Thông số đầu vào của công trình trong thiết kế hệ thống pccc
Mục lục
Trong thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC), việc xác định các thông số đầu vào là bước khởi đầu quan trọng và không thể bỏ qua. Bước này đóng vai trò định hướng toàn bộ quá trình thiết kế, đảm bảo công trình đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, quy chuẩn an toàn và tối ưu chi phí.
Dựa trên kinh nghiệm thực tế và các tiêu chuẩn hiện hành như QCVN 06:2022/BXD, TCVN 3890:2023, bài viết sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về các thông số đầu vào cần thiết để giúp kỹ sư và các bên liên quan thực hiện thiết kế hệ thống PCCC hiệu quả hơn.
Bài viết nằm trong chuỗi seri bài viết về thiết kế hệ thống pccc
Tại sao cần xác định thông số đầu vào?
Giống như việc lập kế hoạch chuẩn bị nguyên liệu trước khi nấu ăn, thiết kế hệ thống PCCC cũng cần xác định các yếu tố cơ bản trước khi bắt tay vào thực hiện. Những thông số đầu vào này không chỉ là cơ sở để tính toán, lựa chọn thiết bị mà còn giúp đảm bảo rằng hệ thống PCCC đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn an toàn và hiệu quả kinh tế.
Nếu bỏ qua bước xác định thông số đầu vào, quá trình thiết kế sẽ thiếu định hướng, dễ dẫn đến các sai sót nghiêm trọng như:
- Lựa chọn sai loại hệ thống chữa cháy.
- Tốn kém chi phí do thiết kế vượt nhu cầu thực tế.
- Không đáp ứng yêu cầu của cơ quan quản lý về PCCC, gây khó khăn trong quá trình nghiệm thu.
Các thông số đầu vào chính trong thiết kế hệ thống PCCC
Để thiết kế hệ thống PCCC, cần xác định và làm rõ 7 thông số đầu vào sau:
1. Công năng của công trình
Công năng của công trình là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến các giải pháp thiết kế hệ thống PCCC. Đây là bước đầu tiên mà kỹ sư cần thực hiện trước khi bắt tay vào tính toán và bố trí hệ thống.
-
Xác định công năng: Công trình được sử dụng để làm gì?
- Nhà ở dân dụng.
- Cơ sở sản xuất (ví dụ: nhà máy hóa chất, cơ khí, lắp ráp ô tô).
- Khu thương mại (siêu thị, trung tâm mua sắm).
- Kho lưu trữ (phân bón, hóa chất, vật liệu dễ cháy).
-
Tầm quan trọng của công năng:
Công năng quyết định loại đám cháy có thể xảy ra và giải pháp chữa cháy phù hợp. Ví dụ:- Nhà máy hóa chất cần sử dụng foam hoặc khí CO₂.
- Nhà kho chứa gỗ cần hệ thống nước chữa cháy mạnh mẽ.
-
Liên hệ tiêu chuẩn:
Theo TCVN 3890:2023, công năng được sử dụng để xác định loại chất chữa cháy phù hợp:- Đám cháy loại A: cháy chất rắn (gỗ, giấy, vải).
- Đám cháy loại B: cháy chất lỏng (xăng, dầu, hóa chất).
- Đám cháy loại C: cháy chất khí (khí gas, metan).
- Đám cháy loại D: cháy kim loại (nhôm, magie).
2. Quy mô của công trình
Quy mô của công trình bao gồm các thông số như diện tích, chiều cao, và số tầng. Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn đến việc bố trí và lựa chọn hệ thống PCCC.
-
Diện tích:
- Công trình lớn hơn 300m² cần có hệ thống chữa cháy tự động.
- Công trình nhà xưởng diện tích >500m² phải trang bị hệ thống họng nước chữa cháy trong nhà.
-
Chiều cao:
Theo TCVN 06:2022/BXD, chiều cao của công trình ảnh hưởng đến yêu cầu về bậc chịu lửa.- Nhà thấp tầng (dưới 12m) yêu cầu bậc chịu lửa thấp hơn.
- Nhà cao tầng (>28m) yêu cầu bậc chịu lửa cao hơn, kèm hệ thống hút khói.
-
Số tầng:
Quy định về tầng lửng: nếu diện tích tầng lửng chiếm không quá 40% diện tích tầng chính, sẽ không được tính là một tầng riêng.
3. Nhóm nguy cơ phát sinh cháy
Theo tiêu chuẩn TCVN 7336:2021, nhóm nguy cơ phát sinh cháy phụ thuộc theo công năng và tải trọng cháy được chia thành 7 nhóm:
Nhóm 1. Nhà văn phòng, làm việc và các cơ sở dịch vụ liên quan:
- Nhà văn phòng, nhà ở (chung cư, tập thể, ký túc xá).
- Trường học (nhà trẻ, mẫu giáo, tiểu học, trung học, đại học, dạy nghề, trung tâm đào tạo).
- Cơ sở y tế (bệnh viện, phòng khám, trạm y tế, nhà hộ sinh, điều dưỡng, trung tâm y tế).
- Khu vui chơi, giải trí, nhà hàng, khách sạn, nhà nghỉ.
- Bảo tàng, thư viện, triển lãm, nhà sách, hội chợ.
- Nhà ga, bến xe, trạm dừng nghỉ.
Nhóm 2. Cơ sở sản xuất và kinh doanh với tải trọng cháy 181-1400 MJ/m²:
- Karaoke, vũ trường, quán bar, câu lạc bộ.
- Rạp chiếu phim, nhà hát, trung tâm hội nghị.
- Chợ, trung tâm thương mại, siêu thị, cửa hàng.
- Nhà chứa hàng hóa, nhà để xe, sửa chữa xe.
- Cơ sở sản xuất gỗ, thuốc lá, điện tử, điện lạnh, ngành may mặc.
- Cơ sở sản xuất có sử dụng chất lỏng dễ cháy, băng tải nguyên liệu dễ cháy.
Nhóm 3. Cơ sở sản xuất cao su, giấy, nhựa, dệt, in, may, thuộc da:
- Phòng sản xuất cao su, bột giấy, xơ sợi, ngành dệt, nhuộm, in.
- Sản xuất sản phẩm nhựa và thuộc da.
Nhóm 4. Cơ sở sản xuất với tải trọng cháy cao:
- Tải trọng cháy 1401-2200 MJ/m²: Sản xuất sợi dễ cháy, buồng sơn, khu vực sơn, keo.
- Tải trọng cháy trên 2200 MJ/m²: Trạm nén khí, thu hồi, hydro hóa, trạm chiết xuất.
Nhóm 5. Kho chứa vật liệu không cháy trong bao bì dễ cháy:
- Bao gồm các loại vật liệu dễ bắt cháy từ bao bì.
Nhóm 6. Kho chứa vật liệu dễ cháy:
- Chứa cao su, nhựa và các loại vật liệu dễ cháy.
Nhóm 7. Kho chứa vecni, sơn, chất lỏng dễ cháy:
- Bao gồm các loại chất lỏng cháy và dễ cháy.
Cụ thể tham khảo TCVN 7336:2021 trang 32 Phụ lục A (Quy định) Phân loại cơ sở theo nhóm nguy cơ phát sinh cháy phụ thuộc vào công năng và tải trọng cháy
Nhóm nguy cơ này quyết định:
- Loại hệ thống chữa cháy cần thiết.
- Lưu lượng nước chữa cháy.
4. Nhóm nguy hiểm cháy theo công năng
Nhóm nguy hiểm cháy theo công năng được quy định trong TCVN 06:2022/BXD, phân thành các nhóm F1 đến F5:
- F1: Nhà ở (bao gồm chung cư, nhà dân).
- F2: Nhà văn hóa, thể thao.
- F3: Cơ sở thương mại, kinh doanh
- F4: Cơ sở giáo dục, trụ sở làm việc, cơ quan
- F5: Nhà xưởng sản xuất, nhà kho.
Ví dụ:
- Một nhà máy sản xuất may mặc thuộc nhóm F4.
- Văn phòng quản lý trong nhà máy thuộc nhóm F2.
Chi tiết tham khảo Bảng 6 QCVN06:2022/BXD
5. Phân hạng cho nhà sản xuất và nhà kho
Nhóm F5 (nhà sản xuất và nhà kho) phải phân hạng nguy hiểm cháy nổ của công trình được phân loại từ A đến E theo mức độ nguy hiểm:
- Hạng A: Nguy hiểm cao nhất (hóa chất, khí gas).
- Hạng B: Cháy chất lỏng dễ bay hơi.
- Hạng C: Cháy chất rắn dễ cháy (gỗ, giấy, vải).
- Hạng D: Cháy kim loại.
- Hạng E: Ít nguy hiểm cháy nổ (kho lạnh, vật liệu không cháy).
Chi tiết tham khảo Phụ lục C QCVN06:2022/BXD
6. Cấp nguy hiểm cháy của kết cấu
Cấp nguy hiểm cháy của cấu kiện xây dựng được chia thành:
- K0: Không cháy.
- K1: Cháy ít.
- K2: Cháy vừa phải.
- K3: Dễ cháy.
Bảng 5: Sự phù hợp giữa cấp nguy hiểm cháy kết cấu của nhà, công trình và khoang cháy với cấp nguy hiểm cháy của cấu kiện xây dựng
| Cấp nguy hiểm cháy kết cấu của nhà, công trình và khoang cháy | Cấp nguy hiểm cháy của cấu kiện xây dựng | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Các bộ phận chịu lực dạng thanh (cột, xà, giàn và tương tự) | Tường ngoài từ phía ngoài | Tường, vách ngăn, sàn giữa các tầng, và mái không có tầng áp mái | Tường của buồng thang bộ; bộ phận ngăn cháy | Bản thang và chiếu thang trong buồng thang bộ | |
| S0 | K0 | K0 | K0 | K0 | K0 |
| S1 | K1 | K2 | K1 | K0 | K0 |
| S2 | K3 | K3 | K2 | K1 | K1 |
| S3 | Không quy định | K1 | K3 | ||
Vật liệu xây dựng và kết cấu ảnh hưởng đến:
- Khả năng chống cháy lan.
- Yêu cầu về khoảng cách an toàn giữa các công trình.
7. Bậc chịu lửa của công trình
Bậc chịu lửa được xác định dựa trên các yếu tố:
- Diện tích khoang cháy.
- Chiều cao công trình.
- Vật liệu cấu tạo.
- Hạng nguy hiểm cháy nổ.
Ví dụ:
- Nhà xưởng diện tích 9,600m², chiều cao 12m, cần thiết kế bậc chịu lửa từ cấp 3 trở lên để đảm bảo an toàn.
Bảng 4 - Sự phù hợp giữa bậc chịu lửa của nhà, công trình và khoang cháy với giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng của nhà, công trình và khoang cháy
| Bậc chịu lửa của nhà, công trình và khoang cháy | Giới hạn chịu lửa của cấu kiện, không nhỏ hơn | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tường chịu lực, cột chịu lực và các bộ phận chịu lực khác | Tường ngoài không chịu lực | Sàn tầng (bao gồm cả sàn tầng áp mái và sàn trên tầng hầm) | Kết cấu mái không có tầng áp mái | Các cấu kiện xây dựng của buồng thang bộ | |||
| Tấm lợp (kể cả tấm lợp có lớp cách nhiệt) | Giàn, dầm, xà gồ | Tường trong | Bản thang và chiếu thang | ||||
| I | R 120 | Е 30 | RЕI 60 | RЕ 30 | R 30 | RЕI 120 | R 60 |
| II | R 90 | Е 15 | RЕI 45 | RЕ 15 | R 15 | RЕI 90 | R 60 |
| III | R 45 | Е 15 | RЕI 45 | RЕ 15 | R 15 | RЕI 60 | R 45 |
| IV | R 15 | Е 15 | RЕI 15 | RЕ 15 | R 15 | RЕI 45 | R 15 |
| V | Không quy định | ||||||
|
CHÚ THÍCH: 1. Trong các nhà có bậc chịu lửa I, II, III thì sàn và trần của tầng hầm, tầng nửa hầm phải làm bằng vật liệu không cháy và có giới hạn chịu lửa ít nhất REI 90. Sàn tầng 1 và tầng trên cùng phải làm bằng vật liệu có tính cháy không thấp hơn Ch1. Trong các nhà có bậc chịu lửa IV, V thì sàn của tầng hầm hoặc tầng nửa hầm phải làm bằng vật liệu có tính cháy không thấp hơn Ch1 và có giới hạn chịu lửa không dưới REI 45. 2. Không quy định giới hạn chịu lửa của các tấm lợp (kể cả tấm lợp có lớp cách nhiệt) và xà gồ đỡ tấm lợp (trừ các nhà, khoang cháy, gian phòng thuộc nhóm nguy hiểm cháy theo công năng F3.1, F3.2, nhà sản xuất, nhà kho nhóm F5 và các nhà, gian phòng, khoang cháy khác thuộc hạng A, B, C) khi thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau: - Mặt dưới xà gồ nằm cách sàn ngay dưới chúng một khoảng cách tối thiểu 6,1 m; - Tấm lợp và xà gồ được làm từ các vật liệu không cháy hoặc cháy yếu (Ch1). 3. Đối với nhà (nhà nhóm F1.3 và nhà hỗn hợp) có 2 hoặc 3 tầng hầm thì các cấu kiện, kết cấu chịu lực ở tầng hầm phải có giới hạn chịu lửa tối thiểu R 120. 4. Trong các phòng có sản xuất hoặc bảo quản các chất lỏng cháy được thì sàn phải làm bằng vật liệu không cháy. 5. Cho phép một phần tường ngoài không chịu lực không cần bảo vệ chống cháy với diện tích xác định theo E.3, Phụ lục E. 6. Không quy định giới hạn chịu lửa của tường ngoài không chịu lực đối với các mặt nhà đồng thời thỏa mãn các điều kiện sau: - Toàn nhà được trang bị chữa cháy tự động sprinkler theo TCVN 7336; - Bảo đảm khoảng cách phòng cháy chống cháy tối thiểu tương ứng với 100 % diện tích tường ngoài không cần bảo vệ chống cháy tại E.3, Phụ lục E; - Tường ngoài không chịu lực của nhà có cấp nguy hiểm cháy K0. Vật liệu hoàn thiện tường ngoài (nếu có) là vật liệu không cháy hoặc có tính cháy không thấp hơn Ch1 và tính lan truyền cháy không thấp hơn LT1. |
|||||||
Ứng dụng thực tế của thông số đầu vào
Dựa trên các thông số đầu vào, kỹ sư sẽ xác định:
- Có cần trang bị hệ thống chữa cháy tự động không?
- Báo cháy tự động có bắt buộc không?
- Cần bố trí hệ thống hút khói ở những khu vực nào?
Ví dụ:
- Một nhà kho chứa hàng hạng C, diện tích > 500m², bắt buộc phải trang bị hệ thống chữa cháy tự động và hệ thống họng nước chữa cháy trong nhà.
Xác định thông số đầu vào là bước nền tảng, đảm bảo thiết kế hệ thống PCCC phù hợp với công năng và quy mô công trình. Đây không chỉ là yêu cầu kỹ thuật mà còn là trách nhiệm đảm bảo an toàn cháy nổ.
Việc thực hiện đầy đủ và chi tiết các bước này sẽ giúp kỹ sư tránh sai sót, tối ưu hóa chi phí, và đảm bảo công trình đáp ứng tiêu chuẩn PCCC.
