PHẦN I: NỘI DUNG THIẾT KẾ
4. Giải pháp thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy
Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc, tính chất nguy hiểm cháy nổ của công trình và dựa trên các tiêu chuẩn của nhà nước trong lĩnh vực PCCC. Đồng thời chữa cháy kịp thời không để xảy ra cháy lớn, hạn chế tới mức thấp nhất thiệt hại về người và tài sản khi có cháy xảy ra, chúng tôi đưa ra giải pháp thiết kế hệ thống PCCC của công trình, cụ thể:
Hệ thống báo cháy tự động kết hợp địa chỉ:
Qua xem xét hồ sơ, mặt bằng xây dựng công trình: Như đã nêu ở trên toàn bộ công trình được chia thành nhiều khu vực. Khu vực để xe ôtô, xe máy, khu vực dịch vụ, khu vực kỹ thuật, khu vực văn phòng làm việc, khu vực bố trí căn hộ. Chính vì vậy đối với hệ thống báo cháy tự động loại địa chỉ chúng tôi bố trí như sau:
- Trung tâm báo cháy đặt tại phòng trực chống cháy ở tầng 1 của công trình.
- Vị trí chuông đèn - nút ấn được bố trí lắp đặt tại hành lang, gần vị trí cửa ra vào và có một vị trí thuận lợi cho mọi người quan sát (xem chi tiết bản vẽ).
Hệ thống chữa cháy.
- Máy bơm chữa cháy được đặt trạm bơm ở tầng hầm 1 của công trình.
- Tất cả các tầng của công trình được thiết kế hệ thống chữa cháy tự động bằng nước Sprinkler.
- Các họng nước chữa cháy vách tường được bố trí tại hành lang các tầng của công trình (Xem chi tiết bản vẽ)
- Các bình chữa cháy được bố trí ở các hành lang, đặt bên dưới họng nước chữa cháy vách tường để dùng trong những trường hợp đám cháy mới phát sinh còn nhỏ và dễ kiểm soát.
- Bên ngoài công trình được bố trí trụ chữa cháy ngoài nhà, họng tiếp nước chữa cháy ngoài nhà nhằm chờ xe chữa cháy đến tiếp nước chữa cháy hỗ trợ cho quá trình chữa cháy, đảm bảo chữa cháy đạt hiệu quả khi xảy ra đám cháy lớn.
PHẦN II:
HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ I. HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG
Căn cứ các đặc điểm của mục tiêu bảo vệ, tính chất quan trọng của công trình và tiêu chuẩn TCVN 5738-2001 “Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu thiết kế ”, chúng tôi thiết kế hệ thống báo cháy tự động loại địa chỉ cho công trình. Hệ thống báo cháy tự động loại địa chỉ nhằm phát hiện sự cháy nhanh chóng chính xác để kịp thời thông báo khi đám cháy mới phát sinh.
Do đặc điểm và mục đích sử dụng của công trình và cách phân vùng quản lý chúng tôi thiết kế hệ thống báo cháy gồm 03 trung tâm báo cháy và các thiết bị trên hện thống.
Các trung tâm báo cháy đảm bảo quản lý tất cả các đầu báo cháy tại vị trí có nguy cơ cháy, tùy vào tính chất của từng phòng, từng khu vực mà lắp đặt đầu báo cháy khói hay nhiệt.
Hệ thống báo cháy bao gồm:
Trung tâm báo cháy địa chỉ.
Đầu báo cháy địa chỉ.
Đầu báo cháy loại thường Nút ấn báo cháy địa chỉ.
Chuông đèn báo cháy.
Module điều khiển thiết bị Hệ thống liên kết.
Nguồn điện.
1. Trung tâm báo cháy loại địa chỉ
Cấu hình của hệ thống báo cháy tự đồng loại địa chỉ bao gồm : + Trung tâm báo cháy địa chỉ 6 loop (127 địa chỉ/ loop)
+ Đầu báo cháy khói quang loại địa chỉ + Đầu báo cháy nhiệt gia tăng địa chỉ + Đầu báo cháy nhiệt loại thường + Đầu báo khói loại thường
+ Nút ấn báo cháy địa chỉ + Chuông, đèn báo cháy
+ Modul điều khiển chuông báo cháy + Modul điều khiển thiết bị ngoại vi
SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY ĐỊA CHỈ
Giải pháp kỹ thuật đối với hệ thống PCCC của công trình phải đảm bảo tính khoa học, kỹ thuật, mỹ thuật, phù hợp với các tiêu chuẩn, quy phạm của Nhà nước trong lĩnh vực PCCC, đồng thời mang tính khả thi cao, phù hợp với yêu cầu đã đặt ra của dự án.
Hệ thống báo cháy, chữa cháy tại chỗ phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản sau:
Hệ thống báo cháy tự động được lắp đặt tại công trình: Sử dụng các thiết bị của hãng Hochiki thuộc các nước G7 hoặc tương đương sản xuất bao gồm các thiết bị sau:
Trung tâm báo cháy tự động kiểu địa chỉ được đặt tại phòng trực chống cháy – nơi có nhân viên trực 24/24 giờ. Trung tâm báo cháy tự động này đáp ứng các yêu cầu sau:
+ Được cấp chứng chỉ UL, NFPA.
+ Ngoài chức năng báo cháy tự động có thể kết nối và điều khiển trực tiếp các hệ thống chữa cháy tự động bằng nước, bằng khí … Trung tâm báo cháy phải có chức năng kết nối với hệ thống âm thanh báo động của công trình và có khả năng điều khiển các thiết bị của hệ thống chữa cháy tự động như van báo động, công tắc dòng chảy, hiển thị các khu vực đang phun nước trong trường hợp có cháy xảy ra.
+ Có thể ghi và lưu giữ sự kiện xảy ra của hệ thống, các sự kiện này cố thể hiển thị lại trên máy tính.
+ Độ nhạy của các đầu báo có thể thay đổi được thông qua trung tâm báo cháy tuỳ theo các thời điểm : Ngày, đêm, ngày lễ nhằm nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
+ Màn hình hiển thị LCD loại có từ 40 ký tự x 8 dòng trở lên. Ngoài các thông báo về địa chỉ, loại thiết bị được kích hoạt màn hình còn thông báo số các loại tín hiệu kích hoạt, sự phân loại các tín hiệu đó và giá trị hiện thời (mật độ khói, nhiệt độ)
Nguyên lý của hệ thống báo cháy tự động loại địa chỉ
Hệ thống báo cháy tự động loại địa chỉ này được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật sử lý vi điện tử và công nghệ TMD, kết hợp với các thiết bị phát hiện nhiệt, khói, chuông báo động, nút ấn chủ động, và các modul điều khiển thiết bị ngoại vi.
Hệ thống báo cháy tự động được kết nối thành một khối liên kết bằng các dây dẫn tín hiệu, bình thường hệ thống luôn ở trạng thái hoạt động kể cả khi mất điện nhờ có nguồn điện ăc qui dự phòng.
Khi sự cố cháy nổ xảy ra hiện tượng kèm theo là sinh khói, nhiệt và lửa lúc này tại các vùng được lắp đặt các bộ cảm biến cháy các đầu cảm biến khói, nhiệt hoặc lửa
Các bộ cảm biến này sẽ nhận biết được các hiện thượng của đám cháy và nó sẽ
kênh bất kỳ tác động phải đưa ra tín hiệu ‘‘chú ý ’’ cùng với việc đó trung tâm báo cháy sẽ hiển thị rõ cho người sử dụng biết chính xác vị trí của đầu báo của vùng nào đang tác động để nhân viên vận hành biết . Sau khi trung tâm xử lý xác minh lại chính xác có cháy xảy ra không thì mới đưa ra tín hiệu báo cháy . Đồng thời trung tâm sẽ phát tín hiệu báo động bằng chuông đèn báo cháy, các vùng có sự cháy nổ được nhận biết cụ thể trên màn hình của trung tâm . Các vùng khác vẫn hoạt động bình thường.
Đặc tính kỹ thuật của trung tâm báo cháy địa chỉ
STT Đặc tính kỹ thuật Giá trị cho phép
1 Điện áp làm việc
Dòng điện xoay chiều AC110V/240V-50/60Hz
Dòng điện một chiều DC 7V-38V
2 Số lượng địa chỉ và mạch tín hiệu 254 địa chỉ,
3 Hệ thống truyền tín hiệu Analoge, Digital
4 Màn hình hiển thị và các phím điều khiển
Màn hình LCD 5 Khả năng tự kiểm tra của hệ thống Tự động
6 Điều kiện khí hậu, môi trường 00C – 500C Độ ẩm ≤ 90%
2. Đầu báo khói
- Khoảng cách giữa các đầu báo khói từ 6-8m 2.1 Đầu báo khói quang
Đầu báo quang là loại đầu báo được chế tạo trên nguyên lý khuyếch tán và hấp thụ ánh sáng bởi các phân tử khói khi ánh sáng truyền trong không khí.
Bộ phận cơ bản trong cấu tạo đầu báo quang theo nguyên lý khuếch tán ánh sáng là một buồng tối, trong đó có các vách ngăn xắp xếp theo hình dích dắc để ngăn không cho đầu thu ( thường là tế bào quang điện) có thể trực thu trực tiếp ánh sáng phát ra từ nguồn phát sáng (thường là các loại diode phát tia hồng ngoại).
Khi không có các phân tử khói lọt vào buồng tối tia sáng bị khuếch tán theo nhiều hướng khác nhau làm cho tế bào quang điện có thể thu được một phần ánh sáng phát ra từ nguồn sáng. Điện trở nội của tế bào quang điện giảm đi tương ứng với số lượng phân tử khí lọt vào buồng tối. Khi điện trở của tế bào quang điện giảm đến một ngưỡng nhất định, đầu báo chuyển sang chế độ hoạt độngvà gửi tín hiệu về trung tâm
Đầu báo khói quang chế tạo theo nguyên lý khuyếch tán giá thành hợp lý ,thời gian sử dụng có thể kéo dài hàng chục năm, độ tin cậy tương đối cao và rất dễ bảo trì sửa chữa. Khả năng phát hiện sớm đám cháy của các đầu báo quang loại này đối với khói trắng rất tốt (kém tác dụng đối với khói đen). Vì những lý do trên đầu báo quang chế tạo theo nguyên lý khuyếch tán là loại đầu báo được dùng phổ biến nhất hiện nay trong các hệ thống báo cháy tự động.
- Đặc tính kỹ thuật của đầu báo
STT Đặc tính kỹ thuật
1 Điện áp làm việc DC 17 V- 41 V
2 Đèn hiển thị Bình thường: nhấp nháy
Báo động: sáng liên tục 3 Cường độ dòng điện trong trạng thái
báo động 8mA
4 Cường độ dòng điện trong trạng thái cảnh giới
2mA (đường tín hiệu)
5 Phương thức truyền tin DCP–Digital Communication Protocol
6 Diện tích bảo vệ của đầu báo:
H ≤ 4m 120 m2
4m ≤ h ≤ 8m 75 m2
7 Khoảng cách giữa các đầu báo
H ≤ 4m 8m
4m ≤ h ≤ 8m 6m
8 Khoảng cách từ đầu báo đến tường nhà
H ≤ 4m 4m
4m ≤ h ≤ 8m 3m
9 Ngưỡng tác động
10 Nồng độ khói 5 - 20%
11 Thời gian tác động ≤ 04 giây
3. Đầu báo cháy nhiệt gia tăng địa chỉ :
Đầu báo nhiệt địa chỉ sẽ báo về trung tâm báo cháy nhiệt độ chính xác vị trí mà nó được lắp đặt, đầu báo cháy nhiệt được lắp đặt tại khu vực bếp...
- Đặc tính kỹ thuật của đầu báo STT Đặc tính kỹ thuật
1 Điện áp làm việc DC 17 V- 41 V
2 Đèn hiển thị Bình thường: nhấp nháy
Báo động: sáng liên tục 3 Cường độ dòng điện trong trạng thái
báo động 8mA
4 Cường độ dòng điện trong trạng thái
cảnh giới 2mA (đường tín hiệu)
5 Phương thức truyền tin DCP– Digital Communication Protocol
6 Diện tích bảo vệ của đầu báo:
H ≤ 4m 50 m2
4m ≤ h ≤ 8m 35 m2
7 Khoảng cách giữa các đầu báo
H ≤ 4m 5m
4m ≤ h ≤ 8m 4m
8 Khoảng cách từ đầu báo đến tường nhà
H ≤ 4m 2,5m
4m ≤ h ≤ 8m 2m
4. Nút ấn báo cháy khẩn cấp bằng tay.
Trong trường hợp con người phát hiện báo cháy thì có thể báo về trung tâm báo cháy bằng cách ấn vào các nút án báo cháy khẩn cấp, nó được lắp trên tường, với các vị trí mà mọi người có thể quan sát thấy, và cách mặt sàn 1.5 m. Khi đó trung tâm báo cháy sẽ nhận được tín hiệu và phát lệnh báo cháy.
Nút ấn báo cháy này là loại tròn gắn nổi, nút ấn chìm, có nãy gạt phục hồi sau khi có báo động nên rất thuật tịên cho việc sử dụng sau này.
- Đặc tính kỹ thuật .
STT Đặc tính kỹ thuật Giá trị cho phép
1 Tiêu chuẩn UL, NFPA
2 Tiếp điểm DC 30V,1A hoặc AC 125V, 1A
3 Màu sơn Hộp : Màu đỏ
4 Cỡ dây sử dụng 1,5 mm2
5 Độ ẩm và nhiệt độ môi trường sử
dụng Nhiệt độ: -550 C – 1500 C
Độ ẩm: 90% ở 380C
6 Dây chính 02 dây
5. Chuông báo cháy
Chuông báo cháy được lắp đặt tại các hành lang của từng và chỉ phát tín hiệu báo cháy khi có xảy ra báo cháy.
Vị trí lắp đặt và yêu cầu kĩ thuật được thể hiện thông qua bản vẽ chi tiết thiết kế.
- Đặc tính kỹ thuật của chuông báo cháy
TT Đặc tính kỹ thuật Giá trị cho phép
1 Tiêu chuẩn UL
2 Điện áp hoạt động DC 24V
3 Dũng tiờu thụ Max 12,1àA ± 10%
4 Thanh âm theo tiêu chuẩn UL 87dB
5 Dải điện áp hoạt động 16V – 33V
6 Độ cách điện 50 MΩ
6. Modul cho chuông báo cháy.
Modul cho chuông báo cháy dùng để điều khiển chuông báo cháy . Nó được lập trình và cài đặt địa chỉ để khi có báo cháy thì phát ra tín hiệu điều khiển chuông báo cháy
Thông số kỹ thuật của modul chuông
STT Mô tả đặc tính Giá trị cho phép
1 Dũng tiờu thụ giỏm sỏt <290àA 2 Dũng tiờu thụ hoạt động <290àA
3 Hiển thị đèn chỉ thị Bình thường: Đèn xanh, nhấp nháy Báo động: Đèn đỏ, nhấp nháy
4 Cỡ dây sử dụng 1,5mm2
5 Độ ẩm và nhiệt độ môi trường sử dụng
Nhiệt độ: 0 – 490 C Độ ẩm: 0 – 93%
7. Module địa chỉ điều khiển cho thiết bị ngoại vi
Module địa chỉ điều khiển cho thiết bị ngoại vi dùng để diều khiển các thiết bị ngoại vi như van báo động, công tắc dòng chảy, hiển thị các khu vực đang phun nước cũng như điều khiển thang máy, các cửa thoát nạn, cửa ngăn cháy lan trong trường hợp có cháy xảy ra..
- Đặc tính kỹ thuật của Module điều khiển cho thiết bị ngoại vi.
TT Đặc tính kỹ thuật Giá trị cho phép
1 Dũng tiờu thụ giỏm sỏt <290àA 2 Dũng tiờu thụ hoạt động <290àA
3 Hiển thị đèn chỉ thị Bình thường: Đèn xanh, nhấp nháy Báo động: Đèn đỏ, nhấp nháy
4 Cỡ dây sử dụng 1,5mm2
5 Độ ẩm và nhiệt độ môi trường sử dụng
Nhiệt độ: 0 – 490 C Độ ẩm: 0 – 93%
6 Số tiếp điểm điều khiển NO :2
NC:2 8. Hệ thống liên kết :
Hệ thống bao gồm các linh kiện, dây tín hiệu, hộp nối dây cùng các bộ phận khác tạo thành tuyến liên kết thống nhất các thiết bị của hệ thống báo cháy.
- Dây tín hiệu 2x1mm2, 2x1,5mm2 luồn trong ống gen chống cháy chôn chìm trong tường hoặc đi trên trần nhà.
9. Nguồn điện dự phòng:
Nguồn cấp chính cho hệ thống được lấy từ lưới điện 220VAC của công trình cấp cho tủ trung tâm qua bộ ổn áp, các thiết bị khác của hệ thống làm việc với điện áp 24VAC được cấp bởi tủ trung tâm. Để đảm bảo cho hệ thống làm việc liên tục khi mất điện hoặc có cháy, chúng tôi dùng nguồn Acqui dự phòng có dung lượng đảm bảo cho hệ
thống làm việc thường trực 24/24h ngay cả khi bị mất lưới điện (Bộ nguồn dự phòng cấp điện đủ để hệ thống báo cháy hoạt động được trong 24 giờ ở trạng thái giám sát, 01 giờ ở trạng thái báo cháy).
II. HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG SPRINKLER II.1. Hệ thống chữa cháy Sprinkler:
Là tập hợp các thiết bị chuyên dùng để dập tắt đám cháy một cách tự động, không cần tới sự can thiệp của con người. Hệ thống chữa cháy Sprinkler sử dụng nước hoặc bọt để dập tắt đám cháy, vì vậy chúng thường được lắp ở phía trên cao của không gian cần bảo vệ.
1.1 Cách bố trí đầu phun Sprinkler và thông số kỹ thuật:
Hệ thống chữa cháy sử dụng các đầu phun Sprinkler hướng lên được lắp đặt cho tầng hầm, tầng để xe và tầng tum kỹ thuật mái và hướng xuống cho các tầng 1, tầng 4-31. Khoảng cách giữa các đầu phun là 3 – 4m.
Việc xác định các thông số để tính toán như cường độ phun nước, mật độ phun, diện tích để tính lưu lượng, diện tích bảo vệ bởi 1 sprinkler; khoảng cách giữa các đầu và thời gian hoạt động của hệ thống chữa cháy bằng nước phải lấy theo bảng 2 TCVN 7336-2003.
1.2 Mạng đường ống:
Đường ống cấp đến các đầu Sprinkler D25, D32, D40, D100, D125, D150, D200.
Đường cấp nước chính chúng tôi sử dụng ống thép tráng kẽm D150, D125, D100.
Đường ống cấp nước chữa cháy D150 từ nhà bơm vào tầng hầm 1. Tại đây, đường ống cấp nước chữa cháy D150 được nối thành mạch vòng để đảm bảo áp lực nước chữa cháy cho hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler và hệ thống chữa cháy vách tường tầng hầm và tầng thuơng mại
Chúng tôi thiết kế hai trục ống đứng D150 được nối thành mạch vòng cấp nước chữa cháy cho mạng ống chữa cháy Sprinkler từ tầng 1 đến tầng áp mái. Từ đường ống mạch vòng D150, dùng tê thu để nối với ống D125, D100, D65,D50, D32, D25 cấp nước cho họng nước chữa cháy vách tường và các đầu phun Sprinkler.
Ngoài mạng đường ống trục đứng D150 hệ thống chữa cháy còn được đấu với trụ chữa cháy ngoài nhà, họng tiếp nước chữa cháy D100 hai cửa D65 dành cho xe chữa cháy đây là họng tiếp nước phù hợp với xe chữa cháy hiện nay bằng đường ống D100.
1.3 Hệ thống máy bơm và nguyên tắc hoạt động:
Việc cấp nước và tạo áp cho mạng đường ống chữa cháy của toàn bộ hệ thống chữa cháy được thiết kế phân vùng với 02 tổ hợp bơm gồm:
+ 01 máy bơm chữa cháy chính động cơ điện.
+ 01 máy bơm chữa cháy dự phòng động cơ điện
+ 01 máy bơm bù áp nhằm duy trì áp lực cho mạng đường ống.
(Chi tiết được thể hiện trên bản vẽ thiết kế)
Việc khởi động và tắt máy bơm có thể hoàn toàn tự động hoặc bằng tay. Máy bơm ở chế độ tự động thông qua các công tắc áp suất hoặc có thể từ hệ thống báo cháy.
Khi áp suất trong hệ thống tụt xuống 90% so với mức cài đặt trước thì công tắc áp suất sẽ khởi động bơm bù áp suât (Jockey pump). Một rơ le khống chế thời gian chạy tối thiểu được gắn vào hệ thống điều khiển để tránh trường hợp máy bơm bù bị khởi động liên tục.
Nếu như áp suất của hệ thống tụt xuống còn 80% so với mức cài đặt trước thì bơm bù áp sẽ dừng và máy bơm chữa cháy chính sẽ được khởi động (01 máy bơm thường trực đã được lựa chọn). Trường hợp máy bơm thường trực không hoạt động, áp suất của hệ thống tiếp tục tụt xuống còn 70% so với mức cài đặt trước thì máy bơm dự phòng sẽ được khởi động.
Ở chế độ bằng tay có thể khởi động lại bằng tủ điều khiển bơm .
Toàn bộ các máy bơm được đặt trong trạm chung của tòa nhà. Vị trí trạm bơm được đặt tại tầng hầm và tầng mái của công trình.
Nguồn điện cấp cho máy bơm được lấy từ nguồn ưu tiên (Đấu trước cầu dao tổng), đồng thời được cấp bằng nguồn máy phát của toà nhà.
1.4 Các bộ phận khác:
a. Cụm van điều khiển chuyên dụng của hệ thống Sprinkler: