Tiêu chuẩn thiết kế của vòi phun nước chữa cháy là gì

Hệ thống phun nước chữa cháy là một thành phần quan trọng của hệ thống phòng cháy chữa cháy tòa nhà hiện đại, hoạt động bằng cách phun nước tự động để ngăn chặn đám cháy ở giai đoạn đầu và ngăn chặn sự lây lan của nó. Việc thiết kế hệ thống phun nước chữa cháy được điều chỉnh bởi một loạt các tiêu chuẩn và quy định để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của chúng. Dưới đây là các tiêu chuẩn và yêu cầu thiết kế chính đối với hệ thống phun nước chữa cháy.

1. Tiêu chuẩn và quy định áp dụng

Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống phun nước chữa cháy phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy của địa phương, quốc gia và quốc tế. Một số tiêu chuẩn được tham chiếu phổ biến nhất bao gồm:

• NFPA 13: Được xuất bản bởi Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia (NFPA) tại Hoa Kỳ, NFPA 13 là một trong những tiêu chuẩn thiết kế được sử dụng rộng rãi nhất cho hệ thống phun nước chữa cháy trên toàn thế giới. Nó cung cấp các yêu cầu chi tiết cho việc lắp đặt, bảo trì và thử nghiệm hệ thống phun nước.

• GB 50016: "Quy tắc thiết kế phòng cháy chữa cháy cho các tòa nhà" ở Trung Quốc, trong đó nêu ra các yêu cầu cụ thể đối với hệ thống phun nước chữa cháy trong các loại tòa nhà khác nhau.

• EN 12845: Tiêu chuẩn Châu Âu bao gồm thiết kế hệ thống phun nước chữa cháy, bao gồm cấp nước, bố trí đầu phun nước và thông số kỹ thuật của đường ống.

• BS 9251: Tiêu chuẩn Vương quốc Anh dành cho hệ thống phun nước chữa cháy tự động trong các tòa nhà dân cư.

2. Các loại và lựa chọn hệ thống phun nước

Hệ thống phun nước chữa cháy có thể được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên mục đích của tòa nhà và mức độ rủi ro hỏa hoạn. Các loại phổ biến bao gồm:

• Hệ thống ướt: Nước liên tục hiện diện trong đường ống. Khi đầu phun nước được kích hoạt bởi nhiệt từ đám cháy, nước sẽ ngay lập tức được phun ra để dập tắt ngọn lửa.

• Hệ thống khô: Những hệ thống này được sử dụng ở những khu vực có nhiệt độ thấp, nơi nước trong đường ống có thể đóng băng. Hệ thống được điều áp bằng không khí hoặc nitơ và chỉ khi đầu phun nước được kích hoạt, nước mới đi vào đường ống.

• Hệ thống tiền hành động: Sự kết hợp giữa hệ thống ướt và khô, hệ thống tiền hành động thường được sử dụng trong môi trường có rủi ro cao. Nước chỉ được xả ra sau khi cả đầu phun nước và hệ thống phát hiện cháy bổ sung được kích hoạt.

3. Lựa chọn và bố trí đầu phun nước

Việc lựa chọn và bố trí các đầu phun nước là rất quan trọng để đảm bảo phạm vi phủ sóng và hiệu quả hoàn toàn trong trường hợp hỏa hoạn.

• Các loại đầu phun nước: Các loại đầu phun nước khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào ứng dụng, chẳng hạn như đầu phun tiêu chuẩn, đầu phun phản ứng nhanh và đầu phun chuyên dụng cho các khu vực có nguy cơ cao như kho chứa hóa chất. Sự lựa chọn đúng đảm bảo kích hoạt kịp thời và phân phối nước đầy đủ.

• Bố trí đầu phun nước: Khoảng cách giữa các đầu phun nước phải được tính toán cẩn thận dựa trên kích thước, cách bố trí, phân loại nguy cơ cháy và chiều cao trần của tòa nhà. Nói chung, khoảng cách tối đa giữa các đầu phun nước là 9 mét. Độ cao mà đầu phun nước được gắn cũng phụ thuộc vào thiết kế của căn phòng và mục đích sử dụng để đảm bảo phạm vi phủ đều khắp khu vực được bảo vệ.

4. Yêu cầu về cung cấp nước và áp lực

Nguồn cung cấp nước và áp lực là những yếu tố quan trọng để đảm bảo hệ thống phun nước chữa cháy hoạt động hiệu quả.

• Cung cấp đủ nước: Lưu lượng nước cần thiết được tính toán dựa trên diện tích cần che phủ, phân loại nguy cơ hỏa hoạn và số lượng đầu phun nước. Điều này thường được xác định bằng cách nhân lưu lượng nước cần thiết trên một mét vuông với tổng diện tích được bảo vệ.

• Áp lực nước: Áp lực nước trong hệ thống phun nước phải đủ để đảm bảo nước được phân phối với lực đủ mạnh để bao phủ toàn bộ khu vực. Thông thường, áp suất tối thiểu cần thiết ở đầu phun nước là 1,0 MPa, mặc dù yêu cầu áp suất cụ thể có thể thay đổi tùy theo loại đầu phun nước và thiết kế hệ thống. Điều quan trọng là phải tính đến tổn thất ma sát trong đường ống, rò rỉ và các yếu tố khác có thể làm giảm áp suất.

5. Thiết kế và lắp đặt đường ống

Mạng lưới đường ống là một thành phần thiết yếu của hệ thống phun nước, chịu trách nhiệm cung cấp nước từ nguồn cung cấp đến các đầu phun nước.

• Vật liệu ống: Vật liệu phổ biến cho ống phun nước chữa cháy bao gồm thép carbon, thép không gỉ và thép mạ kẽm. Vật liệu được chọn phải bền và có khả năng chống ăn mòn, đảm bảo độ tin cậy lâu dài của hệ thống.

• Bố trí đường ống: Thiết kế bố trí đường ống phải đảm bảo dòng nước chảy êm với lực cản tối thiểu. Cần tránh những đoạn ống cụt hoặc những khu vực có thể đọng nước. Ống phải được lắp đặt ở độ dốc thích hợp để tạo điều kiện cho nước chảy về phía đầu phun nước.

• Bảo vệ đường ống: Các biện pháp bảo vệ đặc biệt có thể cần thiết cho các đường ống phun nước trong điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao hoặc thấp. Hệ thống cách nhiệt hoặc sưởi ấm có thể được sử dụng để ngăn chặn sự đóng băng hoặc ăn mòn trong đường ống.

6. Kiểm tra và bảo trì hệ thống

Sau khi hệ thống phun nước chữa cháy được thiết kế và lắp đặt, nó phải trải qua quá trình kiểm tra kỹ lưỡng để xác minh chức năng của nó. Bảo trì thường xuyên cũng rất cần thiết để đảm bảo hệ thống vẫn ở tình trạng hoạt động tốt.

• Kiểm tra áp suất: Hệ thống phải được kiểm tra áp suất để mô phỏng các điều kiện cháy trong thế giới thực. Điều này đảm bảo rằng các đường ống, đầu phun nước và nguồn cấp nước hoạt động như mong đợi.

• Kiểm tra đầu phun nước: Đầu phun nước phải được kiểm tra để đảm bảo chúng kích hoạt kịp thời và xả nước đồng đều trên khu vực được bảo vệ. Việc kiểm tra cũng phải xác minh rằng đầu phun nước không có vật cản.

• Bảo trì định kỳ: Hệ thống phun nước chữa cháy yêu cầu bảo trì thường xuyên, bao gồm kiểm tra rò rỉ, đảm bảo rằng không có đầu phun nước nào bị chặn, kiểm tra đường ống xem có bị ăn mòn không và kiểm tra van. Việc kiểm tra toàn diện phải được thực hiện ít nhất mỗi năm một lần.

7. Tích hợp với hệ thống phát hiện và báo cháy

Các hệ thống phun nước chữa cháy hiện đại thường được tích hợp với hệ thống phát hiện và báo cháy để mang lại phản ứng hiệu quả hơn trong trường hợp hỏa hoạn. Hệ thống báo động được kích hoạt khi phát hiện khói hoặc nhiệt, kích hoạt hệ thống phun nước để xả nước. Sự phối hợp này giúp giảm thời gian giữa việc phát hiện và ngăn chặn, tăng cường an toàn cháy nổ tổng thể.

8. Yêu cầu thiết kế cho các công việc đặc biệt

Một số khu vực có nguy cơ cao, chẳng hạn như kho lưu trữ hóa chất, trung tâm dữ liệu và bệnh viện, yêu cầu phải cân nhắc thiết kế đặc biệt cho hệ thống phun nước chữa cháy.

• Phân loại mối nguy hiểm: Việc phân loại nguy cơ cháy của khu vực ảnh hưởng đến loại đầu phun nước và thiết kế hệ thống. Các khu vực có nguy cơ cao hơn có thể yêu cầu đầu phun nước tiên tiến hơn, hệ thống cấp nước lớn hơn hoặc hệ thống sử dụng kép (vòi phun nước kết hợp với các chất ức chế khác như CO2).

• Đầu phun nước chuyên dụng: Đối với các khu vực như kho hóa chất hoặc môi trường công nghệ cao, đầu phun nước chuyên dụng hoặc chống ăn mòn có thể cần thiết để chịu được các chất độc hại hoặc các điều kiện khắc nghiệt.