EN
Nguyên Lý Hoạt Động Của Van Chống Cháy: Kích Hoạt Nhiệt Và Cơ Chế Niêm Phong
Kích Hoạt Bằng Liên Kết Dễ Nóng Chảy Ở Nhiệt Độ Tới Hạn
Các van chống cháy hoạt động thông qua một bộ phận gọi là liên kết dễ chảy (fusible links), về cơ bản là các chi tiết kim loại được thiết kế để đứt gãy khi đạt đến một nhiệt độ nhất định. Hầu hết các tòa nhà đều được cài đặt để các liên kết này nóng chảy ở khoảng 165 độ Fahrenheit (tương đương khoảng 74 độ Celsius), hoặc đôi khi cao hơn ở mức 212°F (100°C), tùy theo quy định cụ thể của địa phương về xây dựng. Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, nếu không khí bên trong ống dẫn trở nên quá nóng, bộ phận kim loại này sẽ nhanh chóng đứt gãy, làm nhả ra cơ cấu giữ các cánh van ở vị trí mở. Điều tiếp theo xảy ra khá nhanh — những lò xo mà chúng ta đã đề cập ở trên sẽ lập tức hoạt động, đẩy các cánh van đóng lại chỉ trong vài giây. Hành động này tạo thành một rào cản nhằm ngăn chặn cả việc lan truyền lửa lẫn sự truyền nhiệt từ khu vực này sang khu vực khác trong tòa nhà. Các nghiên cứu cho thấy, các van chống cháy được lắp đặt đúng cách có thể mang lại cho người dân thời gian sơ tán an toàn gấp khoảng hai lần so với các tòa nhà không thực hiện bất kỳ biện pháp nào để bảo vệ hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí, theo báo cáo an toàn gần đây của Tạp chí An toàn Cuộc sống (Life Safety Digest) năm 2023.
Miếng đệm phồng nở và gioăng kín khí để ngăn khói
Khi được kích hoạt, các miếng đệm phồng nở dọc theo khung van chống cháy bắt đầu nở ra ở khoảng 248 độ Fahrenheit (tương đương khoảng 120 độ Celsius). Điều xảy ra tiếp theo thật đáng kinh ngạc — những vật liệu này trải qua một phản ứng hóa học tạo thành một lớp carbon cứng chắc, lấp đầy các khe hở nhỏ giữa các bộ phận chuyển động. Kết quả đạt được là một rào cản kín khí được chứng nhận theo tiêu chuẩn NFPA, có khả năng ngăn chặn gần như toàn bộ các hạt khói đi qua. Các thử nghiệm cũng cho thấy một phát hiện thú vị: khi được bổ sung chất phụ gia graphite đặc biệt, những miếng đệm này làm giảm lượng khí độc thoát ra tới gần 88% so với phiên bản thông thường. Điều này rất quan trọng vì nó giúp giữ cho cầu thang và hành lang không bị khói xâm nhập trong các vụ cháy — những khu vực then chốt mà người dân cần tiếp cận không khí sạch trong các tình huống khẩn cấp.
Van chống cháy so với van chống cháy/khói: Những khác biệt chức năng chủ yếu
Khi nào chỉ cần sử dụng van chống cháy chuyên dụng và khi nào cần loại van đa chức năng
Các van chống cháy được thiết kế để hoạt động khi nhiệt độ tăng cao, thường ở khoảng 165 độ Fahrenheit (tương đương khoảng 74 độ Celsius), lúc đó chốt nóng chảy sẽ bị nung chảy. Các thiết bị này hoạt động rất hiệu quả trong việc ngăn chặn ngọn lửa và luồng không khí siêu nóng lan truyền qua hệ thống thông gió của tòa nhà. Chúng thường đáp ứng đủ yêu cầu đối với những khu vực không quá quan trọng về mặt an toàn, ví dụ như các phòng kỹ thuật mà hầu như không ai lui tới hoặc các kho chứa nơi không có nhiều tài sản giá trị. Việc kiểm soát khói thường cũng không bắt buộc tại những khu vực này, và các vách ngăn chịu lửa thông thường thường đã đủ khả năng đáp ứng yêu cầu mà không cần thêm các biện pháp bảo vệ bổ sung.
Các van chặn kết hợp chống cháy và khói tích hợp cả chức năng cảm biến nhiệt và phát hiện khói trong một thiết bị duy nhất nhằm ngăn chặn sự lan rộng của lửa và các khí độc hại qua hệ thống ống dẫn. Các quy chuẩn xây dựng yêu cầu lắp đặt những thiết bị này dọc theo các tuyến thoát nạn quan trọng như cầu thang và lối ra hành lang—những khu vực mà người dân đối mặt với nguy cơ cao nhất do hít phải khói trong các tình huống khẩn cấp. Điều làm nên điểm nổi bật của chúng là cách tiếp cận hai nhiệm vụ đồng thời, cho phép đóng nhanh chóng và phối hợp hiệu quả nhằm đảm bảo các khu vực thoát nạn đủ an toàn để người sử dụng có thể sơ tán. Giải pháp này đáp ứng các tiêu chuẩn do NFPA 105 và Bộ Quy chuẩn Xây dựng Quốc tế (International Building Code) quy định về việc kiểm soát chủ động khói trong toàn bộ công trình.
Việc bố trí chiến lược các van chống cháy nhằm bảo vệ các tuyến thoát nạn
Các vị trí then chốt: Buồng cầu thang, hành lang và các điểm xuyên thấu hệ thống HVAC
Việc bố trí chiến lược các van chống cháy là yếu tố thiết yếu để thực hiện hiệu quả việc phân vùng ngăn cháy và bảo vệ các tuyến thoát nạn. Các kỹ sư ưu tiên ba khu vực có nguy cơ cao:
- Buồng cầu thang và hành lang là các lối thoát hiểm chính, những lối này yêu cầu lắp đặt các van điều tiết tại các vị trí xuyên tường và xuyên sàn nhằm ngăn chặn khói xâm nhập trong các tình huống khẩn cấp.
- Các vị trí xuyên qua ống dẫn HVAC các van điều tiết được lắp đặt tại những vị trí ống dẫn đi xuyên qua các cấu kiện có khả năng chịu lửa nhằm ngăn chặn sự lan truyền ngọn lửa và khói qua hệ thống thông gió—đồng thời ngăn ngừa sự lan rộng theo chiều đứng giữa các tầng.
Việc lắp đặt đúng vị trí nghĩa là đảm bảo mỗi van điều tiết đều được căn chỉnh chính xác với các ranh giới vách ngăn chống cháy. Chẳng hạn như các van điều tiết trên trần hành lang – những thiết bị này thực sự phát huy hiệu quả trong việc duy trì tầm nhìn thông suốt, bởi chúng giúp giảm đáng kể mức độ bức xạ nhiệt cao. Ngoài ra còn có các van điều tiết bịt kín các trục hệ thống HVAC theo phương đứng – những thiết bị này thực tế có khả năng ngăn chặn khí độc lan rộng giữa các tầng khác nhau của tòa nhà. Khi kết hợp toàn bộ giải pháp này với các tường chống cháy đạt chuẩn, hệ thống phát hiện cháy hiệu quả và các chiến lược quản lý khói phù hợp, chúng ta sẽ đạt được gì? Một hệ thống phòng thủ thụ động vững chắc, mang lại cho người dân nhiều thời gian hơn để sơ tán an toàn. Các thử nghiệm cháy đã chứng minh rằng cấu hình này có thể duy trì điều kiện sử dụng an toàn trong hơn 90 phút tại các khu vực được bảo vệ đầy đủ – một thành tích rất ấn tượng nếu so sánh với các yêu cầu an toàn tiêu chuẩn.
Câu hỏi thường gặp
Liên kết nóng chảy trong van điều tiết chống cháy là gì?
Một dây nối chảy là một bộ phận kim loại được thiết kế để đứt gãy ở nhiệt độ cụ thể, từ đó giải phóng các cánh điều tiết để đóng lại và ngăn chặn lửa cùng nhiệt lan truyền qua hệ thống ống dẫn.
Bộ gioăng nở phồng hoạt động như thế nào?
Các bộ gioăng nở phồng giãn nở và trải qua phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao, tạo thành một rào cản kín khí nhằm ngăn khói và khí độc không lọt qua khung điều tiết.
Sự khác biệt giữa van chặn lửa và van chặn lửa/khói là gì?
Van chặn lửa chủ yếu dùng để ngăn chặn ngọn lửa và sự lan truyền nhiệt, trong khi van chặn lửa/khói kết hợp có khả năng chặn cả lửa lẫn khói, bảo vệ các lối thoát hiểm quan trọng trong các tình huống khẩn cấp.