculit, perlit, cactông amiăng, các loại vữa xây dựng vv Việc bảo vệ bằng vật liệu cách nhiệt như đã nêu chỉ tiến hành đối với các vật liệu hoặc cấu kiện trong các phòng kín

Dùng sơn chống cháy hoặc trát bằng vật liệu chống cháy đối với cấu kiện gỗ và kim loại là phương tiện bảo vệ tối ưu nhất Cũng như các loại sơn khác, sơn chống cháy và vật liệu trát để chống cháy có thành phần như sau : chất kết dính, chất độn và chất tạo màu Chất kết dính có tác dụng đảm bảo khả năng tự đông cứng của hỗn hợp

và tạo nên một lớp màng không cháy hoặc khó cháy để bảo vệ bề mặt cho cấu kiện Chất độn có tác dụng làm tăng hiệu quả chống cháy, giảm sự co ngót thể tích vv , còn chất tạo màu tạo cho hỗn hợp những màu sắc nhất định

Lớp màng sơn chống cháy được tạo thành vừa có tác dụng chống cháy, vừa có tác dụng trang trí Việc trát vật liệu chống cháy khác sơn chống cháy ở chỗ độ bền của màng bảo vệ kém hơn, lớp bảo vệ dày hơn, chất độn có kích thước lớn hơn và không

có chất tạo màu, và như vậy không có lợi cho việc trang trí

Chất kết dính trong sơn chống cháy và vật liệu trát để chống cháy thường được

sử dụng là: thuỷ tinh lỏng, kiềm sunphít, ximăng, thạch cao, vôi sống, đất sét, amiăng, nhựa tổng hợp vv Các chất tạo màu có thể là: litôpôn (hỗn hợp sun phát kẽm và sunphát bari), bột trắng, bột đỏ, một số ôxit kim loại vv

Màng bảo vệ chống cháy trên bề mặt có thể chia ra những loại sau :

+ Loại bền vững với môi trường được sử dụng để bảo vệ bề mặt bên ngoài các

cấu kiện của nhà, công trình

+ Loại bền nước dùng để bảo vệ các cấu kiện của nhà, công trình (trừ nhà ở và

nhà công cộng) trong vùng có độ ẩm cao (61 ÷ 75%)

+ Loại không bền nước được sử dụng cho các cấu kiện bên trong của nhà, công

trình, trong các phòng có độ ẩm của không khí nhỏ hơn 60%

Một số loại sơn chống cháy và vật liệu trát để chống cháy đã được nghiên cứu

cơ sở nhựa urêphocmanđêhit bao gồm hai phần khô và ướt Thực đơn của phần khô

Phocmalin dung dịch 100% - 14,2%; Thực đơn của phần ướt như sau : Urê - 12,1%; Đisiađiamit - 12,1%; Phocmalin dung dịch 30% - 75,8%; Cứ 200g khô trong dạng bột cần 80g phần nước và trộn thêm với 65 ÷ 75g nước

và môđun n = 3) - 54%; Litôpôn (hỗn hợp sun phát kẽm và sunphát bari) - 39%; Vermiculit - 7%

Vật liệu trát chống cháy phổ biến nhất là xupephốtphát (xupephốtphát khô 70% và nước 30%), hỗn hợp vôi - đất sét (vôi bột 74%, đất sét 4%, muối ăn 11%, nước 11%)

Màng phủ bề mặt bị nở phồng có hiệu quả chống cháy rất cao, có thể sử dụng cho vật liệu gỗ và kim loại Cấu kiện gỗ được bảo vệ bằng vật liệu nói trên sẽ chuyển sang trạng thái khó cháy, có giới hạn chịu lửa cao Đối với cấu kiện thép bình thường

có giới hạn chịu lửa 0,25 giờ, nhưng khi được bảo vệ bằng vật liệu nở phồng như đã nêu thì giới hạn chịu lửa có thể tăng đến 0,75 giờ Thành phần của loại vật liệu này

và môđun n = 2,5 - 3) – 50  60% ; Nhựa urêphocmanđêhit – 30  35%; chất độn – 10  15%; Hỗn hợp

Thời gian sấy khô sau mỗi lần sơn là 1  1,5 giờ Thời gian sấy khô toàn bộ là 24 giờ Gỗ sau khi được sơn loại sơn này sẽ trở nên khó cháy Đối với cột thép giới hạn chịu lửa sau khi sơn là 0,52 giờ, tăng 2 lần so với cột thép không được bảo vệ

Hiện nay rất nhiều loại vật liệu bao phủ bề mặt bị nở phồng khi có cháy được sản xuất với thành phần chính là thuỷ tinh lỏng

Khi ngâm tẩm bằng dung dịch chống cháy (tuỳ theo khối lượng và chiều sâu thấm ướt), gỗ trở nên khó cháy nhiều hoặc ít dưới tác động của nhiệt độ cao Lúc đó chỉ quan sát thấy bề mặt gỗ bị hoá than tương tự như một số loại vật liệu hữu cơ khác

và hạn chế diện tích bề mặt chịu tác động của ngọn lửa

Gỗ đã được ngâm tẩm bằng dung dịch hoá chất chống cháy khi chịu tác động của nhiệt độ cao sẽ làm hoá chất chống cháy bị phân huỷ, một số axít mạnh được tạo thành như axít phốtphoric, axít clohyđric Những axít này có tác dụng làm hoá than và làm mất nước trên bề mặt gỗ, do vậy ngăn cản sự thoát ra của các chất khí do gỗ bị nhiệt phân, sự cháy âm ỉ cũng bị hạn chế

Những hoá chất chống cháy phổ biến nhất hiện nay đối với gỗ là : Điacmôni

tính chất chống cháy cao hơn cả Bura và axit boric nếu để riêng biệt thì tác dụng chống cháy không cao, tốt nhất nên lấy tỷ lệ giữa chúng là 1:1

Các biện pháp chính để xử lý, đó là ngâm tẩm dung dịch chống cháy trên bề mặt và theo chiều sâu của thớ gỗ Để ngâm tẩm trên bề mặt cần sử dụng dung dịch có thành phần như sau :

- Điacmôni fôtphat ( NH4)2HPO4 - 20 %

Lượng dung dịch chống cháy được xác định theo công thức sau :

K =

o C

a



.

10000

trong đó :

K - lượng dung dịch chống cháy tính theo % so với trọng lượng gỗ;

C - nồng độ hoá chất chống cháy trong dung dịch, %;

Muối acmôni có tác dụng làm giảm nhiệt độ hoá than, bởi vậy trong giai đoạn đầu của đám cháy lớp than được tạo trên bề mặt gỗ sẽ làm giảm lượng khí cháy thoát

ra và làm giảm nhiệt lượng cháy của gỗ Biện pháp này có hiệu quả cao nhưng còn một số nhược điểm sau : phải tiến hành sản xuất công nghiệp và cần có thiết bị chuyên dùng, chỉ áp dụng cho cấu kiện ngăn cách hoặc cấu kiện chịu tải trọng nhỏ, mặt khác khi xử lý theo phương pháp trên sẽ làm gỗ giảm độ bền, tăng độ giòn, tăng

độ hút nước

2.1.2.- Vật liệu bằng chất dẻo tổng hợp :

Chất dẻo là tên gọi của một nhóm vật liệu hữu cơ (nhân tạo hoặc thiên nhiên),

mà các cao phân tử - pôlime - là thành phần chính của nó, có khả năng tạo hình dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất và sau vẫn giữ nguyên được hình dạng đó

Thành phần của chất dẻo như sau : chất kết dính (polime), chất độn (bột vô cơ hoặc hữu cơ, sợi, vải), chất hoá dẻo (để tạo khả năng tạo hình cho chất dẻo), chất rắn nhanh và chất tạo màu Cấu trúc và tính chất của chất dẻo, ngoài pôlime còn phụ thuộc vào các cấu tử khác

1.- Tính chất nguy hiểm cháy của pôlyme và chất dẻo :

Tính chất nguy hiểm cháy của pôlyme và chất dẻo tổng hợp được đặc trưng bởi các thông số sau : tính cháy, nhiệt độ bắt cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và bùng cháy, nhiệt lượng cháy, khả năng tạo khói và sản phẩm độc hại khi bị cháy hoặc phân huỷ nhiệt

Căn cứ vào các thông số trên cho thấy tất cả các pôlyme đều nguy hiểm cháy ở

pôlyôlephin cũng có nguy hiểm cháy cao nhưng ở mức thấp hơn so với pôlystryrol

Tính chất nguy hiểm cháy của chất dẻo được xác định bởi tính chất nguy hiểm cháy của pôlyme và các thành phần khác chứa trong nó Dưới đây là tính chất nguy hiểm cháy của các loại chất dẻo chính được sử dụng trong xây dựng :

- Chất dẻo thuỷ tinh :

mang tính độc hại cao Để làm giảm tính cháy của chất dẻo thuỷ tinh cần thêm vào

thành phần của nó nhựa pezolic phênolfoocmanđêhit, khi đó chất dẻo thuỷ tinh trở nên khó cháy

Chất dẻo thuỷ tinh hiện nay được sản xuất phần lớn có khả năng chịu nhiệt kém, do vậy tính chất cơ lý của chúng giảm rất nhiều khi chịu tác động của nhiệt độ cao Chất dẻo thuỷ tinh chỉ nên sử dụng làm cấu kiện không chịu lực hoặc cấu kiện kiểu treo đối với nhà tạm thời có bậc chịu lửa IV hoặc V Chúng có thể được sử dụng

để ốp tường, trần, sàn, loại trừ trường hợp ốp tường hành lang và tường buồng thang trong nhà công cộng

Hiện nay ở rất nhiều nước vẫn tiếp tục tìm kiếm các chất và biện pháp để làm giảm tính cháy của chất dẻo thuỷ tinh pôlyeste Việc tìm kiếm diễn ra theo 2 hướng :

Hướng thứ nhất : Gây biến tính hoá học bằng cách đồng trùng hợp với các đơn phân khác nhau

Hướng thứ hai : sử dụng các axít halogen, anhyđrít hoặc chất chống cháy

Thuỷ tinh hữu cơ (pôlymêtyl metacrilat) có nhiệt độ bốc cháy thấp, nhiệt lượng cháy cao, bụi có nguy cơ gây nổ Thuỷ tinh hữu cơ có độ trong suốt cao nên thường được sử dụng làm cửa sổ hoặc cửa trời v.v

- Đối với vật liệu hoàn thiện tường trong :

Vật liệu để hoàn thiện tường trong gồm rất nhiều loại khác nhau Loại vật liệu

có nguy hiểm cháy cao hơn cả là các tấm ốp bằng pôlystyrol và pôlyêtylen, dưới tác động của ngọn lửa có công suất rất thấp (ngọn lửa que diêm) cũng có thể gây cháy và cháy hoàn toàn Khi cháy chúng cháy rất nhanh, bị nóng chảy, toả nhiều khói Tuy vậy, nếu ốp chúng trên bề mặt vật liệu không cháy thì đặc tính cháy của chúng có thay đổi rõ rệt Ví dụ, tấm pôlyêtylen dày 0,1mm khi được dán lên bề mặt một hộp bằng sứ

và đặt theo phương nằm ngang rồi dùng vòi đốt bằng gas đốt từ một đầu hộp, thời gian đốt 10 phút nhưng không gây bén cháy Kết quả tương tự khi đốt đối với giấy cuộn có chiều dày 2mm

- Đối với vật liệu lát sàn :

Vật liệu dùng lát sàn gồm rất nhiều loại Tất cả các loại vải dầu (limoleum) trên nền pôlyvinylclorit đều thuộc nhóm cháy An toàn hơn cả là sử dụng vật liệu lát sàn bằng bêtông pôlyme , bêtông chất dẻo và một số loại vật liệu khó cháy khác

- Đối với vật liệu cách nhiệt và cách âm :

Kết quả thử lửa đối với vật liệu cách nhiệt và cách âm cho thấy phần lớn chúng

có tính nguy hiểm cháy cao, sản phẩm cháy và phân huỷ nhiệt mang tính độc hại Các

lượng khói rất lớn Chúng dễ bén cháy bởi nguồn nhiệt có công suất thấp (ngọn lửa que diêm v.v.) Thực nghiệm đã chứng minh trong giai đoạn cháy ban đầu, polyuretan

bị phân huỷ nhiệt và tạo ra các chất nhựa lỏng khác nhau, muội than và sản phẩm cháy độc hại Chữa cháy polyuretan rất khó khăn Cần lưu ý rằng sản phẩm cháy độc hại thoát ra trong quá trình phân huỷ nhiệt đọng lại rất lâu trong các lỗ rỗng của các tấm polyuretan chưa bị cháy Trong thực tế đã xảy ra ngộ độc rất nặng khi thu hồi vật liệu polyuretan 2 ngày sau khi cháy xảy ra

Bảo vệ chống cháy bề theo mặt cho polyuretan đem lại hiệu quả không cao Riêng đối với pôlystyrol nếu được bảo vệ chống cháy bề mặt, tính nguy hiểm cháy có giảm đi (chúng trở nên khó cháy)

2.- Tính độc hại của sản phẩm pôlyme và chất dẻo bị cháy hoặc phân huỷ nhiệt :

Nhược điểm cơ bản của pôlyme và chất dẻo khiến chúng bị hạn chế sử dụng là sản phẩm cháy và sản phẩm phân huỷ nhiệt mang tính độc hại Trong điều kiện sản xuất khi xử lý nhiệt đối với pôlyme và chất dẻo đã có nhiều trường hợp gây ra ngộ độc chết người Tương tự như vậy, khi chữa cháy trong môi trường có khí độc cũng

có thể gây ngộ độc hoặc chết người

Thành phần sản phẩm cháy và phân huỷ nhiệt của pôlyme, chất dẻo phụ thuộc vào thành phần hoá học, cấu tạo của pôlyme, loại, số lượng chất độn và nhiệt độ nung nóng Rất nhiều loại vật liệu pôlyme ở nhiệt độ không cao, thậm chí ở điều kiện nhiệt

độ thường cũng toả ra những hợp chất phức tạp dưới dạng gốc của các đơn phân chưa trùng hợp hoặc các sản phẩm khác của quá trình trùng hợp và trùng ngưng (đa tụ).Ví

dụ : một số pôlyme fenolphoocmanđêhit thông thường có dư một lượng fenol hoặc phoocmanđêhit chưa trùng hợp hết làm cho pôlyme có tính độc ngay ở điều kiện thường ; đối với pôlyme epoxit mang tính độc hại cao hơn ở nhiệt độ thường do trong thành phần của nó chứa một lượng epyclohyđrit tự do

Trong điều kiện các đám cháy, phần lớn nhiệt độ tăng dần chứ không đạt ngay tới giá trị nhiệt độ tự bốc cháy của vật liệu pôlyme Trong quá trình bị nung nóng, chúng bị phân huỷ nhiệt tạo nên các sản phẩm kết tụ khác nhau Số lượng sản phẩm

dưới dạng khí hoặc hơi sẽ tăng dần cùng với sự gia tăng nhiệt độ do qquá trình phân huỷ nhiệt xảy ra mạnh hơn Sự cháy có ngọn lửa chỉ xảy ra khi vật liệu được nung nóng đến nhiệt độ tự bốc cháy Sản phẩm tạo ra do pôlyme và chất dẻo bị phân huỷ nhiệt hoặc cháy khác nhau về thành phần và mức độ độc hại đối với cơ thể con người Ví dụ : Một số vật liệu pôlyme và chất dẻo khi bị phân huỷ nhiệt có tạo ra các

các chất khác như cacbon ôxít (CO), hyđrôclorua (HCl), nitro ôxít NO, khí lưu huỳnh

Giai đoạn từ khi vật liệu bắt đầu bị phân huỷ nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ tự bốc cháy là giai đoạn nguy hiểm nhất vì có tạo thành các chất độc hại

Dưới đây là một số dữ kiện về tính độc hại của sản phẩm cháy đối với những vật liệu pôlyme và chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong xây dựng khi chúng bị phân huỷ nhiệt hoặc cháy

phẩm phức tạp dưới dạng khí như axít, este, hyđrôcacbua, các hợp chất axít hoá và cacbon hoá (phoocmanđêhit, axetatđêhit), ôxít cacbon và điôxít cacbon Sản phẩm phân huỷ nhiệt gây độc hại cao đối với mắt, mũi và đường hô hấp trên

- Pôlyvinilclorit (PVC) : Kết quả nghiên cứu về sản phẩm cháy của vật liệu trên nền Pôlyvinilclorit: limôleum (vải sơn) trên nền xốp, limôleum (vải sơn) trên nền băng phớt và tấm PVC trải nền cho thấy: nhiệt độ bắt đầu phân huỷ nhiệt nằm trong

Khi chịu tác động của nhiệt độ, sản phẩm phân huỷ có 3 dạng rắn, lỏng và khí

Sản phẩm phân huỷ nhiệt của vật liệu trên nền PVC dưới dạng khí bao gồm

phụ thuộc vào loại, số lượng chất độn và hệ số không khí dư HCl thường tạo thành trong giai đoạn phát triển ban đầu của đám cháy Để làm giảm lượng HCl, cần cho thêm vào thành phần vật liệu các chất độn có hoạt tính mạnh (bột đá vôi, bột thạch cao) tác dụng được với HCl nhằm làm giảm lượng HCl trong thành phần của sản phẩm cháy :

Khi chữa cháy vật liệu pôlyme trên nền PVC cần tính đến ảnh hưởng độc hại của HCl vì chúng hoà tan tốt trong nước

- Pôlystyrol - CH2CH( C6H5) - n :

Tính độc hại của pôlystyrol được xác định bởi đơn phân chưa trùng hợp là

khử trùng hợp xảy ra từng phần làm toả ra styrol, phân tử pôlyme bắt đầu phân huỷ và

- Tấm chất dẻo chứa flo (teflon) : Khi nung nóng các tấm chất dẻo chứa flo 3

Các loại thép cán nguội có độ bền cao được biến cứng do làm nguội, khi bị nung nóng độ bền giảm mạnh Trạng thái biến cứng do làm nguội đối với những loại

C hoặc cao hơn

chỉ có ứng suất do làm nguội tạo ra trong thép bị mất Bởi vậy, độ bền của kim loại

C cấu tạo mạng tinh thể của thép thay đổi, do vậy độ bền giảm xuống, độ dẻo và biến dạng rão tăng lên (sự rão của vật liệu là sự gia tăng biến dạng dẻo dưới tác động của nhiệt

độ cao và tải trọng tác động kéo dài)

Dưới tác động của nhiệt độ cao, giá trị ứng suất giới hạn của thép phụ thuộc vào thời gian chất tải Mỗi loại thép đều được đặc trưng bởi một nhiệt độ nhất định, nếu vượt quá nhiệt độ đó và dưới tác động của tải trọng cố định không đổi, biến dạng của thép liên tục thay đổi và bị rão ở ứng suất nhỏ hơn giới hạn chảy Các yếu tố chính để xác định giá trị và tốc độ rão là ứng suất, nhiệt độ và thời gian tác động của các yếu tố đó

Chỉ số chính để chống lại sự rão của thép là ứng suất vỡ khi chịu kéo ở một nhiệt độ nhất định sẽ tạo nên tốc độ rão xác định Giá trị tốc độ rão được chọn phụ thuộc vào biến dạng giới hạn cho phép có thể xuất hiện trong thời hạn hoạt động của nhà, công trình

Nhiệt độ tới hạn đối với thép cán nguội có độ bền cao nhóm B-II nằm trong

Đối với một số loại cấu kiện chịu lực, trong đó có cấu kiện bêtông cốt thép cần

có điều kiện sau :

K =

a

a t R

trong đó :

Rt/c.a - ứng suất tiêu chuẩn của cốt thép (giới hạn chảy hoặc độ bền), kG/cm2;

Theo mức độ nung nóng, ứng suất tiêu chuẩn của cốt thép sẽ giảm xuống bằng ứng suất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra Vào thời điểm đó, khả năng chịu lực của các thành phần hoặc cấu kiện bị mất và xuất hiện giới hạn chịu lửa (cấu kiện bị sập đổ) Nhiệt độ phù hợp với thời điểm đó được gọi là nhiệt độ tới hạn, nó phụ thuộc vào loại

thép giảm 2 lần

Hiện nay giá trị K đối với cấu kiện bêtông cốt thép chịu uốn có cốt thép thuộc loại cán nóng là 1,6 Trong trường hợp này, sự suy giảm giới hạn chảy của thép xuống bằng ứng suất làm việc khi bị nung nóng chỉ quan sát thấy khi :

a =

6 , 1 1

Rt/c.a = 0,625 Rt/c.a

Sự suy giảm giới hạn chảy của thép như trên phù hợp với các nhiệt độ tới hạn

trong biểu thức sau :

Như vậy, để làm tăng tính chịu lửa cho cấu kiện bê tông cốt thép cần sử dụng

Để phân tích trạng thái của thép và cấu kiện bê tông cốt thép trong điều kiện cháy cần phải biết sự biến dạng của chúng khi bị nung nóng đến nhiệt độ cao Sự biến dạng này phụ thuộc cơ bản vào sự thay đổi mô đun đàn hồi và độ rão của thép và có nghĩa là sự chảy của thép phát triển rất chậm Với nguyên nhân này có thể làm xuất hiện biến dạng không thuận nghịch đối với cấu kiện thép chịu uốn và làm mất độ bền đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm

Như đã trình bày ở phần trên, cấu kiện kim loại không được bảo vệ chống cháy

ở chế độ nhiệt tiêu chuẩn có giới hạn chịu lửa không cao lắm, do vậy an toàn nhất là chỉ sử dụng chúng trong trường hợp khi có cháy xảy ra loại trừ được khả năng làm nóng cấu kiện đến nhiệt độ tới hạn Nhiệt độ tới hạn đối với cấu kiện thép thông

kiện được bảo vệ chống cháy như vậy phụ thuộc vào loại và chiều dày của vật liệu bảo vệ

Đối với cột thép, biện pháp truyền thống là xây ốp gạch bên ngoài (hình 1) Để tránh sự phá huỷ lớp bảo vệ do sự giãn nở nhiệt không đều giữa cột và lớp gạch , khi thi công cần để một khe hở nhỏ giữa chúng và đặt neo giữ bằng kim loại được hàn chặt với cột

Một biện pháp truyền thống khác là tạo một lớp bê tông có cốt là lưới thép bao bọc bên ngoài cột thép Biện pháp này đòi hỏi tốn nhiều công , làm tăng kích thước và trong lượng cấu kiện

Biện pháp ưu việt hơn cả là ốp bên ngoài cấu kiện kim loại bằng các tấm vật liệu cách nhiệt có hệ số truyền nhiệt thấp Kết quả thử lửa đã chứng minh rằng các loại vật liệu sau có hiệu quả cao trong việc bảo vệ chống cháy cho cấu kiện kim loại :

- Tấm cách nhiệt có thành phần peclit, amiăng, vecmiculit (vật liệu chịu lửa), xi măng

- Tấm cách nhiệt bằng thạch cao khan nước có cốt liệu là bông thuỷ tinh

Cần nhấn mạnh rằng việc liên kết giữa lớp bảo vệ với cấu kiện kim loại đóng vai trò quyết định trong việc bảo vệ chống cháy cho cấu kiện

Một biện pháp bảo vệ chống cháy khác cũng có tính ưu việt cao, đó là tạo một lớp vữa bảo vệ bên ngoài cấu kiện kim loại Thành phần các lớp vữa này gồm hỗn hợp của cốt liệu ở dạng xốp (peclit, vecmiculit) và chất kết dính (xi măng, thạch cao, thuỷ tinh lỏng) Trước khi trát vữa lên bề mặt cấu kiện cần bảo vệ phải làm sạch bụi

bẩn, gỉ và tạo cốt bằng lưới thép với kích thước các ô lưới nhỏ hơn 100mm Lưới thép được liên kết với cấu kiện bằng neo giữ và đặt cách bề mặt cấu kiện 10mm

Việc tạo lớp vữa bảo vệ chống cháy cho cấu kiện kim loại có thể tiến hành trong nhà máy hoặc trực tiếp ở công trường xây dựng

Một loại vật liệu chống cháy rất có hiệu quả đối với cấu kiện kim loại, đó là sơn chống cháy với thành phần chính là muối fotfat Nếu phủ một lớp sơn chống cháy

lửa 2 giờ

Để làm tăng giới hạn chịu lửa cho kết cấu kim loại chịu lực của mái hoặc sàn ngăn có thể tạo trần treo bằng vật liệu không cháy Với cách này giới hạn chịu lửa của kết cấu kim loại chịu lực mái đạt khoảng 60 phút

Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng mà bê tông và cốt thép cùng làm việc trong một thể thống nhất

2.3.1.- Đặc tính của bêtông và bêtông cốt thép trong điều kiện cháy :

Tính chịu lửa của bê tông và cấu kiện bêtông cốt thép trước tiên được xác định bởi sự thay đổi các đặc tính về độ bền, độ giòn, độ dẻo của bê tông và cốt thép khi chịu tác động tức thời của nhiệt độ cao Trong điều kiện cháy, cấu kiện bê tông cốt thép mất khả năng chịu lực, nguyên nhân do độ bền giảm kèm theo sự gia tăng độ rão giữa bê tông và cốt thép

Đối với cấu kiện chịu uốn gá lắp tự do ở hai phía (tĩnh xác định), yếu tố quyết định sự giảm độ bền, độ cứng trong điều kiện cháy là trạng thái của cốt thép trong điều kiện đó Tính chịu lửa của các cấu kiện loại này được xác định bời thời gian nung nóng cốt thép đến nhiệt độ tới hạn, và cũng vào thời điểm đó độ bền tiêu chuẩn của cốt thép giảm xuống bằng ứng suất làm việc Trong trường hợp này ta có :

K =

c t p a

c t a

M

M R

/

/ 

trong công thức trên :

Ra.t/c - Độ bền tiêu chuẩn của cốt thép, KN/m2;

a - ứng suất của cốt thép, KN/m2;

chuẩn gây ra, KN.m

Trong điều kiện cháy, các cấu kiện bê tông chịu nén đúng tâm mất độ bền chủ yếu do sự giảm độ bền không đồng đều theo mặt cắt và do tốc độ rão của bê tông khi

bị nung nóng Trong trường hợp này, giới hạn chịu lửa của cấu kiện sẽ xuất hiện do khả năng làm việc của mặt cắt bị giảm đến giá trị giới hạn (cấu kiện bị sập đổ, biến dạng quá mức cho phép v.v)

Tính chất của bêtông và bê tông cốt thép khi bị nung nóng được xác định bởi trạng thái của các thành phần như: đá ximăng, cốt liệu, thép cốt và sự khác nhau về độ biến dạng, độ bám dính giữa bêtông và thép cốt, trạng thái ứng suất của bê tông và một số yếu tố khác

Dựa trên sự thay đổi các tính chất cơ - lý của đá ximăng cho thấy : khi nung

tăng nhiệt độ sẽ làm giảm độ bền của bêtông, nguyên nhân do sự thay đổi đáng kể tính chất cơ - lý của chất kết dính - ximăng pooclăng

nguyên khối của bê tông bị phá huỷ do CaO được tái tạo lần thứ hai, độ bền của bêtông giảm đáng kể

Đặc tính trạng thái của cốt liệu trong bêtông khi bị nung nóng phụ thuộc vào từng loại cốt liệu Trong thực tế, cốt liệu có thể là vật liệu tự nhiên hoặc nhân tạo Cốt liệu tự nhiên thường được chế tạo từ các loại đá như: đá vôi, đá granit, sỏi, cát thạch anh v.v

Khi so sánh trạng thái của các loại cốt liệu trong điều kiện nung nóng cho thấy biến dạng nhiệt lớn nhất xảy ra đối với sỏi, đá granit, đá quaczit, và biến dạng nhiệt

Các tính chất bền và tính chất biến dạng của bê tông khi bị nung nóng (loại trừ ảnh hưởng của đá ximăng và cốt liệu) còn phụ thuộc vào sự thay đổi tính chất của cốt thép Như nội dung đã nêu trên, đối với cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn, giới hạn chịu lửa được xác định ở thời điểm cốt thép đạt nhiệt độ tới hạn Nhiệt độ tới hạn này phụ thuộc vào cường độ giảm độ bền của cốt thép khi bị nung nóng và sự phát triển

của biến dạng rão Đối với cấu kiện bêtông cốt thép, độ bám dính giữa bêtông và cốt thép có ý nghĩa rất lớn đến tính nguyên khối của nó, và sự suy giảm mô đun đàn hồi ảnh hưởng cơ bản đến trạng thái của bêtông cốt thép khi bị nung nóng

Biết được giá trị về tính chất từng thành phần riêng biệt của bê tông và bê tông cốt thép là cần thiết nhưng chưa đủ Để có được nhận xét đầy đủ và toàn diện, phải tiến hành thử nghiệm riêng biệt đối với bê tông và bê tông cốt thép Kết quả thử nghiệm cho thấy đối với bê tông nặng và bê tông cốt thép khi nung nóng trong giải

Nguyên nhân giảm độ bền của bêtông là do ứng suất nhiệt và các quá trình lý hoá xảy ra trong đá xi măng và cốt liệu khi chúng bị nung nóng

Phần lớn khối lượng nước lý học và hoá học trong bê tông bị mất khi nung

hyđrat tinh thể không gian trong đá xi măng bị phá huỷ kèm theo sự thay đổi thể tích

và giảm độ bền

Sau khi làm nguội bê tông, lượng CaO tự do trong đá ximăng lại tiếp tục hấp thụ độ ẩm trong không khí làm thể tích tăng đáng kể và cấu tạo của bêtông bị phá huỷ

Cần lưu ý rằng độ bám dính giữa bê tông thường với cốt thép tròn trơn chỉ đạt

xấp xỉ 75% so với giá trị ban đầu

Trong quá trình nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đối với nhiều loại bê tông, các nhà chuyên môn đã xác định được cường độ nung nóng, hao tổn trọng lượng, sự

co ngót thể tích, thời điểm xuất hiện vết nứt và sự phụ thuộc giữa sự thay đổi độ bền của bê tông trong trạng thái nung nóng cũng như sau khi làm nguội

Để làm tăng giới hạn chịu lửa của cấu kiện bê tông cốt thép có thể sử dụng các giải pháp về kết cấu và sử dụng vật liệu (bê tông, thép) có đặc tính bền nhiệt

2.3.2.- Các giải pháp về kết cấu để tăng giới hạn chịu lửa

Các giải pháp về kết cấu bao gồm :

- Tăng kích thước cấu kiện

- Giảm tải trọng đối với cấu kiện chịu lực

- Tăng chiều dày lớp bảo vệ cho cốt thép chịu kéo đối với các cấu kiện làm việc chịu uốn

- Thay đổi biện pháp gá lắp cấu kiện

- Thay đổi điều kiện nung nóng

Để đảm bảo giới hạn chịu lửa cần thiết của các cấu kiện bê tông cốt thép lắp ghép cần phải chú ý bảo vệ các mối nối hoặc khe hở hay vị trí tiếp giáp giữa chúng Giới hạn chịu lửa tại các điểm này phải bằng giới hạn chịu lửa cần thiết của các cấu kiện

CHƯƠNG 3.- THIẾT KẾ BẢO VỆ CHỐNG CHÁY

CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

3.1.- Thiết kế bảo vệ chống cháy cho cấu kiện xây dựng

3.1.1.- Khái niệm về tính chịu lửa của cấu kiện xây dựng

Khái niệm : Tính chịu lửa của CKXD là sự bảo tồn khả năng chịu lực, ngăn

cách và khả năng chống lại sự lan truyền ngọn lửa trên bề mặt

a.- Dấu hiệu mất khả năng chịu lực :

- Sập đổ

- Biến dạng quá mức cho phép khiến cấu kiện không thể tiếp tục làm việc

b.- Dấu hiệu mất khả năng ngăn cách : có tạo khe hở, vết nứt ở cấu kiện mà

qua đó sản phẩm cháy hoặc ngọn lửa có thể lọt qua

c.- Dấu hiệu mất khả năng cách nhiệt : nhiệt độ trên bề mặt không bị trực

phụ thuộc nhiệt độ ban đầu của cấu kiện

3.1.2.- Điều kiện an toàn về giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng

(CKXD)

1.- Giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng được xác định bằng khoảng

thời gian (tính bằng phút) kể từ khi bắt đầu thử chịu lửa theo chế độ nhiệt tiêu chuẩn cho đến khi xuất hiện một hoặc một số dấu hiệu nối tiếp nhau của các trạng thái giới hạn được quy định đối với cấu kiện đã cho như sau :

- Mất khả năng chịu lực (khả năng chịu lực được ký hiệu bằng chữ R);

- Mất tính toàn vẹn (tính toàn vẹn được ký hiệu bằng chữ E);

- Mất khả năng cách nhiệt (khả năng cách nhiệt được ký hiệu bằng chữ I)

Chú thích :

1) Giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng được xác định bằng thử nghiệm chịu lửa theo các tiêu chuẩn TCXDVN 342 : 2005 đến TCXDVN 348 : 2005(1) hoặc các tiêu chuẩn tương đương Giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng có thể xác định bằng tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế chịu lửa được áp dụng

2) Giới hạn chịu lửa yêu cầu của các cấu kiện xây dựng cụ thể được quy định trong Quy chuẩn này và trong các Quy chuẩn kỹ thuật cho từng loại công trình Giới hạn chịu lửa yêu cầu của cấu kiện xây dựng được ký hiệu bằng REI, EI, RE hoặc R kèm theo các chỉ số tương ứng về thời gian chịu tác động của lửa tính bằng phút Ví

dụ : Cấu kiện có giới hạn chịu lửa yêu cầu là REI 120 nghĩa là cấu kiện phải duy trì được đồng thời cả ba khả năng : chịu lực, toàn vẹn và cách nhiệt trong khoảng thời gian chịu tác động của lửa là 120 phút; Cấu kiện có giới hạn chịu lửa yêu cầu là R 60, thì cấu kiện chỉ phải duy trì khả năng chịu lực trong thời gian 60 phút, không yêu cầu

về khả năng cách nhiệt và tính toàn vẹn

3) Một cấu kiện xây dựng được cho là đảm bảo yêu cầu về khả năng chịu lửa nếu thỏa mãn một trong hai điều kiện sau :

a) Cấu kiện có cấu tạo với đặc điểm kỹ thuật giống như mẫu thí nghiệm chịu lửa và mẫu này khi thí nghiệm có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn giới hạn chịu lửa yêu cầu của cấu kiện đó;

b) Cấu kiện có cấu tạo với đặc điểm kỹ thuật phù hợp với cấu kiện nêu trong Phụ lục F và có giới hạn chịu lửa danh định tương ứng cho trong phụ lục này không nhỏ hơn giới hạn chịu lửa yêu cầu của cấu kiện đó

2.- Điều kiện an toàn về giới hạn chịu lửa của CKXD :

trong đó :

và QCVN 06:2010/BXD

cấu kiện cần phải có, được quy định trong bảng 4 của QCVN 06:2010/BXD hoặc xác định theo tính toán

Nếu điều kiện nêu trên không đảm bảo thì phải có biện pháp bảo vệ chống cháy

cho cấu kiện xây dựng

3.1.3.- Thiết kế bảo vệ chống cháy cho cấu kiện xây dựng

1.- Đối với cấu kiện bê tông cốt thép :

- Tăng kích thước cấu kiện đối với cột và tường không chịu lực Biện pháp này

đơn giản nhưng không có lợi về kinh tế;

- Tăng chiều dày lớp bảo vệ;

- Thay đổi phương pháp gá lắp (thay thế gá lắp tự do bằng gá lắp ngàm cứng ở

2 đầu hoặc theo chu vi), với cách này thời hạn chịu lửa sẽ tăng K lần :

K = 1 (dầm gá lắp tự do)

K = 1,6  4 (dầm gá lắp ngàm cứng hai đầu)

K = 1,3  2,5 (sàn ngăn gá lắp ngàm cứng theo chu vi)

- Thay đổi điều kiện nung nóng (làm giảm bề mặt chịu tác động trực tiếp của

nhiệt độ)

- Sử dụng vật liệu (cốt liệu bêtông, cốt thép) có đặc tính chịu nhiệt cao hơn Thí

dụ : bê tông cốt liệu là đá vôi có khả năng chịu nhiệt cao hơn bê tông cốt liệu đá

Granit);

- Bảo vệ các mối nối hoặc vị trí tiếp giáp giữa các cấu kiện (đối với cấu kiện

lắp gép) bằng vữa bê tông,đảm bảo tại các điểm này có thời hạn chịu lửa thực tế ít

nhất bằng thời hạn chịu lửa cần thiết của cấu kiện;

- Sử dụng phụ gia chịu nhiệt cho bêtông;

- Dùng sơn chống cháy hoặc tấm ốp

2.- Đối với cấu kiện kim loại :

Cấu kiện kim loại không được bảo vệ chống cháy khi chịu tác động của chế độ

nhiệt tiêu chuẩn có thời hạn chịu lửa không cao lắm Bởi vậy chúng chỉ sử dụng có lợi

Trong trường hợp này cách tốt nhất là phải tính toán tải trọng chất cháy ở mức cho

phép được chứa trong nhà, công trình

- Tạo lớp vữa ximăng-cát có cốt là lưới thép bao bọc bên ngoài cấu kiện Biện

pháp này đòi hỏi tốn nhiều công, làm tăng kích thước và trọng lượng cấu kiện

- Đối với cấu kiện chịu lực của mái cần tạo trần treo bằng vật liệu không cháy Với cách này, giới hạn chịu lửa của cấu kiện có thể đạt 1h

3.2.- Thiết kế các bộ phận ngăn cháy

3.2.1.- Tác dụng và phân loại các bộ phận ngăn cháy

1.- Tác dụng : Các bộ phận ngăn cháy có tác dụng hạn chế sự lan truyền của

đám cháy theo thể tích và theo bề mặt

2.- Phân loại :

Các bộ phận ngăn cháy chung có tác dụng hạn chế sự lan truyền của đám cháy theo thể tích, bao gồm : tường ngăn cháy; sàn ngăn cháy; màn ngăn cháy; vùng ngăn cháy; khoảng cách PCCC giữa các nhà, công trình v.v

Bảng 3.1.- Phân loại bộ phận ngăn cháy

Bộ phận ngăn

cháy

Loại bộ phận ngăn cháy

Giới hạn chịu lửa của bộ phận ngăn cháy, không nhỏ hơn

Loại cửa và van ngăn cháy trong

bộ phận ngăn cháy, không thấp hơn

Loại khoang đệm ngăn cháy, không thấp hơn

3 RЕI 40 2 1

Bảng 3.2.- Giới hạn chịu lửa của cửa và van ngăn cháy trong bộ phận ngăn cháy

Cửa và van ngăn cháy

trong bộ phận ngăn cháy

Loại cửa và van ngăn cháy trong bộ phận ngăn cháy

Giới hạn chịu lửa, không nhỏ hơn

Bảng 3.3 - Giới hạn chịu lửa của các bộ phận của khoang đệm ở các cửa

và van ngăn cháy trong bộ phận ngăn cháy

Sàn của khoang đệm

Cửa và van ngăn cháy của khoang

3.2.2.- Đối với công trình cao tầng

+ Bậc chịu lửa

* Theo quy định tại mục 5.1 TCVN 6160 : 1996 : Nhà cao tầng phải được thiết

kế với bậc chịu lửa 1 và giới hạn chịu lửa tối thiểu của các cấu kiện chính cũng như vật liệu để làm các cấu kiện đó được quy định trong bảng dưới :

Giới hạn chịu lửa, phút

Bậc chịu

lửa của

nhà

Cột tường chịu lực, tường buồng thang, tường ngăn cháy

Chiếu nghỉ, bậc

và các cấu kiện khác của thang

Tường ngoài không chịu lực

Tường trong không chịu lực (tường ngăn)

Tấm lát

và các cấu kiện chịu lực khác của sàn

Tấm lát

và các cấu kiện chịu lực khác của mái

- Khoảng cách PCCC giữa các nhà ở, công trình công cộng trong cùng một dự

án hoặc một khu đất được xác định theo mục E1, phụ lục E QCVN 06 : 2010 / BXD

- Khoảng cách PCCC từ công trình đến đường ranh giới khu đất trong khoảng

từ 0m đến < 1m, phải đảm bảo các điều kiện sau :

+ Tường ngoài phải là tường ngăn cháy loại 1 (REI 150) đối với nhà có bậc chịu lửa I và II và là tường ngăn cháy loại 2 (REI 60) đối với nhà có bậc chịu lửa III

cách của tường ngoài đó đến đường ranh giới khu đất của nhà, và được cho trong Bảng E 3 phụ lục E QCVN 06 : 2010 / BXD

- Ngoài ra : Đối với một số công trình nhà cao tầng có thiết kế trạm biến áp đặt ngoài nhà, phải xác định khoảng cách PCCC từ trạm biến áp đến công trình theo quy định tại mục III.2.75 và mục III.2.83 Quy phạm trang bị điện Phần III Trang bị phân phối và trạm biến áp 11 TCN - 20 - 2006 :

Mục III.2.75 (trong phần : Trang bị phân phối và trạm biến áp ngoài trời) quy định : Khoảng trống giữa các MBA trên 1MVA đặt ngoài trời với nhau hoặc với các công trình (toà nhà v.v.) khác không được nhỏ hơn trị số G trong bảng dưới

Nếu khoảng trống trên không đạt trị số G :

- Trường hợp giữa các máy biến áp với nhau : phải đặt tường ngăn có mức chịu lửa trên 60 phút (xem hình III.2.8a)

- Trường hợp giữa máy biến áp và toà nhà : hoặc tường của toà nhà phải có mức chịu lửa trên 90 phút (xem hình III.2.8b) hoặc phải làm tường ngăn có mức chịu lửa trên 60 phút

Bảng : Khoảng trống giữa các MBA hoặc với công trình

Trong điều kiện chật hẹp có thể giảm các khoảng cách PCCC nêu trên, khi tường của nhà phân phối là tường kín và không có cửa hướng về phía nhà và công trình lân cận, với sự thoả thuận của cơ quan phòng cháy, chữa cháy địa phương

Không quy định khoảng cách giữa các TBA xây liền kề nhà hoặc nằm bên trong nhà, bố trí dọc theo chu vi của nhà công nghiệp Các yêu cầu đặc biệt đối với

TBA liền kề và bên trong nhà công cộng hoặc dân dụng theo quy phạm xây dựng hiện hành

+ Bố trí công năng trong công trình

- Các nhà cao trên 10 tầng phải có phòng trực điều khiển chống cháy và có nhân viên có chuyên môn thường xuyên trực tại phòng trực điều khiển (theo quy định tại mục 5.18 QCVN 06 : 2010 / BXD)

- Các ga ra ô tô trên mặt đất được được phép xây dựng với chiều cao không quá

9 tầng, các ga ra ô tô ngầm không quá 5 tầng ngầm (theo quy định tại mục 4.1 QCVN

08 : 2009 / BXD)

- Không cho phép bố trí các gian phòng nhóm F5 hạng A hoặc B dưới các gian phòng dùng cho hơn 50 người có mặt đồng thời, cũng như trong các tầng hầm hoặc tầng nửa hầm Không cho phép bố trí các gian phòng nhóm F1.1, F1.2 và F1.3 trong các tầng hầm và tầng nửa hầm (theo quy định tại mục 3.1.6 QCVN 06 : 2010 / BXD)

- Ga ra tô tô được phép bố trí trong các nhà chức năng khác có bậc chịu lửa I, II

có các cấu kiện được làm từ các vật liệu không cháy và khó cháy trừ các ngôi nhà nhóm F1.1, F4.1 và các nhà sản xuất nhóm F5 hạng A và B (phụ lục B) Trong các nhà nhóm F1.4 được phép bố trí các ga ra ô tô không phụ thuộc bậc chịu lửa của chúng Trong các nhà nhóm F1.3 chỉ được phép bố trí các ga ra cho các xe con với chỗ cố định (không có vách ngăn riêng) cho các chủ xe Dưới các nhà thuộc nhóm F.1.1, F4.1 không được phép bố trí ga ra ô tô (theo quy định tại mục 3.4 QCVN 08 :

2009 / BXD)

- Trong các tầng hầm và tầng nửa hầm, không cho phép bố trí các gian phòng

có sử dụng hoặc lưu giữ các chất khí và chất lỏng cháy cũng như các vật liệu dễ bắt cháy, trừ các trường hợp nói riêng (theo quy định tại mục 4.8 QCVN 06 : 2010 / BXD)

- Các gian phòng làm việc của nhân viên trực ban hay và nhân viên phục vụ, cấp nước và chữa cháy bằng bơm, các trạm biến thế (chỉ với biến thế khô), kho hành

lý của khác, phòng cho người khuyết tật được phép bố trí không dưới tầng thứ nhất (tầng trên cùng) của tầng hầm công trình Không quy định việc bố trí các phòng kỹ thuật khác trên các tầng Các phòng nêu trên phải được cách ly với các phòng lưu giữ

ô tô bằng các vách ngăn cháy loại 1 (theo quy định tại mục 4.34 QCVN 08 : 2009 / BXD)

Ngoài ra : Một số quy định về “bố trí mặt bằng” theo quy tại mục 7 TCVN

6160 : 1996

Mục 7.3 Các lò đốt bằng dầu, khí, các máy biến thế, các thiết bị điện cao thế không được đặt trong nhà cao tầng và phải bố trí ở phòng riêng bên ngoài

Trường hợp đặc biệt phải bố trí trong nhà cao tầng thì :

- Lò đốt bằng dầu, khi không được bố trí bên trên, bên cạnh hay phía dưới phòng có nhiều người Tường ngăn giữa lò đốt và các phòng khác phải làm bằng vật liệu không cháy có giới hạn chịu Lửa không nhỏ hơn 150 phút Sàn và các bộ phận cách ly khác cũng bằng vật liệu không cháy có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn 60 phút;

- Lò đốt, máy biến thế phải bố trí ở tầng 1 và có cửa trực tiếp ra bên ngoài; Thiết bị có sử dụng dầu phải có kết cấu phòng dầu tràn

Mục 7.4 Các phòng dùng làm hội trường, nhà trẻ, mẫu giáo chỉ được bố trí ở tầng 1, 2, 3 và gần cửa thoát nạn

Mục 7.5 Các phòng thường xuyên tập trung đông người không được đặt ở tầng hầm Trường hợp cần thiết đặt ở tầng hầm thì diện tích phòng không được lớn hơn

Mục 7.7 Không được phép bố trí đường ống dẫn chất khí, chất lỏng dễ cháy phía dưới nhà cao tầng

3.- Yêu cầu khi thiết kế các bộ phận ngăn cháy

3.2.

Việc ngăn chặn sự lan truyền của đám cháy được thực hiện bằng các biện

pháp hạn chế diện tích cháy, cường độ cháy và thời gian cháy Cụ thể là :

- Sử dụng giải pháp kết cấu và quy hoạch không gian, để ngăn cản sự lan truyền của các yếu tố nguy hiểm của đám cháy trong một gian phòng, giữa các gian phòng với nhau, giữa các nhóm gian phòng có tính nguy hiểm cháy theo công năng khác nhau, giữa các tầng và các đơn nguyên, giữa các khoang cháy, cũng như giữa các tòa nhà;

- Hạn chế tính nguy hiểm cháy của vật liệu xây dựng được sử dụng ở các lớp bề mặt của kết cấu nhà, bao gồm : lớp lợp mái, các lớp hoàn thiện của tường ngoài, của các gian phòng và của các đường thoát nạn;

- Hạn chế tính nguy hiểm cháy và nguy hiểm cháy nổ công nghệ trong các gian phòng và nhà;

- Có các thiết bị chữa cháy ban đầu, trong đó bao gồm thiết bị tự động và cầm tay;

- Có thiết bị phát hiện cháy và báo cháy

Các phần nhà và gian phòng thuộc các nhóm nguy hiểm cháy theo công năng khác nhau phải được ngăn cách với nhau bằng các kết cấu ngăn cách với giới hạn chịu lửa và cấp nguy hiểm cháy kết cấu theo quy định hoặc ngăn cách nhau bằng các bộ phận ngăn cháy Khi đó yêu cầu đối với các kết cấu ngăn cách và bộ phận ngăn cháy này được xem xét có kể đến tính nguy hiểm cháy theo công năng của các gian phòng, giá trị tải trọng cháy, bậc chịu lửa và cấp nguy hiểm cháy kết cấu của nhà

Khi bố trí các đường ống kỹ thuật, đường cáp xuyên qua các kết cấu tường, sàn, vách, thì chỗ tiếp giáp giữa các đường ống, đường cáp với các kết cấu này phải được chèn bịt hoặc xử lý thích hợp để không làm giảm các chỉ tiêu kỹ thuật về cháy

theo yêu cầu của kết cấu

Các trần treo dùng để nâng cao giới hạn chịu lửa của các sàn và mái, xét về tính nguy hiểm cháy, phải đáp ứng các yêu cầu đặt ra cho các sàn và mái đó Các vách ngăn cháy trong các gian phòng có trần treo phải ngăn chia cả không gian phía trên trần treo Trong không gian bên trên các trần treo không cho phép bố trí các kênh và đường ống để vận chuyển các chất cháy dạng khí, hỗn hợp bụi - khí, chất lỏng và vật liệu cháy Các trần treo không được bố trí trong các gian phòng hạng A hoặc B

Tại các vị trí giao nhau giữa các bộ phận ngăn cháy với các kết cấu bao che của nhà, kể cả tại các vị trí thay đổi hình dạng nhà, phải có các giải pháp bảo đảm không

để cháy lan truyền qua các bộ phận ngăn cháy này Các tường ngăn cháy, dùng để phân chia nhà thành các khoang cháy, phải được bố trí trên toàn bộ chiều cao nhà và phải bảo đảm không để cháy lan truyền từ phía nguồn cháy vào khoang cháy liền kề khi các kết cấu nhà ở phía có cháy bị sụp đổ

Các lỗ thông trong các bộ phận ngăn cháy phải được đóng kín khi có cháy Các cửa sổ trong các bộ phận ngăn cháy phải là các cửa không mở được, còn các cửa đi, cổng, cửa nắp và van phải có cơ cấu tự đóng và các khe cửa phải được