Bố trí quạt hút khói và cửa bù gió: nguyên tắc và 7 lỗi thường gặp

Nhiều hệ thống hút khói có quạt đạt thông số nhưng vẫn chạy kém, nguyên nhân thường không nằm ở quạt mà ở cách bố trí: điểm hút đặt chưa đúng, không có đường bù gió, hoặc cửa xả khói nằm sát cửa lấy gió. Bài này giải thích nguyên tắc bố trí quạt hút khói và bù gió, các lỗi hay gặp và cách tránh, để bạn kiểm tra lại thiết kế trước khi chốt mua quạt.

Nextfan sản xuất trực tiếp quạt công nghiệp, 15 năm kinh nghiệm, hơn 500 công trình. Các mẫu quạt nhắc trong bài có trong danh mục quạt hút khói công nghiệp. Mọi số liệu cụ thể của công trình phải lấy từ hồ sơ thiết kế PCCC; bài này chỉ giúp bạn hiểu nguyên tắc.

Nguyên tắc nền tảng: hút ra thì phải bù vào

Quạt không “tạo” ra lưu lượng từ không khí; nó chỉ di chuyển không khí. Mỗi mét khối khói quạt hút ra phải được thay bằng một mét khối không khí đi vào. Nếu không gian kín, không có đường bù, áp suất bên trong giảm, quạt phải thắng thêm chênh lệch áp này và lưu lượng thực giảm so với thông số. Đó là lý do một quạt cho đủ lưu lượng ngoài catalog vẫn có thể hút kém khi lắp vào công trình.

Khi chênh lệch áp lớn, các cửa mở ra ngoài có thể bị hút chặt, khó đẩy mở, nguy hiểm khi người cần thoát hiểm. Đây là lý do hồ sơ thiết kế luôn có phần bù gió, và đừng bao giờ coi bù gió là hạng mục “có cũng được”.

Vị trí điểm hút khói

Đặt cao, gần nơi khói tụ

Khói nóng nổi lên và tạo thành một lớp dưới trần. Điểm hút nên đặt trong hoặc sát lớp khói này, thường ở phần trên của không gian, để hút phần khói nóng trước khi nó lan xuống dưới. Điểm hút đặt thấp sẽ kéo cả không khí sạch lên cùng khói, giảm hiệu quả.

Phân bố đều, không dồn một chỗ

Không gian rộng cần nhiều điểm hút phân bố hợp lý để khói không bị “vùng chết”. Một quạt rất lớn đặt ở một góc có thể hút mạnh quanh nó nhưng bỏ sót phía xa. Cách chia điểm hút phụ thuộc kích thước, hình dạng trần và chia khoang cháy trong hồ sơ thiết kế.

Tránh hút ngắn mạch

Nếu điểm bù gió đặt gần điểm hút, không khí sạch đi thẳng vào miệng hút mà không quét qua vùng cần thoát khói. Hiện tượng này gọi là ngắn mạch dòng gió. Hãy đặt cửa bù gió ở vị trí đối diện hoặc xa điểm hút, thấp hơn lớp khói, để dòng gió quét qua toàn bộ không gian.

Cửa bù gió

Vị trí và tốc độ

Cửa bù gió nên đặt ở phần thấp, xa điểm hút. Tốc độ gió qua cửa không nên quá lớn vì sẽ khuấy lớp khói, làm khói loãng ra và xuống thấp, che mất tầm nhìn ở khu vực thoát hiểm. Kích thước cửa phải đủ lớn để lưu lượng bù tương xứng với lưu lượng hút. Con số cụ thể do hồ sơ thiết kế quyết định.

Bù gió tự nhiên hay cưỡng bức

Công trình có cửa mở ra ngoài trời có thể dùng bù gió tự nhiên qua cửa tự động mở khi có tín hiệu cháy. Tầng hầm, nhà xưởng kín thường cần bù gió cưỡng bức bằng quạt cấp. Quạt cấp phải có lưu lượng phù hợp với quạt hút để không tạo áp dương hay âm quá mức, và cũng phải nằm trên nguồn ưu tiên giống quạt hút. Bài hệ thống hút khói hành lang sự cố có thêm ví dụ về cách phối hợp hút và cấp.

Cửa phải thực sự mở khi cần

Cửa bù gió tự động hay cửa chớp phải được thử định kỳ. Một cửa kẹt đóng khiến cả hệ thống mất cân bằng, và lỗi này thường chỉ lộ ra trong lần chạy thử hoặc khi có sự cố.

Cửa xả khói

Nơi khói ra ngoài cần cách xa cửa lấy gió của chính công trình và công trình lân cận. Nếu khói xả ra lại bị cửa lấy gió hút vào, khói quay lại tòa nhà. Hướng xả cần tính đến hướng gió thịnh hành, không xả vào nơi có người tụ tập hay lối thoát hiểm, và không xả sát vật liệu dễ cháy. Với quạt đặt trên mái, cần chú ý chống mưa lọt vào quạt mà không cản luồng xả.

Vị trí lắp quạt

Trên tường, trên mái hay trong ống

Quạt hướng trục lắp trên tường hoặc trong ống ngắn là cách gọn nhất. Quạt ly tâm thường đặt trong phòng kỹ thuật hoặc trên mái, nối ống dài. Quạt vuông quạt hút khói vuông PCCC gọn cho hộp kỹ thuật hẹp. Chọn vị trí sao cho tiếp cận được để bảo trì và chạy thử, vì quạt đặt ở nơi không ai với tới sẽ không được kiểm tra.

Giảm trở lực đường ống

Mỗi co cút, mỗi thay đổi tiết diện đột ngột, mỗi lưới chắn đều tạo trở lực. Hãy tính tổng trở lực của đường ống rồi so với cột áp của quạt. Dòng QT-CN có cột áp từ 100 đến 550 Pa tùy model; nếu trở lực của đường ống vượt cột áp quạt, lưu lượng thực chạy ra sẽ thấp hơn yêu cầu và cần xét quạt cột áp cao hơn hoặc quạt ly tâm. Bài hút khói tầng hầm cần tính gì giải thích thêm cách đối chiếu lưu lượng và cột áp.

Kết nối mềm và chống rung

Nối quạt với ống bằng đoạn nối mềm chịu nhiệt để chống rung và bù giãn nở. Đoạn nối cũng phải chịu được mức nhiệt của hồ sơ, vì chỗ yếu nhất của chuỗi sẽ quyết định cả hệ thống. Giá đỡ quạt cần chắc chắn và chịu được giãn nở khi nóng.

Điều khiển và liên động

Hệ thống hút khói phải liên động với tín hiệu báo cháy: khi có cháy ở khoang nào, quạt hút của khoang đó chạy, cửa bù gió mở, các van và cửa liên quan đóng hoặc mở đúng kịch bản. Khi đặt hàng quạt, cần chốt điện áp, công suất và cách khởi động để tủ điện được thiết kế đúng. Ngoài chế độ tự động, nên có chế độ chạy tay tại chỗ để kiểm tra và chạy thử. Quạt hút khói cũng cần nằm trên nguồn điện ưu tiên theo hồ sơ thiết kế. Các yêu cầu cụ thể xác nhận với đơn vị thiết kế và cơ quan thẩm duyệt.

Bảy lỗi bố trí thường gặp

• Không có bù gió: quạt hút trong không gian kín, lưu lượng thực tụt và cửa khó mở.
• Bù gió đặt sát điểm hút: không khí sạch bị hút thẳng, khói trong vùng xa không thoát.
• Điểm hút đặt thấp: hút cả không khí sạch, bỏ sót lớp khói nóng sát trần.
• Xả khói gần cửa lấy gió: khói quay ngược vào công trình.
• Bỏ qua trở lực: chọn quạt theo lưu lượng mà không kiểm tra cột áp.
• Đoạn nối không chịu nhiệt: chỗ nối cháy hỏng, hút khói mất tác dụng.
• Không thử liên động: hệ thống chưa bao giờ chạy cùng tín hiệu báo cháy cho đến ngày có sự cố.

Danh sách kiểm tra khi rà soát thiết kế

Trước khi chốt mua quạt, bạn có thể rà nhanh những mục sau với đơn vị thiết kế:

• Lưu lượng và cột áp yêu cầu đã ghi trong hồ sơ chưa, đã gồm trở lực đường ống chưa?
• Điểm hút nằm ở đâu, có phủ hết không gian không?
• Đường bù gió ở đâu, tự nhiên hay cưỡng bức, lưu lượng bao nhiêu?
• Cửa xả khói cách cửa lấy gió bao xa, hướng xả có an toàn không?
• Quạt, đoạn nối, van có cùng mức chịu nhiệt không?
• Nguồn điện ưu tiên và liên động báo cháy đã rõ chưa?
• Quạt có đặt ở vị trí tiếp cận bảo trì được không?

Ví dụ minh họa một kho có gác lửng

Ví dụ minh họa để thấy cách suy nghĩ, không phải số liệu thật. Một kho cao có gác lửng ở một đầu. Khói từ khu vực dưới gác sẽ lan lên trần rồi tràn sang phía trên gác. Nếu chỉ đặt một quạt hút ở đầu đối diện, khu vực dưới gác có thể bị bỏ sót. Phương án hợp lý thường là đặt thêm điểm hút gần khu vực gác và đặt cửa bù gió phía thấp ở đầu kho kia để dòng gió quét qua. Chi tiết từng công trình do kỹ sư thiết kế quyết định, nhưng cách tư duy là: tìm nơi khói sẽ tụ, đặt hút ở đó và đặt bù gió ở phía đối diện. Với nhà xưởng nói chung, bài hệ thống hút khói PCCC nhà xưởng cho thêm bối cảnh.

Câu hỏi thường gặp

Bắt buộc phải có bù gió không?

Với không gian kín, bù gió là yêu cầu thực tế để quạt hoạt động đúng. Cách bù (tự nhiên hay cưỡng bức) và lưu lượng do hồ sơ thiết kế quy định.

Cửa bù gió đặt cao hay thấp?

Thường đặt ở phần thấp, xa điểm hút, để dòng gió quét qua toàn bộ không gian và không khuấy lớp khói sát trần.

Quạt hút khói đặt trên mái hay trên tường tốt hơn?

Phụ thuộc kết cấu và đường ống của công trình. Điều quan trọng là vị trí tiếp cận được để bảo trì, trở lực thấp và cửa xả không hút ngược vào công trình.

Có cần quạt cấp riêng cho bù gió không?

Công trình kín thường cần. Quạt cấp phải đồng bộ với quạt hút và nằm trên nguồn ưu tiên.

Cần tư vấn chọn quạt và bố trí? Xem quạt hút khói công nghiệp Nextfan hoặc gửi bản vẽ qua Zalo 0913.834.085, email kt.nextfan@gmail.com.