Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường võ cường TP bắc ninh

Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

THUYẾT MINH THIẾT KẾ KỸ
THUẬT HỆ THỐNG PCCC
I. DANH MỤC TCVN, QCVN SỬ DỤNG:
- Luật phòng cháy chữa cháy đã được Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ
nghĩa Việt Nam khóa X, kỳ họp thứ 9 thông qua ngày 29 tháng 6 năm 2001.
- Nghị định số 35/2003/NĐ-CP ngày 04 tháng 04 năm 2003 của Chính phủ
về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của luật Phòng cháy chữa cháy.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3254-1989: An toàn cháy - Yêu cầu chung.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4878: 1989 (ISO3941: 1997) Nhóm T phân
loại cháy.
- Tiêu chuẩn Việt Nam 3890: 2009 Phương tiện phịng cháy và chữa cháy
cho nhà và cơng trình - Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5738-2001: Hệ thống báo cháy tự động Yêu cầu kỹ thuật.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2622-1995: Phịng cháy chữa cháy cho nhà
và cơng trình - Yêu cầu thiết kế.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7435-1: 2004 - ISO 11602-1: 2000 Phịng
cháy chữa cháy - Bình chữa cháy xách tay và xe đẩy phần 1: Lựa chọn và bố trí.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7336: 2003 Phòng cháy chữa cháy hệ thống
Sprinkler tự động - Yêu cầu thiết kế và lắp đặt.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6379: 1998 Thiết bị chữa cháy - Trụ nước
chữa cháy - Yêu cầu kỹ thuật.
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4513-1998 Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn
thiết kế.
1


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 06/2010 - BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về an toàn cháy cho nhà và cơng trình.
- Tham khảo một số tiêu chuẩn nước ngoài như: Tiêu chuẩn NFPA, tiêu
chuẩn BS, tiêu chuẩn JIS, tiêu chuẩn AS …

2


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

I. HỆ THỐNG PCCC:
1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống phịng cháy chữa cháy cho cơng
trình.
- Hệ thống phịng cháy chữa cháy cho cơng trình được thiết kế dựa trên tiêu
chuẩn Việt Nam và tham khảo tiêu chuẩn của một số quốc gia phát triển cùng
các tổ chức quốc tế. Đơn vị thiết kế thảm khảo nhu cầu của chủ đầu tư, khả năng
cung cấp các phương tiện kỹ thuật của các hãng tiên tiến và tài liệu kỹ thuật của
các thiết bị nói trên. Trên cơ sở đó, hệ thống Phịng cháy chữa cháy cho cơng
trình sẽ đáp ứng các u cầu của tiêu chuẩn Việt Nam và cao hơn, tính chất hiện
đại, có tính đến khả năng mở rộng cho của cơng trình trong tương lai.
- Hệ thống phịng cháy chữa cháy trong cơng trình bao gồm những thành
phần cơ bản sau:
+

Hệ thống báo cháy tự động.

+

Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler kết hợp với họng nước chữa

cháy ngoài nhà và trong nhà.
+

Trang bị các bình chữa cháy tại chỗ cho cơng trình.

2. Nguyên nhân gây cháy và giải pháp PCCC:
2.1 Nguyên nhân gây cháy.
- Trong cơng trình có tồn tại rất nhiều các vật liệu có thể cháy được như:
xăng dầu của các phương tiện giao thông (ô tô, xe máy), của các máy móc trong
tịa nhà (máy phát điện …) các chất cháy từ vật dụng, bàn ghế, quần áo …Các
chất cháy trên khi gặp nguồn nhiệt đủ lớn thì có thể gây ra cháy. Nguồn nhiệt ở
đây có thể do các nguyên nhân khác nhau tạo ra như từ hệ thống điện, do tàn
thuốc lá… Khi cháy, các vật liệu cháy trong tịa nhà có thể làm cho đám cháy
phát triển rất nhanh sang khu vực lân cận. Vì đây là cơng trình có quy mơ vừa,
tập chung nhiều người và tài sản nên việc phòng cháy chữa cháy cần phải đặc

3


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

biệt hiện đại để dập tắt nhanh chóng đám cháy, nếu khơng thì mức thiệt hại về
người và tải sản do đám cháy gây ra là rất lớn.
2.2 Giải pháp phịng cháy chữa cháy cho cơng trình.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải phát hiện nhanh đám cháy khi nó
mới xuất hiện và chưa phát triển thành đám cháy lớn.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải có khả năng chữa cháy cho tất cả

các vị trí trong cơng trình, có khả năng hoạt động tốt ngay cả khi đám cháy đã
phát triển thành đám cháy lớn.
- Thời gian chữa cháy phải đủ lớn, ít nhất là bằng thời gian quy định trong
tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.
- Hệ thống phải có tính chất tự động hoặc bán tự động, sử dụng phải đơn
giản. dễ bảo quản, bảo dưỡng.
3.2.1 Hệ thống báo cháy tự động.
- Tủ trung tâm báo cháy tự động loại 20 kênh được đặt ở phòng bảo vệ ở
tầng hầm của mỗi tòa nhà . Các đầu báo cháy khói quang địa chỉ được lắp đặt ở
hầu hết các vị trí, các phịng sinh hoạt chung, hành lang trong tòa nhà. Các đầu
báo cháy nhiệt gia tăng được trang bị trong khu vực căn hộ.
- Các vị trí hộp tổ hợp chng, đèn, nút ấn báo cháy được lắp đặt ở hành
lang gần cửa ra vào, gần với vị trí cầu thang bộ của cơng trình.
3.2.2 Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler và hệ thống trụ nước chữa
cháy trong nhà, ngoài nhà.
- Hệ thống Sprinkler được lắp đặt ở tất cả các tầng của cơng trình.
- Hệ thống chữa cháy bằng nước vách tường được thiết kế trong tòa nhà
theo TCVN 2622-1995 đảm bảo mỗi vị trí bên trong cơng trình có đồng thời
1họng nước chữa cháy phun tới. Cuộn vòi dùng cho hệ thống chữa cháy vách
tường là cuộn vòi theo TCVN có đường kính D50mm và chiều dài 20m.

4


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

- Trụ cấp nước chữa cháy ngoài nhà 2 cửa D65 được đặt ở cạnh của cơng
trình cung cấp khả năng chữa cháy ở bên ngoài của cơng trình.
- Trạm bơm chữa cháy được đặt tại tầng hầm ở bên trong của cơng trình là

nguồn cung cấp nước cho toàn bộ hệ thống. Ngoài ra, đối với cả 2 hệ thống chữa
cháy tự động Sprinkler và chữa cháy vách tường cịn được thiết kế trụ chữa cháy
ngồi nhà để chữa chữa cháy cho toàn bộ khu vực bên ngồi của tịa nhà nhằm
ngăn cháy lan sang các khu vực lân cận.
3.2.3 Trang bị các bình chữa cháy.
- Các bình chữa cháy xách tay được trang bị trong cơng trình tại các vị trí
hộp cứu hỏa. chúng được đặt tích hợp chung với họng nước chữa cháy vách
tường để tạo thành hộp cứu hỏa. Mỗi vị trí hộp cứu hỏa như trên sẽ được trang
bị bao gồm 02 bình chữa cháy bằng bột tổng hợp MFZ4 ABC và 1 bình chữa
cháy bằng khí CO2 loại 3kg.
- Ngồi ra có một số vị trí cịn được bổ sung thêm các bình chữa cháy xách
tay bên ngồi hộp.
3. Cấu trúc cụ thể của hệ thống PCCC:
3.1. Cấu trúc của hệ thống báo cháy tự động.
3.1.1 Trung tâm báo cháy tự động20 kênh.
- Trung tâm báo cháy được thiết kế đặt ở phịng trực bảo vệ ở tầng hầm của
mỗi tồi nhà nơi có người thường trực liên tục 24/24h.
- Trung tâm báo cháy tự động gồm có 2 nguồn 1 nguồn chính là nguồn điện
xoay chiều 220V và 1 nguồn dự phịng bằng ắc quy. Nguồn dự phịng này có thể
sử dụng trong 24h và chờ báo động trong vòng 30 phút.
3.1.2 Đầu báo cháy khói quang.
- Các đầu báo khói quang địa chỉ được lắp đặt ở hầu hết tất cả các phịng,
các khu vực trong cơng trình. Các đầu báo khói quang được lắp đặt ở trên trần

5


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

của cơng trình. Khoảng cách giữa các đầu báo được tính tốn đảm bảo mật độ
cao hơn trong TCVN 5738-2001.
- Khi có cháy xảy ra, lượng khói do đám cháy tạo nên sẽ được các đầu báo
cháy khói quang nhận biết và truyền tín hiệu về tủ trung tâm báo cháy.
3.1.3 Đầu báo cháy nhiệt gia tăng.
- Các đầu báo cháy nhiệt địa chỉ được lắp đặt tại khu vực tầng căn hộ. Khi
có cháy xảy ra đầu báo cháy nhiệt gia tăng sẽ phát hiện thấy nhiệt độ gia tăng
một cách nhanh chóng, từ đó có tín hiệu báo cháy về tủ trung tâm báo cháy.
Khoảng cách của đầu báo cháy nhiệt gia tăng được bố trí theo đúng TCVN 5738
– 2001.
3.1.4 Hộp tổ hợp báo cháy.
- Các hộp tổ hợp báo cháy bao gồm 3 thành phần chính như sau: Chng
báo cháy, nút ấn báo cháy, đèn báo cháy.
- Các hộp tổ hợp báo cháy được thiết kế lắp đặt ở rất nhiều vị trí trong cơng
trình bao gồm chủ yếu là những vị trí quan trọng về giao thông, thuận tiện cho
người sử dụng và có vị trí dễ tiếp cận.
a. Chng báo cháy.
- Chuông báo cháy được lắp ẩn bên trong hộp tổ hợp, vỏ hộp có lỗ để cho
âm thanh thốt ra. Chuông báo cháy là loại chuông mô tơ, hoạt động trên điện
áp 24V DC.
b. Nút ấn báo cháy.
- Nút ấn báo cháy được lắp đặt trong hộp tổ hợp, phần mặt nút ấn hở ra bên
ngoài để người dùng tiếp cận dễ dàng.
c. Đèn báo cháy.
- Đèn báo cháy là loại đèn LED được lắp cùng hộp tổ hợp với chuông và
nút ấn báo cháy. Đèn này sẽ sáng cùng với chng báo cháy khi có báo động
xảy ra.
6

Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

3.1.5 Dây dẫn tín hiệu và ống ghen bảo vệ.
- Dây dẫn tín hiệu và dây cấp nguồn là các dây dẫn bọc PVC cách điện
chống cháy chống nhiễu có tiết diện lõi dây là 0,75mm2.
- Các đoạn ống ghen PVC là loại ghen có đường kính ít nhất phải đạt 16
mm2. Các đoạn ghen cố định trên trần thì đi bằng ghen cứng. Các đoạn thả thì đi
ghen mềm cho tiện điều chỉnh vị trí đầu báo cháy dưới trần. Ở đây ta chọn loại
ống ghen sử dụng cho cơng trình có đường kính D16.
3.2 Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler và hệ thống chữa cháy vách
tường.
3.2.1 Máy bơm chữa cháy chính động cơ điện.
- Máy bơm chữa cháy chính được đặt ở trạm bơm chữa cháy ở tầng hầm
của tòa nhà.
- Máy bơm được tính tốn đủ năng lực phục vụ cấp nước chữa cháy cho
cácvị trí và trường hợp cháy bất lợi nhất trong cơng trình.
3.2.2 Máy bơm chữa cháy dự phịng động cơ diesel.
- Máy có thơng số kỹ thuật và năng lực tương đương với máy bơm chữa
cháy chính động cơ điện. Máy này dùng để chạy dự phòng trong trường hợp
máy bơm chính khơng vận hành được.
3.2.3 Máy bơm bù áp lực động cơ điện.
- Máy bơm này có cơng suất nhỏ, vì nó chỉ có vai trị giúp hệ thống duy trì
áp suất trong phạm vi cho phép. Nếu khơng có máy bơm này thì mỗi khi áp suất
trong đường ống ra khỏi phạm vi cho phép thì máy bơm chính sẽ phải làm việc,
điều này khơng tốt cho hệ thống.
3.2.4 Tủ điện điều khiển các máy bơm.
- Tủ điều khiển được tích hợp để điều khiển cả 3 máy bơm trong 1 tủ duy
nhất.

7


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

- Tủ điều khiển có cơng tắc chuyển chế độ điều khiển tự động hoặc bằng
tay cho từng máy riêng biệt.
- Nguồn điện cấp cho máy bơm chữa cháy phải là nguồn điện ưu tiên, được
cấp từ 02 nguồn điện riêng biệt (nguồn điện lưới và nguồn điện dự phòng – máy
phát điện ), được đi theo lộ riêng và được đấu nối trước tủ điện tổng.
3.3. Trang bị các bình chữa cháy tại chỗ trong cơng trình.
3.3.1 Bình chữa cháy xách tay bằng bột tổng hợp ABC loại 4 kg.
- Các bình chữa cháy loại này được lắp đặt trong các hộp cứu hỏa cùng với
họng nước chữa cháy vách tường, mỗi hộp có 2 bình này để bên trong.
3.3.2 Bình chữa cháy xách taybằng khí CO2 loại 3kg.
- Mỗi hộp cứu hỏa như trên đều có trang bị 1 bình chữa cháy bằng khí
CO2.
3.3.3 Bình chữa cháy xe đẩy bằng bột tổng hợp CO2 loại 35 kg.
- Các bình chữa cháy loại này được trang bị ở những khơng gian lớn và có
độ nguy hiểm cao hơn. Do đó, các bình này được lắp đặt ở những vị trí dễ quan
sát và được phân bố đều ở tầng trệt.
4. Tính tốn các thơng số kỹ thuật chính của một số hệ thống:
4.1. Tính tốn thơng số kỹ thuật của các máy bơm.
4.1.1 Tính tốn lưu lượng của máy bơm.
Hệ thống chữa cháy bằng nước gồm có 3 dạng hệ thống tích hợp trong 1
trạm bơm, đường ống duy nhất gồm: Trụ nước chữa cháy ngoài nhà, họng nước
chữa cháy trong nhà và các đầu phun chữa cháy tự động sprinkler.
Theo TCVN 2622-1995 thì đối với cơng trình này u cầu lưu lượng của hệ
thống chữa cháy ngoài nhà là 15 l/s, hệ thống chữa cháy bằng họng nước trong

nhà yêu cầu lưu lượng là: 2.5 l/s.

8


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

Hệ thống chữa cháy sprinkler áp dụng tiêu chuẩn TCVN 7336-2003 thì
cơng trình có 2 loại cơng năng chính đó là: tầng bán hầm dùng làm gara, các
tầng trên là trung tâm thương mại và căn hộ. Đối chiếu với phụ lục của TCVN
7336 - 2003 thì gara thuộc nhóm có nguy cơ cháy nhóm II trung bình, theo đó
diện tích giả định u cầu là 240 m2. cường độ phun yêu cầu là 0,24 l/s.m2. Như
vậy lưu lượng của hệ thống sprinkler yêu cầu là: 240 x 0,24 = 57,6 l/s.
Khu căn hộ thuộc nhóm nguy cơ cháy trung bình nhóm 1. Lưu lượng của
hệ thống sprinkler yêu cầu là: 120 x 0,08 = 9,6 l/s
Vậy tổng cộng lưu lượng của hệ thống máy bơm chữa cháy là:
Q = 5 + 15 + 57,6+ 9,6 = 87,2 l/s.
4.1.2 Tính tốn thơng số kỹ thuật của các máy bơm.
- Máy bơm được tính tốn chữa cháy cho 2 trường hợp có vị trí bất lợi
nhất.
+ Trường hợp 1: Máy bơm chữa cháy cho khu vực tầng hầm.
- Đây là cơng trình đa chức năng, mà mỗi chức năng lại có một u cầu về
phịng cháy chữa cháy riêng nên việc tính tốn lưu lượng nước dùng cho phòng
cháy chữa cháy cũng sẽ được phân thành các khu vực khác nhau.
- Tầng hầm được sử dụng làm gara. Theo TCVN 7336-2003 thì gara thuộc
nhóm 2, cơ sở có nguy cơ cháy trung bình. Tra bảng trong tiêu chuẩn thì cường
độ phun là 0,24 l/s.m2. diện tích tính tốn giả định là 240 m2. Như vậy lưu
lượng cần tính tốn là 57,6 l/s.
Vậy lưu lượng nước cần tính tốn cho khu vực tầng bán hầm là: Q = 57,6l/s

* Tính tốn áp lực của máy bơm
Áp dụng cơng thức Hcc1 = H1 + HTT + HD1 (1)
Trong đó:

Hcc1: Chiều cao cột áp cần thiết của máy bơm chữa cháy

H1: Chiều cao hình học của họng nước so với máy bơm chữa cháy.
9


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

HTT: Tổn thất cột áp trên đường ống chính ( từ máy bơm tới điểm
bắt đầu của đường ống vào tầng 1 )
HD1: Áp suất dư tại đầu phun sprinkler và tại đầu lăng phun.So sánh
và chọn giá trị lớn hơn để tính tốn.


Chiều cao hình học cần tính tốn là cho khu vực bất lợi nhất là tầng

kỹ thuật có chiều cao so với máy bơm là : 3 m.


Tính tốn HD1

- Áp suất dư tại điểm này phải đảm bảo đủ áp lực cho hệ thống Sprinkler và
hệ thống chữa cháy vách tường hoạt động đủ theo TCVN.
+ Tính tốn áp lực để đảm bảo hoạt động cho hệ thống Sprinkler.
- Căn cứ vào bản vẽ thiết kế, ở tầng hầm có 27 đầu phun Sprinkler trong 1

khoang diện tích giả định là 240 m2. Vậy lưu lượng của mỗi đầu phun Sprinkler
là: QSpr =

57.6
= 2,147l/s
27

- Theo TCVN 7336 – 2003 mục 10.5 chi phí nước tính tốn đi qua
Sprinkler phải theo cơng thức sau:
QSpr = K H
Trong đó: QSpr là chi phí nước tính tốn đi qua Sprinkler, l/s
K là hệ số chi phí nước qua Sprinkler lấy theo bảng 5 ( TCVN 7336 –
2003 ). Chọn đầu phun có đường kính trong lỗ là 12mm. Tra bảng 5 thì có K =
0,448.
H là áp suất tự do trước Sprinkler, m cột nước.
2
2,14 2
 H = Q2 =
= 22,81 m
0,448 2
K

- Tính tốn áp suất dư tại đầu lăng phun nước.

10


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

Tra bảng của TCVN 4513-1998 thì áp suất để đảm bảo chiều cao tia nước
đặc phun ra khỏi đầu lăng là 21m.
So sánh 2 phương án trên thì phải chọn áp suất dư là: 23m.
Tính tốn tổn thất cột áp.
Một nhánh ống điển hình sẽ bao gồm 3 đầu phun. Đầu phun ngoài cùng lắp
trên đường ống D25. Đầu phun thứ 2 lắp trên đường ống D32. Đầu phun thứ 3
lắp trên đường ống D40.
Giả sử cả 3 đầu phun đều phun nước với lưu lượng bằng nhau và bằng 2,13
l/s. Như vậy đoạn
Đoạn ống D40 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 3 x 1,07 = 3,21 l/s
Đoạn ống D32 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 2 x 1,07 = 2,14 l/s.
Đđoạn ống D25 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 1 x 1,07 = 1,07 l/s.
Tổn thất cột áp trong đoạn ống được tính theo mục 10.5 của TCVN 73362003. theo đó:
H = Q2/BT
Trong đó.
H là tổn thất cột áp của đoạn ống đang tính (m)
Q là lưu lượng nước chảy qua ống (l/s)
BT là đặc tính của đường ống (m5/s2) và được tính theo cơng thức:
BT = KT/l
Trong đó:
KT là giá trị tùy chọn theo đường kính ống trong bảng 6 của TCVN 73362003
L là chiều dài đọan ống cần tính.
Tra bảng 6 thì có với ống:
D40, KT = 13,97
11


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

D32, KT = 3,437
D25, KT = 0,751
Căn cứ vào các cơng thức trên, ta có bảng tính giá trị tổn thất áp lực của 1 nhánh ống điển hình như sau:

Đường

lưu

Chiều dài

kính ống

Kt

ống (l)

(mm)

Bt

lượng
(l/s)

tổn thât cột
áp (m)

D25

3,25

0,75

0.230769

2,13

19.6599

D32

3

3,44

1.058462

4,26

17.14526

D40

1,5

13,97

7.982857

6,39

5.114973

Cộng

41,92

* Tính tốn tổn thất cột áp trên đường ống chính (có thể coi là từ máy bơm
vị trí đầu phun xa nhất (HTT). Theo bản vẽ thì chiều dài đoạn ống D150 này là
55m.
Theo TCVN 4513-1998 ta có.
HTT = HL + HCB.
Trong đó:

(2)

HL : Tổn thất cột áp theo chiều dài đường ống

HCB: Cột áp tổn hao cục bộ. theo TCVN 4513-1998 thì H CB =
10%HL.
Mà HL = L x Q2 x A (3)
Trong đó:

L: Chiều dài đường ống từ trạm bơm tới vị trí tính tốn.

Q: Lưu lượng nước trong đường ống.
A: Hệ số sức cản đường ống. Với ống D150 thì A = 0,00003395
Cũng theo TCVN 4513-1988 thì đối với đường ống chữa cháy nối mạch
vòng, cho phéo tính lưu lượng bằng 50% trên mỗi nhánh. Như vậy lưu lượng
của mỗi nhánh ống D150 là : 77,6/2=38,8 l/s
Từ (2) và (3) ta có:

HTT = L x Q2 x A x 1,1 = 55 x 38,82 x 0,00003395 x 1,1 = 3,0 m.
12


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

Áp dụng vào (1) ta có:
HCC = 3 + 23 + 41,92 + 3,0 = 71 mcn.
- Vậy, máy bơm chữa cháy cho trường hợp này phải có thơng số kỹ thuật
tối thiểu như sau :
HCC ≥ 71 m
Q ≥ (57,6+15+5) = 77,6 l/s.
Trường hợp 2: Máy bơm cho hệ thống chữa cháy Sprinkler ở tầng kỹ
thuật mái .
-

Các tầng trên sử dụng với công năng là văn phịng cơng sở. Theo TCVN

7336-2003 thì áp dụng vào dạng cơng trình là cơng sở thuộc cơ sở có nguy cơ
cháy thấp. Tra bảng trong tiêu chuẩn thì cường độ phun là 0,08 l/s.m2. diện tích
tính tốn giả định là 120 m2. Như vậy lưu lượng cần tính tốn là 9,6 l/s.
Vậy lưu lượng nước cần tính tốn cho khu vực tầng 12 là: Q = 9,6 l/s
* Tính tốn áp lực của máy bơm
Áp dụng cơng thức Hcc1 = H1 + HTT + HD1 (1)
Trong đó:

Hcc1: Chiều cao cột áp cần thiết của máy bơm chữa cháy

H1: Chiều cao hình học của họng nước so với máy bơm chữa cháy.

HTT: Tổn thất cột áp trên đường ống chính (từ máy bơm tới điểm
bắt đầu của đường ống vào tầng kỹ thuật)
HD1: Áp suất dư tại điểm bắt đầu của ống vào tầng kỹ thuật.


Chiều cao hình học cần tính tốn là cho khu vực bất lợi nhất là tầng

8 có chiều cao so với máy bơm là : 37,5 m.


Tính tốn HD1

- Áp suất dư tại điểm này phải đảm bảo đủ áp lực cho hệ thống Sprinkler và
hệ thống chữa cháy vách tường hoạt động đủ theo TCVN.
+ Tính tốn áp lực để đảm bảo hoạt động cho hệ thống Sprinkler.
13


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

- Căn cứ vào bản vẽ thiết kế, ở tầng kỹ thuật ta có 10 đầu phun Sprinkler ở
khoang lớn nhất (phòng sinh hoạt chung). Vậy lưu lượng của mỗi đầu phun
Sprinkler là: QSpr =

9,6
= 0,96l/s
10

- Theo TCVN 7336 – 2003 mục 10.5 chi phí nước tính tốn đi qua

Sprinkler phải theo cơng thức sau:
QSpr = K H
Trong đó: QSpr là chi phí nước tính tốn đi qua Sprinkler, l/s
K là hệ số chi phí nước qua Sprinkler lấy theo bảng 5 (TCVN 7336 –
2003). Chọn đầu phun có đường kính trong lỗ là 12mm. Tra bảng 5 thì có K =
0,448
H là áp suất tự do trước Sprinkler, m cột nước.
2
0,96 2
 H = Q2 =
= 4,6 m
0,448 2
K

Kết quả này thấp hơn giá trị áp lực tối thiểu yêu cầu trong bảng 5 của
TCVN 7336-2003. Vì vậy phải chọn giá trị áp suất tối thiểu là 5m.
Ở 1 nhánh ống trên hành lang, các đầu phun cách nhau 3m và giật cấp từ
D25 về D50 (từ cuối cùng giật cấp ngược về). Lưu lượng của mỗi đầu phun là
0,96 l/s. Giả sử khi có cháy, các đầu phun đều kích hoạt và có lưu lượng phun
như nhau. Như vậy ta sẽ có phép tính như sau:

Đoạn ống D25 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 1 x 0,96 = 0,96 l/s.
Đoạn ống D32 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 2 x 0,96 = 1,92 l/s.
Đoạn ống D40 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 3 x 0,96 = 2,88 l/s.
Đoạn ống D50 sẽ có lưu lượng nước chảy qua là 4 x 0,96 = 3,84 l/s.
Tổn thất cột áp trong đoạn ống được tính theo mục 10.5 của TCVN 73362003. theo đó:
14


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường

Võ Cường-TP. Bắc Ninh

H = Q2/BT
Trong đó.
H là tổn thất cột áp của đoạn ống đang tính (m)
Q là lưu lượng nước chảy qua ống (l/s)
BT là đặc tính của đường ống (m5/s2) và được tính theo cơng thức:
BT = KT/l
Trong đó:
KT là giá trị tùy chọn theo đường kính ống trong bảng 6 của TCVN 73362003
L là chiều dài đọan ống cần tính.
Tra bảng 6 thì có với ống
D25, KT = 0,751
D32, KT = 3,437
D40, KT = 13,97
D50, KT = 110
Căn cứ vào các cơng thức trên, ta có bảng tính giá trị tổn thất áp lực của 1
nhánh ống điển hình như sau:

Đường kính

Chiều dài

ống (mm)

ống (l)

Kt

Bt

lưu lượng tổn thât cột
(l/s)

áp (m)

0.
D25

3

75

0.250333

0.96

3.6864

1.145667

1.92

3.214884

4.656667

2.88

1.781188

3.
D32

3

44
13

D40

3

.97

15


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

11
D50

1.5

0

4.656667

2.84

Cộng

0.201076
8,88

+ Đoạn ống từ hố kỹ thuật tới ống lớn ở hành lang (đoạn D80) có chiều dài
nhỏ nên tổn thất áp lực không đáng kể coi nó bằng 0.
Như vậy áp lực tại điểm bắt đầu của ống vào tầng hầm để đảm bảo cho hệ
thống Sprinkler hoạt động là: HD1 = htt + H = 8,88 + 5 = 13,88.m
* Tính tốn tổn thất cột áp trên đường ống chính ( có thể coi là từ máy bơm
vị trí van khóa trên tầng kỹ thuật (HTT). Theo bản vẽ thì chiều dài đoạn ống
D150 này là 55m.
Theo TCVN 4513-1998 ta có.
HTT = HL + HCB.
Trong đó:

(2)

HL : Tổn thất cột áp theo chiều dài đường ống

HCB: Cột áp tổn hao cục bộ. theo TCVN 4513-1998 thì H CB =
10%HL.
Mà HL = L x Q2 x A (3)
Trong đó:

L: Chiều dài đường ống từ trạm bơm tới vị trí tính tốn.

Q: Lưu lượng nước trong đường ống.

A: Hệ số sức cản đường ống. Với ống D100 thì A = 0,000267
Từ (2) và (3) ta có:
HTT = L x Q2 x A x 1,1 = 55 x 9,62 x 0,000267 x 1,1 = 1,5 m.
Áp dụng vào (1) ta có:
HCC = 37,5+ 13,88 + 1,5 = 52,88 mcn.
- Vậy, máy bơm chữa cháy Sprinkler cho trường hợp chữa cháy ở tầng kỹ
thuật mái phải có thơng số kỹ thuật tối thiểu như sau :
16


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

HCC ≥ 52,88 mcn = 53 m.
Q ≥ 9,6 l/s.
So sánh 2 phương án. Chọn ra máy bơm phải có thơng số kỹ thuật như sau:
HCC ≥ 71 m
Q ≥ 77,6 l/s.
Ta chọn máy bơm : Q= 80 l/s, H=75mH20
- Máy bơm bù áp yêu cầu có cột áp cao hơn, lưu lượng bằng 5% so với máy
bơm chính, do đó chọn máy bơm bù áp có thông số kỹ thuật như sau:
H ≥ 90 mcn = 90 m.
Q ≥ 4 l/s.
4.2 Tính tốn bể nước dự trữ cho chữa cháy.
Trong cơng trình lưu lượng chữa cháy lớn nhất là ở khu vực tầng 1. Giả sử
khi có cháy ở tầng hầm thì cả 2 hệ thống phải hoạt động đồng thời.
- Hệ thống chữa cháy vách tường có yêu cầu chữa cháy trong 3 giờ. Lưu
lượng tổng của hệ thống là 20 l/s. Như vậy thể tích nước cần tính tốn là 20 x
3600 x 3 = 27000 l = 216 m3.
- Hệ thống chữa cháy Sprinkler, như tính tốn ở trên có lưu lượng là 57,6

l/s. Thời gian cần tính tốn là 1 giờ. Như vậy thể tích nước cần tính tốn là 57,6
x 3600 = 207 m3.
Vậy thể tích nước cần dự trữ để phục vụ cho chữa cháy là :
V = 216 + 207 = 423 m3.
- Theo TCVN 2622-1995 khi tính tốn bể dự trữ chữa cháy, cho phép trừ đi
phần nước bù vào trong thời gian chữa cháy là 3h. Giả sử đường ống cấp
vào bể là D100, vận tốc trung bình 1,5 m/s thì lượng nước bù cấp vào bể
trong 3 h là : 3,14 x 0.12 x 1.5 x 3600 x 3h /4 = 127 m3.
- Vậy thể tích yêu cầu thực tế là : 423 – 127 = 296 m3. Chọn bể 300 m3.
17


Thuyết minh thiết kế kỹ thuật thi công: Trung tâm DVTM kết hợp nhà ở cho người thu nhập thấp phường
Võ Cường-TP. Bắc Ninh

4.3Tính tốn bể nước dự trữ cho chữa cháy trên mái
- Theo TCVN 2622-1995 yêu cầu có bể nước chữa cháy dự trữ trên mái
trong thời gian 10 phút đầu khi bơm chữa cháy chữa họa động. Lưu lượng
tính tốn cho 1 đám cháy trong nhà và 1 đám cháy ngoài nhà : 2,5 + 15 =
17,5 l/s.
- Như vậy thể tích bể nước mái yêu cầu : 17,5 x 60 x 10 = 10,5 m3.

18