Sự Cần Thiết Của Hệ Thống Báo Cháy Trong Nhà Cao Tầng

Trong lịch sử loài người nói chung và trong các toà nhà cao tầng nói riêng, hoả hoạn đã gây nên những hậu quả khủng khiếp về tài sản cũng như sinh mạng. Nhiều vụ cháy nhà cao tầng ở châu Âu và Mỹ đã được cả thế giới biết đến. Sở dĩ có nhiều vụ cháy xảy ra là do những năm đầu thc kỷ này khi kỹ thuật xây dựng bắt đầu phát triển, người ta đã ít quan tâm đến vấn đề phòng và chống cháy cho nhà cao tầng, nơi mà khi vụ cháy xảy ra, rất ít cơ may cứu chữa nếu không có các biện pháp dự phòng từ trước.

Ngày nay, vấn đề phòng và chữa cháy là một trong những vấn đề được ưu tiên xem xét trước hết khi duyệt thiết kế cấp giấy phép xây dựng cũng như cho phép đưa vào sử dụng. Vì những lẽ đó, việc trang bị các kiến thức về hệ thống báo cháy cho các sinh viên cũng như các cán bộ công tác có liên quan là mục tiêu của bài viết này.

Các thiết bị báo cháy dùng cho nhà cao tầng và cách lắp đặt chúng

Thiết bị báo khói

Đây là loại thiết bị dùng để nhận biết có khói trong khu vực. Thiết bị này hoạt động dựa trên một trong hai nguyên tắc: ion hoá không khí và quang học.

Khi có khói, trong không khí sẽ xảy ra hiện tượng ion hoá làm thay đổi thành phần các điện tích. Sự thay đổi này được nhận biết bởi một cảm biến nằm trong thiết bị báo khói.

Loại thiết bị hoạt động dựa trên nguyên tắc quang học có các cảm biến ánh sáng (ánh sáng không nhìn thấy) và sẽ phát tín hiệu háo động khi ánh sáng bị khúc xạ qua khói. Thiết bị này được dùng phổ biến nhất trong nhà cao tầng.

Khi lắp đặt loại thiết bị này cần chú ý vị trí lắp đặt, tránh đặt ở nơi có nhiều bụi hay khói của máy móc, động cơ có thể gây báo động nhầm. Nên đặt ở sát trần hoặc mái nhà là nơi khói sẽ đọng lại nhiều nhất do đó dễ phát hiện.

Thiết bị báo nhiệt

Thiết bị cảm biến nhiệt độ này được sử dụng chủ yếu ở những nơi có nhiều khói như phòng đặt máy móc nên không thể lắp thiết bị báo khói hay những nơi có thể xảy ra sự cố về nhiệt độ. Cách lắp đặt chúng tương tự như thiết bị báo khói.

Thiết bị báo lửa

Thiết bị này hoạt động theo từng cặp thu-phát hoặc đơn lẻ cảm biến tín hiệu quang học. Loại hoạt động theo cặp được lắp đối diện nhau qua khu vực cần giám sát. Hiện nay có loại cho phép khoảng cách giữa hai phần thu-phát lên tới hàng trăm mét. Khi có lửa, tín hiệu quang học mà phần thu nhận được sẽ thay đổi, thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về tủ điều khiển trung tâm. Khi lắp đặt loại thiết bị này cần chú ý để không có các vật cản nằm giữa hai phần thu-phát. Hai phần này phải đặt ở khoảng cách tương ứng nhau như chỉ dẫn của nhà sản xuấtt.

Loại thiết bị báo lửa đơn lẻ hoạt động trên nguyên tắc cầm biến tín hiệu tia cực tím (UV) phát ra từ các đám cháy trong khi không tác động với ánh sáng từ các nguồn đèn chiếu sáng thông thường hay ánh sáng mặt trời.

Hộp đập kính

Đây là loại thiết bị báo động do con người điều khiển mà không phải tự động như các cám biến kể trên. Thực chất đây chỉ là tiếp điểm thường đóng hoặc thường mở, được bảo vệ bằng một miếng kính an toàn có thể dễ dàng bị vỡ khi có người ấn mạnh ngón tay vào nhưng không làm bị thương họ. Khi miếng kính bị vờ, tiếp điểm tác động gửi tín hiệu – báo cháy đến tủ điều khiển trung tâm.

Hộp này thường được gắn vừa tầm tay người, ở những nơi công cộng dễ nhìn thấy. Khi phát hiện hoả hoạn, người ta sẽ nhanh chóng đập vỡ miếng kính.

Việc sử dụng miếng kính để người ta phải đập vỡ khi muốn báo động nhằm tránh nhầm lẫn với các loại công tắc khác.

Chuông báo động

Chuông thường được gắn ở nơi công cộng để báo cho mọi người biết khi có hoả hoạn xảy ra. Chuông thường được báo động tự động từ tủ điều khiển trung tâm.

Tuy nhiên việc phát tín hiệu báo động tới chuông luôn được kiểm tra kỹ nhằm tránh gây tình trạng hỗn loạn khi báo động nhầm.

Các biển hiệu, đèn hiệu

Các biển hiệu dùng để hướng dẫn mọi người di tản khỏi nơi hoả hoạn. Thông thường chúng được lắp ở các hành lang, lối ra cầu thang thoát hiểm. Các biển này phải được chiếu sáng bằng nguồn điện ăcquy vì trong trường hợp sự cố, nguồn điện cấp cho toà nhà sẽ bị cắt. Đèn hiệu thường được nối với các thiết bị báo khói, nhiệt và được gắn bên ngoài các phòng kín, ít có người vào nên khi có hoả hoạn, người bên ngoài sẽ dễ dàng nhận thấy.

Công tắc dòng chảy

Ngoài các thiết bị kể trên, trong các nhà cao tầng thường có các hệ thống chữa cháy tự động bao gồm các vòi phun đặt phía trên trần nhà và luôn có sẵn nước với áp lực thích hợp.

Khi có hoả hoạn, nhiệt độ cao sẽ làm vỡ đầu bịt của vòi phun, nước sẽ tự động xả ra tạo dòng chảy trong ống. Người ta bố trí các công tắc dòng chảy trên các đường ống chính đưa tín hiệu về lủ báo cháy trung tâm để nhận biết khu vực xảy ra sự cố và phát tín hiệu báo động.

Kiểm tra, bảo dưỡng các thiết bị báo cháy

Các loại thiết bị cảm biến trên cần phải được kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên theo chỉ dẫn của nhà sản xuất và môi trường nơi lắp đặt.

Thiết bị cần được thổi sạch bụi bẩn, lau chùi sạch sẽ sau đó kiểm tra độ nhạy của cảm biến bằng việc đưa tín hiệu thử (tạo khói, nhiệt…). Khi thử cần chú ý báo trước cho mọi người trong khu vực có liên quan.

Hiện nay, các thiết bị báo cháy thường được đặt địa chỉ khi lắp đặt. Điều này giúp cho người giám sát hệ thống dễ dàng nhận biết khu vực xảy ra sự cố khi tủ điều khiển trung tâm phát tín hiệu báo động hay chỉ ra các hư hỏng trong hệ thống thông qua các địa chỉ này.

Các thiết bị máy móc hoạt động liên quan tới hệ thống báo cháy

Thang máy

Trong các toà nhà cao tầng thường có hệ thống thang máy. Trong trường hợp hoả hoạn xảy ra, các thang máy sẽ nhận tín hiệu từ hệ thống báo cháy, nhanh chóng chạy tự động tới tầng đã được định trước (thường là tầng mặt đất) mỏ rộng cửa và cắt mọi hoại động cho lới khi có tín hiệu an toàn trở lại.

Hệ thống thông gió

Hệ thống quạt thông gió trong nhà cao tầng làm nhiệm vụ cấp gió mới, điều hoà không khí và đẩy khói khỏi đường thoát hiểm lạo thuận lợi cho mọi người di tản trong trường hợp hoả hoạn. Trừ những quạt hoạt động trong trường hợp hoả hoạn, tất cả các quạt khác sẽ bị ngừng khẩn cấp thông qua các tín hiộu điều khiển từ tủ báo cháy trung tâm.

Hệ thống cửa chặn lửa

Để hạn chế sự lây lan của lửa qua các đường ống dẫn gió (thường được bố trí dày đặc trong các nhà cao tầng), người ta thiết kế các cửa chặn trên đường ống giữa các khu vực. Các cửa này thường được mở bằng môtơ điện và được đóng tự động bằng lò xo. Khi có hoả hoạn, nguồn điện cấp cho các cửa này sẽ tự động bị cắt, cửa sẽ đóng lại nhờ lực lò xo, cách ly các khu vực với nhau.

Các cửa ra vào điều khiển tự động

Nếu trong nhà có các cửa ra vào đóng mở tự động bằng chương trình hay cảm biến thì cần thiết phải đưa tín hiệu báo cháy từ tủ báo trung tâm vào hệ thống điều khiển của các cửa này do khi có hoả hoạn, mọi người thường rất hoảng hốt và khó thực hiện các thao tác để mở cửa.

Khi nhận được tín hiệu báo động, các cửa này sẽ tự động mở ra, mọi người dễ dàng thoát ra ngoài.

Hệ thống bơm và các bế nước dành cho cứu hoả

Việc đảm hảo trạng thái sẵn sàng hoạt động của hệ thống bơm cứu hoả cũng như các bể nước là một khâu hết sức quan trọng trong phòng cháy chữa cháy. Do đó từ các bể và tủ điều khiển bơm này cần có các tín hiệu kiểm tra gửi tới tủ báo cháy trung tâm.

Tín hiệu kiểm tra bơm thường là nguồn điện hoặc nhiên liệu cấp cho bơm và các thông số kỹ thuật khác đảm bẳo bơm sẵn sàng hoạt động.

Tín hiệu kiểm tra bể thường lấy từ các phao hay cảm hiến xác định mức nước an toàn trong bể, đủ điều kiện phục vụ công tác chữa cháy khi có sự cố xảy ra.

Thiết kế hệ thống báo cháy

Bước 1: Lựa chọn các thiết bị cho hệ thống.

Hiện nay có rất nhiều loại thiết bị phục vụ cho công tác phòng cháy của các hãng sản xuất nổi tiếng thế giới trên thị trường Việt Nam như Thorn, MK (Anh quốc); Honeywell, Chubb (Mỹ)…

Tuỳ thuộc vào khả năng đầu tư mà chọn một hệ thống thích hợp nhưng phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản về phòng cháy và phải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt.

Bước 2: Xác định vị trí đặt các thiết bị và các tủ điều khiển cho hệ thống

Các thiết bị báo khói, báo nhiệt hay báo lửa được bố trí tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng của từng khu vực. Trong các văn phòng làm việc thường được bố trí mỗi đâu báo khói cho lừ 15 đến 20 m diện tích hay một phòng khách sạn diện tích tương đương.

Các tủ điều khiển thường có các tủ khu vực (thường cho mỗi tầng nhà) và tủ trung tâm thường đặt trong phòng điều khiển chung của cả toà nhà và luôn có người giám sát.

Bước 3: Xác định các thiết bị máy móc liên quan.

Căn cứ vào các loại máy móc, thiết bị đã nêu ở trên để thiết kế các thiết bị hay mạch điện làm nhiệm vụ giao diện giữa hệ thống báo cháy và hệ thống máy móc bị điều khiển. Thông thường các tủ điều khiển khu vực làm nhiệm vụ này.

Bước 4: Thiết kế hệ thống dây dẫn

Hệ thống dây dẫn cho một hệ thống báo cháy thường có hai loại: dây cho các đầu cảm biến và dây điều khiển các thiết bị máy móc liên quan.

Dây dẫn cho các đầu cảm biến phải chọn đúng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất các thiết bị này. Thông thường dây là loại dây có lớp kim loại chống nhiễu. Khi lắp đặt thì phần lưới này phải được nôi đất để khử nhiễu. Dây dẫn (thường là một cặp) được nối theo mạch vòng, mỗi vòng có số lượng các đầu báo giới hạn, có chiều dài nhất định đảm bảo tính chính xác của tín hiệu gửi tới trung tâm. Như vậy mỗi vòng có một cặp đi và một cặp trở về tủ.

Dây dẫn điều khiển các thiết bị máy móc liên quan thường là loại dây PVC đưa tín hiệu dạng tiếp điểm rơle hoặc điện áp thâp (12 đên 24 DVC) tới điều khiển ngừng hoặc khởi động các thiết bị này.