Quạt tăng áp cầu thang – Tiêu chuẩn, nguyên lý

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6160:1996 – Chương 11) quy định đối với nhà cao tầng bắt buộc phải được trang bị hệ thống thông gió, hút khói ở hành lang và buồng thang.  Tiêu chuẩn các nước trên thế giới cũng quy định tương tự, tuy nhiên có khác nhau về thông số tính toán như số cửa mở trong tình huống cháy, vận tốc gió khi mở cửa, áp suất tối thiểu trong thang thoát hiểm ..

I. TCVN VỀ HỆ THỐNG

11. Thông gió và hút khói

11.1. Tất cả các nhà cao tầng phải lắp hệ thống thông gió, hút khói ở hành lang và buồng thang. Những bộ phận của hệ thống này phải được làm bằng vật liệu không cháy.

11.2. Khi thiết kế hệ thống thông gió nhà ăn và khu vệ sinh, cho phép :

– Ghép hệ thống thông gió từ phòng bể tắm (không có vệ sinh) với hệ thống thông gió từ nhà ăn của các căn nhà;

– Ghép hệ thống thông gió từ nhà xí và nhà tắm hoặc buồng tắm cùng một căn hộ.

– Ghép các hệ thống thông gió từ nhà ăn và phòng vệ sinh bố trí ở các tầng vào hệ thống chung, khoảng cách ghép không thấp hơn chiều cao một tầng và phải có lưới điều chỉnh;

– Thiết bị quạt đẩy ra của nhà ăn chỉ được lắp khi nhà ăn không sử dụng đun nấu bằng khí đốt.

11.3. Thông gió hay thổi gió ở buồng cầu thang kín phải bảo đảm an toàn cho các thiết bị của hầm thang và cho việc đóng mở  cửa sổ. Thông gió buồng thang không có chiếu sáng tự nhiên thông qua hầm hoặc rãnh đẩy.

11.4. Để đẩy khói từ hành lang hoặc phòng đệm của mỗi tầng, phải thiết kế hầm đẩy cưỡng bức và có van ở mỗi tầng. Lưu lượng đẩy của quạt, mặt cắt hầm đẩy, van điều khiển được xác định theo tính toán. Van và quạt phải được đóng mở tự động bằng các đầu báo và bằng các nút điều khiển ở mỗi tầng.

11.5. Để khói từ thang máy, buồng thang không lan vào các tầng thì các tầng phải đảm bảo áp suất dư của không khí là 2KG/m2 khi có một cửa mở.

11.6. Để khói không lan vào buồng thang, thang máy và ngược lại thì cửa vào buồng thang phải thiết kế phòng đệm có cửa tự động đóng và có đệm kín và có hệ thống điều áp với áp suất dư của không khí ở phòng đệm không nhỏ hơn 2KG/m2”

II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG

– Thành phần chính: Tủ điện + điều khiển có kết nối với Trung tâm báo cháy hoặc hệ thống BMS, quạt tạo áp, ống gió, cửa cấp gió, các loại van hút khói và quạt hút khói, cảm biến áp suất.

– Điều khiển: 

+ Khi xảy ra cháy tại một khu vực trong tòa nhà, Trung tâm báo cháy sẽ phát hiện thông qua các đầu báo khói và chuyển tín hiệu về Tủ điều khiển của hệ thống.

+ Tủ điều khiển sẽ đóng điện khiến quạt chạy, tạo ra áp suất dương (+) trong cầu thang thoát hiểm đang đóng kín (chỉ cửa thoát nạn tại tầng 1 mở).

+ Cảm biến áp suất sẽ báo tín hiệu ngắt điện khi thấy áp suất trong buồng thang vượt quá ngưỡng thiết kế (20Pa theo TCVN, 20 – 50Pa theo một số tiêu chuẩn quốc tế), và báo đóng điện quạt khi áp suất sụt dưới ngưỡng này.

+ Yêu cầu: Không đượt lắp đặt thiết bị bảo vệ quá dòng và chống ngắn mạch cho các quạt tạo áp cầu thang.

+ Yêu cầu: Cửa cầu thang thoát nạn phải là cửa chống cháy theo TCVN, được dán tem kiểm định và phải có bản lề thủy lực tự đóng.  Nguyên nhân vì trong trường hợp chạy quạt tạo áp, áp lực phía trong thang mạnh hơn sẽ tác động gây đóng – mở cửa liên tục.

+ Các van khói: được lắp đặt trong căn hộ và hành lang, thông thường ở trạng thái luôn đóng.  Khi xảy ra cháy, van khói tại khu vực cháy được điều khiển để mở và quạt hút khói sẽ chạy.

II. TÍNH QUẠT TẠO ÁP CẦU THANG TA XÉT 2 TRƯỜNG HỢP

A. TRƯỜNG HỢP 1: Tính lưu lượng gió cấp cho buồng thang thoát hiểm khi cửa đóng

1.1- Lưu lượng gió xì qua cửa khi cửa đóng

  Công thức tính:  Q1.1 = 1,5*(m-n)*0.839*AE*∆P1/2  (m3/s)
  Trong đó:          
    Q1.1 – Lưu lượng gió xì qua cửa (m3/s)    
    AE – Hệ số diện tích gió xì qua cửa (m2)    
    m – Tổng số lượng cửa      
    n – số lượng cửa mở đồng thời      
    ∆P – Độ chênh lệch áp trong và ngoài cầu thang (Pa)    
  Loại cửa Kích thước m Hướng cửa mở AE ∆P(Pa) Q(m3/s)
    2200×1000 12 Ngược chiều gió 0.010 50 0.890
  Tổng lưu lượng gió xì qua cửa Q1.1= 0.890
1.2- Lưu lượng gió cung cấp vào buồng thang để nâng áp suất từ 0 lên đến 50Pa
  Công thức tính:  Q1.2 = 0.559*N*Asb*(Dp3/2sbt – Dp3/2sbb)/ (Dpsbt – Dpsbb)  (m3/s)
  Trong đó:          
    N: Số lượng tầng      
    Asb: Hệ số diện tích của cầu thang so với diện tích tòa nhà (1 tầng) (m2)
    Asb = Abo+Ado      
    Abo: hệ số diện tích của tòa nhà so với diện tich bên ngoài ( trên 1 tầng) (m2)  
    Ado: hệ số diện tích của cửa so với diện tich bên ngoài ( trên 1 tầng) (m2)  
    Dpsbb : độ chênh lệch áp suất của đáy cầu thang so với bên ngoài ( pa)  
    Dpsbt : độ chênh lệch áp suất của đỉnh cầu thang so với bên ngoài (pa)  
  N Dpsbb Dpsbt Asb Abo Ado Q1.2(m3/s)
  12 20 50 0.06 0.05 0.01 3.44
            Q1.2= 3.441
  Tổng lưu lượng gió cấp vào buồng thang khi cửa đóng :     6.882
B. TRƯỜNG HỢP 2 : Tính lưu lượng gió khi cửa mở để thoát nạn.    
2.1- Lưu lượng gío xì qua cửa khi số cửa mở đồng thời thoát nạn là 2 cửa:    
  Công thức tính:  Q2.1 = 1,5*(m-n)*0.839*AE*∆P1/2  (m3/s)      
  Trong đó:            
    Q2.1 – Lưu luợng gío xì qua cửa (m3/s)      
    AE – Hệ số diện tích gió xì qua cửa (m2)      
    m – Tổng số lượng cửa        
    n – Số lượng cửa mở đồng thời      
    ∆P – Độ chênh lệch áp trong và ngoài cầu thang (Pa)    
  Loại cửa Kích thước m Hướng cửa mở   ∆P(Pa) Q(m3/s)
  Cửa đơn 2200×1000 12 Ngược chiều gió   50 0.000
  Tổng lưu lượng gió xì qua cửa: Q2.1= 0.000
2.2- Lưu lượng gió tràn qua cửa khi cửa mở :      
  Công thức tính:  Q2.2 = n*V*F  (m3/s)        
  Trong đó:            
    v – vận tốc gió qua cửa (M/s)        
    F – Diện tích cửa (m2)        
  Loại cửa Loại cửa Dp (pa) n v(M/s) Q2.2(m3/s)
  Cửa đơn 2200×1000 50 2 1.30 5.720
            Q2.2= 5.720
  Tổng lưu lượng cấp vào buồng thang khi số cửa mở thoát nạn là 2 cửa :  QB = Q2.1 + Q2.2 = 5.720
  So sánh tổng lưu lượng gió của trường hợp 1 và trường hợp 2 :    
    QA= 6,882 (m3/s)   >   QB = 6,610 (m3/s)      
  Vậy chọn lưu lượng gió của quạt tăng áp  : Q’ =QA= 6.882    
a. quạt tăng áp được tính chọn có lưu lượng gío bù đủ cho luợng gío xì qua cửa và nâng áp suất từ 0 lên 50Pa
b. Hệ số rò rỉ của ống gió: 5%        
c. Lưu lượng gió của quạt tăng áp (M3/S) : Q=Q’*1.05= 7.23    
  Chọn lưu lượng gió của quạt tăng áp  :7500l/s            
d. Tính chọn cột áp quạt: P (Pa)      
      P =[ (l*H)+50+(K*N)]*1,5 =   (Pa)
      l: Tổn thất áp suất trên 1m/ ống   (Pa/m)
      H: chiều cao buồng thang =   (m)
      K: Tổn thất áp suất qua mổi miệng gió   (Pa)
      N: Số miệng gió tạo áp =      
      Chọn quạt có cột áp :                    500    
II- Kích thước PRD:          
  công thức tính: kích thước PRD     = Q(qua cửa Q)/(0.83*sqrt(50))      
    = 1.278 (m2)      
III- Lưu lượng gió của quạt thông gió cầu thang ( ở chế độ bình thường không có cháy )  
  Công thức tính : Q= S*h*4 = 3132.8 m3/h    
      = 870.2 l/s    
    S : diện tích buồng thang        
    h : chiều cao toàn bộ buồng thang      
    Hệ số thay đổi không khí : 4        
  Tính chọn cột áp quạt: P (Pa)      
      P =[ (l*H)+(K*N)]*1,2 =     (Pa)
      l: Tổn thất áp suất trên 1m/ ống   (Pa/m)
      H: chiều cao buồng thang =   (m)
      K: Tổn thất áp suất qua mổi miệng gió   (Pa)
      N: Số miệng gió tạo áp =      
      Chọn quạt có cột áp :                    400  
Có thể bạn quan tâm:
Hệ thống phát hiện khói sớm bằng hút mẫu khí: Giải pháp cho khu vực yêu cầu độ nhạy cao

Hệ thống phát hiện khói sớm bằng hút mẫu khí: Giải pháp cho khu vực yêu cầu độ nhạy cao

12-10-2026
12 lượt xem
Hệ thống phát hiện khói sớm bằng hút mẫu khí là giải pháp sử dụng cơ chế chủ động lấy mẫu không khí để phân tích và phát hiện các hạt khói ở nồng độ thấp. Nhờ khả năng giám sát liên tục và độ nhạy cao khi được thiết kế phù hợp
Tìm hiểu thêm
Phân tích rủi ro cháy theo từng khu vực chức năng trong một nhà máy sản xuất

Phân tích rủi ro cháy theo từng khu vực chức năng trong một nhà máy sản xuất

12-10-2026
11 lượt xem
Việc phân tích rủi ro cháy theo từng khu vực chức năng giúp doanh nghiệp nhận diện sớm các mối nguy, lựa chọn giải pháp phòng cháy chữa cháy (PCCC) phù hợp và xây dựng phương án ứng phó hiệu quả
Tìm hiểu thêm
Chủ động, hiệp đồng chặt chẽ, bảo đảm an toàn trong cứu nạn, cứu hộ vùng lũ

Chủ động, hiệp đồng chặt chẽ, bảo đảm an toàn trong cứu nạn, cứu hộ vùng lũ

12-10-2026
10 lượt xem
Mưa lớn, lũ lụt, lũ quét và ngập úng trên diện rộng thường tạo ra những tình huống đặc biệt phức tạp đối với công tác cứu nạn, cứu hộ (CNCH). Nhiều khu dân cư bị chia cắt, giao thông đình trệ, thông tin liên lạc gián đoạn
Tìm hiểu thêm
Giải pháp chuẩn hóa hệ thống ký hiệu thiết bị PCCC và CNCH

Giải pháp chuẩn hóa hệ thống ký hiệu thiết bị PCCC và CNCH

12-10-2026
6 lượt xem
Hệ thống ký hiệu thể hiện thiết bị PCCC trên bản vẽ thiết kế hiện chưa được chuẩn hóa, chưa thống nhất và đã tồn tại nhiều năm mà chưa được giải quyết triệt để. Đây chính là khoảng trống cần sớm được khắc phục.
Tìm hiểu thêm
Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn về PCCC và CNCH ngày càng hoàn thiện, đáp ứng yêu cầu thực tiễn

Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn về PCCC và CNCH ngày càng hoàn thiện, đáp ứng yêu cầu thực tiễn

12-10-2026
7 lượt xem
Các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật hiện hành đã quy định tương đối đồng bộ nhiều nội dung như: an toàn cháy cho nhà và công trình; trang bị, bố trí phương tiện PCCC và CNCH; hệ thống báo cháy
Tìm hiểu thêm
GIỎ HÀNG
Giỏ hàng của bạn đang trống