Thiết kế chịu lửa và phân chia khoang cháy của công trình

10.3.1　Xếp hạng chịu lửa của các công trình xây dựng

Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc về thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình phân loại xếp hạng chịu lửa của công trình thành bốn cấp — Cấp I, Cấp II, Cấp III và Cấp IV — dựa trên tầm quan trọng của công trình, nguy cơ cháy nổ, chiều cao công trình, mật độ tải trọng cháy, đặc điểm đối tượng sử dụng, v.v. Cấp I có khả năng chịu lửa cao nhất, còn Cấp IV có khả năng chịu lửa thấp nhất.

Xếp hạng chịu lửa của một công trình được quyết định đồng thời bởi khả năng chịu lửa của tất cả các cấu kiện tạo nên toàn bộ công trình, trong đó khả năng chịu lửa của các cấu kiện chịu lực chính như tường, cột chống, dầm, tấm sàn và hệ thống chịu lực mái đóng vai trò quyết định. Yêu cầu về khả năng chịu lửa đối với cấu kiện xây dựng trong công trình có xếp hạng chịu lửa Cấp I và Cấp II được trình bày tại Bảng 10.5.

Yêu cầu chức năng của khoa phẫu thuật sạch bệnh viện đòi hỏi công trình đặt khoa phải có xếp hạng chịu lửa tương đối cao: lựa chọn công trình có xếp hạng chịu lửa Cấp I hoặc Cấp II, hoặc bố trí khoa bên trong công trình có xếp hạng chịu lửa Cấp I hoặc Cấp II. Trong thiết kế, nên áp dụng xếp hạng chịu lửa càng cao càng tốt; vật liệu trần nhà tốt nhất nên là vật liệu không cháy, khi sử dụng vật liệu chống cháy cần giảm thiểu tối đa chỉ số tạo khói, chỉ số lan truyền ngọn lửa và mức giải phóng nhiệt của chúng.

[Tài liệu tham khảo] Khả năng chịu lửa của cấu kiện xây dựng. Khả năng chịu lửa của một cấu kiện xây dựng được xác định bởi giới hạn chịu lửa và hiệu suất cháy của nó.

(1) Giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng là khoảng thời gian (h) kể từ thời điểm cấu kiện chịu tác động của lửa cho đến khi nó mất khả năng chịu lực, hoặc tính toàn vẹn bị phá hủy, hoặc mất chức năng cách nhiệt, được xác định khi bất kỳ cấu kiện xây dựng nào được thử nghiệm chịu lửa theo đường cong thời gian-nhiệt độ tiêu chuẩn. Tại Trung Quốc, thử nghiệm giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng được thực hiện theo Phương pháp thử nghiệm chịu lửa của cấu kiện xây dựng (GB/T9978). Các tiêu chí đánh giá là:

1. Khi thực hiện thử nghiệm tính toàn vẹn bằng miếng bông được quy định trong tiêu chuẩn, nếu miếng bông bị bắt lửa, điều đó cho thấy mẫu thử đã mất tính toàn vẹn.

2. Nếu mức tăng nhiệt độ trung bình trên bề mặt không tiếp xúc lửa của mẫu thử vượt quá nhiệt độ ban đầu của bề mặt mẫu thử 140℃ hoặc mức tăng nhiệt độ đơn điểm tối đa vượt quá nhiệt độ ban đầu 180℃, điều đó cho thấy mẫu thử đã mất tính cách nhiệt.

3. Nếu mẫu thử bị sập trong quá trình thử nghiệm hoặc biến dạng của nó vượt quá giá trị quy định, điều đó cho thấy khả năng chịu lực đã bị mất.

Khi bất kỳ một trong ba điều kiện trên xảy ra, điều đó cho thấy mẫu thử đã đạt đến giới hạn chịu lửa của nó.

(2) Hiệu suất cháy của cấu kiện xây dựng cũng phụ thuộc vào hiệu suất cháy của các vật liệu tạo nên cấu kiện.

Theo Phương pháp phân loại hành vi cháy của vật liệu xây dựng (GB8624), hiệu suất cháy của vật liệu xây dựng được phân thành 4 cấp: Lớp A₁ (không cháy), Lớp B₁ (chống cháy), Lớp B₂ (cháy được) và Lớp B₃ (dễ bắt lửa). Các phương pháp thử nghiệm liên quan có thể được tìm thấy tương ứng trong Phương pháp thử nghiệm tính không cháy của vật liệu xây dựng (GB5456-85), Phương pháp thử nghiệm tính chống cháy của vật liệu xây dựng (GB8625-88) và Phương pháp thử nghiệm tính cháy được của vật liệu xây dựng (GB8626-88).

Bảng 10.5　Giới hạn chịu lửa và hiệu suất cháy của các cấu kiện xây dựng tương ứng cho các công trình có xếp hạng chịu lửa khác nhau

10.3.2 Ngăn cháy bên trong công trình

(1) Tầm quan trọng của ngăn cháy. Đối với hỏa hoạn công trình, chủ yếu có hai khả năng xảy ra: bị bắt lửa từ đám cháy ở các công trình lân cận bên ngoài, và sự lan rộng, phát triển của quá trình cháy bên trong. Trên thực tế, đại đa số các vụ cháy công trình là do hỏa hoạn phát sinh bên trong công trình. Khi đám cháy xảy ra tại một không gian nhất định trong công trình, trong quá trình cháy, lửa sẽ lan sang các không gian khác thông qua bức xạ nhiệt, đối lưu và dẫn nhiệt, hoặc qua các tấm sàn của phòng cháy, các vị trí hư hỏng bên trong tường, hay các ô cửa đi và cửa sổ. Nếu không có sự can thiệp dập cháy hoặc kiểm soát cháy hiệu quả và nhiên liệu đủ, đám cháy cuối cùng có thể phát triển thành đám cháy bao trùm toàn bộ công trình. Vì vậy, cần thực hiện các biện pháp nhất định để ngăn cách một số không gian trong công trình có nguy cơ cháy lớn hơn, chứa thiết bị quan trọng hoặc không thể gián đoạn hoạt động; việc ngăn cách các khu vực làm việc không thể bị gián đoạn khỏi các bộ phận khác và khoanh đám cháy trong một khu vực được chỉ định trong một khoảng thời gian nhất định là rất quan trọng.

Việc bố trí các khu vực phân khoang cháy giữa các không gian sử dụng liên quan bên trong công trình có thể ngăn chặn hiệu quả đám cháy lan theo phương ngang và phương đứng trong công trình, giới hạn nó tại một khu vực cục bộ cụ thể. Điều này đặc biệt đúng đối với các nơi như khoa phẫu thuật sạch của nhà cao tầng: vì có nhiều trục đứng như giếng cầu thang, giếng thang máy, hộp kỹ thuật đường ống và ống dẫn khí thải, đồng thời công trình có nhiều tầng với khoảng cách thoát nạn ngang và đứng tương đối dài, nếu các biện pháp phân khoang cháy không được xử lý đúng mức, hậu quả hỏa hoạn thường tương đối nghiêm trọng.

Để người trong khu vực cháy có thể nhanh chóng thoát nạn đến nơi an toàn, kiểm soát hiệu quả phạm vi lan cháy, phát huy đầy đủ năng lực của các thiết bị phòng cháy chữa cháy và lực lượng cứu hỏa trong việc kiểm soát đám cháy, đồng thời bảo đảm sự thuận tiện trong sử dụng, phải bố trí phân khoang cháy hợp lý và hạn chế chặt chẽ diện tích sàn của các khoang cháy ngang. Đối với khoang cháy, thông qua tham khảo thông lệ nước ngoài và căn cứ vào điều kiện trong nước, các công trình có tính chất và mục đích sử dụng khác nhau, có bậc chịu lửa và hạng phòng cháy khác nhau thì có các nguyên tắc phân chia khoang cháy khác nhau. Thông thường, ngoài việc đáp ứng yêu cầu về diện tích khoang cháy và/hoặc yêu cầu cấu tạo ngăn cháy và các cấu kiện ngăn cháy được quy định trong Quy phạm thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình, Quy phạm thiết kế phòng cháy chữa cháy nhà dân dụng cao tầng và Quy phạm thiết kế công trình bệnh viện đa khoa, còn cần căn cứ vào hình dạng mặt bằng, công năng sử dụng, hình thức không gian và luồng người, hàng hóa của công trình để bố trí hợp lý vị trí các cấu kiện ngăn cháy; cần bố trí các lối đi chữa cháy cần thiết cho việc dập lửa bên trong công trình; phải ngăn cháy giữa các khu vực nguy hiểm khác nhau và giữa các khu vực có chức năng khác nhau; và phải bảo đảm rằng các giếng cầu thang, buồng đệm và hành lang dùng để lánh nạn không bị khói và lửa đe dọa, luôn thông suốt vào mọi lúc. Đối với các hộp kỹ thuật đường ống và các bộ phận tương tự trong công trình bệnh viện cao tầng, nên ưu tiên áp dụng các biện pháp phân khoang cháy theo từng tầng.

[Tham khảo] Khoang cháy. Khoang cháy là một không gian kín được hình thành bên trong công trình, phù hợp với đặc điểm của công trình, bằng tường ngăn cháy, tấm sàn và các biện pháp ngăn cháy khác theo yêu cầu của quy định, nhằm mục đích kiểm soát và ngăn chặn đám cháy lan sang các khu vực lân cận. Đây là đơn vị không gian cơ bản để kiểm soát hỏa hoạn trong các công trình có khả năng chịu lửa.

Việc phân chia khoang cháy không chỉ cần xem xét từ góc độ hạn chế lan cháy và giảm thiểu tổn thất, mà còn phải tính đến việc sử dụng và quản lý hàng ngày nhằm tiết kiệm đầu tư. Thiết kế nhìn chung bao gồm hai phần: khoang cháy ngang và khoang cháy đứng. Khoang cháy ngang dùng để ngăn chặn lửa lan rộng và phát triển theo phương ngang; khoang cháy đứng dùng để ngăn chặn lửa lan theo phương đứng từ tầng này sang tầng khác trong nhà nhiều tầng hoặc nhà cao tầng — việc phân khoang các trục đứng như giếng thang máy và giếng cầu thang thuộc loại này. Các khoang cháy được quy định trong Quy phạm thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình được thể hiện trong Bảng 10.6.

Bảng 10.6 Yêu cầu của các quy phạm liên quan về diện tích sàn của khoang cháy

(2) Các khoang cháy. Khu phẫu thuật sạch là một không gian hoặc công trình tương đối độc lập. Khi là công trình độc lập, việc phân chia các khoang cháy phải được thực hiện theo quy định của các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành là Quy chuẩn thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình xây dựng và Quy chuẩn thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình dân dụng cao tầng. Nếu được xây dựng cùng với các công trình phục vụ mục đích y tế khác, tốt nhất nên được phân chia thành một khoang cháy riêng. Ngoài việc đáp ứng các quy định phòng cháy chữa cháy công trình tương ứng theo chiều cao công trình, diện tích khoang cháy của khu này cũng phải được ngăn cách hoàn toàn với các khu vực khác. Nếu nó nằm cùng … với các phòng có mục đích sử dụng khác

Ngay cả khi nằm trong cùng một khoang cháy, khu phẫu thuật sạch cũng phải áp dụng các biện pháp ngăn cháy và ngăn khói hiệu quả, đồng thời phải được ngăn cách với các khu vực khác bằng tường ngăn có giới hạn chịu lửa không dưới 2 giờ, đảm bảo tạo thành một khu vực riêng biệt.

Tại các vị trí kết nối với các khu vực không thuộc khu phẫu thuật sạch, phải xem xét cả yếu tố phòng cháy/ngăn khói và nhu cầu vận hành liên tục của các phòng phẫu thuật trong khu sạch; phải lắp đặt cửa chống cháy ở những nơi có điều kiện. Các cửa này phải là cửa chống cháy có giới hạn chịu lửa không thấp hơn loại B. Khi phải xem xét đến nhu cầu và sự thuận tiện trong sử dụng — chẳng hạn như lối đi của xe đẩy phẫu thuật — có thể áp dụng các biện pháp như bố trí tiền sảnh hoặc cửa cuốn chống cháy để ngăn cháy và ngăn khói, và cửa dẫn vào tiền sảnh vẫn phải là cửa chống cháy có giới hạn chịu lửa không thấp hơn loại B. Thiết kế cửa chống cháy cần lưu ý các điểm sau:

1. Cửa chống cháy phải là cửa bản lề mở theo hướng sơ tán, và sau khi đóng phải có thể mở bằng tay từ cả hai phía.
2. Cửa chống cháy sử dụng ở hành lang sơ tán, buồng thang bộ và tiền sảnh phải có khả năng tự đóng.
3. Cửa chống cháy hai cánh và nhiều cánh phải được lắp bộ phối hợp cửa (thiết bị đóng tuần tự).
4. Cửa chống cháy thường xuyên được giữ ở trạng thái mở khi xảy ra cháy phải có khả năng tự đóng và cung cấp tín hiệu phản hồi.
5. Cửa chống cháy nằm gần khớp chuyển vị công trình phải được lắp đặt ở phía có số tầng nhiều hơn, và khi mở cửa không được vượt qua khớp chuyển vị, để ngăn chặn khói và lửa lan rộng, phát tán qua khớp.

Khi sử dụng cửa cuốn chống cháy, phải xem xét đến khả năng chịu lửa, khả năng kiểm soát khói của cửa cũng như các biện pháp làm kín ngăn khói/cháy. Khi sử dụng cửa cuốn chống cháy đã vượt qua thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc gia Thử nghiệm chịu lửa — Các bộ phận cấu tạo công trình xây dựng (GB/T9978), không cần bố trí màn nước làm mát chữa cháy; khi sử dụng cửa cuốn chống cháy đã vượt qua thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc gia Thử nghiệm chịu lửa cho bộ cửa và bộ cửa cuốn (GB7633), phải bố trí màn nước làm mát chữa cháy. Theo đánh giá từ thực tế sử dụng cửa cuốn chống cháy, các khe hở giữa ray dẫn hướng, trục lăn của cửa cuốn và các bộ phận công trình (như dầm, sàn) là đường lan truyền khói chính khi xảy ra cháy; các khe hở này phải được làm kín chặt chẽ bằng vật liệu ngăn cháy, hoặc làm kín bằng gioăng ngăn khói chuyên dụng (ví dụ như bộ phận làm kín ngăn khói/cháy cho cửa cuốn chống cháy và cửa chống cháy của Công ty Công nghiệp Khoa học và Công nghệ An toàn Thịnh Đạt Thiên Tân, xem các lưu ý bên dưới).

Trường hợp vị trí kết nối với khu vực không thuộc khu phẫu thuật sạch dẫn thẳng ra hành lang ngoài mở, hoặc có cửa mở thẳng ra bên ngoài, thì không cần lắp đặt cửa chống cháy.

[Tài liệu tham khảo]

① Cửa chống cháy. Cửa chống cháy (Hình 10.2) được phân thành 3 hạng theo giới hạn chịu lửa: loại A, loại B và loại C. Giới hạn chịu lửa của cửa chống cháy loại A không dưới 1,2 giờ, của loại B không dưới 0,9 giờ, của loại C không dưới 0,6 giờ. Theo khả năng bắt cháy, có thể chia thành cửa chống cháy không cháy và cửa chống cháy khó cháy; thường có hai loại là cửa chống cháy gỗ và cửa chống cháy thép, và cánh cửa thường có loại một cánh, hai cánh hoặc nhiều cánh.

Cửa chống cháy không cháy thường có cấu tạo khung bằng thép hình thành mỏng, các tấm thép mỏng dày 1–1,2mm được đóng đinh vào hai mặt khung và phần bên trong được lấp đầy bằng lõi gỗ, bông khoáng hoặc bông thủy tinh. Sản phẩm trong nước chủ yếu là cửa chống cháy thép. Cửa chống cháy thép sử dụng tấm thép cho khung cửa, tấm cửa và khung xương, với vật liệu không cháy được lấp đầy bên trong cánh cửa.

Cửa chống cháy khó cháy thường được chế tạo bằng cách đóng đinh một hoặc hai lớp ván gỗ xếp xen kẽ với nhau, sử dụng tấm amiăng dày 5–7mm hoặc nỉ ngâm tẩm chống cháy dày ít nhất 15mm làm lớp xen giữa, quấn chặt các tấm ván gỗ từ một hoặc hai phía, và đóng đinh tấm sắt lên bề mặt; một cách khác, cửa được cấu tạo bằng gỗ chống cháy cho khung trong và khung ngoài, bên ngoài được phủ vật liệu trang trí. Sản phẩm trong nước chủ yếu là cửa chống cháy gỗ. Cửa chống cháy gỗ là loại cửa bao gồm khung cửa, tấm cửa và khung xương làm bằng gỗ hoặc sản phẩm từ gỗ, được lắp phụ kiện kim loại, có thể đáp ứng các yêu cầu về độ ổn định chịu lửa, tính nguyên vẹn và khả năng cách nhiệt. Cửa thép chống cháy, cửa sổ chống cháy và cửa cuốn chống cháy đã trở thành một trong những biện pháp quan trọng trong công tác phân khu cháy. Các loại cửa này thường được lắp đặt tại vị trí tường chống cháy, giếng cầu thang, lối vào và lối ra, cũng như các khe hở của trục đường ống kỹ thuật, đóng vai trò then chốt trong việc ngăn chặn sự lan rộng của khói và ngọn lửa, giảm thiểu thiệt hại do hỏa hoạn gây ra. Hiện nay, chúng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng như nhà cao tầng, bệnh viện, tòa nhà thương mại, công trình triển lãm, trung tâm điều độ điện, tòa nhà văn phòng cao cấp, cơ sở nghiên cứu khoa học, tòa nhà lưu trữ hồ sơ, cũng như trong các nhà máy công nghiệp, kho bãi và các loại công trình khác.

② Cửa sổ chống cháy. Cửa sổ chống cháy được chia thành hai loại: loại cố định và loại trượt tự đóng; trong đó, cần ưu tiên sử dụng cửa sổ chống cháy trượt tự đóng được thiết kế kèm thiết bị cảm biến nhiệt độ. Hình 10.2　Hình thức bên ngoài của cửa chống cháy

③ Cửa cuốn chống cháy. Cửa cuốn chống cháy bao gồm các nan cửa, giá đỡ, trục cuốn, ray dẫn hướng, bộ phận đối trọng, nắp bảo vệ, hộp điều khiển điện, nút bấm điều khiển, v.v. (Hình 10.3). Các nan cửa thường được làm từ tấm kim loại như tấm thép hoặc hợp kim nhôm, được liên kết với nhau bằng vòng khóa hoặc bản lề để tạo thành mặt phẳng dạng chuỗi có thể cuốn được, hoặc được làm từ vật liệu chống cháy composite phi kim loại. Cửa cuốn chống cháy thép thường có hai loại: loại nhẹ và loại nặng. Độ dày tấm thép của cửa loại nhẹ là 0,5–0,6 mm; độ dày tấm thép của cửa loại nặng là 1,5–1,6 mm.

Cửa cuốn chống cháy được chia thành nhiều loại như loại tấm đơn, loại composite và loại sử dụng vật liệu vô cơ. Trong điều kiện bình thường, chúng được cuốn gọn ở phía trên; khi xảy ra hỏa hoạn, cửa cuốn tự động hạ xuống để giới hạn đám cháy trong một khu vực nhỏ hơn. Thanh đáy của cửa cuốn và các ray dẫn hướng được lắp dải cao su làm kín, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả làm kín của cửa.

Cửa cuốn chống cháy có thể được cuốn lên và hạ xuống theo hai cách: điều khiển điện và điều khiển thủ công. Đối với loại điều khiển điện, một động cơ điện được điều khiển bằng nút bấm hoặc thiết bị điều khiển liên kết được lắp đặt tại trục quay để cuốn cửa; đối với loại điều khiển thủ công, cửa được cuốn trực tiếp bằng tay thông qua dây xích kéo hoặc bộ phận tương tự.

(3) Phòng cháy cho tầng lửng kỹ thuật. Nhiều đường ống và dây dẫn như thiết bị lọc, dây điện, ống dẫn khí, ống thông gió được bố trí trong tầng lửng kỹ thuật của khoa phẫu thuật sạch. Hơn nữa, tầng lửng được bao bọc kín so với không gian bên dưới, vì vậy một khi đám cháy bùng phát sẽ không dễ phát hiện và khó xác định vị trí đám cháy. Đến khi được phát hiện, đám cháy thường đã ở mức khá khó kiểm soát. Trạng thái cháy của loại đám cháy này thường là cháy kiểm soát bằng thông gió, nếu áp dụng biện pháp không phù hợp, thậm chí có thể gây ra hiện tượng cháy bùng phát toàn bộ (flashover), gây nguy hiểm lớn hơn. Ngoài ra, trong phòng phẫu thuật có thể có trường hợp người bệnh vẫn đang được phẫu thuật khi hỏa hoạn xảy ra; những đối tượng này rất nhạy cảm với khói và lửa, đồng thời khó sơ tán. Vì vậy, trong quá trình thiết kế, cần xem xét kỹ lưỡng việc xử lý các bộ phận kết nối giữa tầng lửng kỹ thuật của khoa phẫu thuật sạch với các phòng phẫu thuật, phòng phụ trợ, v.v., và áp dụng các biện pháp ngăn cách cháy và khói cần thiết, ví dụ như trần treo làm bằng tấm chịu lửa có cấp độ chịu lửa không dưới 1 giờ (bao gồm cả tấm trần và hệ thống giá đỡ cố định). Khi các ống thông gió đi qua các cấu kiện ngăn cách, cần lắp đặt van chống cháy và các thiết bị tương tự tại các điểm ngăn cách.

[Tài liệu tham khảo]

① Cháy kiểm soát bằng thông gió. Cháy kiểm soát bằng thông gió là hiện tượng xảy ra khi kích thước khe hở của không gian kín nằm trong một phạm vi nhất định và khu vực cháy đã phát triển đến một quy mô nhất định. Trong quá trình cháy, tốc độ cháy của vật liệu dễ bắt lửa bị kiểm soát bởi tốc độ không khí chảy vào không gian. Điểm nguy hiểm của nó nằm ở chỗ khi kích thước khe hở của không gian đột ngột tăng lên (ví dụ: tính toàn vẹn của điểm yếu trên trần treo bị phá hủy) hoặc điều kiện thông gió thay đổi, nó có thể dễ dàng khiến toàn bộ không gian kín bốc cháy trên toàn bộ phạm vi hoặc làm tốc độ cháy tăng đột ngột.

Hiện tượng cháy bùng phát toàn bộ (flashover) là một hiện tượng thoáng qua trong quá trình phát triển đám cháy trong nhà, trong đó do sự tích tụ khối lượng lớn nhiệt được giải phóng từ quá trình cháy, dưới một số điều kiện nhất định, hầu hết tất cả vật liệu dễ bắt lửa trong không gian đều đồng loạt bốc cháy trên toàn bộ phạm vi. Trong công tác phòng cháy chữa cháy công trình, cần nỗ lực để tránh xảy ra hiện tượng này. Hình 10.3　Sơ đồ cấu tạo cửa cuốn chống cháy

1. Nan cửa (mặt cửa) 2. Thiết bị ngăn khói 3. Ray dẫn hướng 4. Dầm lanh

② Van chống cháy. Van chống cháy là loại van được lắp đặt trên các đường ống dẫn khí cấp và hồi lưu của hệ thống thông gió và điều hòa không khí. Van duy trì trạng thái mở trong điều kiện bình thường và tự động đóng khi nhiệt độ khí bên trong ống đạt 70℃ trong quá trình xảy ra hỏa hoạn. Trong một khoảng thời gian nhất định, van có thể đáp ứng các yêu cầu về độ ổn định chịu lửa và tính toàn vẹn chống cháy, đồng thời có tác dụng ngăn khói và chống cháy. Van thường bao gồm khung ngoài kim loại, cánh van kim loại, trục quay, miếng hợp kim dễ nóng chảy, cơ cấu điều khiển điện và lò xo.

Van chống cháy thường có hai loại theo phương thức hoạt động: loại cánh lật trọng lực và loại lò xo; theo hình dạng, thường được chia thành loại tròn và loại chữ nhật; theo cấu hình cánh van, có thể được phân loại thành hai nhóm: loại một cánh và loại nhiều cánh. Nhiệt độ hoạt động của van ngăn lửa nói chung là 70℃. Van có thể được đóng thủ công, đặt lại thủ công và điều chỉnh góc van thủ công; nó cũng có thể liên kết với hệ thống báo cháy để đóng tự động. Dù đóng tự động hay thủ công, van đều có thể phát tín hiệu phản hồi điện. Van ngăn lửa được lắp đặt trên các ống thông gió và duy trì trạng thái mở trong điều kiện bình thường.

Thực tế các vụ hỏa hoạn đã chỉ ra rằng khi hỏa hoạn xảy ra tại công trình được trang bị hệ thống thông gió và điều hòa không khí, các ống dẫn khí dọc và ngang xuyên qua sàn và tường chính là đường lây lan cháy chủ yếu. Việc lắp đặt van ngăn lửa tại các vị trí phù hợp trên ống dẫn của hệ thống thông gió và điều hòa không khí có thể ngăn chặn hiệu quả tình trạng này, ngăn đám cháy lan rộng và phát triển qua các ống dẫn, đồng thời đảm bảo độ tin cậy của các khoang ngăn cháy theo phương ngang và phương dọc.

Trong thiết kế phòng cháy chữa cháy cho các công trình được trang bị hệ thống thông gió và điều hòa không khí, vị trí và cấu tạo lắp đặt của van ngăn lửa phải đáp ứng các yêu cầu sau:

(i) Phải lắp đặt van ngăn lửa tại vị trí ống thông gió xuyên qua sàn có kết cấu không cháy. Phải lắp đặt van ngăn lửa ngăn khói tại vị trí ống thông gió xuyên qua tường ngăn cháy, hoặc lắp đặt hai van ngăn lửa ở cả hai phía tường ngăn cháy. (ii) Phải lắp đặt van ngăn lửa tại các vị trí ống cấp khí và hồi khí chính xuyên qua tường ngăn và sàn của phòng máy thông gió và điều hòa không khí, nhằm ngăn chặn đám cháy trong phòng máy lan qua các ống dẫn đến các phòng khác trong công trình.

(iii) Phải lắp đặt van ngăn lửa tại các vị trí ống cấp khí và hồi khí xuyên qua tường ngăn và sàn của các phòng có tầm quan trọng đặc biệt hoặc có nguy cơ cháy cao, chẳng hạn như phòng nghỉ, hội trường đa năng, phòng họp, phòng thí nghiệm kiểm tra chất dễ cháy, kho chứa số lượng lớn hàng hóa dễ cháy và phòng chứa vật phẩm giá trị.

(iv) Đối với công trình nhiều tầng và nhà cao tầng, phải lắp đặt van ngăn lửa trên các đoạn ống ngang tại điểm giao nối nơi ống cấp khí và hồi khí ngang của mỗi tầng kết nối với ống dẫn dọc.

(v) Phải lắp đặt van ngăn lửa ở cả hai phía vị trí ống dẫn xuyên qua khe biến dạng của công trình.

(vi) Hướng đóng của van ngăn lửa nên phù hợp với hướng luồng khí bên trong ống thông gió, và ống thông gió lắp van ngăn lửa phải có độ bền nhất định; nên lắp đặt giá đỡ và móc treo độc lập tại đoạn ống lắp van ngăn lửa để ngăn ngừa biến dạng ống dẫn.

③ Yêu cầu về vật liệu ống thông gió trong các quy chuẩn và tiêu chuẩn nước ngoài đối với ống sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí và thoát khói.

(i) Vương quốc Anh.

Vương quốc Anh có “Quy chuẩn DW/151 về Hệ thống ống dẫn nhựa”, “Hướng dẫn Thực hành DW/191: Hệ thống ống dẫn sợi thủy tinh”, “Quy chuẩn DW/144 về Hệ thống ống dẫn kim loại tấm”, v.v.

Mục 10 của “Quy định Xây dựng 1991 / Tài liệu Phê duyệt B” quy định các nội dung sau về tính chất cháy của vật liệu và cụm lắp ráp:

Nhìn chung, cần phải xử lý cách nhiệt cho các ống kim loại tấm nhằm mục đích cách âm và cách nhiệt. Ống dẫn thường được lót lớp tiêu âm bên trong, đồng thời được phủ lớp cách nhiệt bên ngoài. Có hai phương pháp cách nhiệt bên ngoài ống dẫn thường được áp dụng: một là quấn lớp cách nhiệt xung quanh thành ngoài của ống dẫn, hai là lấp đầy khoảng trống giữa ống dẫn và vỏ ngoài của ống bằng vật liệu cách nhiệt. Dù áp dụng phương pháp nào, khi vật liệu cách nhiệt không phải là vật liệu không cháy, đám cháy sẽ sinh ra một lượng lớn nhiệt và khói.

Mặc dù bản thân các ống kim loại tấm cứng có thể chống lại sự xâm nhập của lửa và khói, hệ thống thường phải được trang bị các khớp nối linh hoạt hoặc đầu nối làm từ vật liệu không phải không cháy như một bộ phận của hệ thống. Các vị trí này là điểm yếu của hệ thống, do đó việc sử dụng chúng phải bị hạn chế.

Các bộ phận ống dẫn phải được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo rằng các vật liệu kết nối với hoặc nằm gần các ống dẫn không được cách nhiệt đầy đủ sẽ không bị bắt lửa do bức xạ nhiệt hoặc dẫn nhiệt từ đám cháy bên trong ống dẫn.

Điều 18.14 quy định rằng khi xây dựng ống dẫn hoặc trục ống dẫn phục vụ thông gió và thoát khói cho tầng hầm, phải áp dụng kết cấu chịu lửa làm từ vật liệu không cháy

(ii) Úc.

Tiêu chuẩn Úc “Hệ thống ống dẫn cho các hệ thống xử lý không khí trong công trình” (AS4254:1995) quy định:

Van ngăn lửa, ống nhánh, ống dẫn và các thiết bị liên quan sử dụng trong hệ thống thoát khói, cũng như hệ thống thoát khói thông gió nhà bếp, phải có các đặc tính chịu lửa sau:

Vật liệu không cháy: Các vật liệu sử dụng phải được coi là vật liệu không cháy.

Điểm nóng chảy: Điểm nóng chảy của vật liệu không được thấp hơn 1000℃.

Lớp cách nhiệt: Điểm nóng chảy của vật liệu cách nhiệt không được thấp hơn 500℃, và nếu được lắp đặt bên trong ống dẫn, điểm nóng chảy của bề mặt kim loại đục lỗ của lớp này không được thấp hơn 1000℃. Các khớp nối (bộ giảm âm, bộ phận làm kín hoặc phụ kiện tương tự) nối đầu ra ống dẫn với quạt có tổng chiều dài không vượt quá 2m không bắt buộc phải tuân thủ quy định này. Các hệ thống cách nhiệt bên trong loại sợi thủy tinh và len đá có bề mặt kim loại đục lỗ với điểm nóng chảy không thấp hơn 1000℃ được coi là tuân thủ quy định này.

Khớp nối linh hoạt: Điểm nóng chảy của khớp nối linh hoạt không được thấp hơn 500℃. Các ống gió nhánh phải được làm bằng tấm kim loại có độ dày không nhỏ hơn 2 mm, hoặc xếp hạng chịu lửa của chúng không được thấp hơn yêu cầu đối với trục lắp ống gió.

Đối với hệ thống thải khói bếp, khi ống thải khói không được lắp trong trục ống gió độc lập chuyên dụng, ống này phải được làm bằng tôn thiếc có độ dày không nhỏ hơn 1,2 mm, thép không gỉ có độ dày không nhỏ hơn 0,9 mm, hoặc các vật liệu phù hợp khác.

(iii) Hoa Kỳ.

Các vật liệu phụ trợ như lớp hoàn thiện bên ngoài ống gió, lớp lót ống gió, màng ngăn hơi, chất kết dính, vật tư cố định, gioăng đệm và vật liệu lõi của ống gió, cũng như chỉ số lan truyền ngọn lửa của không gian kết cấu phía trên trần, tấm che, vật liệu giảm thanh của hệ thống ống gió, v.v. không được vượt quá 25, không có hiện tượng cháy duy trì, và chỉ số phát sinh khói không được vượt quá 50. Nếu lớp phủ bên ngoài và lớp lót của ống gió cần được gắn bằng chất kết dính, phải sử dụng cùng loại chất kết dính đó để thử nghiệm; hoặc, khi chất kết dính đã ở trạng thái đóng rắn cuối cùng, chỉ số lan truyền ngọn lửa của các bộ giảm thanh của hệ thống ống gió, v.v. không được vượt quá 25, không có hiện tượng cháy duy trì, và chỉ số phát sinh khói không được vượt quá 50.

Bề mặt bên ngoài và lớp lót của tấm che ống gió và của không gian kết cấu phía trên trần được sử dụng làm ống dẫn khí, khi được thử nghiệm theo một tiêu chuẩn về lớp phủ bên ngoài ống gió tương tự Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn về Hiệu suất Bề mặt Nóng của Vật liệu Cách nhiệt Nhiệt độ Cao (ASTM C411), không được bắt lửa, sinh nhiệt hoặc tạo khói. Các nhiệt độ thử nghiệm đều trên 250℉ (121℃).

(iv) Singapore.

Theo yêu cầu của Quy tắc Thực hành Phòng cháy trong Công trình, việc chế tạo ống gió cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió cơ khí phải đáp ứng các yêu cầu sau: tất cả các ống điều hòa không khí hoặc ống thông gió khác, kể cả khung của chúng, phải được chế tạo bằng thép, nhôm, tấm sợi thủy tinh, tấm bông đá hoặc các vật liệu khác được phê duyệt; tất cả các ống điều hòa không khí hoặc ống thông gió khác phải được đỡ vững chắc đầy đủ.

Bề mặt bên ngoài và lớp lót của ống gió phải là vật liệu không cháy. Tuy nhiên, khi phải sử dụng vật liệu không phải loại không cháy: nếu được thử nghiệm bằng các phương pháp theo yêu cầu của Quy tắc Thực hành Phòng cháy trong Công trình, chỉ số lan truyền ngọn lửa bề mặt của vật liệu phải không thấp hơn Cấp 1; nhưng tại một số khu vực nhất định trong công trình mà trần nhà được yêu cầu là bề mặt Cấp 0, bề mặt bên ngoài và lớp lót của ống gió phải là vật liệu Cấp 0; khi chúng tạo ra lượng khói và khí độc ít nhất trong đám cháy, chúng phải cách van ngăn lửa ít nhất 1 m.

Vật liệu cách nhiệt cho ống gió sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí và thông gió cơ khí phải đáp ứng các yêu cầu sau: vật liệu cách nhiệt của ống gió, cùng với lớp lót màng ngăn hơi và chất kết dính của chúng, phải được thử nghiệm bằng các phương pháp được quy định trong quy chuẩn này, và chỉ số lan truyền ngọn lửa bề mặt của chúng phải không thấp hơn Cấp 1; tuy nhiên, tại một số khu vực nhất định trong công trình mà quy chuẩn này yêu cầu trần nhà là bề mặt Cấp 0, bề mặt bên ngoài và lớp lót của ống gió phải là vật liệu Cấp 0.