Xác định nhóm nguy cơ cháy và thông số tính toán cường độ phun, lưu lượng tối thiểu đối với hệ thống chữa cháy tự động bằng nước

Trong quá trình thiết kế hệ thống chữa cháy tự động bằng nước (Sprinkler, Drencher), việc xác định đúng lưu lượng và cường độ phun là yêu cầu kỹ thuật then chốt. Các thông số này làm cơ sở trực tiếp để tính toán công suất trạm bơm và thiết kế mạng lưới đường ống, đảm bảo hệ thống đủ khả năng cung cấp nước dập tắt đám cháy trên thực tế. Bài viết dưới đây hướng dẫn các bước cơ bản để tra cứu nhanh các thông số này theo tiêu chuẩn TCVN 7336:2021.

1. Xác định nhóm nguy cơ phát sinh cháy của cơ sở

Căn cứ vào công năng và tải trọng cháy, tiến hành tra cứu Phụ lục A của TCVN 7336:2021 để xác định nhóm nguy cơ. Cụ thể:

- Nhóm 1: Các khu vực có khối lượng chất cháy thấp, gồm: Văn phòng, trường học, khách sạn, rạp hát, thư viện, cơ sở y tế, phòng hành chính...

- Nhóm 2: Các cơ sở có tải trọng cháy 181-1400 MJ/m2, gồm: Trung tâm thương mại, cửa hàng bách hóa, cơ sở sản xuất thực phẩm, linh kiện điện tử, cơ khí nhẹ...

- Nhóm 3: Phòng để sản xuất các sản phẩm cao su; Phòng để sản xuất bột giấy và giấy; xơ sợi; dệt; in, nhuộm (ngành dệt, may); sản phẩm may; thuộc da và các sản phẩm từ da; các sản phẩm nhựa.

- Nhóm 4.1: Tải trọng cháy 1401-2200 MJ/m2. Phòng để sản xuất sợi tự nhiên và tổng hợp dễ cháy, buồng sơn và sấy khô, khu vực sơn hở và sấy khô, sơn, vecni và các cơ sở làm keo sử dụng chất lỏng cháy và chất lỏng dễ cháy.

- Nhóm 4.2: Tải trọng cháy trên 2200 MJ/m2. Phòng máy của trạm nén khí, thu hồi, hydro hóa, trạm chiết xuất và các cơ sở sản xuất khác sử dụng khí cháy, xăng, cồn và các loại chất lỏng cháy và chất lỏng dễ cháy khác và cơ sở thuộc hạng nguy hiểm cháy nổ C1.

- Nhóm 5: Kho chứa vật liệu không cháy trong bao bì dễ cháy. Kho vật liệu dễ cháy.

- Nhóm 6: Kho chứa vật liệu dễ cháy bao gồm cao su, nhựa,...

- Nhóm 7: Kho vecni, sơn, chất lỏng dễ cháy, chất lỏng cháy. 

2. Xác định thông số thiết kế cường độ phun và lưu lượng tối thiểu

Sau khi đã xác định được nhóm nguy cơ cháy, tiến hành đối chiếu với các bảng thông số của tiêu chuẩn TCVN 7336:2021 để lấy các đầu vào cơ bản:

- Đối với nhà và công trình thông thường (Thuộc Nhóm 1 đến Nhóm 4.2):

+ Phòng cao dưới 10 m: Tra cứu Bảng 1. Ví dụ, với hệ thống Sprinkler bằng nước: Nhóm 1 yêu cầu cường độ phun tối thiểu là 0,08 l/s.m2, lưu lượng 10 l/s; Nhóm 2 là 0,12 l/s.m2, lưu lượng 30 l/s; Nhóm 3 là 0,24 l/s.m2, lưu lượng 60 l/s.

+ Phòng có chiều cao từ 10 m đến 20 m: tra cứu Bảng 3 để có các thông số cường độ phun và lưu lượng tương ứng.

- Đối với nhóm nguy cơ phát sinh cháy nhóm 2, lưu lượng và cường độ phun nước phải được tăng lên so với các giá trị tiêu chuẩn được đưa ra trong Bảng 1 cho nhóm nguy cơ phát sinh cháy nhóm 2, không nhỏ hơn:

+ 1,5 lần khi tải trọng cháy trên 1400 MJ/m2;

+ 2,5 lần khi tải trọng cháy cụ thể trên 2200 MJ/m2.

- Đối với nhóm nguy cơ phát sinh cháy 5, 6, 7: Khác với các khu vực sản xuất hay công cộng, thông số thiết kế cho nhà kho không chỉ phụ thuộc vào bản chất hàng hóa mà còn phụ thuộc trực tiếp vào chiều cao sắp xếp vật liệu, hàng hóa. Tra cứu Bảng 2:

+ Ví dụ kho nhóm nguy cơ phát sinh cháy 5: Chiều cao xếp hàng trên 2 m đến 3 m, cường độ phun bằng nước tối thiểu là 0,24 l/s.m2 và lưu lượng tối thiểu là 45 l/s.

+ Ví dụ kho nhóm nguy cơ phát sinh cháy 6: Chiều cao xếp hàng trên 4 m đến 5,5 m, hệ thống phải đáp ứng cường độ phun nước tối thiểu rất cao là 0,50 l/s.m2 và lưu lượng tối thiểu đạt 90 l/s.

3. Một số lưu ý khi tính toán thủy lực

- Để xác định chính xác đường kính ống, tổn thất áp lực và công suất của máy bơm, việc tính toán thủy lực cho mạng lưới phân phối (cả mạng cụt và mạng vòng) có thể tham khảo phương pháp tại Phụ lục B của TCVN 7336:2021.

- Các thông số tại Bảng 2 của TCVN 7336:2021 chỉ áp dụng cho chiều cao sắp xếp hàng hóa tối đa đến 5,5 m. Trong trường hợp nhà kho sắp xếp hàng hóa trên giá đỡ cao từ trên 5,5 m đến 25 m, phải áp dụng các quy định thiết kế, tính toán cường độ phun và lưu lượng theo TCVN 14496:2025 Phòng cháy chữa cháy - Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước cho nhà kho có chiều cao sắp xếp hàng hóa trên giá đỡ cao trên 5,5 m đến 25 m - Yêu cầu thiết kế.

- Trong trường hợp diện tích thực tế (Stt) của khu vực được bảo vệ nhỏ hơn diện tích tính toán tối thiểu (S) quy định trong Bảng 1 hoặc Bảng 3, thì lưu lượng thực tế có thể được phép giảm theo hệ số tỷ lệ K=Stt/S.

- Khi hệ thống chữa cháy tự động kết hợp dùng chung cụm bơm với hệ thống họng nước chữa cháy trong nhà, máy bơm phải có lưu lượng bằng tổng lưu lượng của cả hai hệ thống hoạt động đồng thời (Q=QCCTĐ + QTN).