Trong các sự cố cháy công nghiệp, khói và khí độc mới là yếu tố gây nguy hiểm lớn nhất. Thống kê cho thấy phần lớn trường hợp tử vong không đến từ ngọn lửa trực tiếp mà do suy giảm oxy, tổn thương đường hô hấp và mất tầm nhìn trong môi trường nhiều khói. Với nhà xưởng diện tích lớn, trần cao, rủi ro này càng nghiêm trọng nếu không có giải pháp kiểm soát phù hợp. Vì vậy, hệ thống hút khói PCCC là hạng mục thiết yếu để giảm thiểu rủi ro và đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố.
1. Hệ thống hút khói PCCC nhà xưởng là gì?
Smoke Extraction trong công trình công nghiệp
Hệ thống hút khói sự cố (Smoke Extraction) là hệ thống cơ điện được thiết kế chuyên biệt để hoạt động khi xảy ra cháy trong nhà xưởng.
Về bản chất, đây là hệ thống kiểm soát và loại bỏ khói, khí nóng ra khỏi không gian công trình thông qua cơ chế:
- Hút khói tại cao độ phía trên (khu vực mái hoặc trần)
- Thải khói ra môi trường bên ngoài qua quạt chụp hút khói hoặc cửa mái thoát khói
- Đồng thời cấp bổ sung không khí từ phía dưới để tạo chênh lệch áp suất
Sự chênh lệch nhiệt độ và áp suất này tạo ra hiệu ứng đẩy khói (chimney effect), giúp khói được dẫn thoát theo hướng kiểm soát thay vì lan tỏa tự do trong toàn bộ không gian.
Mục tiêu của hệ thống hút khói khi xảy ra cháy
- Đảm bảo lối thoát nạn an toàn bằng cách duy trì vùng không khí ít khói phía dưới.
- Giảm nhiệt độ tích tụ dưới mái, hạn chế ảnh hưởng đến kết cấu thép.
- Hỗ trợ lực lượng chữa cháy tiếp cận và xử lý đám cháy hiệu quả hơn.
- Ngăn ngừa tích tụ khí cháy có nguy cơ gây nổ trong không gian kín.
Phân biệt hệ thống hút khói PCCC và hệ thống thông gió HVAC
Hệ thống hút khói PCCC và hệ thống thông gió HVAC là hai hệ thống độc lập, khác nhau cả về mục đích sử dụng lẫn yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn thiết kế.
| Tiêu chí | Hệ thống hút khói PCCC | Hệ thống thông gió HVAC |
| Mục đích | Hút khói khí độc, tăng áp cầu thang thoát hiểm, bảo vệ an toàn khi xảy ra cháy | Điều hòa không khí, cấp gió tươi, hút mùi, tạo môi trường thông thoáng |
| Van sử dụng | Van chặn lửa, van chặn khói tự động đóng khi nhiệt độ cao | Van điều chỉnh lưu lượng, van điều hòa gió |
| Ống gió | Thép dày, bọc vật liệu chịu lửa (EI30, EI60, EI120…) | Tôn mạ kẽm thông thường, thường bọc bảo ôn cách nhiệt |
| Nhiệt độ làm việc | Chịu 250-300°C trong thời gian theo quy định | Không thiết kế cho môi trường cháy |
| Tiêu chuẩn thiết kế | Theo quy chuẩn, tiêu chuẩn PCCC | Theo tiêu chuẩn thông gió – điều hòa |
**Bài viết này KYODO tập trung phân tích hệ thống hút khói PCCC trong nhà xưởng công nghiệp, không đề cập đến hệ thống hút khói phục vụ sản xuất hoặc chế biến thực phẩm.
2. Cấu tạo hệ thống hút khói PCCC nhà xưởng
Hệ thống hút khói PCCC trong nhà xưởng là tổ hợp nhiều thiết bị cơ – điện và điều khiển, hoạt động liên động khi xảy ra sự cố cháy. Các thành phần chính bao gồm:
- Quạt hút khói chịu nhiệt: Có nhiệm vụ hút và thải khói ra ngoài. Quạt được thiết kế chịu nhiệt 250-300°C theo thời gian quy định và thường lắp đặt tại mái công trình hoặc phòng kỹ thuật riêng.
- Hệ thống ống gió chịu lửa: Dẫn khói từ khu vực cháy đến vị trí xả thải. Ống gió sử dụng thép dày và bọc vật liệu chống cháy đạt chuẩn EI30, EI60, EI120… tùy yêu cầu thiết kế.
- Miệng hút khói: Bố trí tại hành lang, khu vực sản xuất hoặc các vùng cần kiểm soát khói, có chức năng thu gom khói và đưa vào hệ thống ống dẫn.
- Van chặn lửa và van chặn khói: Lắp trên tuyến ống gió, có nhiệm vụ ngăn lửa và khói lan sang các khu vực khác. Van tự động đóng khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép.
- Cửa thoát khói mái hoặc lỗ xả khói: Cho phép khói nóng thoát trực tiếp ra môi trường bên ngoài, hỗ trợ tăng hiệu quả thoát khói nhờ chênh lệch nhiệt.
- Tủ cấp nguồn và tủ điều khiển: Cung cấp nguồn điện ổn định cho quạt chụp hút khói công nghiệp và thiết bị liên quan, đồng thời kết nối liên động với hệ thống báo cháy để kích hoạt tự động khi có sự cố.
Bố trí cửa cấp gió để đảm bảo hiệu quả hút khói
Việc hút khói hiệu quả đòi hỏi phải có các lỗ thông gió hoặc cửa cấp gió tươi phù hợp. Hệ thống hút khói và kiểm soát nhiệt chỉ đạt hiệu quả khi khói được hút ở phía trên đồng thời không khí sạch được bổ sung từ phía dưới, tạo chênh lệch áp suất cần thiết.
Sự cấp khí này giúp tăng lực đẩy nhiệt (hiệu ứng ống khói), hỗ trợ khói thoát nhanh qua cửa mái hoặc lỗ xả khói, đồng thời duy trì lớp không khí ít khói ở cao độ thấp để phục vụ thoát nạn và cứu hộ.
Xem thêm: Một số phương pháp PCCC nhà xưởng khác
3. Tiêu chuẩn, quy định về hệ thống hút khói nhà xưởng
Các văn bản áp dụng chủ yếu gồm:
- QCVN 06:2021/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình. (Phụ lục D quy định các giải pháp bảo vệ chống khói cho nhà và công trình).
- TCVN 5687:2010 – Thông gió, điều tiết không khí và sưởi ấm – Tiêu chuẩn thiết kế, làm cơ sở tính toán lưu lượng hút và cấp khí bù.
- TCVN 6160:1996 – Phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng – Yêu cầu thiết kế (quy định về hệ thống thông gió và hút khói).
- TCVN 2622:1995 – Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế.
Trong thực tế triển khai, hồ sơ thiết kế còn phải tuân thủ các quy định của cơ quan Cảnh sát PCCC tại thời điểm thẩm duyệt. Vì vậy, việc cập nhật quy chuẩn mới và áp dụng đúng tiêu chuẩn ngay từ giai đoạn thiết kế là yếu tố quan trọng để đảm bảo hệ thống được phê duyệt và vận hành đúng quy định pháp luật.
4. Các loại quạt hút khói sự cố PCCC phổ biến
Trong hệ thống hút khói công nghiệp, quạt hút khói sự cố là thiết bị trung tâm, quyết định trực tiếp đến lưu lượng và hiệu quả kiểm soát khói. Các loại quạt sử dụng phải đáp ứng yêu cầu chịu nhiệt cao, thông thường 250-300°C trong khoảng 120 phút theo thiết kế, nhằm đảm bảo hệ thống vẫn hoạt động trong điều kiện cháy.
Các loại quạt phổ biến hiện nay gồm:
- Quạt hướng trục (Axial Fan): Thường sử dụng cho hành lang, tầng hầm và nhà xưởng khẩu độ lớn. Quạt có lưu lượng lớn, cấu tạo gọn, có thể thiết kế 2 chế độ vận hành (thông gió bình thường và hút khói khi cháy). Phù hợp lắp trên mái hoặc cuối tuyến ống.
- Quạt ly tâm (Centrifugal Fan): Có cột áp cao, phù hợp hệ thống có đường ống dài hoặc nhiều tổn thất áp suất. Thường dùng trong các công trình quy mô lớn, yêu cầu hút khói mạnh và ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Quạt Jetfan: Ứng dụng phổ biến cho tầng hầm, bãi xe hoặc đường hầm không sử dụng hệ thống ống gió lớn. Quạt lắp treo trần, tạo dòng khí vận tốc cao để đẩy khói về khu vực hút tập trung.
- Quạt gắn mái hoặc gắn tường chịu nhiệt: Lắp trực tiếp trên mái hoặc tường ngoài công trình, dùng để hút khói trực tiếp từ hành lang, cầu thang hoặc khu vực cháy. Cấu tạo phù hợp điều kiện ngoài trời.
Việc lựa chọn loại quạt chụp hút khói công nghiệp cần căn cứ vào đặc điểm công trình, lưu lượng thiết kế, tổn thất áp suất và yêu cầu chịu nhiệt theo tiêu chuẩn PCCC để đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả khi xảy ra sự cố.
Ngoài hệ thống hút khói sự cố, khi xây dựng nhà xưởng công nghiệp, doanh nghiệp cũng cần quan tâm đến các hạng mục kỹ thuật khác như hệ thống xử lý mùi công nghiệp, hệ thống lọc nước RO và hệ thống xử lý nước thải để đảm bảo vận hành ổn định và đáp ứng yêu cầu môi trường.
