THIẾT kế hệ THỐNG báo CHÁY và hệ THỐNG điện ĐỘNG lực

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN C : THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY CHO CƠNG TRÌNH 8.1 LỰA CHỌN LOẠI HỆ THỐNG CHỮA CHÁY VÀ CHẤT DẬP CHÁY SỬ DỤNG 8.1.1 Cơ sở lựa chọn phương pháp chữa cháy chất dập cháy 8.1.1.1 Phân loại đám cháy cơng trình - Những đám cháy xảy cơng trình (TCVN 5760: 1993): • Đám cháy chất rắn (A): Chiếm khối lượng lớn xảy tất tầng toàn nhà (gỗ, giấy, cactong, chất dẻo, vải ) Chất dập cháy sử dụng nước, bọt, bột, khí • Đám cháy chất lỏng (B): Trong cơng trình xảy cháy nhiên liệu xăng dầu khu vực hầm chứa nhiên liệu Các đám cháy chất lỏng dập tắt bọt, bột, khí, • Đám cháy chất khí (C): Có thể xảy khí gas dạng cơng trình có hộ sử dụng việc đun nấu Đặc điểm loại cháy dễ gây nổ Hình thành đám cháy chất rắn hay chất khí Có thể dập tắt chất dập cháy khí 8.1.1.2 Lựa chọn chất dập cháy hệ thống chữa cháy a.Tổng quan chất dập cháy thường gặp : Nước : - - - Là chất dập cháy phổ biến thích hợp cho đám cháy chất rắn loại A với yêu cầu không cao vệ sinh khu vực sau cháy ,an tồn với người q trình thoát hiểm Các hệ thống sử dụng chất dập cháy nước bao gồm :hệ thống mũi phun tự động sprinkler,họng nước vách tường Là hệ thống chữa cháy phổ biến ,thiết kế không phức tạp ,phù hợp với cơng trình sẵn có nguồn nước Nhược điểm : Chất chữa cháy nước không áp dụng cho đám cháy thiết bị điện ,điện tử viễn thông ,hay đám cháy chất lỏng xăng dầu Bột: - Phạm vi áp dụng: có tác dụng dập cháy nhanh đám cháy chất lỏng ,khí ,không đọc với người sinh vật Nhược điểm : không sử dụng cho trạm điện thoại hay phịng chức có thiết bị độ xác cao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Bột chữa cháy khơng có tác dụng làm lạnh ,nên việc bùng phát trở lại đám cháy cao Bọt : - - Là hỗn hợp chất tạo bọt nước để tạo nên dạng bọt (foam ) có tác dụng dập tắt đám cháy Bọt chữa cháy sử dụng hệ thống phun bọt tự động bao trùm không gian cháy để cách ly đám cháy với khí oxy hạ nhiệt độ dẫn đến dập tắt đám cháy Bọt chữa cháy thích hợp sử dụng đám cháy chất lỏng xăng dầu ,hay khu vực cháy lớn nhà xưởng ,kho Nhược điểm : không áp dụng cho đám cháy kim loại kiềm ,các thiết bị điện chưa cắt điện thực biện pháp an toàn điện Yêu cầu trình dọn dẹp sinh sau chữa cháy,khơng phù hợp cho nhóm phịng có u cầu vệ sinh cao Khí : - Là loại chất dập cháy dạng khí thường sử dụng cho hệ thống chữa cháy áp lực tự động bình chữa cháy áp lực lưu động cơng trình Nguyên lý tác động chung : bao trùm đám cháy ,giảm mật độ chất oxy đồng thời làm hạ nhiệt độ đám cháy Phạm vi áp dụng : áp dụng cho hệ thống chữa cháy tự động phịng sở liệu máy tính ,kĩ thuật server ,các phòng kĩ thuật điện Yêu cầu chung :hệ thống chữa cháy khí phải áp dụng cho phịng chức đóng kín q trình chữa cháy,khối tích phịng khơng q lớn b Lựa chọn chất dập cháy hệ thống chữa cháy theo cơng cơng trình Cơng cơng trình: Chung cư HH Cơng trình gồm : tầng hầm, 25 tầng nổi, tầng kỹ thuật, tầng mái với cơng tầng sau: • Căn theo TCVN 6160:1996, mục 3.1: "Nhà cao tầng cơng trình cơng cộng có chiều cao từ 25m đến 100m (tương đương từ 10 đến 30 tầng) Như cơng trình thiết kế thuộc cơng trình nhà cao tầng thiết kế chữa cháy phải tuân thủ yêu cầu chữa cháy nhà cao tầng • Nhà cơng trình chia thành bậc chịu lửa I, II, III, IV, V Bậc chịu lửa nhà cơng trình xác định theo giới hạn chịu lửa cấu kiện xây dựng chủ yếu Căn theo TCVN 6160:1996, mục 5.1, cơng trình nhà cao tầng phải thiết kế với bậc chịu lửa cơng trình bậc I Tầng Phòng Chất cháy Phân loại đám cháy Xếp loại nguy cháy Chất dập Hệ thống chữa cháy ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trung Thế, Hạ Thế Trạm Biến Áp Hầm Máy Phát Điện Phòng quạt Khu đỗ xe Hầm B2,3 Tầng 1-6 Tầng 7-8 Tầng Thiết bị, máy móc… Thiết bị, máy móc… Thiết bị, máy móc, xăng, dầu… Thiết bị, máy móc… Xăng, dầu (TCVN5760:1993 ) (TCVN7336:2021) Đám cháy loại A Nhóm Đám cháy loại A Nhóm Đám cháy loại A, B Đám cháy loại A cháy khí FM20 khí FM20 Nhóm khí FM20 Nhóm khí FM20 Đám cháy loại B Nhóm Nước Đám cháy loại A Nhóm khí FM20 Đám cháy loại A Nhóm Nước Sảnh chờ Thiết bị, máy móc… Giấy, thiết bị điện… Thương mại Giấy, gỗ, vải… Đám cháy loại A Nhóm Nước Nhà trẻ Giấy, gỗ, vải… Đám cháy loại A Nhóm Nước Văn phịng Giấy, thiết bị, máy móc… Đám cháy loại A Nhóm Nước Studio Giấy, thiết bị, máy móc… Đám cháy loại A Nhóm Nước Phịng họp Giấy, thiết bị, máy móc… Đám cháy loại A Nhóm Nước Đám cháy loại A Nhóm Nước KT điện nhẹ Dịch vụ Thiết bị, máy móc… Hệ thống chữa cháy khí FM200 Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy khí FM200 Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vách tường Studio Tầng 10 Phòng thay đồ, dịch vụ Phòng quạt Tầng 1125 Căn hộ Giấy, thiết bị, máy móc… Đám cháy loại A Nhóm Nước Thiết bị, gỗ,… Đám cháy loại A Nhóm Nước Đám cháy loại A Nhóm khí FM20 Đám cháy loại A Nhóm Nước Thiết bị, máy móc… Giấy, thiết bị, máy móc… Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy sprinkler kết hợp họng nước vách tường Hệ thống chữa cháy khí FM200 Họng nước chữa cháy vách tường 8.2 TÍNH TỐN THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG CHỮA CHÁY: Trong cách tính tốn thông số kỹ thuật hệ thống chữa cháy, trạm bơm chữa cháy phải đáp ứng yêu cầu cấp nước chữa cháy cho hệ thống lúc 8.2.1 Hệ thống chữa cháy nước nhà 8.2.1.1 Hệ thống họng nước chữa cháy nhà Theo QCVN 08:2009 hệ thống chữa cháy vách tường có lưu lượng cho họng khu tầng hầm l/s, số lăng phun đồng thời họng; khu vực từ tầng trở lên 2,5 l/s, số lăng phun đồng thời họng thời gian chữa cháy 3h (Bảng 14 TCVN 2622-1995) Vì thế, lưu lượng tổng cộng cho hệ thống chữa cháy vách tường theo khu vực có lưu lượng lớn 10 l/s  Các tiêu kỹ thuật Họng cấp nước chữa cháy tầng có đủ vịi, lăng phun Tâm họng đặt độ cao 1,25m so với mặt sàn Vị trí lắp đặt hành lang nơi dễ thấy để lấy sử dụng Toàn hệ thống cấp bới cụm bơm chuyên dụng ( thể vẽ) Đường ống đứng đường ống ngang khu vực tầng hầm D150 D100, đường kính ống phân phối D… Hệ thống đường ống đấu nối mạch vòng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Tại tầng hầm sử dụng họng nước chữa cháy D65 tầng sử dụng D50 Các họng phải bố trí cho điểm cháy khu vực bảo vệ có họng phun tới lúc ( Xem vẽ) - Tại hộp họng nước chữa cháy tầng hầm bố trí: 01 họng nước chữa cháy, 01 cuộn vòi D65 dài 30m, 01 lăng A - Tại hộp họng nước chữa cháy từ tầng đến mái bố trí gồm: 01 họng nước chữa cháy, 01 cuộn vòi D50 dài 25m, 01 lăng B 8.2.1.2 Hệ thống chữa cháy tự động Spinkler Theo TCVN 7336 : 2021: Các đầu phun bố trí có khoảng cách < 4m đảm bảo bao phủ tồn diện tích sàn chữa cháy vòng 60 phút theo tiêu chuẩn Việt Nam Lưu lượng hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler: - Khu vực tầng hầm ( nguy cháy thuộc Nhóm 2): Tính cường độ phun 0,12 l/s.m2 Diện tích tính tốn giả định 120 m Như vậy, lưu lượng tính tốn 0,12 x 120 = 14.4 l/s, theo tiêu chuẩn ta lấy lưu lượng tốt thiểu 30 l/s - Khu vực TTTM từ tầng 01 lên đến tầng 06: Tính cường độ phun 0,12 l/s.m với diện tích tính tốn 120m2, lưu lượng nước chữa cháy là: 14,4 l/s, theo tiêu chuẩn ta lấy lưu lượng tốt thiểu 30 l/s - Khu vực tầng lên đến mái: Tính cường độ phun 0,08 l/s.m2 với diện tích tính tốn 120m2, lưu lượng nước chữa cháy là: 9,6 l/s 8.2.1.2 Hệ thống trụ chữa cháy nhà Trụ chữa cháy cung cấp cho lực lượng PCCC chuyên nghiệp lấy nước cho xe chữa cháy, máy bơm chữa cháy tiến hành chữa cháy - Các trụ nước chữa cháy kết nối với hệ thống máy bơm chữa cháy - Đường kính tối thiểu ống phân phối 100mm - Các trụ cấp nước chữa cháy sử dụng loại trụ có đường kính D65 D100 Đối với hệ thống cấp nước chữa cháy ngồi nhà, chưa có đồ quy hoạch nên ta chưa xác định nguồn nước sử dụng cho PCCC nguồn nước tự nhiên từ ao hồ, sơng, suối, kênh…Do ta sử dụng nguồn nước chữa cháy thành phố, khơng tính tốn thêm lưu lượng dự trữ cho trụ ngồi nhà 8.2.2 Tính tốn dung tích bể nước ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng Bảng tính tốn dung tích bể nước: Diễn giải STT Thời gian chữa cháy Dung tích chữa cháy l/s h m3 Tính tốn Mơ tả Diện tích tính lưu lượng nước A Cường độ phun nước Ghi ĐẦU PHUN SPRINKLER Hầm Nhóm 120.00 m2 0.12 l/s.m2 30 1.00 108 Bảng TCVN 7336:2021 Tầng TTTM Nhóm 120.00 m2 0.12 l/s.m2 30 1.00 108 Bảng TCVN 7336:2021 Văn phòng, hộ, dich vụ, nhà trẻ Nhóm 60.00 m2 0.08 l/s.m2 10 0.30 21.6 Bảng TCVN 7336:2021 B HỌNG NƯỚC VÁCH TƯỜNG Hầm Gara ngầm 2.00 họng 5.00 l/s.họng 10.00 3.00 108.00 Mục 5.4 QCVN 08:2009 Tầng Nhà cao tầng 3.00 họng 2.50 l/s.họng 7.50 3.00 81.00 QC 06-2020 C THỂ TÍCH BỂ TÍNH TỐN BỂ CHỮA CHÁY BỂ TẦNG HẦM Đầu phun sprinkler & họng chữa cháy vách tường từ tầng Vị trí đám cháy phát Tầng hầm Sprinkler 30 108.00 Họng nước vách tường 10.00 108.00 Tổng cộng 81.60 216.00 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn Diễn giải STT Mơ tả Diện tích tính lưu lượng nước Cường độ phun nước Tầng TTTM hầm sinh l/s Thời gian chữa cháy Dung tích chữa cháy h m3 Sprinkler 30 Họng nước vách tường 7.50 81.00 Tổng cộng 35.00 189.00 Khối tích bể tầng hầm Ghi 108 216.00 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8.2.3 Tính tốn chọn bơm chữa cháy 8.2.3.1 Yêu cầu kĩ thuật thiết kế hệ thống chữa cháy spinkler - Cường độ phun nước dung dịch tạo bọt, diện tích bảo vệ đầu phun diện tích kiểm sốt khố dễ chảy, khoảng cách đầu phun khoá dễ chảy thời gian hoạt động hệ thống chữa cháy nước phải lấy theo bảng - TCVN 7336 : 2021 - Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler Yêu cầu thiết kế lắp đặt - Khoảng cách gần đầu phun Sprinkler hệ thống chữa cháy nước lắp đặt trần phẳng 1,5 m - Các đầu phun hệ thống chữa cháy nước cần phải lắp đặt phịng có nhiệt độ khơng khí cực đại : Đến 55oC với nhiệt độ tác động khố 72oC; Từ 56 ÷ 70oC với nhiệt độ tác động khoá 93oC; Từ 71 ÷ 100oC với nhiệt độ tác động khố 141oC; Từ 101 ÷ 140oC với nhiệt độ tác động khoá 182oC;  Hệ thống chữa cháy tự động Spinkler tầng Hầm: Khu vực gara thuộc nguy cháy nhóm 2: Ib: Cường độ phun lấy theo cường độ phun tốt thiểu: 0.12 l/m2.s F: Diện tích bảo vệ lúc hệ thống làm việc 120 m2 Thời gian chữa cháy liên tục 1h Từ cường độ phun catalogue, ta chọn Sprinkler Model PS215 (K8) với thông số kĩ thuật đầu phun sau: • • • • • • Loại quay lên (Upright Spinkler PS215) Hệ số dòng chảy: K = 115 l/ph.bar1/2 Đường kính đầu nối: 20mm Nhiệt độ tác động : 68oC Cảm biến: Nhiệt Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar - Với chiều cao từ mũi phun đến sàn 3m tra biểu đồ ta có diện tích bảo vệ mũi phun 23.7m2 - Lưu lượng chảy qua vòi phun : q = k * f = 0,12 * 23.2 = 2.85 (l/s) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • Áp lực cần thiết tối thiểu đầu phun chủ đạo là: H =( 60 xqv 60 x 2.85 ) =( ) = 2.1(bar ) ≈ 21( mH O) K 115 Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo TCVN 7336:2021 số mũi phun tối đa nhánh phân phối  Hệ thống chữa cháy tự động Spinkler từ Tầng 1-6: Khu vực TTTM thuộc nguy cháy nhóm 2: Ib: Cường độ phun lấy theo cường độ phun tốt thiểu: 0.12 l/m2.s F: Diện tích bảo vệ lúc hệ thống làm việc 120 m2 Thời gian chữa cháy liên tục 1h Từ cường độ phun catalogue, ta chọn Sprinkler Model A (K8) với thông số kĩ thuật đầu phun sau: • Loại quay xuống (Pendent Spinkler PS215) • Hệ số dịng chảy: K = 115 l/ph.bar1/2 • Đường kính đầu nối: 20mm 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • Nhiệt độ tác động : 68oC • Cảm biến: Nhiệt • Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar - Với chiều cao từ mũi phun đến sàn 3m tra biểu đồ ta có diện tích bảo vệ mũi phun 23m2 - Lưu lượng chảy qua vòi phun : q = k * f = 0,12 * 23 = 2.8 (l/s) • Áp lực cần thiết tối thiểu đầu phun chủ đạo là: H =( 60 xqv 60 x 2.8 ) =( ) = 2.1(bar ) ≈ 21(mH O) K 115 Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo TCVN 7336:2021 số mũi phun tối đa nhánh phân phối  Hệ thống chữa cháy tự động Spinkler từ Tầng đến tầng mái: Khu vực hộ, văn phòng thuộc nguy cháy Nhóm 1: Ib: Cường độ phun lấy theo cường độ phun tốt thiểu: 0.08 l/m2.s F: Diện tích bảo vệ lúc hệ thống làm việc 120 m2 Thời gian chữa cháy liên tục 0.5h Từ cường độ phun, ta chọn Sprinkler Model (K5.6) với thông số kĩ thuật đầu phun sau: • Loại quay xuống (Pendent Spinkler) 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • • • • • Hệ số dịng chảy: K = 80.6 l/ph.bar1/2 Đường kính đầu nối: 15mm Nhiệt độ tác động : 68oC Cảm biến: Nhiệt Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar - Với chiều cao từ mũi phun đến sàn 2.5m nội suy ta có diện tích bảo vệ mũi phun 16m2 - Lưu lượng chảy qua vòi phun : q = k * f = 0,08 * 16 = 1.28 (l/s) • Áp lực cần thiết tối thiểu đầu phun chủ đạo là: H =( 60 xqv 60 x1.28 ) =( ) = 0.95(bar ) ≈ 9.5( mH O) K 80.6 Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun