Ta tính toán thiết kế chi tiết một công trình tòa nhà cao tầng bao gồm các hạng mục sau:

- Xác định lưu lượng quạt hút khói - thông gió tầng hầm, quạt cấp khí tươi tầng hầm
- Xác định lưu lượng quạt hút khói khu dịch vụ thương mại tầng 2, khu văn phòng tầng 3
- Xác định lưu lượng quạt hút khói hành lang
- Xác định lưu lượng quạt tăng áp buồng đệm thang máy tầng hầm
- Xác định lưu lượng quạt tăng áp buồng thang bộ
- Xác định lưu lượng quạt tăng áp giếng thang máy

Xác định lưu lượng quạt hút khói - thông gió tầng hầm, quạt cấp khí tươi tầng hầm

Quạt hút khói - thông gió cho tầng hầm ta dùng quạt hướng trục hút khói đến tháp thải khói rồi đi ra ngoài công trình.

Tầng hầm dùng làm gara, theo phụ lục sG, TCVN 5687:2010 thì ở chế độ bình thường thì hệ thống hoạt động ở chế độ thông gió và hút khí thải xe máy, ô tô (bội số trao đổi là 6 lần trong 1 giờ). Khi có sự cố hỏa hoạn xảy ra, hệ thống sẽ làm việc ở chế độ hút khói mức công suất cao nhất với bội số trao đổi lưu lượng là 10 trong 1 giờ.

Tính toán cho tầng hầm. Giả sử diện tích để xe là 2.000m², cốt chiều cao tầng hầm 3 là 3,5m nên thể tích khu để xe tầng hầm là 7.000m³. Do đó chọn 2 quạt ly tâm 2 chế độ, mỗi quạt quản lý một phần tầng hầm có tổng thông số như sau:
- Chế độ thông gió Q1= 45.000m³/h.
- Chế độ sự cố Q2= 75.000m³/h.

Chọn 2 quạt có thông số như sau:
- Quạt số 1: Chế độ thông gió 15.000m³/h, sự cố 25.000m³/h.
- Quạt số 2: Chế độ thông gió 30.000m³/h, sự cố 50.000m³/h.

- Cột áp được tính chi tiết theo bảng sau:

Để đảm bảo không khí được lưu thông đầy đủ trong khu vực gara tầng hầm, ta thiết kế hệ thống quạt cấp khí tươi cho tầng hầm của công trình. Ngoài các quạt cấp khí tươi cưỡng bức thì khí tươi cũng được cấp thông qua các lỗ mở ram dốc cho xe lên xuống tầng hầm. Do đó lưu lượng quạt cấp khí tươi sẽ lấy bằng 80% lưu lượng quạt hút khói của từng tầng ở chế độ thông gió. Khi có sự cố thì quạt cấp khí tươi sẽ dừng hoạt động.

Xem thêm: Những điều cần biết về dàn nóng điều hòa trung tâm

Xác định lưu lượng quạt hút khói khu dịch vụ thương mại tầng 2, khu văn phòng tầng 3

Theo phụ lục L.2 TCVN 5687:2010: Lưu lượng khói G thải ra từ 1 không gian cần được xác định theo chu vi vùng cháy. Lưu lượng khói đối với các khu vực có diện tích dưới 1.600m² được xác định theo công thức:

G = 678,8 Pf y1,5 KS

Trong đó:
Pf: là chu vi vùng cháy trong giai đoạn đầu (m), nhận bằng trị số lớn nhất của chu vi thùng chứa nhiên liệu hở hoặc không đóng kín, hoặc chỗ chứa nhiên liệu đặt trong vỏ bao từ vật liệu cháy. Đối với các phòng có trang bị hệ thống phun nước chữa cháy (sprinkler), thì lấy giá trị Pf = 12m;
y: là khoảng cách, (m), từ mép dưới của vùng khói đến sàn nhà,  hoặc đo từ mép dưới của vách lửng hình thành bể chứa khói đến sàn nhà.
KS: là hệ số, lấy bằng 1.

- Trọng lượng riêng trung bình của khói (TCVN 5687-2010):
ó = 4 N/m3 = 0,4 kg/m³, t =6000C: khi chất cháy là dạng khí hay lỏng.
ó = 5 N/m3 = 0,5 kg/m³, t =4500C: khi chất cháy là dạng vật thể cứng.

Nhận xét thấy: Theo TCVN 5687:2010 đối với phòng có chữa cháy Sprinkler diện tích trong khoảng 1600m², thì giá trị của G luôn không đổi.

Vậy ta tính toán hút khói sự cố cho phòng có chữa cháy Sprinkler có diện tích S = 1600m² là:
G = 678,8 Pf y1,5 KS (kg/h) =  678,8 Pf y1,5 KS / 0,4(m³/h) ≈ 80.500 (m³/h)

Pf: cố định = 12m.
y = 2,5m.
KS: là hệ số bằng 1.

Xét với khu vực dịch vụ thương mại tầng 2 và 2 khu văn phòng tầng 3 thì diện tích tính toán lần lượt là 560 m², 430 m², 380 m² do đó lưu lượng gió cần hút ra là:
G1 = 80.500×560/1.600 = 28.175 m³/h
G2 = 80.500×430/1.600 = 21.634 m³/h
G3 = 80.500×380/1.600 = 19.118 m³/h

Chọn quạt có lưu lượng lần lượt là 30.000, 25.000, 22.000 m³/h.

Cột áp quạt được tính chi tiết theo bảng dưới đây:

Tính toán tương tự với các khu vực văn phòng tầng 3, ta có thông số chi tiết các quạt như sau:
- Khu dịch vụ thương mại tầng 2: Q= 30.000 m³/h, H=550 Pa.
- Khu văn phòng 1 tầng 3: Q= 25.000 m³/h, H=500 Pa.
- Khu văn phòng 2 tầng 3: Q= 22.000 m³/h, H=480 Pa.

Xác định lưu lượng quạt hút khói hành lang

Theo phụ lục L.1, TCVN 5687:2010: Lưu lượng khói G cần phải hút thải ra khỏi hành lang hay sảnh ở một tầng khi có cháy được xác định theo công thức sau:

G = 3420 BnH1,5

Trong đó:
B là chiều rộng của cánh cửa lớn hơn mở từ hành lang hay sảnh vào cầu thang hay ra ngoài nhà, lấy B = 0,95 m (chiều rộng lấy theo chiều rộng cửa của tầng điển hình).
H là chiều cao của cửa, lấy H = 2,2.
n là hệ số phụ thuộc vào chiều rộng tổng cộng của các cánh lớn cửa đi mở từ hành lang vào cầu thang hay ra ngoài trời khi có cháy. Hệ số này ta tra trong bảng L1 trong TCVN 5687:2010 được n = 0,8.

Thay số:
G = 3420 × 0,95 × 0,8 × 2,21,5 = 8.482Kg/h = 13.859 m³/h (tỷ trọng của khói là 0,612 Kg/m³)

Lưu lượng quạt hút khói cần tính (đủ hút cho 2 tầng đồng thời và hệ số dự phòng là 10%):
Qq = 2xGx1,1=2×13.859×1,1 =30.489 m³/h
Chọn quạt hút khói hành lang có thông số Q= 33.000 m³/h.

Cột áp quạt được tính chi tiết theo bảng sau:

Xác định lưu lượng quạt tăng áp buồng đệm thang máy tầng hầm

Theo QCVN 06:2010/BXD, TCVN 5687:2010, tiêu chuẩn Anh 5588 phần 4: 1987, cần tạo ra một áp lực dương không quá 50 Pa và không dưới 20 Pa trong khu vực buồng. Ta thiết kế đường ống cấp gió lấy áp từ đường ống tăng áp của buồng thang bộ mà vẫn đảm bảo khả năng tăng áp cho cả 2 khu vực: Buồng đệm thang máy tầng hầm và buồng thang bộ.

Xác định lưu lượng quạt tăng áp buồng thang bộ

Theo QCVN 06:2010/BXD, TCVN 5687:2010, tiêu chuẩn Anh 5588 phần 4: 1987, cần tạo ra một áp lực dương không quá 50 Pa và không dưới 20 Pa trong khu vực buồng và lưu lượng không khí được xác định theo biểu thức sau:

Lưu lượng không khí cần thổi vào để đẩy khí độc (khói) ra khỏi buồng thang là:

Q  =  Q1  +  Q2  (m³/h)

Q1: Lưu lượng gió thoát ra ngoài do đóng mở cửa (m³/h).
Q2: Lưu lượng gió thoát ra ngoài do rò lọt khe cửa (m³/h).

Lưu lượng gió thoát ra ngoài do đóng mở cửa (Q1) phụ thuộc vào lượng người có trong tòa nhà khi có sự cố.
- Tổng số cửa vào buồng là: 35 (cửa 01 cánh), chiều rộng: 0,95 m và cao: 2,2 m.
Diện tích: S  =  2,09 (m²)
- Số lượng cửa buồng mở tính toán khi có sự cố: 03 cửa.
- Vận tốc không khí tối thiểu của không khí ra cửa: v = 1,3 m/s, (để ngăn khói xâm nhập vào buồng thang).
Lưu lượng gió thoát ra ngoài do đóng mở cửa: Q1 = 3.S.v  = 8,15 (m3/s) = 29.344 (m3/h).
- Lưu lượng gió thoát ra ngoài do rò lọt không khí qua cửa (đang đóng):

Q2  =  L.n

Trong đó:
n: Số cửa đóng: 32 cửa.
L: Lưu lượng không khí rò lọt qua 1 cửa (đang đóng): khe hở của cửa khi đóng có chiều rộng là: b = 0,001 (m).

Diện tích 1 khe cửa: F = 0,0064 (m²).
L = 0,827..0,0064 = 0,04 (m³/s) = 144 (m³/h)

- Trong đó độ chênh áp suất của không khí trong buồng thang và phía ngoài là: 50 Pa (Căn cứ trên tiêu chuẩn TCVN 5687:2010, QCVN 06:2010/BXD)
Q2 = 144×32 = 4.608 (m³/h)

- Vậy lưu lượng không khí cần thổi vào là: Q = Q1 + Q2 = 33.952 (m³/h) - Ta chọn Q = 35.000 m³/h.

Cột áp được tính theo bảng sau:

Xác định lưu lượng quạt tăng áp giếng thang máy

Ta thiết kế 2 quạt tăng áp cho 2 khu vực giếng thang máy, quạt tăng áp cần tạo ra một áp lực dương không quá 50 Pa và không dưới 20 Pa trong khu vực giếng thang máy. Chọn loại quạt ly tâm đồng trục đặt trên mái. Tính cho từng khu vực, lưu lượng cần thiết của quạt để lưu thông gió và tăng áp trong giếng thang máy được lấy bằng 10 lần khối tích giếng thang đó. Với khối tích mỗi cụm giếng thang máy là 2.550 m³, thì lưu lượng cần thiết của quạt là 26.000 m³/h.

Cột áp quạt được tính chi tiết theo bảng sau:

KẾT LUẬN

Qua quá trình nghiên cứu tính toán trên cơ sở yêu cầu của chủ đầu tư và các quy định của tiêu chuẩn hiện hành của nhà nước, chúng tôi đã đưa ra được giải pháp hệ thống quạt tăng áp, hút khói hiện đại, đạt độ an toàn cao, phù hợp với các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành của nhà nước trong lĩnh vực phòng cháy chữa cháy.

Công ty TNHH Điều Hòa Thông Gió HRT

Nhà thầu HVAC, chuyên tư vấn thiết kế, cung cấp thiết bị, lắp đặt và thi công điều hòa công nghiệp, điều hòa trung tâm, hệ thống thông gió chính hãng

Địa chỉ: Số 4 ngõ 6 Miêu Nha, Tây Mỗ, Nam Từ Liêm, Hà Nội.

Hotline: 0916.18.1080 / 0926.18.1080 / 0889.18.1080 / Zalo