Tải bản đầy đủ (.docx) (23 trang)

HỆ THỐNG CHỮA CHÁY

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (539.52 KB, 23 trang )

CHƯƠNG 1. HỆ THỐNG CHỮA CHÁY
1.1. Lựa chất dập cháy và hệ thống chữa cháy sử dụng cho cơng trình
1.1.1. Tổng quan về các chất dập cháy thường gặp :
 Nước :
Là chất dập cháy phổ biến thích hợp cho các đám cháy chất rắn loại A với những
yêu cầu khơng cao về vệ sinh khu vực sau cháy...,an tồn với con người trong q trình
thốt hiểm .
Các hệ thống sử dụng chất dập cháy là nước bao gồm :
Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler ;
Hệ thống chữa cháy họng nước vách tường. Là hệ thống chữa cháy phổ biến ,thiết
kế không quá phức tạp ,phù hợp với các cơng trình sẵn có về nguồn nước ...
Hệ thống chữa cháy ngoài nhà áp lực thấp từ mạng lưới cấp nước sinh hoạt của khu
đô thị.
Nhược điểm: Chất chữa cháy nước không áp dụng cho các đám cháy của thiết bị
điện ,điện tử viễn thông ,hay các đám cháy của chất lỏng xăng dầu ...
 Bột:
Phạm vi áp dụng: có tác dụng dập cháy nhanh các đám cháy chất lỏng ,khí ,khơng
độc với con người và sinh vật.
Nhược điểm : không sử dụng cho các trạm điện thoại hay các phịng chức năng có
thiết bị u cầu độ chính xác cao.
Bột chữa cháy khơng có tác dụng làm lạnh ,nên việc bùng phát trở lại của đám cháy
là cao hơn.
 Bọt :
Là hỗn hợp của chất tạo từ bột và nước để tạo nên dạng bọt (foam ) có tác dụng dập
tắt đám cháy.
Bọt chữa cháy được sử dụng trong các hệ thống phun bọt tự động bao trùm không
gian cháy để cách ly đám cháy với khí oxy và hạ nhiệt độ dẫn đến dập tắt đám cháy.
Bọt chữa cháy thích hợp sử dụng trong các đám cháy chất lỏng xăng dầu, hay các
khu vực cháy lớn như nhà xưởng, kho, ...
Nhược điểm : không áp dụng cho các đám cháy kim loại kiềm, các thiết bị điện nếu
chưa được cắt điện và thực hiện các biện pháp an toàn về điện .




Yêu cầu quá trình dọn dẹp vệ sinh sau chữa cháy, khơng phù hợp cho các nhóm
phịng có u cầu vệ sinh cao.
 Khí :
Là loại chất dập cháy dạng khí thường sử dụng cho các hệ thống chữa cháy áp lực
tự động hoặc các bình chữa cháy áp lực lưu động trong cơng trình.
Ngun 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 các hệ thống chữa cháy tự động tại các phịng cơ sở
dữ liệu máy tính, kĩ thuật server, các phòng kĩ thuật điện,...
Yêu cầu chung : hệ thống chữa cháy bằng khí phải được áp dụng cho các phịng
chức năng được đóng kín trong q trình chữa cháy, khối tích của phịng khơng q lớn.
1.1.2. Lựa chọn chất dập cháy và hệ thống chữa cháy cho công trình.
Việc lựa chọn chất dập cháy và hệ thống chữa cháy phải được căn cứ vào phân loại
đám cháy trong cơng trình và tn thủ theo các TC và QC hiện hành với những yêu cầu
sau :
Chất dập cháy và hệ thống chữa cháy phải đảm bảo yếu tố an tồn cho người khi
thốt nạn từ đám cháy.
Làm hạ nhiệt độ dập tắt đám cháy, ngăn ngừa cháy lan một cách nhanh chóng và
hiệu quả.
Sử dụng chất dập cháy đối với các phòng chức năng hệ thống thiết bị đặc biệt và có
giá trị thì phải đảm bảo tới khả năng vệ sinh sau dập cháy, khơng gây hỏng hóc và đặc
biệt phải có khả năng dập tắt đám cháy nhanh chóng.
Chất dập cháy và hệ thống chữa cháy phải đảm bảo tính khả thi về giá thành đầu tư,
chi phí thiết kế và vận hành,...
Việc lựa chọn chất dập cháy và hệ thống chữa cháy ngoài việc đảm bảo yếu tố kĩ
thuật thì cịn phải đảm bảo về yếu tố kinh tế điều này phụ thuộc rất nhiều vào chủ đầu tư.
Một số trường hợp đối với các khu vực gara và hầm khi xảy ra hỏa hoạn, thì hệ
thống hút khói hầm hoạt động ở cấp độ cao, khi đó thiết kế các hệ thống chữa cháy bằng

khí tự động là không khả thi do khoảng không gian chữa cháy lớn, khoang cháy khơng
được đảm bảo kín, thay vào đó người ta thường sử dụng hệ thống chữa cháy sprinkler và
họng nước vách tường cùng với các bình chữa cháy bằng khí, bột cầm tay hoặc xe đẩy
nhằm dập tắt các đám cháy .


Kết luận : Căn cứ vào mục 3.1. TCVN 5760:1993, TCVN 2622:1995 và đặc điểm
tính chất nguy hiểm cháy và loại đám cháy ta lựa chọn chất chữa cháy và hệ thống chữa
cháy. ( thể hiện dưới bảng sau)
Bảng 8-1: lựa chọn phương án chữa cháy và chất dập cháy.
Chất chữa
cháy

Hệ thống chữa cháy

Tầng hầm (gara
xe), trung tâm
thương mại, căn hộ,
sảnh hành lang và
các tầng chức năng
khác.

Nước

Họng nước vách
tường kết hợp với
chữa cháy tự động
Sprinkler ( 1 số khu
vực như hầm, sảnh,...
trang bị các bình chữa

cháy bằng tay hoặc xe
đẩy bằng bột, khí,...)

Nhóm phịng kĩ
thuật:
phịng
chiller, phịng kỹ
thuật điện, phịng
bơm, phịng msay
phát điện tầng hầm

Khí

Khu vực

Đặc điểm

Hệ thống chữa cháy họng
nước vách tường có khả năng
chữa cháy với lưu lượng lớn và
tập trung.
Hệ thống mũi phun tự
động Sprinkler phản ứng nhanh
tạo ra lối thốt nạn an tồn cho
con người trong q trình thốt
hiểm.
Khí khơng gây ngạt và
ảnh hưởng đến con người trong
q trình dập tắt đám cháy.
Khơng sử dụng chất dập

cháy là nước hay bọt nên không
gây ảnh hưởng, hư hại đến trang
thiết bị, máy móc trong và sau
q trình xử lý đám cháy.
FM200 sạch, không để lại
Hệ thống chữa cháy
chất thải, do đó tiết kiệm được
bằng khí FM200
chi phí vệ sinh sau khi dập tắt
đám cháy, tiết kiệm thời gian
khắc phục hậu quả. FM200
không gây ảnh hưởng đến các
loại vật liệu trong cơng trình
như kim loại: sắt, đồng, nhơm,...
và các vật liệu như cao su,
nhựa,...

1.2. Phương pháp bố trí
-

Phân loại nhóm nguy cơ cháy trong cơng trình:
(Căn cứ theo TCVN 7336: 2003) thì cơng trình được phân loại cơ sở theo mức độ

nguy cơ phát sinh đám cháy như sau:
Bảng 8-2: Bảng phân nhóm phịng theo nguy cơ cháy
Nhóm phịng
Khu vực tầng hầm

Phân loại
Thuộc nhóm II có nguy cơ cháy trung bình.



Nhóm phịng
Khu vực trung tâm thương mại
Khu vực căn hộ từ tầng 3 – T12

Phân loại
Thuộc nhóm III có nguy cơ cháy trung bình.
Thuộc nhóm có nguy cơ cháy thấp.

1.2.1. Phương pháp bố trí hệ thống chữa cháy tự động sprinkler
-

Khả năng chữa cháy tự động bằng các đầu phun tự động Sprinkler. Chức năng tự
động chữa cháy khi nhiệt độ tại khu vực bảo vệ đặt đến ngưỡng làm việc của đầu
phun.

 Phương pháp bố trí đầu phun Sprinkler:
-

Hệ thống chữa cháy sử dụng các đầu Sprinkler hướng lên được lắp đặt cho tầng hầm
(gara xe...) được bố trí phía dưới trần, các đầu Sprinkler hướng xuống được lắp đặt
cho các khu vực văn phòng. Khoảng cách giữa các đầu phun là 1,5 - 4 m, khoảng
cách đến tường từ 1,2 - 2 m.

-

Các khu vực có nhiệt độ mơi trường t < 40 0C bố trí đầu phun có nhiệt độ làm việc
680C. ( khu vực tầng hầm, văn phịng, …)


-

Các khu vực có nhiệt độ mơi trường 61 0C< t < 1000C. bố trí đầu phun có nhiệt độ làm
việc 1410C.

1.2.2. Phương pháp bố trí hệ thống chữa cháy vách tường
Hệ thống chữa cháy họng nước vách tường đây là hệ thống chữa cháy cơ bản bắt
buộc phải có cho các cơng trình hiện nay bằng các cuộn vòi, lăng phun kết hợp với họng
chữa cháy cố định và khả năng chữa cháy có hiệu quả cao. Tuy nhiên, chức năng chữa
cháy chỉ được thực hiện khi có con người.


Bán kính mỗi họng dảm bảo tại bất kỳ điểm nào trong tồ nhà cũng phải có hai



họng phun tới.
Họng nước chữa cháy được bố trí bên trong nhà cạnh lối ra vào, cầu thang, hành
lang, nơi dễ nhìn thấy, dễ sử dụng. Các họng được thiết kế đảm bảo bất kỳ điểm
nào của cơng trình cũng được vịi vươn tới. tâm họng nước được bố trí ở độ cao
1,25m so với mặt sàn. Mỗi họng nước được trang bị một cuộn vịi vải tráng cao su
đường kính D50 dài 20m và một lăng phun (với hộp đựng phương tiện chữa cháy
một cuộn vòi) hoặc hai cuộn vòi vải tráng cao su đường kính D50 dài 20m và 2
lăng phun (với hộp đựng phương tiện chữa cháy một cuộn vòi) và các khớp nối,
lưu lượng phun 2,5l/s và áp lực các họng đảm bảo chiều cao cột nước đặc >= 6m.
Căn cứ vào kiến trúc thực tế của cơng trình ta bố trí đảm bảo các đám cháy ở bất
kỳ khu vực nào trong cơng trình đều được phun nước dập tắt, bán kính hoạt động
đến 26m (Sử dụng van góc, cuộn lăng vịi D50).



1.2.3. Cấu trúc hệ thống và nguyên lý hoạt động của hệ thống chữa cháy bằng nước
a. Cấu trúc hệ thống:
Hệ thống chữa cháy bằng nước cho cơng trình gồm:


01 tổ hợp máy bơm được đặt tại tầng hầm cung cấp nước chữa cháy cho hệ thống



sprinker và vách tường tầng hầm lên đến tầng 2 (vùng chữa cháy 1).
01 tổ hợp máy bơm được đặt tại tầng tum cung cấp nước chữa cháy cho hệ thống



sprinker và vách tường từ tầng tum xuống tầng 12 (vùng chữa cháy 3).
Hệ thống đường ống tự chảy từ tầng 3 đến tầng 11 (vùng chữa cháy 2).
b. Nguyên tắc hoạt động:
Việc cấp nước và tạo áp cho mỗi hệ thống chữa cháy bằng tổ hợp bơm có cấu tạo

như sau:




01 máy bơm chữa cháy động cơ điện thường trực.
01 máy bơm chữa cháy động cơ điện dự phòng.
01 máy bơm bù áp nhằm duy trì áp lực cho mạng đường ống
Việc khởi động và tắt máy bơm có thể hồn tồn tự động hoặc bằng tay. Máy bơm ở

chế độ tự động thông qua các công tắc áp suất và van chuyên dụng (Alarm valve).

Trong điều kiện làm việc bình thường hệ thống chữa cháy được duy trì áp lực thuỷ
tĩnh với áp lực tương đương với áp lực chữa cháy của hệ thống. Để duy trì áp lực thường
xuyên trong hệ thống phải có máy bơm bù áp. Máy bơm bù áp chỉ hoạt động khi áp lực
duy trì của hệ thống bị tụt xuống do rò rỉ đường ống, giản nở đường ống do nhiệt độ và
bọt khí trong hệ thống. Máy bơm bù tự động chạy trong phạm vi áp lực được cài đặt cho
riêng nó vá có Rơle khống chế thời gian chạy tối thiểu được gắn vào hệ thống điều khiển
để tránh trường hợp máy bơm bù không bị khởi động liên tục.
Máy bơm chữa cháy sẽ được khởi động khi áp lực trong hệ thống tụt xuống đến
ngưỡng cài cài đặt. Khi máy bơm chữa cháy chính được khởi động áp lực trong hệ thống
vẫn bị tụt xuống do máy bơm không chạy hoặc máy bơm chạy khơng có nước lên thì hệ
thống tự động khởi động máy bơm dự phịng.
Ở chế độ bằng tay có thể khởi động tại tủ điều khiển bơm.
Nguồn điện cấp cho máy bơm lấy từ nguồn ưu tiên (đấu trước cầu dao tổng), đồng
thời được cấp bằng nguồn điện máy phát của tịa nhà thơng qua bộ chuyển đổi nguồn tự
động ATS.
Trạng thái của máy bơm luôn được cập nhật và thể hiện tại trung tâm báo cháy là máy
bơm hoạt động hay không hoạt động.


1.3. Tính tốn thủy lực hệ thống chữa cháy bằng nước
1.3.1. Tính tốn thủy lực cho khu vực tầng hầm
Căn cứ vào cường độ phun cho từng khu vực và vị trí của từng khu vực theo thiết
kế kiến trúc cơng trình thì kết quả chọn trong tính tốn thủy lực cho hệ thống được tính
cho các vị trí bất lợi nhất về lưu lượng và áp lực.
Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống sprinkler: Tầng hầm làm gara ô tô nên
theo TCVN 7336-2003 tầng hầm này thuộc nhóm II, có nguy cơ cháy trung bình với
cường độ phun là 0,24 (l/m2.s), diện tích để tính tốn lưu lượng nước là 240 (m 2) và thời
gian phun chữa cháy là 60 (phút). Vậy ta có lưu lượng chữa cháy cho hệ thống sprinkler
là:
Q1 = 0,24 x 240 = 57,6 (l/s)

Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống chữa cháy vách tường: Tầng hầm làm
gara có khối tích >5000m3 theo QCVN 13:2018/ BXD và TCVN 2622-1995, như vậy cần
phải tính toán hai họng nước chữa cháy vách tường D65 với lưu lượng mỗi họng là 5,0
(l/s). Ta có lưu lượng chữa cháy cho hệ thống chữa cháy vách tường là:
Q2 = 5,0 x 2 = 10 (l/s)
Vậy tổng lưu lượng nước chữa cháy cho khu vực tầng hầm là:
Q = Q1 + Q2 = 57,6 + 10 = 67,6 (l/s)
 Xác định lưu lượng vòi phun theo yêu cầu:
qV = Ib FV = 0,24 12 = 2,88 (l/s) = 172,8 (l/phút)
P=10 mcn=1bar
 Xác định hệ số dòng chảy K:
K= = = 172,8 (LPM/bar1/2 )
Chọn k = 11,2 (GPM/psi1/2 ) = 161 (LPM/bar1/2 )
-

Thông số kỹ thuật của đầu phun Sprinkler Viking model VK532 (K11.2)
 Loại quay lên (upright)
 Hệ số dòng chảy: K = 161,3 metric = 11,2 U.S
 Đường kính đầu nối: 20 mm
 Nhiệt độ tác động: 680C
 Cảm biến: Nhiệt
 Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar
 Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA


(Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo mục 8.8 TCVN
7336:2003 số mũi phun tối đa là 4 trên mỗi nhánh phân phối )

 Tính tốn cột áp
HB = Hl + H2 + Hh+ hc+ Htd + HD + Z

Trong đó:


Hl: Tổn thất cột áp trong mạng đường ống (mcn)



H2: Tổn thất cột áp van trong mạng đường ống (mcn)



Hh: Tổn thất cột áp trong ống hút mcn Hh = 4 (mcn)



hc: Tổn thất áp lực cục bộ hc = (H1 + H2) x 10% (mcn)



Htd: Cột áp tự do của họng nước chữa cháy (mcn)




HD: áp suất dư trong đường ống để hệ thống sprinkler hoạt động (theo TCVN
7336:2003 là 5:100 mcn), ở đây chọn HD = 5 (mcn)



Z: Độ cao chênh lệch giữa họng nước chữa cháy cao nhất, xa nhất với mức

nước trong bể dự trữ: Z = 5 mcn tính cho tầng hầm 1.

Tính Hl: Tổn thấp áp lực dọc đường ống Hd = i.L (m)-theo TCVN 4513-1988.
Trong đó:


i là tổn thất áp lực bên trong đường ống trên một mét dài i=A.q2.



A là sức cản đơn vị phụ thuộc vào đường ống cấp nước.



q là lưu lượng nước tính tốn (l/s).

Hình 8-1: Sơ đồ khơng gian hệ thống chữa cháy tầng hầm
Bảng 8-3: Bảng tính thủy lực hệ thống chữa cháy khu vực tầng hầm

Đường kính
Ống hút Ф150
Ống Ф150
Ống Ф100
Ống Ф65
Ống Ф65
Ống Ф65
Ống Ф65

Tổn thất áp
Lưu lượng Tổn thất áp

Chiều dài tính Sức cản đơn
lực dọc
tính tốn (Q- lực do ma sát/
toán L(m)
vị A
đường ống
l/s)
1 m dài i
(H – mcn)
8
0,00003395
67,6
0,16
1,28
93,79
0,00003395
33,8
0,04
3,75
47,96
0,0002674
33,8
0,31
14,87
4
0,002993
5,0
0,07
0,28
4

0,002993
5,0
0,07
0,28
8
0,002993
5,0
0,07
0,56
5
0,002993
5,0
0,07
0,35


Ống Ф40
Ống Ф32
Ống Ф25

1,55
3,21
3,21

0,04453
0,09386
0,4367
Tổng cộng - mcn

8,64

5,76
2,88

3,32
3,11
3,62

5,15
6,32
11,62
44,37

Tính H2: Tổn thấp áp lực qua các van H2 = A.Q2 (m) – theo TCVN 7336-2003
Đường kính van
DN150

Số lượng
van
4

Sức cản đơn vị
A

0,000368
Tổng cộng

Lưu lượng
tính tốn
(Q-l/s)
33,8


Tổn thất áp lực
dọc đường ống
(H – mcn)
1,68
1.68

Tính hc: hc = (H1 + H2) x 10% = (44,37+ 1,68) x 10% = 4,61 mcn.
Tính Htd: Áp lực cần thiết của lăng chữa cháy để tạo ra cột nước đặc ≥ 6m (Bảng
16 TCVN 4513 – 1988) l = 21 mcn.
Như vậy ta tính được:
HB = Hl + H2 + Hh+ hc + Htd + HD + Z
= 44,37 + 1,68 + 4 + 4,61 + 21 + 5 �80,66 mcn.
1.3.2. Tính tốn cho khu vực trung tâm thương mại
Căn cứ vào cường độ phun cho từng khu vực và vị trí của từng khu vực theo thiết
kế kiến trúc cơng trình thì kết quả chọn trong tính tốn thủy lực cho hệ thống được tính
cho các vị trí bất lợi nhất về lưu lượng và áp lực.
Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống sprinkler: Tầng 1,2 cơng năng là trung
tâm thương mại nên theo TCVN 7336-2003 tầng hầm này thuộc nhóm III, có nguy cơ
cháy trung bình với cường độ phun là 0,3 (l/m2.s), diện tích để tính toán lưu lượng nước
là 360 (m2) và thời gian phun chữa cháy là 60 (phút). Vậy ta có lưu lượng chữa cháy cho
hệ thống sprinkler là:
Q1 = 0,3 x 360 = 108 (l/s)
Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống chữa cháy vách tường: Theo TCVN
2622-1995 khu vực phần thân cần phải tính tốn với một đám cháy cần có hai họng nước


chữa cháy vách tường phun đến với lưu lượng mỗi họng là 2,5 l/s. Ta có lưu lượng chữa
cháy cho hệ thống chữa cháy vách tường là:
Q2 = 2,5 x 2 = 5,0 (l/s)

Vậy tổng lưu lượng nước chữa cháy cho khu vực tầng 4 là:
QSP+VT = Q1 + Q2 = 108 + 5,0 = 113 (l/s)
 Xác định lưu lượng vòi phun theo yêu cầu:
qV = Ib FV = 0,3 12 = 3,6 (l/s) = 216 (l/phút)
P=10 mcn=1bar
 Xác định hệ số dòng chảy K:
K= = = 216 (LPM/bar1/2 )
Chọn k = 11,2 (GPM/psi1/2 ) = 161 (LPM/bar1/2 )
-

Thông số kỹ thuật của đầu phun Sprinkler Viking model VK532 (K11.2)
 Loại quay xuống (pendent)
 Hệ số dòng chảy: K = 161,3 metric = 11,2 U.S
 Đường kính đầu nối: 20 mm
 Nhiệt độ tác động: 680C
 Cảm biến: Nhiệt
 Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar
 Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA
(Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo mục 8.8 TCVN
7336:2003 số mũi phun tối đa là 4 trên mỗi nhánh phân phối )


 Tính tốn cột áp
HB = Hl + H2 + Hh+ hc+ Htd + HD + Z
Trong đó:


Hl: Tổn thất cột áp trong mạng đường ống (mcn)




H2: Tổn thất cột áp van trong mạng đường ống (mcn)



Hh: Tổn thất cột áp trong ống hút mcn Hh = 4 (mcn)



hc: Tổn thất áp lực cục bộ hc = (H1 + H2) x 10% (mcn)



Htd: Cột áp tự do của họng nước chữa cháy (mcn)



HD: áp suất dư trong đường ống để hệ thống sprinkler hoạt động (theo TCVN
7336:2003 là 5:100 mcn), ở đây chọn HD = 5 (mcn)



Z: Độ cao chênh lệch giữa họng nước chữa cháy cao nhất, xa nhất với mức
nước trong bể dự trữ: Z = 9,5 mcn tính cho tầng hầm 1.

Tính Hl: Tổn thấp áp lực dọc đường ống Hd = i.L (m)-theo TCVN 4513-1988.
Trong đó:


i là tổn thất áp lực bên trong đường ống trên một mét dài i=A.q2.




A là sức cản đơn vị phụ thuộc vào đường ống cấp nước.




q là lưu lượng nước tính tốn (l/s).

Hình 8-2: Sơ đồ không gian hệ thống chữa cháy tầng 2

Bảng 8-4: Bảng tính thủy lực hệ thống chữa cháy khu vực tầng 2

Đường kính
Ống hút Ф150
Ống Ф150
Ống Ф100
Ống Ф50
Ống Ф40
Ống Ф32
Ống Ф25

Tổn thất áp
Lưu lượng Tổn thất áp
Chiều dài tính Sức cản đơn
lực dọc
tính tốn (Q- lực do ma sát/
tốn L(m)
vị A

đường ống
l/s)
1 m dài i
(H – mcn)
8
0,00003395
113
0,43
3,44
98,29
0,00003395
56,5
0,11
10,81
61,6
0,0002674
56,5
0,85
52,36
4,7
0,002993
2,5
0,02
0,09
1,7
0,04453
10,8
5,19
8,82
3,1

0,09386
7,2
4,87
15,10
3,1
0,4367
3,60
5,66
17,55
Tổng cộng - mcn
108,17

Tính H2: Tổn thấp áp lực qua các van H2 = A.Q2 (m) – theo TCVN 7336-2003
Đường kính van

Số lượng
van

Sức cản đơn vị
A

Lưu lượng
tính tốn

Tổn thất áp lực
dọc đường ống


DN150


4

0,000368
Tổng cộng

(Q-l/s)
56,5

(H – mcn)
4,70
4,70

Tính hc: hc = (H1 + H2) x 10% = (108,17+ 14,10) x 10% = 12,23 mcn.
Tính Htd: Áp lực cần thiết của lăng chữa cháy để tạo ra cột nước đặc ≥ 6m (Bảng
16 TCVN 4513 – 1988) l = 21 mcn.
Như vậy ta tính được:
HB = Hl + H2 + Hh+ hc + Htd + HD + Z
= 108,17 + 4,70 + 4 + 12,23 + 21 + 9,5 �159,60 mcn.


So sánh với lưu lượng và cột áp của phần tính thủy lực tại khu vực tầng hầm ta
chọn bơm có lưu lượng và cột áp có thơng số như sau:
Máy bơm chính (01 máy bơm chính và 01 máy bơm dự phòng động cơ điện):



Lưu lượng: Q = 113 (l/s) = 406 (m3/h)
Cột áp: H 160 (mcn)
Máy bơm bù áp áp lực động cơ điện:





Lưu lượng: Q (l/s) = 20,34 (m3/h)
Cột áp: H 160 (mcn)

1.3.3. Tính tốn cho khu vực căn hộ
Căn cứ vào cường độ phun cho từng khu vực và vị trí của từng khu vực theo thiết
kế kiến trúc cơng trình thì việc tính tốn thủy lực cho hệ thống được tính cho các vị trí
bất lợi nhất về lưu lượng và áp lực.
Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống sprinkler: Tầng căn hộ theo TCVN
7336-2003 chỉ thuộc nhóm A.1 có nguy cơ cháy thấp với cường độ phun là 0,08 (l/m2.s),
diện tích để tính toán lưu lượng nước là 120 m 2. Vậy ta có lưu lượng chữa cháy cho hệ
thống sprinkler là:
Q1 = 0,08 x 120 = 9,6 (l/s)
Lưu lượng nước tính tốn cho hệ thống chữa cháy vách tường: Theo TCVN
2622-1995 khu vực phần thân cần phải tính tốn với một đám cháy cần có hai họng nước
chữa cháy vách tường phun đến với lưu lượng mỗi họng là 2,5 l/s. Ta có lưu lượng chữa
cháy cho hệ thống chữa cháy vách tường là:
Q2 = 2,5 x 2 = 5,0 (l/s)
Vậy tổng lưu lượng nước chữa cháy cho khu vực tầng 4 là:
QSP+VT = Q1 + Q2 = 9,6 + 5,0 = 14,6 (l/s)
 Xác định lưu lượng vòi phun theo yêu cầu:
qV = Ib FV = 0,08 12 = 0,96 (l/s) = 57,6 (l/phút)
P=10 mcn=1bar
 Xác định hệ số dòng chảy K:
K= = = 57,6 (LPM/bar1/2 )
Chọn k = 5.6 (GPM/psi1/2 ) = 80.6 (LPM/bar1/2 )
-


Thông số kỹ thuật của đầu phun Sprinkler Viking model VK532 (K5.6)
 Loại quay xuống (pendent)
 Hệ số dòng chảy: K = 80,6 metric = 5.6 U.S


 Đường kính đầu nối: 15 mm
 Nhiệt độ tác động: 680C
 Cảm biến: Nhiệt
 Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar
 Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA
(Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo mục 8.8 TCVN
7336:2003 số mũi phun tối đa là 4 trên mỗi nhánh phân phối )

-

Thông số kỹ thuật của đầu phun Sprinkler Viking model VK532 (K5.6)
 Loại nằm ngang (sidewall)
 Hệ số dòng chảy: K = 80,6 metric = 5.6 U.S
 Đường kính đầu nối: 15 mm
 Nhiệt độ tác động: 680C
 Cảm biến: Nhiệt


 Áp lực làm việc lớn nhất: 12 bar
 Tiêu chuẩn: UL, FM, NFPA
(Các prinkler lựa chọn có đường kính lỗ phun >12mm nên theo mục 8.8 TCVN
7336:2003 số mũi phun tối đa là 4 trên mỗi nhánh phân phối )

 Tính tốn cột áp
HB = Hl + H2 + Hh+ hc+ Htd + HD + Z

Trong đó:


Hl: Tổn thất cột áp trong mạng đường ống (mcn)



H2: Tổn thất cột áp van trong mạng đường ống (mcn)



Hh: Tổn thất cột áp trong ống hút mcn Hh = 4 (mcn)



hc: Tổn thất áp lực cục bộ hc = (H1 + H2) x 10% (mcn)



Htd: Cột áp tự do của họng nước chữa cháy (mcn)



HD: áp suất dư trong đường ống để hệ thống sprinkler hoạt động (theo TCVN
7336:2003 là 5:100 mcn), ở đây chọn HD = 5 (mcn)



Z: Độ cao chênh lệch giữa họng nước chữa cháy cao nhất, xa nhất với mức
nước trong bể dự trữ: Z = 9 mcn tính cho tầng hầm 1.


Tính Hl: Tổn thấp áp lực dọc đường ống Hd = i.L (m)-theo TCVN 4513-1988.
Trong đó:


i là tổn thất áp lực bên trong đường ống trên một mét dài i=A.q2.



A là sức cản đơn vị phụ thuộc vào đường ống cấp nước.



q là lưu lượng nước tính tốn (l/s).


Hình 8-3: Sơ đồ khơng gian hệ thống chữa cháy tầng 12

Bảng 8-5: Bảng tính thủy lực hệ thống chữa cháy khu vực tầng 12

Đường kính
Ống hút Ф100
Ống Ф100
Ống Ф80
Ống Ф50
Ống Ф40
Ống Ф32
Ống Ф25

Tổn thất áp

Lưu lượng Tổn thất áp
Chiều dài tính Sức cản đơn
lực dọc
tính tốn (Q- lực do ma sát/
toán L(m)
vị A
đường ống
l/s)
1 m dài i
(H – mcn)
3
0,0002674
14,6
0,06
0,18
12
0,0002674
7,3
0,01
0,12
33,73
0,001168
7,3
0,06
2,02
2,45
0,002993
2,5
0,02
0,049

1,17
0,04453
2,88
0,37
0,43
3,67
0,09386
1,92
0,35
1,28
5,56
0,4367
0,96
0,40
2,24
Tổng cộng - mcn
6,32

Tính H2: Tổn thấp áp lực qua các van H2 = A.Q2 (m) – theo TCVN 7336-2003
Đường kính van
DN100

Số lượng
van
4

Sức cản đơn vị
A

0,00302

Tổng cộng

Lưu lượng
tính tốn
(Q-l/s)
7,3

Tổn thất áp lực
dọc đường ống
(H – mcn)
0,64
0,64


Tính hc: hc = (H1 + H2) x 10% = (6,32+ 0,64) x 10% = 0,70 mcn.
Tính Htd: Áp lực cần thiết của lăng chữa cháy để tạo ra cột nước đặc ≥ 6m (Bảng
16 TCVN 4513 – 1988) l = 21 mcn.
Như vậy ta tính được:
HB = Hl + H2 + Hh+ hc + Htd + HD + Z
= 6,32 + 0,64 + 4 + 0,70 + 21 + 9 �41,66 m
Chọn máy bơm như sau:
Máy bơm chính (01 máy bơm chính và 01 máy bơm dự phịng động cơ điện):



Lưu lượng: Q = 14,6 (l/s) = 52,56 (m3/h)
Cột áp: H 42 (mcn)
Máy bơm bù áp áp lực động cơ điện:





Lưu lượng: Q (l/s) = 2,63 (m3/h)
Cột áp: H 42 (mcn)


1.4. Tính tốn bể nước dự trữ cho đám cháy
Bảng 8-6: Tổng kết tính tốn dung tích bể nước cho cơng trình.
Tính
tốn

Diễn giải
STT

Mơ tả

1

Hầm

2

TTTM

3

Căn hộ

Nguy cơ cháy trung
bình nhóm II

Nguy cơ cháy trung
bình nhóm III
Nguy cơ cháy thấp

Diện tích tích lưu
Cường độ
2
lượng nước (m )
phun (l/s.m2)
A. Đầu phun Sprinkler

Thời gian Dung tích
chữa cháy chữa cháy

Ghi chú

3

(l/s)

(h)

(m )

240

0,24

57,6


1

207,36

360

0,3

108

1

388,8

120

0,08

9,6

0,5

17,28

Bảng 2. TCVN
7336 - 2003
Bảng 2. TCVN
7336 - 2003
Bảng 2. TCVN
7336 - 2003


B. Họng nước vách tường
1

Hầm

Gara hầm

2 họng

5 (l/s.họng)

10

3

108

1

Tầng
nổi

Nhà cao tầng

2 họng

2,5 (l/s.họng)

5


3

54

Mục 5.4 QCVN
08 - 2009
Bảng 14TCVN
2622 - 1995

C. Chữa cháy ngoài nhà
1
1

Hầm
Tầng
hầm

Gara hầm
Đầu phun Sprinkler
và họng chữa cháy
vách tường từ tầng
hầm

Tính cho 1 đám cháy

20

Đã có trụ chữa cháy thành phố ở sát cơng
trình (chi tiết thể hiện trên bản vẽ )


D. Bể chữa cháy
Vị trí đám cháy
Sprinkler
57,6
phát sinh
x
Họng nước
10
vách tường
Tổng dung tích khối tầng hầm

207,36
108
315,36

x


Diễn giải
STT

Mơ tả

TTTM

2

Căn hộ


Diện tích tích lưu
lượng nước (m2)

Cường độ
phun (l/s.m2)

Tính
tốn
(l/s)

Thời gian Dung tích
chữa cháy chữa cháy
(h)

Sprinkler
108
X
Vị trí đám cháy
Họng nước
5
phát sinh
vách tường
Tổng dung tích khối tầng
TTTM
Tổng dung tích bể đặt tại tầng hầm
Sprinkler
9,6
Đầu phun Sprinkler
x
và họng chữa cháy

Vị trí đám cháy
Họng nước
5
vách tường tầng KS
phát sinh
vách tường
và CH
Tổng dung tích khối tầng TTTM
Tổng dung tích bể đặt trên tầng mái
Đầu phun Sprinkler
và họng chữa cháy
vách tường từ tầng
TTTM

Ghi chú

(m3)
388,8
54

x

442,8
442,8
17,28

x

54


x

71,28
71,28

x


1.5. Hệ thống chữa cháy khí FM200
Các khu vực được bảo vệ bằng hệ thống chữa cháy khí FM200:
-

Phịng máy phát điện
Phòng kỹ thuật điện
Phòng ban quản lý
Phòng kỹ thuật bơm sinh hoạt
Phòng kỹ thuật bơm chữa cháy
Phòng kỹ thuật Chiller
Tiêu chuẩn áp dụng:
TCVN 7161-2009: Hệ thống chữa cháy bằng khí – Tính chất vật lý và thiết kế hệ

thống
NFPA 2001: Tiêu chuẩn chữa cháy bằng khí sạch
Cơng thức tính toán:
� c �V
m�


100  c � S



S = 0,1269 + 0,000513*T
-

m: Khối lượng khí HFC-227ea(kg)
c: Nồng độ phần trăm, đó là nồng độ thể tích của HFC-227ea trong khơng khí ở

-

nhiệt độ chỉ định
V: Là thể tích nguy hiểm thực, đó là thể tích bao kín trừ đi kết cấu cố định mà chất

-

chữa cháy không thấm qua
S: Là thể tích riêng, thể tích hơi quá nhiệt HFC-227ea
T: Là nhiệt độ thiết kế trong vùng nguy hiểm
Dựa vào Bảng 3 của TCVN 7161-9-2002 – Lượng chất chữa cháy toàn bộ
HFC227-ea là để chọn ra hệ số áp dụng (kg/m3) cho từng trường hợp. Cơ sở để lựa
chọn nồng độ thiết kế và nhiệt độ : thường chọn tại nhiệt độ 20 oC phù hợp với
nhiệt độ khi nạp sạc khí FM200
Vì vậy, khối lượng khí cần sử dụng:


Bảng 8-7: Khối lượng khơng khí tính tốn
STT

Tên Phịng

Diện tích

phịng

Chiều cao

Thể tích
phịng

Nhiệt độ
phịng

Nồng độ
thiết kế

Thể
tích
riêng

Khối
lượng
(Kg)

Khối
lượng
chọn

Tổ hợp
bình
FM200

Nồng độ

theo khối
lượng chọn

7,45

7,46

1

Máy phát điện

26,45

4,5

119,03

20

7

0,137

65,40

70

1 bình 67L
nạp 70kg
khí FM200


2

Kỹ thuật điện

24,53

4,5

110,39

20

7

0,137

60,64

65

1 bình 67L
nạp 65kg
khí FM200

3

Phòng ban quản lý

52,54


4,5

236,43

20

7

0,137

129,90

130

4

Phòng bơm sinh thoạt

19,80

4,5

89,10

20

7

0,137


48,95

50

5

Phòng bơm chữa cháy

16,29

4,5

73,31

20

7

0,137

40,28

45

6

Phòng kỹ thuật
Chiller


155,68

4,5

700,56

20

7

0,137

384,90

390

2 bình 67L
Mỗi bình
nạp 65kg
khí FM200
1 bình 67L
nạp 50kg
khí FM200
1 bình 40L
nạp 46kg
khí FM200
3 bình 120L
mỗi bình
nạp 130kg
khí FM200


7,01

7,14

7,76

7,09


Bảng 8-8: Bảng xác định đầu phun và kích thước đường ống dựa vào lượng khí xả
Lượng xả phun trong
10s
(kg)
25 bar 42 bar 50 bar
17
25
30
28
40
50
42
60
75
66
95
110
100
140
200

150
200
260
250
300
400
420
600
750
630
900
1300

Kích thước ống
ISO
DN15
DN20
DN25
DN32
DN40
DN50
DN65
DN80
DN10
0

ANSI
1/2”
3/4"
1”

1 1/4”
1 1/2”
2”
2 1/2”
3”
4”

Kích thước đầu
phun đối với hệ 4250 bar
FM-200 NOVEC
25
25

Kích thước đầu
phun đối với hệ 25
bar
FM-200 NOVEC
15
15

60

60

40

40

140


140
216

100

100
150

Bảng 8-9: Lựa chọn kích thước bình
Dung tích bình
(lít)

Áp suất bình

5
13
26
40
67
75
100
120
240

42 bar
42 bar
42 bar
42 bar
42 bar
42 bar

42 bar
42 bar
42 bar

NAFS 227 Extingguishing Systems
Khối lượng khí (kg)
Mã hàng
Min
Max
SH70027410
2,5
5,5
SH70027409
6,5
15,5
SH70027408
13,0
30,5
SH70027407
19,5
46,0
SH70027406
32,5
77,0
SH70027405
36,5
86,0
SH70027404
48,5
115,0

SH70027403
58,0
138,0
SH70027415
115,5
268,5



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×