Buồng thang không nhiễm khói là buồng thang thoát nạn được thiết kế để khói từ các tầng đang cháy không lọt vào, giữ cho người đi xuống và lực lượng chữa cháy đi lên có một đường đi an toàn. Theo cách phân loại trong QCVN 06, có ba loại chính: N1 có lối vào buồng thang từ tầng đi qua một khoảng không gian ngoài trời thông thoáng; N2 được tạo áp suất dương bằng cách thổi không khí vào buồng thang khi có cháy; N3 có lối vào buồng thang ở mỗi tầng đi qua khoang đệm được tăng áp.
Ba loại này cùng mục đích nhưng khác nhau về cách giữ khói ở ngoài, nên kéo theo yêu cầu rất khác về mặt bằng kiến trúc, hệ thống cơ điện, nguồn điện và việc nghiệm thu. Bài viết cho chủ đầu tư và kỹ sư mới vào nghề hiểu vì sao tư vấn chọn loại này mà không chọn loại kia, không thay cho việc tính toán của đơn vị thiết kế.
So sánh nhanh ba loại
Bảng dưới tóm tắt khác biệt ở mức nguyên lý. Điều kiện bắt buộc phải dùng buồng thang không nhiễm khói, loại nào được dùng cho công trình nào và các thông số thiết kế đều phải tra theo bản QCVN 06 hiện hành và tiêu chuẩn về hệ thống bảo vệ chống khói.
| Loại | Cách giữ khói ở ngoài | Phụ thuộc thiết bị | Đòi hỏi về kiến trúc |
|---|---|---|---|
| N1 | Người đi từ tầng ra một không gian ngoài trời rồi mới vào buồng thang, khói thoát ra ngoài trời | Ít, chủ yếu dựa vào thông gió tự nhiên | Cần ban công, lô gia hoặc hành lang hở sát mặt ngoài nhà ở mỗi tầng |
| N2 | Quạt thổi không khí vào buồng thang, áp suất trong buồng thang cao hơn tầng nên khói không vào được | Nhiều: quạt, ống gió, điều khiển, nguồn điện ưu tiên | Cần vị trí đặt quạt, đường lấy gió sạch, thường cần chia buồng thang theo chiều cao |
| N3 | Giữa tầng và buồng thang có khoang đệm được tăng áp, khói bị chặn từ khoang đệm | Nhiều: tăng áp khoang đệm, cửa tự đóng hai lớp | Cần diện tích cho khoang đệm ở mỗi tầng |
Nhìn bảng có thể thấy N1 rẻ về thiết bị nhưng tốn về kiến trúc, còn N2, N3 linh hoạt về mặt bằng nhưng phụ thuộc vào thiết bị phải chạy được đúng lúc cháy. Lựa chọn thường được quyết định từ thiết kế cơ sở, khi mặt bằng điển hình còn có thể thay đổi.
N1: đơn giản về nguyên lý, khó về mặt bằng
Cách hoạt động. Khói từ căn hộ hay văn phòng đang cháy tràn ra hành lang, nhưng muốn vào buồng thang phải đi qua một không gian hở ra ngoài trời. Ở đó khói thoát lên và tản đi theo gió, người đi qua chỉ tiếp xúc khói trong khoảnh khắc.
Ưu điểm. Không phụ thuộc quạt, không phụ thuộc nguồn điện, không cần bảo dưỡng hệ thống phức tạp. Khi mọi thiết bị đều có thể hỏng, một giải pháp không cần thiết bị là đáng giá.
Nhược điểm. Cần không gian hở ở mặt ngoài nhà tại mỗi tầng, chiếm mặt tiền có giá trị, và ở khí hậu mưa gió cần xử lý chống hắt. Nhiều chủ đầu tư sau này còn cho bịt kín ban công đó để làm kho hoặc làm phòng, khiến buồng thang mất chức năng.
Chỗ hay bị trả hồ sơ. Không gian hở không đủ thông thoáng theo yêu cầu, hoặc đặt ở góc khuất bị hai khối nhà che làm khói không thoát được. Phần này phải thể hiện rõ trên mặt bằng và mặt đứng.
N2 và N3: dựa vào tăng áp
Nguyên lý chênh áp. Khói di chuyển từ nơi áp suất cao sang nơi áp suất thấp. Thổi không khí sạch vào buồng thang hoặc khoang đệm làm áp suất ở đó cao hơn hành lang tầng, nên khi cửa đóng khói không lọt vào, và khi cửa mở luồng gió đi từ buồng thang ra đẩy khói lùi lại.
Giới hạn trên của áp suất. Áp suất không được quá cao, vì cửa mở về phía hành lang sẽ bị ép chặt, người yếu không đẩy được. Thiết kế tăng áp luôn phải cân giữa đủ chặn khói và không làm kẹt cửa; đó là lý do hệ thống thường có van xả áp hoặc điều khiển theo áp suất.
Khác nhau giữa N2 và N3. N2 tăng áp cả buồng thang, nên buồng thang cao thì áp suất phân bố không đều theo chiều cao, thường phải chia buồng thang thành nhiều đoạn hoặc cấp gió tại nhiều điểm. N3 đặt lớp bảo vệ ở khoang đệm từng tầng, thêm một lớp cửa nhưng tốn diện tích sàn ở mỗi tầng.
Phụ thuộc vào thiết bị. Quạt phải khởi động tự động theo tín hiệu báo cháy, có nguồn điện ưu tiên và cáp chịu lửa, cửa lấy gió phải đặt ở chỗ không hút phải khói. Hỏng một mắt xích là cả hệ thống không làm được việc.
Hệ thống đi kèm mà hồ sơ phải thể hiện
Khi chọn N2 hoặc N3, buồng thang không còn là hạng mục kiến trúc đơn thuần. Hồ sơ thẩm định thiết kế PCCC thường phải thể hiện đủ các phần sau và chúng phải khớp với nhau.
- Tính toán lưu lượng cấp gió và áp suất do đơn vị thiết kế lập theo tiêu chuẩn hiện hành về bảo vệ chống khói.
- Vị trí quạt tăng áp, phòng đặt quạt và cách bảo vệ phòng quạt khỏi lửa.
- Vị trí miệng lấy gió ngoài trời, khoảng cách tới miệng thải khói của hệ thống hút khói để không hút khói ngược vào.
- Sơ đồ nguồn điện: nguồn ưu tiên, máy phát dự phòng, cáp chịu lửa cấp cho quạt.
- Liên động với hệ thống báo cháy: tín hiệu nào khởi động quạt, quạt nào khởi động cho tầng nào.
- Cửa buồng thang, cửa khoang đệm: loại ngăn cháy, tự đóng, chiều mở cửa.
- Bảng điều khiển cho lực lượng chữa cháy có thể vận hành bằng tay.
Một lỗi phối hợp hay gặp: miệng lấy gió của quạt tăng áp và miệng thải của quạt hút khói đặt gần nhau trên mái để tiện đi ống. Khi cháy, khói bị hút ngược vào buồng thang, biến hệ thống bảo vệ thành hệ thống bơm khói. Đây là chỗ đáng hỏi tư vấn.
Từ thử nghiệm tới nghiệm thu
Hệ thống tăng áp chỉ được coi là đạt khi đo được trên công trình thật, không chỉ trên bản tính. Trình tự thường gặp như sau.
- Hoàn thiện xây dựng buồng thang và khoang đệm, đảm bảo kín khít: cửa đúng loại, khe hở dưới cửa đúng, lỗ xuyên đã chèn bịt.
- Chạy thử quạt đơn động, kiểm tra chiều quay, lưu lượng, độ rung.
- Thử liên động: kích hoạt báo cháy ở từng vùng, kiểm tra quạt tương ứng khởi động và các van, cửa chuyển trạng thái đúng.
- Đo áp suất chênh lệch giữa buồng thang hoặc khoang đệm với hành lang ở nhiều tầng, với các tổ hợp cửa đóng và mở theo kịch bản thiết kế.
- Đo lực mở cửa ở các cửa vào buồng thang khi hệ thống đang chạy.
- Chuyển sang nguồn dự phòng và lặp lại phép thử chính để chắc hệ thống chạy được khi mất điện lưới.
- Lập biên bản, đưa vào hồ sơ nghiệm thu và hồ sơ đề nghị kiểm tra kết quả nghiệm thu PCCC.
Chọn loại nào: những câu hỏi nên đặt cho tư vấn
Chủ đầu tư không cần tự chọn loại buồng thang, nhưng nên hiểu đủ để đánh giá đề xuất của tư vấn. Những câu hỏi dưới đây giúp làm rõ đánh đổi giữa các phương án trước khi mặt bằng điển hình được chốt.
- Với chiều cao và công năng của công trình, quy chuẩn hiện hành cho phép những loại buồng thang nào, và cần bao nhiêu buồng thang?
- Nếu chọn N1, không gian hở ở mỗi tầng chiếm bao nhiêu diện tích sàn bán được, và có ảnh hưởng tới mặt đứng hay không?
- Nếu chọn N2 hoặc N3, chi phí quạt, ống gió, nguồn điện ưu tiên và chi phí bảo trì hằng năm ước tính thế nào?
- Buồng thang có phải chia đoạn theo chiều cao để giữ áp suất ổn định không, và việc chia đó ảnh hưởng tới đường thoát ra sao?
- Phương án có tính tới thang máy chữa cháy và sảnh thang máy chữa cháy đi kèm theo yêu cầu của quy chuẩn chưa?
- Nếu sau này cư dân hoặc người thuê muốn bịt kín ban công của phương án N1, hệ quả là gì và ai kiểm soát?
Câu trả lời bằng văn bản cho những câu hỏi này cũng là tài liệu tốt để bàn giao cho đơn vị quản lý vận hành sau này, vì họ là người phải giữ cho giải pháp được chọn tiếp tục hoạt động đúng.
Những điều cần đối chiếu và khi nào cần chuyên gia
Công trình nào bắt buộc có buồng thang không nhiễm khói, loại nào được phép dùng cho chiều cao và công năng nào, số lượng buồng thang tối thiểu, yêu cầu về thang máy chữa cháy đi kèm đều được quy định trong QCVN 06 và quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan, có thể thay đổi qua các lần sửa đổi. Bài không nêu các ngưỡng chiều cao hay giá trị áp suất vì sai một con số là sai cả thiết kế.
Với nhà cao tầng, đặc biệt là toà nhà hỗn hợp, nên có đơn vị thẩm tra độc lập về hệ thống bảo vệ chống khói, vì đây là hệ thống liên ngành giữa kiến trúc, điều hoà thông gió, điện và báo cháy, dễ hở ở chỗ giao nhau. Kỹ năng thoát hiểm qua buồng thang và cách giữ buồng thang an toàn khi đang sử dụng là chủ đề của người ở và người quản lý toà nhà, nằm ngoài chặng thẩm duyệt mà bài này bàn.
Với công trình cải tạo, chẳng hạn nâng tầng hoặc đổi công năng một toà nhà cũ, việc bổ sung buồng thang không nhiễm khói vào kết cấu đang có thường là bài toán khó nhất của cả hồ sơ. Nên đánh giá khả năng này ngay ở bước khảo sát, trước khi cam kết với phương án kinh doanh.
Câu hỏi thường gặp
Nhà phố vài tầng có cần buồng thang không nhiễm khói không?
Thông thường yêu cầu này đặt ra cho nhà có chiều cao lớn theo quy chuẩn. Nhà phố thấp tầng có yêu cầu khác về thang thoát nạn. Ngưỡng cụ thể theo chiều cao và công năng phải tra bản QCVN 06 hiện hành.
Có thể đổi từ N1 sang N3 khi thiết kế đã được thẩm định không?
Về kỹ thuật là có thể, nhưng đây là thay đổi giải pháp thoát nạn và bảo vệ chống khói, phải điều chỉnh thiết kế và làm thủ tục với cơ quan thẩm định trước khi thi công. Thi công khác thiết kế đã thẩm định sẽ vướng ở khâu kiểm tra nghiệm thu.
Quạt tăng áp có phải chạy thường xuyên không?
Phần lớn hệ thống chỉ chạy khi có tín hiệu cháy hoặc khi thử định kỳ. Một số giải pháp khoang đệm có thể yêu cầu cấp gió thường xuyên. Cách vận hành do thiết kế quy định và phải được duy trì đúng sau khi bàn giao.
Vì sao cửa buồng thang tăng áp đôi khi rất nặng?
Nếu áp suất trong buồng thang quá cao hoặc hệ thống xả áp không hoạt động đúng, cửa mở ra hành lang bị ép chặt. Đây là lỗi thiết kế hoặc hiệu chỉnh, cần đo lực mở cửa khi nghiệm thu và xử lý trước khi đưa vào sử dụng.
Buồng thang N2 có cần cửa sổ không?
Buồng thang tăng áp phải giữ được áp suất, nên lỗ mở ra ngoài phải được kiểm soát theo thiết kế. Có trường hợp quy chuẩn yêu cầu lỗ mở để thoát khói hoặc chiếu sáng; cách kết hợp phải do người thiết kế giải quyết theo quy chuẩn.
Ai bảo trì hệ thống tăng áp sau khi bàn giao?
Chủ đầu tư bàn giao cho chủ sở hữu hoặc ban quản lý toà nhà kèm hồ sơ vận hành, bảo trì. Từ đó việc kiểm tra, thử định kỳ thuộc trách nhiệm của người quản lý vận hành theo quy định về PCCC cho cơ sở đang hoạt động.