Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy Cho Tòa Nhà 94 Trần Phú

Đồ án nghiên cứu thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 trần phú, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

• Tác giả: Phạm Đắc Hoàn
• Người hướng dẫn: ThS. Đỗ Anh Dũng
• Trường học: Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy Cho Tòa Nhà 94 Trần Phú
• Loại tài liệu: đề án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY
• 1.1. Hệ thống báo cháy là gì? Tầm quan trọng của hệ thống báo cháy. Cấu tạo, số đă và nguyên lý hoạt động. Một số hệ thống, thiết bị báo cháy chuyên dùng hiện nay
• 1.2. Thiết bị báo cháy độc lập và hệ thống báo cháy khác nhau như thế nào?
• 1.3. Nguyên lý hoạt động
• 1.4. Các loại hệ thống báo cháy tự động
• 2. CHƯƠNG II: HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG CHO CÔNG TRÌNH
• 2.1. Mục đích và yêu cầu chung
• 2.2. Hệ thống phòng cháy chữa cháy cho công trình
• 2.3. Giải pháp PCCC cho công trình
• 2.3.1. Hệ thống báo cháy tự động
• 2.3.2. Tủ trung tâm báo cháy
• 2.3.3. Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler tích hợp hệ thống chữa cháy bằng nước vách tường
• 2.3.4. Hệ thống tường nước ngăn cháy
• 2.3.5. Họng chữa khô dành cho chữa cháy chuyên nghiệp
• 2.3.6. Trang bị các bình chữa cháy cho công trình
• 2.3.7. Hệ thống chữa cháy bằng Greensol
• 2.3.8. Đèn thoát hiểm
• 2.3.9. Đầu báo khói quang địa chỉ
• 2.3.10. Đầu báo nhiệt địa chỉ
• 2.3.11. Chuông và đèn báo cháy
• 3. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY CHO TÒA NHÀ 94 TRẦN PHÚ
• 3.1. Nội dung thiết kế kiến trúc
• 3.1.1. Tổng mặt bằng
• 3.1.2. Đặc điểm hình khái và mặt đứng kiến trúc
• 3.2. Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống
• 3.3. Tủ trung tâm báo cháy tự động
• 3.3.1. Các đầu báo cháy nhiệt, nhiệt địa chỉ
• 3.3.2. Các đầu báo cháy khói quang, khói quang địa chỉ
• 3.3.3. Các đầu báo cháy khói Ion
• 3.3.4. Nút ấn và chuông báo cháy
• 3.3.5. Dây dẫn tín hiệu và cáp tín hiệu
• 3.3.6. Nguồn điện và tiếp đất bảo vệ
• 3.4. Tính toán khối lượng và xác định vị trí lắp đặt các thiết bị
• 3.4.1. Khu văn phòng
• 3.4.2. Khu căn hộ cao cấp
• 3.4.3. Khu tầng tum
• 3.4.4. Sơ đồ đấu nối chung của hệ thống
• 3.5. Cấu trúc cụ thể của hệ thống PCCC
• 3.5.1. Hệ thống chữa cháy bằng nước vách tường tích hợp với hệ thống Sprinkler
• 3.5.2. Tủ điều khiển trạm bơm chữa cháy
• 3.5.3. Bình áp lực cho máy trạm bơm chữa cháy
• 3.5.4. Các bộ van kiểm soát Sprinkler (ALARM VALVE)
• 3.5.5. Công tắc dòng chảy
• 3.5.6. Khớp nối mềm chống rung
• 3.5.7. Van một chiều
• 3.5.8. Van chặn có kèm công tắc giám sát
• 3.5.9. Van chặn thông thường
• 3.5.10. Đồng hồ đo áp lực
• 3.5.11. Trụ tiếp nước từ xe chữa cháy
• 3.5.12. Đầu phun chữa cháy Sprinkler tự động
• 3.5.13. Họng nước chữa cháy vách tường
• 3.6. Nguyên lý hoạt động của các hệ thống
• 3.6.1. Hệ thống báo cháy tự động
• 3.6.2. Hệ thống chữa cháy bằng nước vách tường tích hợp với hệ thống Sprinkler
• 3.6.3. Hệ thống tường nước ngăn cháy
• 3.6.4. Các trụ tiếp nước chữa cháy
• 3.6.5. Hệ thống chữa cháy bằng Greensol
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy Tòa Nhà 94 Trần Phú

Hệ thống báo cháy là một phần quan trọng trong việc bảo vệ an toàn cho tòa nhà 94 Trần Phú. Thiết kế hệ thống này không chỉ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu cháy mà còn đảm bảo an toàn cho cư dân và tài sản. Việc lắp đặt hệ thống báo cháy đúng cách sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại do cháy nổ gây ra.

1.1. Hệ Thống Báo Cháy Là Gì

Hệ thống báo cháy là một giải pháp tổng hợp các thiết bị nhằm phát hiện và cảnh báo các sự cố liên quan đến cháy nổ. Các thiết bị này bao gồm cảm biến khói, nhiệt và các thiết bị cảnh báo khác.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Hệ Thống Báo Cháy

Hệ thống báo cháy đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản. Nó giúp phát hiện sớm các dấu hiệu cháy, từ đó giảm thiểu thiệt hại và đảm bảo an toàn cho cư dân.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy

Thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 Trần Phú gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như độ tin cậy của thiết bị, khả năng phát hiện sớm và khả năng kết nối giữa các thiết bị là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ Tin Cậy Của Thiết Bị

Độ tin cậy của các thiết bị báo cháy là yếu tố quan trọng. Các thiết bị cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả trong trường hợp khẩn cấp.

2.2. Khả Năng Phát Hiện Sớm

Khả năng phát hiện sớm các dấu hiệu cháy là rất quan trọng. Hệ thống cần được thiết kế để phát hiện nhanh chóng và chính xác các tình huống nguy hiểm.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy Hiệu Quả

Để thiết kế hệ thống báo cháy hiệu quả cho tòa nhà 94 Trần Phú, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và tiêu chuẩn thiết kế. Việc lựa chọn thiết bị và công nghệ phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

3.1. Lựa Chọn Thiết Bị Báo Cháy

Việc lựa chọn thiết bị báo cháy phù hợp là rất quan trọng. Các thiết bị cần phải đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng và có khả năng hoạt động ổn định trong mọi điều kiện.

3.2. Thiết Kế Mạng Lưới Kết Nối

Mạng lưới kết nối giữa các thiết bị cần được thiết kế hợp lý để đảm bảo tính liên kết và khả năng truyền tải tín hiệu nhanh chóng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Báo Cháy

Hệ thống báo cháy không chỉ là một thiết bị mà còn là một phần quan trọng trong chiến lược an toàn của tòa nhà 94 Trần Phú. Việc ứng dụng hệ thống này sẽ giúp bảo vệ cư dân và tài sản một cách hiệu quả.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hệ Thống Báo Cháy

Nghiên cứu cho thấy rằng hệ thống báo cháy tự động có khả năng phát hiện sớm và giảm thiểu thiệt hại do cháy nổ gây ra. Điều này chứng tỏ tầm quan trọng của việc lắp đặt hệ thống này.

4.2. Các Trường Hợp Thành Công Trong Ứng Dụng

Nhiều tòa nhà đã áp dụng hệ thống báo cháy thành công, giúp bảo vệ tính mạng và tài sản của cư dân. Các trường hợp này là minh chứng cho hiệu quả của hệ thống.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Hệ Thống Báo Cháy

Thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 Trần Phú là một nhiệm vụ quan trọng. Việc áp dụng các phương pháp và công nghệ hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả của hệ thống, đảm bảo an toàn cho cư dân.

5.1. Tương Lai Của Hệ Thống Báo Cháy

Tương lai của hệ thống báo cháy sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Điều này sẽ giúp nâng cao khả năng phát hiện và cảnh báo sớm.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Tòa Nhà Khác

Các tòa nhà khác cũng nên áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống báo cháy tương tự để đảm bảo an toàn cho cư dân và tài sản.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Hỏa hoạn tại các công trình cao tầng, khu phức hợp văn phòng và nhà ở luôn tiềm ẩn nguy cơ đe dọa trực tiếp đến tính mạng con người, gây thiệt hại nghiêm trọng về tài sản và để lại những tổn thất nặng nề về tinh thần. Việc phát hiện đám cháy ngay từ giai đoạn mới bùng phát (khi xuất hiện khói, nhiệt gia tăng hoặc nồng độ khí độc tăng cao) có ý nghĩa quyết định đối với công tác sơ tán và dập tắt lửa kịp thời. Trước thực tế đó, đề tài đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 Trần Phú" được thực hiện nhằm xây dựng một giải pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn diện, hiện đại và đạt chuẩn an toàn cho công trình hỗn hợp.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm các nội dung cụ thể:

1. Tổng quan lý thuyết về hệ thống báo cháy, phân tích các dạng hệ thống, cấu tạo thiết bị đầu vào, đầu ra, tủ trung tâm và đánh giá ưu nhược điểm của các dòng thiết bị chuyên dụng trên thị trường.
2. Khảo sát các quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế PCCC hiện hành tại Việt Nam và quốc tế; xác định các giải pháp kỹ thuật phòng cháy, chữa cháy và cảnh báo tự động áp dụng cho công trình.
3. Thiết kế chi tiết hệ thống báo cháy tự động địa chỉ cho công trình tòa nhà 94 Trần Phú, bao gồm phân tích đặc điểm kiến trúc, tính toán khối lượng, xác định vị trí lắp đặt thiết bị (khu văn phòng, căn hộ cao cấp, tầng tum, tầng hầm), thiết lập sơ đồ đấu nối và nguyên lý vận hành đồng bộ với các hệ thống kỹ thuật liên quan (chữa cháy Sprinkler, màng nước ngăn cháy, chữa cháy khí Greensol, trạm bơm).

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống báo cháy tự động địa chỉ kết hợp các giải pháp chữa cháy tự động và bán tự động cho công trình cao tầng.
• Phạm vi không gian: Tòa nhà 94 Trần Phú (bao gồm tầng hầm, khu dịch vụ, khu văn phòng, khu căn hộ cao cấp và tầng tum).
• Phạm vi thời gian: Đề tài được giao thực hiện từ ngày 03/04/2023 đến ngày 19/06/2023 thuộc ngành Điện Tự động Công nghiệp, Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài sử dụng phương pháp tính toán thiết kế kỹ thuật công trình, kết hợp phân tích - tổng hợp tài liệu chuyên ngành, đối chiếu các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất thiết bị và áp dụng hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng và PCCC bắt buộc:

Nhóm quy chuẩn / Tiêu chuẩn	Ký hiệu văn bản	Tên gọi quy chuẩn / tiêu chuẩn
Quy chuẩn xây dựng	QCVN 06:2010/BXD	Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình
	QCVN 08:2009/BXD	Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình ngầm đô thị
Tiêu chuẩn thiết kế PCCC	TCVN 5738:2001	Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu kỹ thuật
	TCVN 2622:1995	Phòng chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế
	TCVN 6160:1996	Phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng – Yêu cầu thiết kế
	TCVN 3890:2009	Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình, trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng
	TCVN 5760:1993	Hệ thống chữa cháy – Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng
	TCVN 4513-88	Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế
	TCVN 7161-1:2000	Hệ thống chữa cháy bằng khí – Tính chất vật lý và thiết kế hệ thống
Tiêu chuẩn điện & an toàn	TCVN 4086:1985	An toàn điện trong xây dựng – Yêu cầu chung
	TCVN 4756:1989	Qui phạm nối đất và nối không các thiết bị điện
	TCVN 5308:1991	Qui phạm an toàn kỹ thuật trong xây dựng
Tiêu chuẩn quốc tế	NFPA, VdS, EN	Tiêu chuẩn PCCC của Mỹ và Châu Âu (UL, ULC, FM, NFPA 2001, NFPA 520:2010)

• Phương pháp nghiên cứu: Thiết kế kỹ thuật hệ thống điện - tự động hóa; tính toán phụ tải vùng báo cháy (loop), bố trí mật độ đầu dò cảm biến, thiết lập mạch điều khiển liên động, tính toán nguồn nuôi và ắc quy dự phòng.
• Nguồn dữ liệu: Hồ sơ bản vẽ thiết kế kiến trúc tòa nhà 94 Trần Phú, catalog thông số kỹ thuật thiết bị hãng Hochiki (Nhật Bản/Mỹ), quy chuẩn PCCC hiện hành.

---

Thiết kế và triển khai

Hệ thống PCCC tổng thể tại tòa nhà 94 Trần Phú được thiết kế đồng bộ với kiến trúc và hạ tầng cơ điện, bao gồm các phân hệ chính:

1. Kiến trúc hệ thống báo cháy địa chỉ

Trung tâm điều khiển sử dụng tủ báo cháy địa chỉ Hochiki FireNet™ Plus đặt tại phòng an ninh của công trình, vận hành liên tục 24/24 giờ:

• Cấu hình đường loop: Hỗ trợ 1 loop (mở rộng tối đa 2 loop), dung lượng 127 địa chỉ đầu báo/module và 127 đế đầu báo có còi tích hợp trên mỗi loop (tổng cộng 254 thiết bị/loop). Dây dẫn tín hiệu sử dụng dây cáp thông thường không bắt buộc phải bọc giáp chống nhiễu chuyên dụng.
• Mạch chuông còi (NAC): 4 mạch NAC Class B (Style Y), định mức 2.5A mỗi mạch.
• Giao tiếp & Mở rộng: Cổng giao tiếp mạng RS-485 cho phép liên kết tối đa 64 trung tâm; 2 cổng RS-232 kết nối máy tính lập trình (qua phần mềm Loop Explorer Windows®) và máy in; tích hợp 5 rơ-le Form C (1A - 30VDC) lập trình chức năng (Fire 1, Fire 2, Trouble, Supervisory, Aux).
• Nguồn điện: Nguồn chính 120/240VAC, bộ nguồn phụ định mức 24VDC - 500mA, hệ thống bình ắc quy dự phòng duy trì hoạt động trong thời gian 12–24 giờ khi mất điện lưới.

2. Thiết bị khởi đầu (đầu vào) và cảnh báo (đầu ra)

• Đầu báo khói quang địa chỉ Hochiki ALN-V: Điện áp hoạt động 24–41VDC; dòng điện trạng thái chờ 450μA, khi báo động 540μA; truyền dữ liệu qua giao thức kỹ thuật số DCP chống nhiễu; hoạt động trong dải nhiệt độ 0°C đến 49°C, độ ẩm tối đa 95% RH; vỏ nhựa ABS; tự động bù độ bẩn cảm biến.
• Đầu báo nhiệt địa chỉ: Sử dụng vi xử lý tích hợp bộ nhớ EPROM lưu địa chỉ định danh độc lập, hỗ trợ hai cấp độ nhạy cố định (A2S) và gia tăng (A2R).
• Hệ thống cảnh báo: Chuông báo cháy, đèn chớp hành lang (Corridor Lamp), nút ấn báo cháy khẩn cấp (AMS) bố trí tại sảnh thang bộ các tầng; đèn thoát hiểm Exit và đèn chiếu sáng sự cố tích hợp ắc quy xả nạp định kỳ 15 ngày/lần.

3. Tích hợp liên động chữa cháy và cơ điện

Hệ thống báo cháy kết nối và kích hoạt giám sát tự động các phân hệ chữa cháy:

• Hệ thống Sprinkler tích hợp họng nước vách tường: Đường ống cấp nước chung, trạm bơm chữa cháy tự động kích hoạt khi sụt áp, đầu phun Sprinkler kích hoạt bằng nhiệt, van kiểm soát báo động (Alarm Valve), công tắc dòng chảy và van chặn có công tắc giám sát.
• Hệ thống tường nước ngăn cháy (Drencher): Bố trí tại tầng hầm và khu vực thang cuốn tạo màng nước ngăn cháy lan theo mạch vòng tự chảy từ bể nước ngầm.
• Họng chờ khô D80: Đi dọc khoang thang bộ thoát hiểm, kết nối trụ tiếp nước 2 cửa D65 từ xe chữa cháy ngoài nhà và các họng D65 ở mỗi tầng phục vụ lực lượng chữa cháy chuyên nghiệp.
• Hệ thống chữa cháy khí Greensol: Lắp đặt chuyên biệt cho phòng máy biến áp và phòng thiết bị điện tại tầng hầm.
• Bình chữa cháy cục bộ: Bố trí bình bột tổng hợp ABC loại $\ge 4\text{ kg}$ với mật độ 1 bình/50m² kết hợp bình khí $\text{CO}_2$ loại 3kg.
• Điều khiển liên động cơ điện: Tín hiệu từ FACP gửi tới các module điều khiển ngắt thang máy về tầng trệt, kích hoạt quạt tăng áp buồng thang bộ và quạt hút khói hành lang, tầng hầm.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan và hệ thống báo cháy

Chương I làm rõ cơ sở lý luận về an toàn phòng cháy, định nghĩa hệ thống báo cháy tự động và phân tích vai trò bảo vệ con người, tài sản, giá trị tinh thần. Tác giả trình bày cấu trúc 3 phần của hệ thống báo cháy (thiết bị đầu vào, bộ xử lý trung tâm, thiết bị đầu ra) cùng nguyên lý vận hành theo 3 bước: tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến $\rightarrow$ xử lý tại tủ FACP $\rightarrow$ xuất lệnh cảnh báo ra chuông, còi, đèn và module quay số khẩn cấp GSM.

Tác giả so sánh chi tiết các chủng loại hệ thống báo cháy trên thị trường:

Loại hệ thống	Nguyên lý định vị sự cố	Ưu điểm	Hạn chế	Phạm vi phù hợp
Hệ thống thông thường (Conventional)	Xác định theo cụm khu vực (Zone)	Chi phí đầu tư thấp, lắp đặt đơn giản	Không định vị chính xác điểm cháy, khó xử lý nhanh điểm sự cố	Nhà ở quy mô nhỏ, văn phòng diện tích hẹp
Hệ thống địa chỉ (Addressable)	Xác định chính xác từng đầu báo theo mã địa chỉ ID	Định vị chính xác tuyệt đối vị trí cháy, quản lý trạng thái từng thiết bị	Giá thành cao hơn hệ thông thường, yêu cầu thiết bị đồng bộ	Tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, chung cư
Hệ thống thông minh (Intelligent)	Đầu báo tích hợp vi xử lý tự phân tích môi trường	Độ tin cậy rất cao, lọc bỏ báo động giả, tự báo tình trạng bẩn của đầu dò	Chi phí thiết bị cao	Công trình yêu cầu an ninh an toàn mức độ cao
Hệ thống không dây (Wireless)	Truyền tín hiệu qua sóng vô tuyến riêng biệt	Thi công nhanh chóng, linh hoạt thay đổi vị trí, không cần đi dây	Sóng suy hao qua tường/sàn, cần bộ khuếch đại, giá thành cao	Công trình cải tạo, di tích, nhà ở khó đi dây

Chương I cũng phân biệt rõ sự khác nhau giữa thiết bị báo cháy độc lập (hoạt động đơn lẻ dùng pin, âm lượng còi nhỏ, không liên kết mở rộng, không báo từ xa) và hệ thống báo cháy chuyên dụng (tích hợp đồng bộ, điều khiển từ xa, chuông còi công suất $>110\text{ dB}$, giám sát hỏng hóc). Đồng thời, tác giả khảo sát các thương hiệu báo cháy phổ biến: Hochiki (Nhật Bản/Mỹ), Picotech/Karassn (dùng SIM, 48 đầu dò không dây), Ajax (sóng xa 1300m), NetworX và Jablotron (Cộng hòa Séc, bảo hành 5 năm, cự ly 300m).

Chương II: Hệ thống báo cháy tự động cho công trình

Chương II thiết lập các yêu cầu kỹ thuật và phương án thiết kế PCCC tổng thể cho công trình xây dựng. Tác giả tổng hợp danh mục quy chuẩn, tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn quốc tế bắt buộc phải tuân thủ trong tính toán.

Nội dung trọng tâm của chương là việc lựa chọn và phân tích cấu hình kỹ thuật của tủ trung tâm Hochiki FireNet™ Plus và các thiết bị ngoại vi:

• Phân tích chi tiết chức năng bảng điều khiển: hệ thống đèn chỉ thị LED trạng thái (Fire, AC Power On, Pre-Alarm, Fire output Active, Panel Sounder Silence, General Trouble, Power Trouble, System Trouble, NAC Trouble, Supervisory Alarm), hệ thống phím bấm điều khiển (Fire drill, Reset, Lamp test, Panel sounder silence, Alarm silence, Re-Sound alarm).
• Sơ đồ cấu trúc ngõ đấu nối của tủ FACP: ngõ Loop địa chỉ, 5 ngõ ra rơ-le tiếp điểm khô, ngõ NAC chuông còi, các ngõ Fire Routing / Trouble Routing (giám sát điện trở cuối tuyến 10k$\Omega$), ngõ lập trình phân cực diode 1N4004S, cổng truyền thông I/O mở rộng qua RS-485 và cổng mạng Network tối đa 64 tủ.
• Phân tích nguyên lý làm việc của đầu báo khói quang điện (dựa trên hiện tượng tán xạ ánh sáng hồng ngoại khi có hạt khói lọt vào buồng tối cảm biến kích hoạt khóa điện tử) và đầu báo nhiệt địa chỉ; phân tích các giải pháp chữa cháy tự động Sprinkler kết hợp vách tường, màng nước ngăn cháy Drencher tầng hầm, chữa cháy khí trạm điện Greensol và hệ thống đèn Exit thoát nạn.

Chương III: Thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 Trần Phú

Chương III trình bày hồ sơ thiết kế kỹ thuật cụ thể cho công trình tòa nhà 94 Trần Phú:

• Khảo sát kiến trúc và mặt bằng: Phân tích tổng mặt bằng, hình khối không gian, công năng các phân khu: tầng hầm, khu dịch vụ công cộng, khu văn phòng làm việc, khu căn hộ cao cấp và khu vực tầng tum kỹ thuật.
• Tính toán và bố trí thiết bị: Xác định khối lượng và vị trí lắp đặt đầu báo khói quang địa chỉ Hochiki ALN-V, đầu báo nhiệt địa chỉ, nút ấn khẩn cấp, chuông - đèn báo cháy hành lang tại từng tầng. Thiết kế sơ đồ phân bố loop tín hiệu, hệ thống dây dẫn và cáp truyền thông kết nối về tủ FireNet Plus đặt ở phòng an ninh.
• Thiết kế hệ thống phụ trợ PCCC: Xác định thông số trạm bơm chữa cháy, bình áp lực, các bộ van kiểm soát báo động Sprinkler (Alarm Valve), công tắc dòng chảy, khớp nối mềm chống rung, van một chiều, van chặn có công tắc giám sát, đồng hồ đo áp lực, trụ tiếp nước chữa cháy ngoài nhà và họng nước vách tường.
• Xây dựng nguyên lý vận hành toàn hệ thống: Mô tả chu trình liên động tự động khi xảy ra cháy giữa hệ thống báo cháy địa chỉ, hệ thống chữa cháy Sprinkler/vách tường, màng nước ngăn cháy và hệ thống dập lửa bằng khí Greensol tại phòng điện tầng hầm.

---

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả kỹ thuật: Xây dựng thành công bản thiết kế hệ thống báo cháy tự động địa chỉ hoàn chỉnh cho công trình tòa nhà 94 Trần Phú sử dụng tủ trung tâm Hochiki FireNet Plus và các đầu dò địa chỉ thông minh (ALN-V, đầu báo nhiệt địa chỉ).
2. Giải pháp tích hợp đồng bộ: Thiết kế tích hợp đồng bộ hệ thống báo cháy với toàn bộ hạ tầng chữa cháy của công trình bao gồm hệ thống Sprinkler vách tường chung đường ống, hệ thống màn nước Drencher ngăn cháy tầng hầm, trạm chữa cháy khí trạm điện Greensol, họng khô D80 khoang thang và hệ thống đèn thoát hiểm Exit.
3. Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật: Tối ưu hóa chi phí đầu tư đường dây thông qua việc ứng dụng công nghệ truyền thông DCP của Hochiki cho phép sử dụng cáp truyền tín hiệu tiêu chuẩn không cần bọc giáp chống nhiễu đắt tiền, đồng thời vẫn đảm bảo tính dự phòng và khả năng mở rộng nối mạng hệ thống trong tương lai.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Bản thiết kế tập trung chủ yếu vào giải pháp kỹ thuật theo tiêu chuẩn thiết kế trên hồ sơ mặt bằng công trình cụ thể (94 Trần Phú); các phân tích về độ suy hao tín hiệu truyền thông và tương thích giao thức mới dừng lại ở cấu hình phần cứng tiêu chuẩn của nhà sản xuất Hochiki.
• Hướng mở rộng: Mở rộng nghiên cứu tích hợp hệ thống báo cháy địa chỉ vào hệ thống quản lý tòa nhà thông minh (BMS - Building Management System) thông qua các chuẩn truyền thông công nghiệp (BACnet, Modbus), ứng dụng giám sát và điều khiển tập trung từ xa qua giao diện phần mềm đồ họa trên nền tảng mạng Internet/Cloud.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên các ngành Kỹ thuật Điện, Điện Tự động Công nghiệp, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Công trình/PCCC làm đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học thiết kế cơ điện công trình (M&E).
• Kỹ sư thiết kế cơ điện, kỹ sư PCCC tham khảo quy trình lựa chọn thiết bị, cấu hình thông số tủ trung tâm Hochiki FireNet Plus, tính toán dung lượng loop, đấu nối rơ-le liên động và thiết kế hệ thống PCCC tích hợp cho nhà cao tầng hỗn hợp văn phòng - chung cư.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tủ trung tâm báo cháy Hochiki FireNet™ Plus trong đồ án có dung lượng quản lý tối đa bao nhiêu thiết bị trên một loop?
Mỗi loop của tủ FireNet Plus hỗ trợ 127 địa chỉ (gồm đầu báo và module) kết hợp với 127 đế đầu báo có còi báo động tại chỗ, cho phép quản lý tổng cộng lên đến 254 thiết bị trên 1 loop.

2. Đầu báo khói quang địa chỉ Hochiki ALN-V có những thông số kỹ thuật hoạt động cơ bản nào?
Đầu báo ALN-V hoạt động ở dải điện áp 24–41VDC, dòng điện trạng thái chờ là 450μA, dòng điện khi kích hoạt báo động là 540μA, sử dụng giao thức truyền thông kỹ thuật số DCP, chịu được độ ẩm tối đa 95% RH và dải nhiệt độ môi trường từ 0°C đến 49°C.

3. Công trình sử dụng giải pháp chữa cháy nào cho khu vực trạm biến áp và phòng thiết bị điện tại tầng hầm?
Khu vực trạm biến áp và phòng thiết bị điện tại tầng hầm được trang bị hệ thống chữa cháy chuyên dụng bằng khí Greensol nhằm dập tắt đám cháy nhanh mà không làm hư hại thiết bị điện.

4. Đường ống họng chờ khô phục vụ chữa cháy chuyên nghiệp được thiết kế với quy cách như thế nào?
Mỗi tháp công trình được bố trí một đường ống đứng khô D80 chạy trong khoang thang thoát hiểm; một đầu nối với trụ cấp nước chữa cháy 2 cửa D65 bên ngoài nhà (để nhận nước từ xe chữa cháy) và tại mỗi tầng bố trí 1 họng D65 cho lực lượng chữa cháy thao tác.

5. Vì sao hệ thống báo cháy địa chỉ lại phù hợp hơn hệ thống báo cháy thông thường đối với công trình hỗn hợp cao tầng?
Hệ thống báo cháy địa chỉ gán mã ID riêng cho từng đầu báo, cho phép tủ trung tâm xác định chính xác tuyệt đối vị trí xảy ra sự cố (thay vì chỉ báo theo cụm Zone như hệ thông thường), giúp lực lượng ứng cứu xử lý kịp thời, hạn chế báo động giả và phục vụ công tác sơ tán an toàn.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống báo cháy cho tòa nhà 94 Trần Phú" của sinh viên Phạm Đức Hoàn đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật PCCC cho công trình cao tầng hỗn hợp văn phòng và căn hộ. Bằng việc ứng dụng hệ thống báo cháy địa chỉ Hochiki FireNet Plus kết hợp đồng bộ các giải pháp chữa cháy tự động Sprinkler, màng nước ngăn cháy Drencher và chữa cháy khí Greensol, công trình được đảm bảo an toàn tối đa theo các tiêu chuẩn TCVN và quy chuẩn xây dựng hiện hành. Toàn bộ tính toán, sơ đồ nguyên lý và cấu hình thiết bị trong đồ án thể hiện tính thực tiễn cao, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật của ngành Điện Tự động Công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC VÀ QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG ---------------------------------------------- Đà ÁN TÞT NGHIàP NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP Sinh viên : Phạm Đāc Hoàn GiÁng viên h°áng dÁn : ThS. Đỗ Anh Dũng HÀI PHÒNG – 2023 1 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC VÀ QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG ----------------------------------- THI¾T K¾ Hà THÞNG BÁO CHÁY CHO TÒA NHÀ 94 TRÄN PHÚ TÞT NGHIàP Đ¾I HàC Hà CHÍNH QUY NGÀNH: ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP Sinh viên : Phạm Đāc Hoàn GiÁng viên h°áng dÁn : ThS. Đỗ Anh Dũng HÀI PHÒNG - 2023 2 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn Cßng hoà xã hßi chă nghĩa Viát Nam Đßc lÃp - Tā do - H¿nh phúc ------------------o0o ---------------- NHIàM VĀ ĐÀ TÀI TÞT NGHIàP Sinh viên : Phạm Đāc Hoàn - MSV : 1412102051 Láp : DC 1801- Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đÁ tài: ThiÁt kÁ hệ tháng báo cháy cho tòa nhà 94 Tr¿n Phú 3 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn NHIàM VĀ ĐÀ TÀI 1. Nßi dung và các yêu cÅu cÅn giÁi quy¿t trong nhiám vā đÁ tài tßt nghiáp ………………………………………………………………………….

Các tài liáu, sß liáu cÅn thi¿t …………………………………………………………………………. Đßa điểm thāc tÃp tßt nghiáp …………………………………………………………………………. 4 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn CÁN BÞ H¯àNG DÀN ĐÀ TÀI TÞT NGHIàP Há và tên : Đỗ Anh Dũng Hác hàm, hác vß : Thạc sā C¢ quan công tác : Tr°ßng Đại học quản lý và công nghệ Hải Phòng Nßi dung h°áng dÁn: …………………………………………………………………………. Đề tài tát nghiệp đ°ợc giao ngày 3 tháng 4 nm 2023 Yêu c¿u phải hoàn thành xong tr°ớc ngày 19 tháng 6 nm 2023 Đã nhÁn nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Giảng viên hướng dẫn Phạm Đāc Hoàn Đỗ Anh Dũng Hải Phòng, ngày tháng năm 2023 TR¯ỞNG KHOA 5 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn Cßng hòa xã hßi chă nghĩa Viát Nam Đßc lÃp - Tā do - H¿nh phúc ------------------------------------- PHI¾U NHÂN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN H¯àNG DÀN TÞT NGHIàP Há và tên giÁng viên: Đỗ Anh Dũng.

Đ¢n vß công tác: Tr°ßng Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng Há và tên sinh viên: Phạm Đāc Hoàn Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp Nßi dung h°áng dÁn : Toàn bộ đề tài 1. Tinh thÅn thái đß căa sinh viên trong quá trình làm đÁ tài tßt nghiáp. Đánh giá chÃt l°ÿng căa đá án/khóa luÃn ( so vái nßi dung yêu cÅu đã đÁ ra trong nhiám vā Đ.N, trên các mặt lý luÃn, thāc tißn, tính toán sß liáu. Ý ki¿n căa giÁng viên h°áng dÁn tßt nghiáp Đ°ợc bảo vệ Không đ°ợc bảo vệ Điểm h°ớng d¿n Hải Phòng, ngày.

năm 2023 GiÁng viên h°áng dÁn ( ký và ghi rõ họ tên) 6 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn Cßng hòa xã hßi chă nghĩa Viát Nam Đßc lÃp - Tā do - H¿nh phúc ------------------------------------- PHI¾U NHÂN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN CHÂM PHÀN BIàN Há và tên giÁng viên:. Há và tên sinh viên:. PhÅn nhÃn xét căa giÁng viên chÃm phÁn bián. Nhÿng mặt còn h¿n ch¿.

Ý ki¿n căa giÁng viên chÃm phÁn bián Đ°ợc bảo vệ Không đ°ợc bảo vệ Điểm h°ớng d¿n Hải Phòng, ngày.tháng……năm 2023 GiÁng viên chÃm phÁn bián ( ký và ghi rõ họ tên) 7 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn MĀC LĀC CH¯¡NG I :TâNG QUAN VÀ Hà THÞNG BÁO CHÁY .1 Há thßng báo cháy là gì? TÅm quan tráng căa há thßng báo cháy. CÃu t¿o, s¢ đá và nguyên lý ho¿t đßng. Mßt sß há thßng, thi¿t bß báo cháy chuyên dùng hián nay. 11 ❖ Hệ tháng báo cháy là gì.

11 Cấu tạo cÿa hệ tháng báo cháy .2 ThiÁt bị báo cháy độc lÁp và hệ tháng báo cháy khác nhau nh° thÁ nào? .3 Một sá hệ tháng, thiÁt bị báo cháy chuyên dùng hiện nay. 27 CH¯¡NG II :Hà THÞNG BÁO CHÁY TĀ ĐÞNG CHO CÔNG TRÌNH. Mục đích và yều c¿u chung. Hệ tháng phòng cháy chữa cháy cho công trình.

Giải pháp PCCC cho công trình .1 Hệ Tháng báo cháy tự động .2 Tÿ trung tâm báo cháy.3 Hệ tháng chữa cháy tự động Sprinkler tích hợp hệ tháng chữa cháy bằng n°ớc vách t°ßng .4 Hệ tháng t°ßng n°ớc ngn cháy.5 Họng chß khô dành cho chữa cháy chuyên nghiệp .6 Trang bị các bình chữa cháy cho công trình .7 Hệ tháng chữa cháy bằng Greensol .8 Đèn thoát hiểm .9 Đ¿u báo khói quang địa chỉ .10 Đ¿u báo nhiệt địa chỉ .11 Chuông và đèn báo cháy. 50 CH¯¡NG III : THI¾T K¾ Hà THÞNG BÁO CHÁY CHO TÒA NHÀ 94 TRÄN PHÚ.1 Nội dung thiÁt kÁ kiÁn trúc .1 Tổng mặt bằng.2 Đặc điểm hình khái và mặt đāng kiÁn trúc .2 C¡ sá tính toán, thiÁt kÁ hệ tháng. 60 8 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn 3.1 Tÿ trung tâm báo cháy tự động: .2 Các đ¿u báo cháy nhiệt , nhiệt địa chỉ .3 Các đ¿u báo cháy khói quang,khói quang địa chỉ .4 Các đ¿u báo cháy khói Ion .6 Nút ấn và chuông báo cháy .9 Dây d¿n tín hiệu và cáp tín hiệu.10 Nguồn điện và tiÁp đất bảo vệ .3 Tính toán khái l°ợng và xác định vị trí lÃp đặt các thiÁt bị .2 Khu vn phòng .3 Khu cn hộ cao cấp .4 Khu t¿ng tum .5 S¡ đồ đấu nái chung cÿa hệ tháng .4 Cấu trúc cụ thể cÿa hệ tháng PCCC .1 Hệ tháng chữa cháy bằng n°ớc vách t°ßng tích hợp với hệ tháng Sprinkler .2 Tÿ điều khiển trạm b¡m chữa cháy .3 Bình áp lực cho máy trạm b¡m chữa cháy.4 Các bộ van kiểm soát Sprinkler (ALARM VALVE): .5 Công tÃc dòng chảy .6 Khớp nái mềm cháng rung .7 Van một chiều .8 Van chặn có kèm công tÃc giám sát.9 Van chặn thông th°ßng.10 Đồng hồ đo áp lực.12 Trụ tiÁp n°ớc từ xe chữa cháy.13 Đ¿u phun chữa cháy Sprinkler tự động.14 Họng n°ớc chữa cháy vách t°ßng .5 Nguyên lý hoạt động cÿa các hệ tháng. 89 9 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn 3.1 Hệ tháng báo cháy tự động.2 Hệ tháng chữa cháy bằng n°ớc vách t°ßng tích hợp với hệ tháng Sprinkler.3 Hệ tháng t°ßng n°ớc ngn cháy .4 Các trụ tiÁp n°ớc chữa cháy .5 Hệ tháng chữa cháy bằng Greensol.

94 Tài liệu tham khảo. 95 10 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn CH¯¡NG I :TâNG QUAN VÀ Hà THÞNG BÁO CHÁY 1.1Há thßng báo cháy là gì? TÅm quan tráng căa há thßng báo cháy. CÃu t¿o, s¢ đá và nguyên lý ho¿t đßng. Mßt sß há thßng, thi¿t bß báo cháy chuyên dùng hián nay.1: S¡ đồ hệ tháng báo cháy ❖ Hệ tháng báo cháy là gì ? Hệ tháng báo cháy là một giải pháp tổng hợp tất cả các thiÁt bị liên quan đ°ợc lÃp đặt nhằm phát hiện, cảnh báo các sự cá liên quan đÁn cháy nổ.

Những thiÁt bị đ¿u ra có thể s¿ là âm thanh, hình ảnh, tin nhÃn, ánh sáng… • Các sự cá th°ßng gặp nhất có thể kể đÁn nh°: • Lửa lớn • Khí carbon Monoxide có mÁt độ cao • Khói • … Tất cả những thā này khi v°ợt ng°ỡng cho phép đều s¿ kích hoạt hệ tháng phòng cháy chữa cháy n¡i đ°ợc lÃp đặt. T¿m quan trọng cÿa hệ tháng phòng cháy, chữa cháy đái với tính mạng, tài sản và các giá trị tinh th¿n khác Đảm bảo an toàn tính mạng, tài sản 11 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn Hệ tháng phòng cháy, chữa cháy ngay từ tên gọi; đã thể hiện rõ những lợi ích mà nó mang đÁn cho ng°ßi sử dụng. - Lợi ích từ hệ tháng phòng cháy (hay còn gọi là hệ tháng báo cháy): Đ¿u báo cháy với những cảm biÁn nhạy cảm với các hiện t°ợng cÿa sự cháy nh° nhiệt, khói, ngọn lửa; ngày càng đ°ợc nâng cấp và tng khả nng phát hiện các hiện t°ợng này. Đồng thßi, hệ tháng đ°ßng d¿n, trung tâm báo cháy nái với các thiÁt bị báo động cháy có sự liên kÁt liền mạch và hoạt động vô cùng tr¡n tru.

KhiÁn cho hệ tháng báo cháy có phản āng tāc thßi tr°ớc những dấu hiệu nhen nhóm cÿa đám cháy. Báo động sớm khi đám cháy ch°a lan rộng rất có lợi cho việc thoát hiểm, s¡ tán con ng°ßi cũng nh° công tác chữa cháy. Nhß có hệ tháng báo cháy hoạt động hiệu quả, rất nhiều đám cháy đã đ°ợc dÁp lửa kịp thßi, không xảy ra thiệt hại về ng°ßi; h° hßng về tài sản cũng không đáng kể. - Lợi ích từ hệ tháng chữa cháy Hệ tháng chữa cháy hiện nay rất đa dạng về chất chữa cháy sử dụng; cũng nh° ph°¡ng pháp chữa cháy, cách thāc hoạt động.

Xét về hoạt động cÿa hệ tháng chữa cháy, có thể chia làm hai loại là tự động và thÿ công (c¿n ng°ßi điều khiển). Hệ tháng chữa cháy mà đặc biệt là hệ tháng chữa cháy tự động có lợi ích vô cùng to lớn đái với việc dÁp tÃt đám cháy. Bằng cách liên kÁt với hệ tháng báo cháy; hoặc nhß các cảm biÁn nhạy cảm với hiện t°ợng nhiệt cÿa đám cháy gÃn tại đ¿u phun (nh° hệ tháng chữa cháy Sprinkler); hệ tháng chữa cháy tự động nhanh chóng phun chất chữa cháy; sử dụng các ph°¡ng pháp làm lạnh, làm ngạt, làm ng°ng trệ phản āng cháy; tiÁn hành ngn chặn cháy lan và đi vào dÁp lửa. Nhß có hệ tháng chữa cháy luôn trong tình trạng sẵn sàng hoạt động bất cā khi nào xảy ra sự cá cháy; rất nhiều đám cháy đã đ°ợc dÁp tÃt kịp thßi.

Hệ tháng chữa cháy là yÁu tá quan trọng nhất trong hệ tháng phòng cháy, chữa cháy. - Bảo vệ các giá trị tinh th¿n Khi một đám cháy lớn xảy ra, điều bị c°ớp đi không chỉ là tài sản, tính mạng; mà còn là những giá trị tinh th¿n. Những đau th°¡ng, mất mát không thể dùng th°ớc đo nào để kể xiÁt. Những đám cháy á chợ, á nhà x°áng,… còn thiêu rụi c¡ nghiệp cÿa nhiều gia đình; khiÁn nhiều ng°ßi bị mất kÁ sinh nhai, r¡i vào túng qu¿n.

12 GVHD: Đỗ Anh Dũng SVTH: Phạm Đāc Hoàn Những giá trị tinh th¿n còn nằm á các kỉ vÁt, cổ vÁt. Những món đồ cũ nh°ng luôn mang những tình cảm đặc biệt; đ°ợc trân trọng, gìn giữ. ThÁ nh°ng l¡ là tr°ớc các nguy c¡ cháy, nổ; đám cháy xảy ra hoàn toàn có thể thiêu rụi toàn bộ những đồ vÁt quý giá này; gây ra những tổn thất tinh th¿n khó có thể đong đÁm. Vì vÁy, lÃp đặt hệ tháng phòng cháy, chữa cháy s¿ loại bß nguy c¡ xảy ra những tình huáng nêu trên; giúp bảo vệ những giá trị tinh th¿n đặc biệt và quý giá.

Cấu tạo cÿa hệ tháng báo cháy Hệ tháng báo cháy là gì? Há thßng báo cháy (fire alarm system) đ°ợc thiÁt kÁ để cảnh báo chúng ta trong tr°ßng hợp khÁn cấp để chúng ta có thể hành động bảo vệ bản thân, gia đình, nhân viên và mọi ng°ßi.