Nguyên lý kết nối hệ thống báo cháy với quạt hút khói

Trong nhiều vụ cháy nhà cao tầng, khói chứ không phải lửa là nguyên nhân chính gây thương vong. Vì vậy, tòa nhà cao tầng, tầng hầm, trung tâm thương mại thường có hệ thống hút khói hành lang, tăng áp cầu thang thoát nạn. Các quạt này chỉ có ích khi chạy đúng lúc, đúng khu vực, và điều đó phụ thuộc vào liên động quạt hút khói với hệ thống báo cháy. Bài viết giải thích nguyên lý tín hiệu, các thành phần trong chuỗi liên động quạt hút khói, sơ đồ khối tham khảo và cách thử nghiệm. Đây là nội dung nguyên lý; sơ đồ đấu nối cụ thể phải theo thiết kế và tài liệu của từng model tủ, module và tủ điều khiển quạt.

Hệ thống kiểm soát khói gồm những gì?

Hệ thống kiểm soát khói trong công trình thường gồm:

• Quạt hút khói: hút khói ra khỏi hành lang, tầng hầm, sảnh, đẩy ra ngoài trời.
• Quạt tăng áp: thổi không khí vào buồng thang bộ, giếng thang máy, giữ áp dương để khói không tràn vào lối thoát nạn.
• Quạt cấp khí bù: cấp không khí sạch thay thế lượng khí bị hút.
• Van gió, cửa gió ngăn cháy, ngăn khói: đóng mở theo khu vực.
• Tủ điều khiển quạt: khởi động, dừng, bảo vệ động cơ.
• Hệ thống báo cháy: phát hiện cháy và ra lệnh liên động.

Yêu cầu về bảo vệ chống khói được quy định trong QCVN 06:2022/BXD và các tiêu chuẩn liên quan; công trình nào cần hệ thống nào do thiết kế được thẩm duyệt quyết định.

Liên động quạt hút khói hoạt động như thế nào?

Chuỗi liên động quạt hút khói điển hình gồm 5 bước, từ lúc phát hiện cháy đến khi quạt báo đang chạy:

1. Phát hiện cháy: đầu báo khói, đầu báo nhiệt hoặc nút nhấn tại khu vực kích hoạt, tín hiệu về tủ trung tâm báo cháy.
2. Xử lý theo ma trận liên động: tủ báo cháy so tín hiệu với bảng nhân quả (cause and effect) đã lập trình, xác định quạt và van nào cần hoạt động.
3. Xuất lệnh điều khiển: tủ kích hoạt đầu ra rơ le, qua module điều khiển (hệ địa chỉ) hoặc đầu ra rơ le của tủ (hệ thường).
4. Khởi động quạt: lệnh đi vào mạch điều khiển của tủ quạt, tủ quạt đóng contactor cấp nguồn cho động cơ quạt; đồng thời mở hoặc đóng các van gió liên quan.
5. Phản hồi trạng thái: tiếp điểm phụ báo quạt đang chạy hoặc quạt lỗi được đưa về tủ báo cháy qua module giám sát, hiển thị cho người trực.

Điểm mấu chốt trong liên động quạt hút khói: tủ báo cháy không cấp điện trực tiếp cho động cơ quạt. Tủ báo cháy chỉ phát lệnh điều khiển; tủ điều khiển quạt mới đóng cắt nguồn động lực.

Các thành phần trong chuỗi liên động quạt hút khói

Thành phần	Vai trò	Lưu ý
Đầu báo, nút nhấn	Phát hiện cháy theo khu vực	Phân vùng khớp với vùng khói
Tủ trung tâm báo cháy	Xử lý theo ma trận liên động	Lập trình đúng cause and effect
Module điều khiển, rơ le	Xuất lệnh khô cho tủ quạt	Không đóng cắt trực tiếp động cơ
Module giám sát	Nhận phản hồi quạt chạy, quạt lỗi	Đấu vào tiếp điểm phụ của contactor
Tủ điều khiển quạt	Đóng cắt nguồn, bảo vệ động cơ	Có chế độ tự động, tay, ưu tiên
Quạt, van gió	Hút khói, tăng áp, chặn khói	Chiều quay đúng, van mở đúng
Cáp chống cháy	Duy trì mạch khi có cháy	Theo yêu cầu thiết kế

Ma trận liên động (cause and effect)

Ma trận liên động là phần lõi của liên động quạt hút khói, là bảng xác định: khi khu vực nào báo cháy thì những thiết bị nào phải hoạt động. Ví dụ đơn giản cho một tòa nhà:

Nguồn tín hiệu	Quạt hút khói hành lang	Quạt tăng áp thang bộ	Van gió	Ghi chú
Báo cháy tầng 5	Chạy quạt tầng 5	Chạy	Mở van tầng 5	Ví dụ minh họa
Báo cháy tầng hầm 1	Chạy quạt hút hầm 1	Chạy	Theo thiết kế	Ví dụ minh họa
Nút nhấn bất kỳ	Theo thiết kế	Chạy	Theo thiết kế	Ví dụ minh họa

Bảng trên chỉ minh họa cách tổ chức. Ma trận liên động quạt hút khói thực tế phải do đơn vị thiết kế lập, được thẩm duyệt và lập trình đúng trên tủ báo cháy.

Chế độ điều khiển tại tủ quạt

Tủ điều khiển quạt thường có các chế độ:

• Tự động: nhận lệnh từ hệ thống báo cháy. Đây là chế độ thường trực.
• Bằng tay: người vận hành bật, tắt quạt tại tủ, dùng khi bảo trì hoặc chạy thử.
• Ưu tiên chữa cháy: một số thiết kế có bảng điều khiển tại phòng trực hoặc vị trí cho lực lượng chữa cháy điều khiển trực tiếp các quạt.

Tương tự trạm bơm, lỗi phổ biến trong liên động quạt hút khói là để tủ quạt ở chế độ tay hoặc tắt sau khi bảo trì. Khi đó, liên động quạt hút khói không thể hoạt động dù tủ báo cháy đã ra lệnh.

Thử nghiệm liên động quạt hút khói

Thử nghiệm liên động quạt hút khói phải làm khi nghiệm thu và định kỳ trong bảo trì:

1. Thông báo cho ban quản lý, người trong tòa nhà về việc thử.
2. Kích hoạt một đầu báo hoặc nút nhấn tại khu vực cần thử bằng dụng cụ thử chuyên dụng.
3. Kiểm tra tủ báo cháy ra lệnh đúng theo ma trận.
4. Kiểm tra thực tế tại hiện trường: quạt chạy đúng chiều, van gió mở hoặc đóng đúng.
5. Kiểm tra phản hồi trên tủ báo cháy: trạng thái quạt chạy hiển thị đúng.
6. Giả lập lỗi (ví dụ ngắt aptomat quạt) để kiểm tra tín hiệu lỗi về tủ.
7. Khôi phục và ghi nhận: reset hệ thống, đưa các tủ về chế độ tự động, lập biên bản.

Liên động quạt hút khói ở tầng hầm và nhà cao tầng

Hai loại công trình thường gặp nhất có hệ thống liên động quạt hút khói là tầng hầm và nhà cao tầng, mỗi nơi có đặc điểm riêng:

Tầng hầm, bãi xe. Quạt hút khói thường kết hợp với quạt thông gió hằng ngày. Ở chế độ bình thường, quạt chạy theo lịch hoặc cảm biến khí; khi có báo cháy, liên động quạt hút khói chuyển quạt sang chế độ hút khói, có thể tăng tốc độ, đồng thời chạy quạt cấp khí bù. Cần lưu ý ưu tiên tín hiệu báo cháy cao hơn mọi chế độ điều khiển khác. Xem thêm yêu cầu tổng quát trong bài PCCC tầng hầm nhà cao tầng.

Nhà cao tầng. Liên động quạt hút khói hành lang thường theo từng tầng, kết hợp quạt tăng áp buồng thang bộ, giếng thang máy chữa cháy. Ma trận phức tạp hơn, số module điều khiển và giám sát nhiều, đòi hỏi phân vùng báo cháy khớp với vùng khói ngay từ thiết kế.

Ở cả hai loại công trình, việc phối hợp giữa nhà thầu báo cháy và nhà thầu cơ điện (thông gió) là yếu tố quyết định. Nên thống nhất từ đầu: điểm đấu nối, loại tín hiệu (tiếp điểm khô, điện áp), phản hồi nào cần đưa về tủ báo cháy, và ai chịu trách nhiệm thử nghiệm liên động quạt hút khói khi nghiệm thu.

Lỗi thường gặp trong liên động quạt hút khói

• Dùng tiếp điểm rơ le của module để đóng cắt trực tiếp động cơ, rơ le cháy tiếp điểm, quạt không chạy.
• Không có phản hồi trạng thái, người trực không biết quạt có chạy hay không.
• Ma trận liên động quạt hút khói lập trình sai, quạt tầng khác chạy, quạt tầng cháy không chạy.
• Tủ quạt để ở chế độ tay hoặc tắt, làm liên động quạt hút khói vô hiệu.
• Quạt chạy ngược chiều sau khi sửa chữa đấu lại nguồn.
• Cáp điều khiển không phải loại chống cháy ở những mạch thiết kế yêu cầu.
• Phân vùng báo cháy không khớp vùng khói, liên động không đúng khu vực.

Câu hỏi thường gặp về liên động quạt hút khói

Có thể dùng sơ đồ liên động quạt hút khói của công trình khác không?

Không. Mỗi công trình có liên động quạt hút khói riêng, với phân vùng, số quạt, loại tủ và ma trận liên động khác nhau. Chỉ dùng sơ đồ đã được thiết kế cho đúng công trình và đúng model thiết bị.

Hệ báo cháy thường có liên động quạt được không?

Được, liên động quạt hút khói với hệ thường thông qua đầu ra rơ le của tủ theo zone. Tuy nhiên hệ thường khó lập ma trận chi tiết theo từng khu vực nhỏ như hệ địa chỉ.

Quạt tăng áp cầu thang có chạy cùng lúc với quạt hút khói không?

Tùy thiết kế. Nhiều công trình cho quạt tăng áp chạy khi có báo cháy ở bất kỳ tầng nào, còn quạt hút khói chạy theo khu vực. Phải theo ma trận đã được duyệt.

Bao lâu thử nghiệm liên động quạt hút khói một lần?

Thử liên động quạt hút khói theo kế hoạch bảo trì của cơ sở và quy định hiện hành. Nên thử trong mỗi đợt bảo trì định kỳ hệ thống báo cháy và kiểm soát khói.

Thiết bị và dịch vụ liên quan tại baochay.vn

baochay.vn cung cấp tủ trung tâm, module điều khiển 2 ngõ rơ le Hochiki, module giám sát, cáp tín hiệu điều khiển chống cháy và các thiết bị báo cháy khác. Dịch vụ lắp đặt hệ thống báo cháy bao gồm lập trình ma trận, đấu nối module và thử nghiệm liên động quạt hút khói cùng nhà thầu cơ điện.

Tóm lại, liên động quạt hút khói hoạt động qua chuỗi: phát hiện cháy, tủ báo cháy xử lý theo ma trận, module xuất lệnh, tủ quạt khởi động quạt và phản hồi trạng thái. Lập trình đúng, đấu nối qua tủ quạt và thử nghiệm định kỳ là ba yếu tố quyết định. Cần tư vấn, gọi hotline 0979 114 114.