3.1 Tổng quan hệ thống.
- Mục tiêu của bất kì hệ thống điều áp nào cũng là giữ cho khói và khí độc cách xa lối thoát hiểm để cho người trong vùng cháy đó có thể thoát hiểm hoặc tìm nơi trú ẩn an toàn. Hệ thống quạt tăng áp có hai chế độ hoạt động là: chế độ làm việc bình thường và chế độ làm việc khi xảy ra sự cố.
- Yêu cầu hệ thống:
+ An toàn cho con người: Bảo vệ tính mạng con người trong những trường hợp có hỏa hoạn bằng những lối thoát hiểm hoặc những nơi ẩn nấp tạm thời được điều áp.
+ Chống lửa: Để cho những thao tác chống lửa phát huy hiệu quả thì những trục thang máy hay cầu thang bộ cần phải được duy trì chênh áp để ngăn cản việc xâm nhập của khói từ tầng bị cháy khi tầng bị cháy có hay không có hệ thống điều hòa.
+ Bảo vệ tài sản: Sự lây lan của khói vào trong những khu vực mà ở đó chứa thiết bị có giá trị, phương tiện xử lí dữ liệu và thiết bị khác mà đặc biệt nhạy cảm khi có khói, thiệt hại cần phải được hạn chế.
- Yêu cầu kĩ thuật :
+ Mức tạo áp: Khi tất cả cửa vào thang được đóng, gió cấp phải đủ để duy trì độ chênh lệch áp suất sau đây: Khu vực chỉ định Chênh lệch áp suất cần được duy trì Toàn bộ cầu thang 50 Pa 10%.
+ Hệ thống này được áp dụng cho thang thoát hiểm, việc tạo áp sẽ thực hiện bằng quạt li tâm đặt trên mái. Quạt này sẽ cấp khí tạo áp thông qua gen điều áp, phân phối tới mỗi tầng nhờ miệng gió.
+ Vận tốc thoát gió là 0,75 m/s khi cửa thang thoát hiểm được mở đồng thời cửa ở tầng liền kề, hai cửa cuối cùng ở tầng trệt mở và tất cả các cửa còn lại của thang điều áp ở tất cả các tầng khác đều được
+ Lực mở cửa không lớn hơn 110N – Tất cả cáp cấp nguồn và điều khiển đều phải sử dụng cáp chống cháy.
+ Nguồn điện cấp cho quạt điều áp sẽ là nguồn ưu tiên.
+ Mối khu vực điều áp cần cung cấp đường thoát gió để tránh trường hợp quá áp.
+ Sự vận hành của tất cả hệ thống điều áp sẽ được điều khiển trực tiếp từ tủ báo cháy tự động bất cứ khi nào có tín hiệu báo “cháy” từ trung tâm báo cháy. Nút nhấn khẩn cấp để khởi động hệ thống điều áp được lắp đặt không quá 1m tính từ cửa ra vào cầu thang, bên ngoài lồng thang. Hệ thống không được ngừng trừ khi có chế độ ngắt bằng tay.
+ Mỗi hệ thống sẽ được cung cấp công tắc điều khiển on / off ở tủ điều khiển chữa cháy chính.
3.2 Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động.
- Sơ đồ nguyên lý:
Hình 3.2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống quạt tăng áp cầu thang.
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Hệ thống gồm một bộ điều khiển chính nhận tín hiệu điều khiển từ hệ thống báo cháy của tòa nhà qua đó điều khiển các thiết bị điều áp, quạt tăng áp, các cảm biến chênh áp được gắn ở các tầng.
Thông thường điều khiển có hai dạng chính:
+ Điều khiển thông qua biến tần:
Khi xảy ra cháy hệ thống điều khiển tăng áp sẽ được kích hoạt hoạt động. Hệ thống này nhận tín hiệu từ các cảm biến chênh áp đặt tại các tầng sau đó xuất tín hiệu ra biến tần điều khiển động cơ quạt gió. Khi thiếu áp suất biến tần sẽ nhận được tín hiệu chạy cao hơn và ngược lại khi áp suất đã đạt biến tần sẽ nhận được tín hiệu chạy chậm lại.
+ Điều khiển thông qua hệ thống valve xả gió:
Khi xảy ra cháy hệ thống điều khiển tăng áp cầu thang sẽ được kích hoạt. Quạt lúc này sẽ được khởi động trực tiếp để chạy 100% tạo áp cho cầu thang. Bộ điều khiển tín hiệu sẽ nhận tín hiệu chênh áp từ các cảm biến đặt ở các phòng sau đo điều khiển valve xả gió. Nếu áp suất dư càng nhiều valve xả gió sẽ được mở rộng càng lớn giúp cần bằng áp suất, nếu áp suất bị thiếu valve xả gió sẽ được đóng nhỏ lại.
Hình 3.2.2: Sơ đồ khi tòa nhà xảy ra sự cố.
3.3 Các thiết bị được sử dụng trong hệ thống.
- Quạt tăng áp :
Hệ thống quạt tăng áp có nhiệm vụ hút khói, khí độc và bụi bẩn từ đám cháy bên trong thải ra bên ngoài, đồng thời cung cấp lượng không khí sạch khác từ bên ngoài giúp người bị nạn không bị ngộp khói độc, hơi gas,... gây nghẹt thở, tâm lý hoảng loạn dẫn đến kiệt sức ... cũng như bảo vệ được tính mạng an toàn thoát ra bên ngoài, đồng thời hỗ trợ đắc lực cho nhân viên cứu hộ theo lối đi này đến từng tầng lầu tìm kiếm và cấp cứu người đang bị nạn kịp thời.
Hình 3.3.1: Quạt thông gió và tăng áp cầu thang.
- Cửa cấp gió :
Của cấp gió có nhiệm vụ điều tiết lượng gió cùng quạt tăng áp để tạo ra áp suất phù hợp khi xảy ra sự cố và khi điều áp ở chế độ hoạt động bình thường.
Hình 3.3.2: Cửa cấp gió cho cầu thang.
- Van gió một chiều :
+ Vật liệu :
• Thân làm bằng tole tráng kẽm 0,8 mm.
• Lá làm bằng nhôm lá dày 0,6 – 0,8 mm.
• Ổ lót trục bằng nhau.
+ Hoạt động:
Van một chiều được thiết kế để tự động đóng các khu vực riêng biệt trong hệ thống thông gió. Khi quạt đang hoạt động tốc độ gió sẽ làm lá van mở 1 góc nhất định. Khi quạt ngưng lá van tự động đóng lại. Trong hệ thống có lắp nhiều quạt van một chiều sẽ ngăn chặn tình trạng thoát gió ngược vào các khu vực ngưng hoạt động.
Hình 3.3.3: Van gió một chiều NRD.
- Cảm biến chênh áp cầu thang:
Hình 3.3.4: Cảm biến áp suất. Thông số kỹ thuật của cảm biến chênh áp cầu thang:
+ Dãy đo áp suất từ 0 - 25 Pa, 0-50 Pa, 0 - 100 Pa là các dãy đo thường sử dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam.
+ Tín hiệu ngõ ra : 4 – 20 mA / 0 – 10 V và ngõ ra relay PNP / NPN thay cho công tắc áp suất cầu thang.
+ Vỏ của cảm biến chênh áp cầu thang thường phải được làm bằng nhựa cứng chống va đập.
+ Hiển thị giá trị đo bằng Pa hoặc mbar.
+ Quan trọng nhất là sai số cho phép phải không quá 1 Pa.
- Tủ cấp nguồn và điều khiển :
Tủ điều khiển chứa các thiết bị đóng ngắt tự động và thiết bị đóng ngắt bằng tay aptomat, contactor, rơle nhiệt, bộ điều khiển và hiển thị áp suất… để bảo vệ an toàn cho hệ thống và điều khiển giám sát quá trình làm việc của hệ thống tăng áp cầu thang.
Hình 3.3.6: Bộ điều khiển và hiển thị áp suất.
- Đường ống dẫn gió :
Là đường ống đẫn và phân phối gió tới các tầng, hành lang, cầu thang trong tòa nhà hoặc dẫn khói, bụi ra khỏi tòa nhà trong khi xảy ra sự cố.
Hình 2.3.7: Đường ống dẫn gió.
Hình 2.3.8: Đường ống dẫn gió cho cầu thang.
3.4 Phân tầng kĩ thuật.
Hình 3.4.1: Các thiết bị hiện trường.
- Khối điều khiển :
Hình 3.4.2: Các thiết bị điều khiển.
Khối này thực ra được cài đặt ngay ở khối vận hành giám sát. Chức năng chính của nó là cài đặt kế hoạch làm việc. Kết nối vận hành từ xa qua mạng viễn thông, internet…
Hình 3.4.3: Mô phỏng giao diện quản lí giám sát.
Hình 3.5.1: Sơ đồ mô phỏng hệ thống quạt tăng áp cầu thang khi có sự cố.
