Trang chủ / Kỹ năng nghề nghiệp / Giới thiệu hệ thống phát hiện – cảnh báo cháy và vòi phun nước cứu hoả tự động

Giới thiệu hệ thống phát hiện – cảnh báo cháy và vòi phun nước cứu hoả tự động

TÓM LƯỢC     

Công tác quản lý các tài sản văn hoá cũng bao gồm nhiệm vụ bảo vệ và gìn giữ các toà nhà của cơ quan, cơ quan, các bộ sưu tập, các thiết bị vật chất và những người hoạt động trong cơ quan đó. Do vậy, cần có sự quan tâm thường xuyên để giảm thiểu những tác động tiêu cực của các yếu tố khí hậu, ô nhiễm, trộm cắp, phá hoại, côn trùng, ẩm mốc và hoả hoạn.

Trong các yếu tố trên, hoả hoạn được coi là mối đe doạ nguy hiểm hơn cả do tốc độ và tính tàn phá khủng khiếp của nó. Các vật thể nếu bị con người hoặc môi trường tàn phá thì còn có thể khôi phục được. Các vật thể bị lấy cắp có thể được phát hiện thu hồi. Còn những vật thể bị lửa huỷ hoại sẽ vĩnh viễn mất đi. Nếu không được kiểm soát, một đám cháy có thể tàn phá tất cả các vật thể trong một căn phòng chỉ trong vài phút và thiêu rụi một toà nhà chỉ trong vài giờ.

Bước đầu tiên để ngăn ngừa hoả hoạn là xác định kịp thời vụ cháy, báo động cho các nhân viên làm việc trong toà nhà và sau đó báo cho các bộ phận cứu hoả chuyên nghiệp.

Đây thường là chức năng của hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy. Có nhiều loại hệ thống với những hình thức khác nhau để lựa chọn tuỳ thuộc vào những đặc diểm cụ thể của khu vực cần bảo vệ.

Các chuyên gia trong lĩnh vực phòng chống hoả hoạn đều thống nhất về cơ bản rằng một hệ thống vòi phun nước cứu hoả tự động có tác dụng lớn đối với một chương trình kiểm soát hoả hoạn. Nếu được thiết kế, lắp đặt và duy trì một cách phù hợp thì những hệ thống này sẽ giúp giảm bớt những nguy cơ trong công tác quản lý rủi ro, xây dựng nhà và ứng phó với các trường hợp khẩn cấp. Chúng còn giúp tăng cường tính linh động trong việc thiết kế toà nhà và tăng mức độ an toàn với hoả hoạn nói chung.

Sau đây là những chi tiết về các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy cũng như hệ thống vòi phun nước cứu hoả tự động bao gồm các thiết bị kèm theo, cách hoạt động và phần giải đáp những thắc mắc chung.

  1. SỰ HÌNH THÀNH ĐÁM CHÁY:

Trước khi tìm hiểu về hệ thống phát hiện hoả hoạn và vòi phun nước tự động, ta cần phải nắm được những kiến thức cơ bản về sự hình thành và diễn biến của một đám cháy.Với những thông tin này ta sẽ nhận thức rõ hơn về vai trò và phương thức hoạt động của các hệ thống an toàn hoả hoạn:

 Về cơ bản, cháy là phản ứng hoá học trong đó 1 chất gốc carbon (ví dụ như nhiên liệu) tiếp xúc với oxi (thường có trong không khí), được làm nóng tới điểm chúng sẽ tạo ra những khí dễ cháy. Những khí này sau đó sẽ tiếp xúc với 1 chất nào đó có nhiệt độ cao đủ nóng để bùng phát thành lửa, tạo thành phản ứng cháy. Nói 1 cách đơn giản là nếu 1 chất dễ cháy tiếp xúc với 1 vật có nhiệt độ cao thì sẽ gây ra cháy.

Các thư viện, cơ quan lưu trữ, bảo tàng, các công trình có giá trị lịch sử thường có vô số những vật thể được coi là nhiên liệu như sách, các bản chép tay, băng ghi âm, đồ tạo tác, các vật trang trí dễ cháy, tủ, đồ đạc và các hoá chất trong phòng thí nghiệm. Cần ghi nhớ rằng bất cứ vật thể nào có thành phần cấu tạo từ gỗ, nhựa, giấy, vải sợi hoặc các chất lỏng dễ bắt lửa đều là những nhiên liệu tiềm tàng. Chúng cũng chứa các nguồn phát sinh ra lửa, bao gồm bất kì vật thể, hành động hay quá trình tạo nên sức nóng. Các yếu tố này là đèn điện, các hệ thống điện, các thiết bị sưởi và điều hoà không khí, các hoạt động duy tu và bảo tồn có tạo ra hơi nóng và các thiết bị điện trong văn phòng. Các hoạt động như hàn, cắt cũng là những nguồn có thể làm phát sinh ra lửa. Ngoài ra, thật không may là hành động cố ý gây hoả hoạn cũng là 1 trong những nguyên nhân phổ biến nhất phá hoại các tài sản văn hoá, và nó cũng cần phải được xem xét trong kế hoạch phòng chống hoả hoạn.

Khi nguồn đánh lửa tiếp xúc với nhiên liệu thì sẽ tạo ra ngọn lửa và 1 đám cháy do nguyên nhân khách quan sẽ bắt đầu với  tốc độ chậm, âm ỉ trong thời gian từ một vài phút đến vài giờ. Giai đoạn khởi phát này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như cấu tạo vật chất của loại nhiên liệu và lượng oxy. Trong quá trình này, nhiệt độ sẽ tăng dần lên, tạo thành ngọn lửa và do đó giảm bớt lượng khói. Mùi khói đặc trưng là dấu hiệu đầu tiên báo hiệu giai đoạn đầu của đám cháy. Và ở giai đoạn này, việc phát hiện sớm (do người hay thiết bị tự động) và tiếp sau đó là sự phản ứng kịp thời với các thiết bị khẩn cấp dành cho hoả hoạn có thể giúp kiểm soát được đám cháy trước khi có những thiệt hại đáng kể.

Khi đám cháy đạt đến giai đoạn cuối của thời kỳ khởi phát sẽ có đủ sức nóng để tạo thành những ngọn lửa rõ rệt. Một khi những ngọn lửa xuất hiện thì đám cháy sẽ chuyển từ 1 tình huống tương đối nhỏ thành 1 sự kiện nghiêm trọng do ngọn lửa lan nhanh và sức nóng tăng mạnh. Nhiệt độ có thể lên tới mức tối đa là 1000°C (1800°F) chỉ trong vài phút đầu. Chúng có thể làm bốc cháy những đồ vật dễ bắt lửa và đe doạ tức thì sinh mạng của nhiều người trong căn phòng. Trong vòng từ 3-5 phút, trần nhà sẽ đóng vai trò như thiết bị hướng nhiệt trong lò nướng, làm nhiệt độ tăng cao đến giai đoạn “bùng cháy”, làm bốc lửa hầu như cùng lúc tất cả các vật có thể cháy được trong căn phòng. Lúc này, hầu hết các vật trong phòng đều bị huỷ hoại và con người không còn khả năng sống sót. Khói với khối lượng vài nghìn m3/phút bốc cao, che phủ tầm nhìn và gây ảnh hưởng đến các vật thể nằm ngoài đám cháy.

Nếu khu vực nơi xảy ra đám cháy được xây dựng kiên cố thì sức nóng và lửa sẽ thiêu huỷ tất cả các vật thể dễ cháy còn lại và sau đó tự tàn lụi. Tuy nhiên, nếu khả năng chống chịu hoả hoạn của tường hay trần yếu (ví dụ như cửa mở, những sai phạm trong xây dựng tường trần, toà nhà có nhiều chất dễ cháy) thì đám cháy có thể lan đến các khu vực lân cận và quá trình trên lại bắt đầu. Nếu như đám cháy vẫn không được kiểm soát thì cuối cùng nó sẽ thiêu rụi toàn bộ toà nhà và các vật thể bên trong.

Việc dập tắt thành công đám cháy phụ thuộc vào việc dập tắt những ngọn lửa trước khi, hoặc ngay khi ngọn lửa bùng phát. Nếu không, thiệt hại sẽ rất nghiêm trọng và khó có thể phục hồi. Trong giai đoạn khởi phát của đám cháy, 1 người được huấn luyện tốt có thể dùng các thiết bị dập lửa cầm tay để dập đám cháy, việc này được xem là rất hiệu quả ở giai đoạn đầu.

Tuy nhiên, nếu bước này không được thực hiện hoặc ngọn lửa lan quá nhanh thì các thiết bị này sẽ tỏ ra bất lực ngay trong phút đầu tiên. Ta phải cần đến các phương pháp dập lửa nhanh hơn như vòi cứu hoả trong toà nhà hoặc các hệ thống cứu hoả tự động.

Một đám cháy sẽ không chỉ gây thiệt hại cho các toà nhà, các vật thể bên trong toà nhà, mà còn gây thiệt hại đến mọi hoạt động của cơ quan đó. Các hậu quả nói chung có thể xảy ra là:

+ Các bộ sưu tập bị huỷ hoại: Hầu hết các viện bảo tồn di sản đều lưu giữ các vật thể độc nhất vô nhị và không thể thay thế được. Đám cháy sẽ tạo sức nóng và khói gây ảnh hưởng nghiêm trọng hoặc huỷ hoại hoàn toàn những vật thể đó mà không thể khôi phục lại được.

+ Gây ảnh hưởng nghiêm trọng  đến những hoạt động và nhiệm vụ của cơ quan: Các cơ quan này thường có những thiết bị cho giáo dục, các phòng thí nghiệm về bảo tồn, các dịch vụ về thư mục, các văn phòng dành cho nhân viên quản lý và phục vụ, các dịch vụ ăn uống, bán lẻ và hàng loạt các hoạt động khác. Một đám cháy sẽ làm chúng ngưng trệ và gây ảnh hưởng tiêu cực đến các nhiệm vụ của cơ quan cũng như khách hàng của nó.

+ Huỷ hoại về cơ sở hạ tầng: các toà nhà là nơi mà các bộ sưu tập được bảo vệ, nơi diễn ra các hoạt động và nơi các nhân viên làm việc mà không bị ảnh hưởng của các yếu tố về thời tiết, ô nhiễm, phá hoại cũng như hàng loạt các yếu tố môi trường khác. Một đám cháy có thể phá huỷ các bức tường, sàn nhà, các kết cấu, trần/ mái nhà cũng như các hệ thống chiếu sáng, điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, cung cấp điện… gây hư hại đến các vật thể bên trong toà nhà và làm phát sinh các chi phí lớn.

+ Gây thiệt hại về mặt tri thức: sách vở, các bản chép tay, phim ảnh, băng ghi âm và các tài liệu được sưu tập khác chứa đựng khối lượng thông tin khổng lồ mà đám cháy có thể thiêu huỷ.

+ Gây thương tích hay ảnh hưởng đến tính mạng con người: đe doạ mạng sống của các nhân viên và khách tham quan.

+ Ảnh hưỏng xấu đến các mối quan hệ cộng đồng: Các nhân viên và khách tham quan tin tưởng vào những điều kiện an toàn của các toà nhà bảo tàng. Những người trao tặng hoặc cho mượn các bộ sưu tập thường mong rằng chúng được bảo vệ cẩn thận. Một đám cháy lớn sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến lòng tin của công chúng và gây hậu quả nặng nề với quan hệ cộng đồng của cơ quan.

+ An ninh của toà nhà: hoả hoạn là mối đe doạ an ninh lớn nhất. Trong cùng một khoảng thời gian, một vụ hoả hoạn do nguyên nhân khách quan hay chủ quan có thể gây huỷ hoại cho các bộ sưu tập nhiều hơn bất cứ vụ trộm cắp nào. Lượng khói và các loại khí độc hại lớn có thể gây lộn xộn và hoảng loạn, là cơ hội tốt cho việc đột nhập bất hợp pháp và trộm cắp. Do đó, cần thiết phải có những hoạt động cứu hoả không hạn chế trong chương trình bảo vệ an ninh. Các vụ cố ý gây hoả hoạn nhằm che giấu tội ác cũng khá phổ biến. Nhằm giảm thiểu nguy cơ và hậu quả của nó, các nhân viên bảo tồn nên thiết lập và thực hiện các chương trình phòng chống hoả hoạn toàn diện, bao gồm các nỗ lực phòng chống cháy, cải thiện kết cấu xây dựng của toà nhà, các phương pháp phát hiện một đám cháy ở giai đoạn đầu và cảnh báo cho những nhân viên chịu trách nhiệm về các trường hợp khẩn cấp và các phương tiện để dập tắt đám cháy một cách hiệu quả. Mỗi yếu tố này có vai trò quan trọng để thực hiện thành công mục tiêu an toàn hoả hoạn của cơ quan. Nhà quản lý cần chỉ ra những mục tiêu cần phải được bảo vệ nếu xảy ra cháy và lập ra một chương trình để thực hiện yêu cầu đó. Bởi vậy, câu hỏi cơ bản dành cho nhà quản lí tài sản là: “Cơ quan bạn có thể chịu được đám cháy lớn tối đa và thiệt hại tối đa là bao nhiêu?”. Trả lời được câu hỏi này thì chương trình bảo vệ mục tiêu sẽ được xác lập.

  1. CÁC HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO CHÁY.

 2.1 GIỚI THIỆU:

Vai trò của một chương trình chống hoả hoạn là xác định kịp thời đám cháy và cảnh báo cho các nhân viên trong toà nhà và cho các cơ quan cứu hoả. Đó là chức năng của các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy. Tuỳ thuộc tình huống hoả hoạn, kiến trúc nhà, loại hình và số lượng nhân viên, tầm quan trọng của các vật thể lưu trữ và nhiệm vụ của của cơ quan mà các hệ thống này có thể thực hiện các chức năng khác nhau. Trước hết, chúng cung cấp 1 phương tiện xác định đám cháy bằng phương pháp thủ công hoặc phương pháp tự động. Sau đó, chúng cảnh báo cho mọi người trong toà nhà về tình trạng đám cháy và yêu cầu mọi người sơ tán ra khỏi toà nhà. Một chức năng phổ biến khác trong hệ thống là truyền tín hiệu báo cháy tới phòng bảo vệ hoặc các cơ quan phản ứng nhanh khác. Chúng cũng có thể đóng các thiết bị điện, thông gió và dừng các hoạt động đặc biệt khác hoặc khởi động các thiết bị dập lửa tự động.

Phần này sẽ dành để mô tả các khía cạnh cơ bản của các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy.

2.2 BẢNG KIỂM SOÁT:

Bảng kiểm soát là “bộ não” của hệ thống phát hiện và báo cháy. Nó chịu trách nhiệm giám sát nhiều thiết bị cảnh báo “đầu vào”, ví dụ như các thiết bị phát hiện cháy hoạt động thủ công hay tự động, sau đó khởi động các thiết bị cảnh báo “đầu ra” như còi, chuông, đèn báo, quay số điện thoại khẩn cấp và các thiết bị kiểm soát toà nhà. Các bảng kiểm soát rất đa dạng, từ đơn giản (thiết bị đầu vào và 1 thiết bị đầu ra) đến phức tạp (các thiết bị điều khiển bằng vi tính kiểm soát một vài toà nhà trong cùng một khu vực). Có 2 loại bảng kiểm soát cơ bản như sau:

Các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy kiểutruyền thống”: là phương pháp được sử dụng từ rất lâu. Trong hệ thống này, 1 hay nhiều hệ thống mạch được thiết kế chạy trong toà nhà hoặc khu vực bảo vệ. Mỗi mạch điện có 1 hoặc nhiều thiết bị phát hiện hoả hoạn. Việc lựa chọn và lắp đặt các thiết bị này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như yêu cầu cảnh báo thủ công hay tự động, điều kiện nhiệt độ và môi trường xung quanh, dạng hoả hoạn có thể xảy ra và tốc độ phản ứng mong muốn. Do vậy, một hoặc nhiều thiết bị loại này thường được đặt dọc theo mạch điện tuỳ thuộc vào những nhu cầu và mối quan tâm khác nhau.

Khi hoả hoạn xảy ra, một hoặc nhiều thiết bị sẽ hoạt động, làm đóng mạch điện. Bảng kiểm soát chuyển sang chế độ khẩn cấp, kích hoạt một hoặc nhiều mạch điện báo cháy để rung chuông báo cháy. Bảng kiểm soát này có thể gửi tín hiệu cháy tới 1 bảng kiểm soát khác để tình trạng này có thể được giám sát từ xa.

Trong dạng hệ thống này, mọi phát hiện và cảnh báo cháy do thiết bị phần cứng điều khiển. Thiết bị này bao gồm nhiều mạch dây, cầu chì đóng mở và vô số điốt. Do cách bố trí này, các hệ thống thực sự điều khiển và giám sát các đoạn mạch của toàn hệ thống chứ không phải từng thiết bị riêng lẻ.

Để giải thích rõ hơn, ta lấy ví dụ 1 hệ thống báo cháy của 1 toà nhà gồm có 5 mạch dây đánh số từ A đến E, mỗi mạch có 10 thiết bị phát hiện khói và 2 hộp vận hành bằng tay đặt ở nhiều phòng ở mỗi khu vực (A-E ). Nếu đám cháy xuất hiện ở một trong những phòng thuộc khu vực A, máy phát hiện khói sẽ báo hiệu. Bảng kiểm soát cháy sẽ thông báo có đám cháy ở đoạn mạch (khu vực) A. Nhưng nó không chỉ rõ loại máy nào phát hiện hoặc ở vị trí cụ thể nào trong khu vực. Bộ phận nhân viên bảo vệ sẽ phải kiểm tra toàn bộ khu vực để xác định thiết bị nào đang báo cháy. Nếu mỗi khu vực có nhiều phòng, hoặc có nhiều vùng cấm thì sẽ tốn nhiều thời gian và cơ hội quý giá kịp thời dập tắt đám cháy có thể bị bỏ lỡ.

Ưu điểm của những hệ thống này là chúng tương đối đơn giản, phù hợp với các toà nhà nhỏ và vừa. Nhân viên giám sát không cần phải được đào tạo quá chuyên sâu.

Hạn chế của nó là đối với những toà nhà lớn, việc lắp đặt sẽ rất tốn kém vì cần nhiều mạch điện để kiểm soát chính xác các thiết bị báo động.

Các hệ thống này cũng đòi hỏi nhiều nhân lực, chi phí duy trì hệ thống cao. Mỗi thiết bị báo động cần phải được thay thế, lau chùi và kiểm tra định kỳ để tránh hỏng hóc. Với hệ thống loại này không có cách nào xác định chính xác thiết bị nào đang cần bảo dưỡng. Do vậy, ta phải tháo và bảo dưỡng từng chiếc một. Vì thế nó rất tốn thời gian, nhân lực và đòi hỏi nhiều cố gắng. Khi một sai sót xảy ra, báo động chỉ chứng tỏ là đoạn mạch có vấn đề chứ không chỉ ra cụ thể nơi nảy sinh vấn đề. Hậu quả là kỹ thuật viên phải kiểm tra lại toàn bộ đoạn mạch để xác định sai hỏng.

– Các hệ thống “thông minh”: là sản phẩm của công nghệ phát hiện và cảnh báo cháy hiện đại. Khác với phương pháp báo động truyền thống, những hệ thống này kiểm soát từng thiết bị báo cháy qua các bộ vi xử lý và phần mềm hệ thống. Thực ra, mỗi hệ thống báo cháy thông minh là một máy vi tính nhỏ giám sát và điều khiển một tập hợp các thiết bị đầu vào và đầu ra.

Cũng giống như các hệ thống truyền thống khác, hệ thống thông minh gồm có một hoặc nhiều đoạn mạch chạy xung quanh toà nhà hoặc khu vực. Một hoặc nhiều thiết bị báo động cũng được đặt dọc theo những đoạn mạch này. Điểm khác biệt chủ yếu giữa 2 hệ thống là ở cách mà mỗi thiết bị này được kiểm soát. Với hệ thống thông minh, mỗi thiết bị báo động (thiết bị phát hiện tự động, hộp điều khiển bằng tay, công tắc vòi phun nước v.v…) đều có một “địa chỉ” cụ thể. Những địa chỉ này được lập trình từng cái một trong bộ nhớ của bảng kiểm soát với những thông tin như loại thiết bị, vị trí và chi tiết về cách hoạt động của chúng.

Bộ vi xử lý của Bảng kiểm soát gửi tín hiệu liên lạc thường xuyên đến mỗi đoạn mạch. Bằng cách này, nó liên hệ đến từng thiết bị báo động để xác định được trạng thái của chúng (bình thường hay khẩn cấp). Quá trình giám sát này được thực hiện liên tục với tốc độ cao, cứ 5-10 giây lại cho thông tin cập nhập trong hệ thống.

Hệ thống này cũng giám sát điều kiện hoạt động của mỗi đoạn mạch, xác định bất cứ lỗi mạch nào có thể xảy ra. Ưu việt của các hệ thống này là khả năng xác định chính xác vị trí xảy ra lỗi mạch. Vì vậy, thay vì chỉ thông báo có lỗi ở đoạn mạch, chúng chỉ ra được vị trí sai hỏng, giúp xác định nhanh vấn đề, sửa chữa nhanh để trở về trạng thái hoạt động bình thường.

Những ưu điểm của hệ thống báo cháy thông minh là tính ổn định, dễ bảo dưỡng và nâng cấp. Tính ổn định được bảo đảm bằng các phần mềm hệ thống. Nếu một thiết bị báo động phát hiện một dấu hiệu cháy nào đó, thì trước hết bảng kiểm soát sẽ tự thay đổi chế độ thật nhanh. Với các dấu hiệu giả như sâu bọ, bụi hay gió thì nó sẽ tự điều chỉnh trong quá trình khởi động lại, nhờ đó giảm thiểu khả năng báo động nhầm. Nếu như đó là dấu hiệu cháy (ví dụ khói) thì thiết bị báo động sẽ chuyển ngay chế độ chuông báo sau khi tự khởi động. Bảng điều khiển sẽ nhận định đây là hoả hoạn và bật chế độ báo động.

Nếu được bảo dưỡng tốt thì các hệ thống loại này có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với hệ thống truyền thống. Trước hết, chúng có khả năng giám sát trạng thái của từng thiết bị cảm ứng. Nếu thiết bị này bị bẩn thì bộ vi xử lý sẽ phát hiện tình trạng xuống cấp đó và đưa ra yêu cầu bảo dưỡng. Đặc điểm này còn được gọi là khả năng kiểm tra độ cảm ứng của các thiết bị liên kết, cho phép bộ phận nhân viên nhận biết và bảo dưỡng các thiết bị cảm ứng cần sửa chữa chứ không phải mất nhiều thời gian và công sức để làm sạch toàn bộ các thiết bị.

Các hệ thống cao cấp như FCI 72000 có thêm đặc tính tự cân bằng. Phần mềm hệ thống sẽ điều chỉnh độ cảm ứng để cân bằng với điều kiện môi trường có lượng bụi thấp. Nó giúp tránh được tình trạng thiết bị cảm ứng bị quá tải khi bị bụi che phủ phần “mắt đọc” của thiết bị. Khi nó đạt đến ngưỡng không thể tự điều chỉnh được nữa thì Bảng kiểm soát sẽ báo cho nhân viên bảo dưỡng biết.

Thay đổi các hệ thống này (ví dụ như thêm hay bỏ bớt 1 thiết bị cảm ứng) là việc kết nối hoặc tháo bỏ thiết bị tương ứng khỏi mạch điện, đồng nghĩa với việc thay đổi khu vực bộ nhớ tương ứng. Việc thay đổi bộ nhớ có thể được thực hiện ở bảng kiểm soát hoặc trên máy tính cá nhân bằng những thông tin được tải xuống chứa trong bộ vi xử lý của bảng kiểm soát.

Nhược điểm cơ bản của hệ thống này là mỗi hệ thống có những đặc điểm hoạt động riêng. Do đó, nhân viên kỹ thuật phải được đào tạo kỹ lưỡng về hệ thống đó. Khoá đào tạo thường kéo dài 3-4 ngày tại cơ sở của nhà cung cấp hệ thống. Các khoá đào tạo định kỳ cũng rất cần thiết để cập nhật các phương pháp mới.


2.3 CÁC THIẾT BỊ BÁO CHÁY:

Nếu như có mặt tại toà nhà, con người có khả năng phát hiện ra cháy chính xác nhất. Một người khoẻ mạnh có thể cảm thấy nhiều dấu hiệu hoả hoạn như sức nóng, ngọn lửa, khói và mùi. Do vậy, hầu hết các hệ thống báo cháy được thiết kế với một hay nhiều thiết bị kích hoạt bằng tay để người phát hiện đám cháy sử dụng. Nhưng không may là con người không phải là một công cụ phát hiện hoả hoạn đáng tin cậy nhất vì họ có thể không có mặt tại thời điểm xảy ra đám cháy, hoặc là họ không báo động một cách có hiệu quả hay họ không hoàn toàn khỏe mạnh để nhận biết những dấu hiệu của đám cháy. Đó cũng chính là nguyên nhân các thiết bị báo cháy tự động được chế tạo. Các thiết bị tự động nếu được lựa chọn và lắp đặt phù hợp sẽ là nguồn cảnh báo hoả hoạn có độ tin cậy cao.

Thiết bị báo cháy điều khiển bằng tay: là thiết bị dựa trên phương pháp phát hiện hoả hoạn lâu đời nhất. Nói một cách đơn giản, một người hét to lên cũng là một cách cảnh báo cháy. Nhưng âm thanh đó không phải lúc nào cũng được truyền đi khắp toà nhà. Vì vậy, các hộp chuông báo cháy vận hành bằng tay được lắp đặt. Nguyên lý thiết kế chung của chúng là đặt các hộp này trong tầm tay với, dọc theo các lối thoát hiểm. Do đó mà ta thường thấy chúng gần các cửa ra của các phòng lớn và các hành lang.

Ưu điểm của các thiết bị này là chúng trao cho những người trong toà nhà một phương tiện cụ thể, luôn trong trạng thái sẵn sàng để khởi động hệ thống chuông báo cháy của toà nhà. Hệ thống này có thể thay thế cho tiếng hét của con người. Chúng chỉ là những thiết bị đơn giản, có độ tin cậy cao trong trường hợp có người trong toà nhà. Tuy nhiên, nhược điểm chính của chúng là chúng sẽ không hoạt động nếu như trong nhà không có người. Ngoài ra, chúng có thể bị sử dụng để báo động giả với ý đồ xấu. Tuy vậy, chúng vẫn là một bộ phận quan trọng trong bất kỳ hệ thống báo động hoả hoạn nào.

Các thiết bị cảm ứng nhiệt: là thiết bị báo cháy tự động cổ nhất, xuất hiện từ những năm 1850, và hiện nay một vài mẫu vẫn còn được sản xuất. Các thiết bị phổ biến nhất vẫn là các thiết bị đo lường nhiệt độ, hoạt động khi nhiệt độ căn phòng tăng đến nhiệt độ đã định trước (thường là 135-165oF hay 57-74oC). Sau đó là loại thiết bị cảm ứng tỷ lệ tăng của nhiệt độ. Thiết bị này nhận biết bất cứ sự tăng nhanh không bình thường nào của nhiệt độ trong một thời gian ngắn. Hai loại thiết bị trên đều được cố định tại các điểm xác định trên tường hoặc trần nhà. Loại thiết bị thứ ba là loại cảm ứng theo đường giới hạn nhiệt độ nhất định. Nó gồm 2 dây dẫn và một dây cách điện. Dây cách điện này được thiết kế tự động ngắt khi nhiệt độ tăng. Ưu điểm của nó là mức độ cảm ứng nhiệt độ cao mà chi phí lại thấp.

Các thiết bị cảm ứng nhiệt có độ tin cậy cao và rất bền với điều kiện môi trường bình thường. Chúng cũng rất dễ bảo dưỡng và có chi phí bảo dưỡng thấp. Hạn chế của chúng là chúng chỉ hoạt động khi nhiệt độ căn phòng đạt đến một mức nhất định, mà vào thời điểm đó đám cháy có thể đang lan nhanh và gây thiệt hại. Do đó, thiết bị này thường không được phép dùng trong các ứng dụng bảo vệ an toàn sinh mạng con người. Ngoài ra, nó cũng không được dùng ở những nơi đòi hỏi phải xác định được đám cháy trước khi đám cháy lớn xảy ra, ví dụ như ở những nơi lưu giữ những vật thể có giá trị cao nhưng dễ bị hư hại với nhiệt độ cao.

Các thiết bị phát hiện khói: được sản xuất trên công nghệ mới và được sử dụng rộng rãi vào những năm 70 và 80 cho các ứng dụng phục vụ gia đình và bảo vệ sinh mạng con người. Đúng như tên gọi của nó, các thiết bị này được thiết kế bắt chước khứu giác con người nhằm phát hiện ra đám cháy ngay ở giai đoạn đầu. Loại phổ biến nhất là loại được cố định trên trần hoặc tường nhà như các thiết bị cảm ứng nhiệt. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc ion hoá hoặc nguyên tắc quang điện, tuỳ theo từng loại ứng dụng, mỗi nguyên tắc này thể hiện những ưu điểm vượt trội riêng. Với các không gian rộng như ở các phòng triển lãm hay sảnh lớn, loại thường được sử dụng là đèn chiếu tia sáng. Thiết bị này gồm 2 bộ phận, 1 đèn chiếu tia và một máy thu. Chúng được treo cách xa nhau (khoảng 300 ft hay 100 m). Khi khói xuất hiện trong khoảng cách này, tia chiếu sẽ bị cản trở và máy thu không nhận được đủ tia sáng. Điều này được coi là dấu hiệu cháy và tín hiệu báo động sẽ được truyền đến bảng điều khiển.

 Loại thiết bị báo cháy thứ ba là hệ thống hút khí, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các khu vực đặc biệt nhạy cảm. Thiết bị này có 2 phần chính: 1 bộ phận điều khiển có khoang dò, 1 quạt gió và 1 mạch điều khiển; và 1 hệ thống ống dẫn. Trên những ống này có nhiều “cổng” để không khí có thể đi vào các ống dẫn và được truyền đến máy dò. Trong điều kiện bình thường, máy dò đều đặn chuyển 1 mẫu khí vào khoang dò qua hệ thống ống dẫn. Mẫu này sẽ được phân tích xem có khói hay không, rồi lại được truyền trả vào trong không khí. Nếu phát hiện khói trong mẫu thử, nó sẽ chuyển tín hiệu báo động tới bảng điều khiển chính. Loại thiết bị này đặc biệt nhậy cảm, và hiện nay nó là phương pháp báo cháy tự động nhanh nhất. Nhiều công ty công nghệ cao như các công ty truyền thông đã chuẩn hoá các hệ thống hút khí này. Để bảo vệ các tài sản văn hoá, người ta dùng chúng ở những khu vực lưu giữ các bộ sưu tập, ở các phòng có giá trị lớn. Ngoài ra, chúng còn thường được dùng ở những khu vực đòi hỏi tính thẩm mỹ cao vì những bộ phận của chúng dễ ẩn đi hơn so với các phương pháp khác.

Ưu điểm vượt trội của các thiết bị phát hiện khói là chúng có khả năng xác định đám cháy ngay khi chúng mới hình thành. Do vậy, chúng tạo cơ hội cho các nhân viên bảo vệ kịp thời phản ứng và kiểm soát đám cháy trước khi xảy ra tổn thất nặng nề. Chúng cũng là phương pháp được ưa chuộng cho mục đích bảo vệ an toàn sinh mạng con người và những vật thể có giá trị lớn. Hạn chế của chúng là chi phí lắp đặt cao so với các thiết bị cảm ứng nhiệt và dễ bị báo động nhầm. Tuy nhiên, nếu được lựa chọn và thiết kế phù hợp, chúng vẫn có thể là những thiết bị đáng tin cậy với khả năng báo động nhầm rất thấp.

Các thiết bị phát hiện ngọn lửa: Đây là phương pháp thứ ba trong các các phương pháp phát hiện cháy tự động, được thiết kế phỏng theo thị giác của con người. Chúng hoạt động theo nguyên lý tia hồng ngoại, tử ngoại hoặc kết hợp cả hai nguyên lý này. Nếu nguồn bức xạ có nhiệt độ từ 4.000 đến 7.700 Angstrom xuất hiện, thiết bị cảm ứng sẽ coi đây là dấu hiệu cháy và gửi tín hiệu báo động đến bảng điều khiển.

Thiết bị này có ưu điểm là cực kỳ chính xác trong môi trường khắc nghiệt. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng vận tải và năng lượng có giá trị lớn do các loại thiết bị khác rất dễ báo động nhầm. Những nơi sử dụng phổ biến khác là ở nơi bảo dưỡng máy bay, các trạm bảo dưỡng di động, trong các nhà máy lọc hoá, các phòng nạp nhiên liệu và hầm mỏ. Tuy nhiên, hạn chế của chúng là việc bảo dưỡng rất đắt và tốn nhân lực. Các thiết bị này phải được đặt đối diện với các nguồn có thể gây cháy trong khi các thiết bị cảm ứng nhiệt và thiết bị báo khói có thể nhận ra các dấu hiệu di chuyển của đám cháy. Do vậy, việc sử dụng các thiết bị này để bảo vệ  tài sản văn hoá là rất hạn chế.

2.4. CÁC THIẾT BỊ “ĐẦU RA” (CÁC THIẾT BỊ BÁO CHÁY):

Khi nhận được tín hiệu báo cháy, bảng kiểm soát phải thông báo cho mọi người biết rằng đang có tình trạng khẩn cấp. Và đây là chức năng chính của bộ phận đầu ra trong một hệ thống. Có nhiều loại thiết bị báo động bằng hình ảnh và âm thanh và chúng chính là các thiết bị báo động đầu ra. Trong đó, chuông báo động là thiết bị báo động bằng âm thanh phổ biến và quen thuộc nhất, phù hợp với hầu hết các toà nhà. Còi báo động cũng có thể được lựa chọn nhưng nó hay được dùng ở những khu vực cần âm thanh báo động lớn như kho sách thư viện, hoặc là ở những toà nhà đòi hỏi cao về mặt thẩm mỹ nên thiết bị báo động cần phải được che khuất một phần. Các đoạn nhạc được dùng ở những nơi cần âm thanh nhẹ nhàng như ở các cơ sở y tế hay nhà hát. Loại thứ tư là âm báo động do người đọc, đây là những đoạn tin được ghi âm và lặp đi lặp lại. Nó rất phù hợp với các toà nhà lớn, nhiều tầng, cần sơ tán từng khu vực khi có hoả hoạn và nó góp phần làm tăng tính hiệu quả của những thông báo khẩn cấp nơi công cộng. Bên cạnh các thiết bị báo động bằng âm thanh, có nhiều loại thiết bị báo động bằng hình ảnh như các loại đèn báo nhấp nháy. Loại thiết bị này được dùng ở các khu vực quá ồn ào đến nỗi người ta khó có thể nghe được âm thanh báo động hoặc ở những nơi có người khiếm thính. Những đạo luật như Đạo luật về Người tàn tật ở Mỹ American with  Disabilities Act (ADA) quy định phải lắp đặt thiết bị báo động bằng hình ảnh ở nhiều địa điểm như bảo tàng, thư viện hoặc các di tích lịch sử.

Một chức năng quan trọng nữa của thiết bị đầu ra là chức năng yêu cầu trợ giúp khẩn cấp. Thường là nó sẽ truyền tín hiệu radio hay tín hiệu điện thoại tự động đến trung tâm giám sát của nhân viên bảo vệ. Nhận được báo động đó, trung tâm này sẽ liên hệ với trạm cứu hoả và thông báo cho họ về khu vực xảy ra cháy. Trong nhiều trường hợp, trung tâm giám sát có thể là đồn cảnh sát, trạm cứu hoả hoặc trung tâm 911. Ngoài ra, nó cũng có thể là 1 cơ quan giám sát tư nhân có hợp đồng với cơ quan đó. Còn đối với các cơ quan bảo tồn di sản văn hoá, phòng an ninh của cơ quan thường đảm nhận nhiệm vụ là trung tâm giám sát.

2.5 TỔNG KẾT:

Có nhiều sự lựa chọn trong việc thiết kế hệ thống phát hiện và cảnh báo hoả hoạn cho một toà nhà. Tính tối ưu của loại hệ thống cùng với các thiết bị kèm theo phụ thuộc vào cấu trúc và giá trị của toà nhà, (các) chức năng của nó, những người làm việc bên trong toà nhà, các tiêu chuẩn yêu cầu, giá trị của các vật thể được lưu giữ và chức năng nhiệm vụ của cơ quan đó. Việc liên hệ với một kỹ sư hoặc chuyên gia về phòng chống hoả hoạn, những người nắm rõ các vấn đề về hoả hoạn, các loại thiết bị phát hiện và cảnh báo khác nhau thường được coi là bước cần thiết đầu tiên để xác định được loại hệ thống phù hợp.

  1. HỆ THỐNG ỐNG PHUN NƯỚC:

3.1 GIỚI THIỆU:

Đối với hầu hết các đám cháy, nước là tác nhân dập lửa hữu hiệu nhất. Các vòi phun nước trực tiếp vào ngọn lửa, làm nguội bớt đám cháy và ngăn không cho các vật dễ cháy bên cạnh bắt lửa. Biện pháp này có hiệu quả nhất khi đám cháy mới ở giai đoạn hình thành và tương đối dễ kiểm soát. Một hệ thống vòi phun đúng quy cách sẽ phát hiện ra sức nóng của ngọn lửa, báo động và phun nước dập lửa chỉ trong một vài phút sau khi ngọn lửa xuất hiện. Trong hầu hết các trường hợp, hệ thống này kiểm soát ngọn lửa chỉ trong vòng vài phút sau khi được kích hoạt, và cho hiệu quả tốt, hạn chế thiệt hại ở mức tối đa so với trường hợp không có hệ thống ống phun.

Ưu điểm của hệ thống ống phun là:

Xác định và kiểm soát tức thì một đám cháy đang lan: Các hệ thống phun nước luôn trong tư thế sẵn sàng, kể cả khi có ít người trong toà nhà. Phản ứng của nó với hoả hoạn hầu như tức thời.

Lập tức cảnh báo: kết hợp với hệ thống báo cháy của toà nhà, hệ thống phun nước tự động sẽ thông báo ngay cho những người trong toà nhà và nhân viên bảo vệ về đám cháy.

Hạn chế thiệt hại do sức nóng và khói gây nên: Hiển nhiên là nếu đám cháy bị dập tắt ngay ở giai đoạn đầu thì nó sẽ tạo ra ít khói và nhiệt hơn.

Đảm bảo an toàn cho con người: Do đám cháy được ngăn chặn nên các nhân viên, khách tham quan và những người cứu hoả sẽ ít bị nguy hiểm hơn.

Linh hoạt trong thiết kế: Các hệ thống lối ra và ba-ri-e chống khói/lửa được sử dụng hạn chế hơn do các biện pháp quản lý hoả hoạn ban đầu đã cho phép giảm bớt những hệ thống này. Nhiều quy định về xây dựng và phòng chống hoả hoạn đã cho phép sự linh hoạt trong thiết kế và hoạt động dựa trên sự tồn tại của 1 hệ thống vòi phun.

– Tăng cường an ninh: Do hệ thống vòi phun kiểm soát được nguy cơ cháy một cách hữu hiệu, giảm thiểu những cơ hội trộm cắp và đột nhập khi có hoả hoạn nên nó giúp giảm bớt yêu cầu về lực lượng an ninh.

Giảm bớt chi phí bảo hiểm: Hoả hoạn ở khu vực có hệ thống ống phun nước gây thiệt hại ít hơn so với các khu vực không có hệ thống này. Người bảo hiểm có thể giảm bớt tiền đóng bảo hiểm cho những tài sản được hệ thống này bảo vệ.


3.2 CÁC BỘ PHẬN VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ỐNG PHUN NƯỚC:

Hệ thống ống phun nước này là một tập hợp các ống nước với một nguồn cung cấp nước ổn định. Ở những khoảng cách nhất định trên các ống này, người ta lựa chọn và đặt các van độc lập, được kích hoạt khi nhiệt độ lên cao. Chúng có dạng như những vòi hoa sen, có nhiệm vụ phun nước vào đám cháy. Hầu hết các hệ thống này đều có chuông báo động để cảnh báo cho những người trong toà nhà và đội bảo vệ khi vòi phun được khởi động (khi đám cháy xảy ra).

Trong giai đoạn đầu của đám cháy, sức nóng tương đối thấp nên chưa thể kích hoạt hệ thống vòi phun. Tuy nhiên, khi đám cháy mạnh lên, sức nóng tăng (thường là khi vượt quá 57-107oC hay 135-225oF) sẽ làm biến dạng các bộ phận cảm ứng của vòi phun. Nếu như đám cháy ngày càng lớn, nhiệt độ tiếp tục tăng thì sau khoảng 30-120 giây, sức nóng sẽ làm giãn bộ phận cảm ứng, mối hàn ở đầu vòi phun bong ra và nước sẽ phun vào đám cháy. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ cần 1 vòi phun đã có thể kiểm soát được đám cháy. Nhưng với trường hợp đám cháy bùng phát nhanh (như khi có các chất lỏng dễ bắt lửa) thì có thể cần đến 12 vòi.

Ngoài những hoạt động thông thường như trên, hoạt động của hệ thống vòi phun có thể được liên kết để khởi động các thiết bị báo động trong toà nhà, dừng máy móc và các thiết bị chạy điện, đóng các cửa và van cứu hoả hay làm ngừng một số quá trình.

Khi nhân viên cứu hoả đến, họ sẽ xem xét xem hệ thống đã hoàn toàn kiểm soát được đám cháy hay chưa. Nếu kết quả là tốt thì họ sẽ đóng van nước để hạn chế những thiệt hại mà nước có thể gây ra. Vào lúc này, các nhân viên khác đã được phép vào khu vực hoả hoạn và làm nhiệm vụ thu dọn.

3.3 CÁC BỘ PHẬN VÀ LOẠI HỆ THỐNG:

Các bộ phận cơ bản của một hệ thống vòi phun là các vòi phun, hệ thống ống dẫn, và một nguồn nước đáng tin cậy. Hầu hết các hệ thống đều cần một thiết bị báo động, các van kiểm soát hệ thống và các phương tiện để kiểm tra các thiết bị trên.

Các vòi của hệ thống làm nhiệm vụ phun nước vào một khu vực cháy nhất định (diện tích thường là 14-21m2 hay 150-225ft2), mỗi vòi phun hoạt động ở mức cảm ứng nhiệt thực tế tại khu vực đó. Cấu tạo của nó gồm 1 khung, đầu nối cảm ứng nhiệt, nắp đậy, lỗ và bộ phận làm lệch. Kiểu dáng của mỗi phần có thể khác nhau nhưng chúng cùng có chung những nguyên tắc cơ bản.

Khung: là phần cấu trúc có nhiệm vụ cố định vòi phun. Ống nước được nối với vòi phun ở phần đế của khung. Nó còn có tác dụng cố định bộ phận cảm ứng nhiệt và nắp đậy, nâng đỡ bộ phận làm lệch khi phun nước. Có nhiều loại khung như loại chuẩn, nghiêng, nằm ngang, và loại có mép chìm. Một số loại được thiết kế để phun trên khu vực lớn hơn các vòi phun thông thường. Các loại vòi tiêu chuẩn thường có màu đồng, crom, đen và trắng. Vòi trắng được dùng ở những khu vực đòi hỏi tính thẩm mỹ cao. Ở những khu vực có độ ăn mòn lớn, các bộ phận của vòi phun được phủ 1 lớp bảo vệ đặc biệt. Việc lựa chọn loại khung nào cần dựa trên kích cỡ, loại hình diện tích của khu vực bảo vệ, những nguy hiểm có thể xảy ra, đặc điểm về tầm nhìn, và các điều kiện về không khí.

Đầu nối cảm ứng nhiệt: là bộ phận kiểm soát việc phun nước. Trong những điều kiện bình thường, đầu nối này giữ cố định bộ phận nắp và ngăn không cho nước chảy ra. Nhưng khi tiếp xúc với nhiệt độ tăng cao, nó yếu dần và thả lỏng nắp. Các loại đầu nối phổ biến gồm có loại cần kim loại hàn, bóng đèn thuỷ tinh dễ vỡ, viên nối bằng hợp kim hàn. Các loại này đều có độ an toàn như nhau.

Sau khi nhiệt độ đạt đến mức cần thiết, hệ thống phun sẽ mất từ 30 giây đến 4 phút để có thể hoạt động bình thường. Đó là thời gian cần thiết để đầu nối giãn ra và nó phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu của đầu nối. Hệ thống vòi phun thông thường cần khoảng 3-4 phút trong khi hệ thống phản ứng nhanh cần ít thời gian hơn nhiều. Việc lựa chọn mức độ phản ứng của vòi phun tuỳ thuộc vào các nguy cơ tiềm tàng, mức độ thiệt hại có thể chấp nhận và yêu cầu phản ứng như mong muốn.

Đối với công tác bảo tồn di sản, hệ thống phun nước phản ứng nhanh có những ưu thế vượt trội. Phản ứng của vòi phun với đám cháy càng nhanh thì hệ thống phun càng nhanh được kích hoạt và mức độ thiệt hại càng được giảm bớt. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với việc bảo đảm an toàn tính mạng con người và những vật thể có giá trị cao. Ở đó, mục tiêu cứu hoả là càng nhanh và càng sớm càng tốt. Cần hiểu rằng thời gian phản ứng của vòi phun độc lập với nhiệt độ phản ứng. Một vòi phun phản ứng nhanh sẽ không hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kích hoạt của một vòi phun thông thường.

Nắp đậy: được đặt ở miệng của vòi phun. Đầu nối cảm ứng nhiệt giữ cố định nắp đậy và nó sẽ rơi khỏi vị trí này khi đầu nối nóng lên, cho phép nước chảy ra. Nắp đậy có thể được chế tạo bằng một kim loại duy nhất hoặc kim loại có phủ men chống dính.

Miệng vòi phun: là phần nằm ở đáy của khung đỡ, có nhiệm vụ phun nước dập lửa. Hầu hết miệng vòi phun có đường kính 15mm (1/2inch) với nhiều loại lỗ to nhỏ khác nhau được sử dụng tuỳ theo nguy cơ cháy là lớn hay nhỏ.

Bộ phận làm lệch: cũng được đặt trên khung đỡ, đối diện với miệng vòi phun. Chức năng của nó là làm đổi hướng dòng nước từ miệng vòi phun theo hướng/ hình hiệu quả hơn. Kiểu dáng của bộ phận làm lệch sẽ quyết định việc vòi phun được lắp đặt thẳng đứng (đặt trên ống), được treo (dưới ống, dưới trần nhà), hoặc đặt trên sàn nhà. Vòi phun phải được lắp đặt đúng như thiết kế để đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả. Việc lựa chọn loại vòi phun nào thường phụ thuộc vào yêu cầu xây dựng của toà nhà.

Loại vòi phun được sử dụng rộng rãi trong các bảo tàng là loại vòi bật/ tắt. Nguyên tắc hoạt động của sản phẩm này là khi hoả hoạn xảy ra, quá trình phun nước dập lửa cũng tương tự như loại vòi phun tiêu chuẩn. Nhưng khi nhiệt độ căn phòng đã giảm xuống mức an toàn, một chốt lưỡng kim tự động hình đĩa trong vòi phun sẽ đóng lại và nước ngừng chảy. Nếu sau đó ngọn lửa lại bùng lên thì vòi phun lại tiếp tục hoạt động. Ưu điểm của loại vòi phun này là chúng có khả năng tự đóng và về mặt lý thuyết có thể giúp tiết kiệm nước và giảm mức độ thiệt hại. Tuy nhiên, vấn đề ở đây là đôi khi thời gian để nhiệt độ trong phòng giảm xuống đủ để vòi phun tự ngắt rất dài. Ở các khu vực bảo quản, cấu tạo toà nhà có độ giữ nhiệt cao khiến cho vòi phun lâu đóng. Trên thực tế, thường thì các lực lượng cứu hoả sẽ tới và có thể đóng các van điều khiển hệ thống vòi phun trước khi chúng tự động ngắt.

Giá của hệ thống vòi phun bật tắt tự động thường cao gấp 8-10 lần so với vòi phun thông thường nên nó chỉ hợp lý khi phía bảo hiểm yêu cầu. Do vậy, trong công tác bảo quản, các vòi phun loại này vẫn được sử dụng rất hạn chế

Việc lựa chọn các loại vòi phun phải dựa vào các yếu tố như đặc điểm của nguy cơ cháy, nhiệt độ trong phòng, yêu cầu về thời gian phản ứng, tính nguy hiểm và các yếu tố thẩm mỹ. Trong một khu vực bảo tàng có thể sử dụng đồng thời một số loại vòi phun khác nhau. Mọi hệ thống vòi phun đều cần phải có nguồn cung cấp nước ổn định. Ở các khu vực thành thị, nơi cung cấp nước là các địa điểm bơm nước công cộng. Trong khi đó các khu vực nông thôn thường sử dụng các bể chứa nước tư nhân, hoặc nguồn nước ở sông, hồ. Nếu như yêu cầu về độ ổn định của nguồn nước cao hoặc một nguồn cung cấp nước là không đủ thì có thể sử dụng đồng thời nhiều nguồn nước khác nhau.

Các tiêu chuẩn đánh giá nguồn cung cấp nước gồm:

Nguồn cung cấp nước phải luôn sẵn có vào mọi thời điểm. Do hoả hoạn có thể xảy ra bất cứ lúc nào nên nguồn nước cứu hoả phải luôn trong trạng thái sẵn sàng. Nguồn nước được đánh giá theo khả năng chống lại các hỏng hóc về đường ống, áp suất, hạn hán và các yếu tố khác ảnh hưởng đến tính sẵn có của nguồn nước.

Hệ thống phải có nguồn cung cấp nước với áp suất phù hợp. Một hệ thống vòi phun sẽ đặt ra các yêu cầu về lượng nước chảy và áp lực nước đối với hệ thống cung cấp nước. Nguồn cung cấp nước phải đáp ứng được điều này. Nếu không, hệ thống phải được trang bị thêm các thiết bị hỗ trợ khác như bơm cứu hoả hoặc bể chứa nước dự phòng.

Nguồn nước phải cung cấp đủ nước cho thời gian hoả hoạn dự kiến. Tuỳ theo đám cháy mà hệ thống cần từ vài phút đến hơn một giờ để dập lửa. Nguồn nước được chọn phải có khả năng cung cấp đủ nước để vòi phun có thể hoạt động đến khi dập xong đám cháy.

Hệ thống cũng phải cung cấp đủ nước cho các vòi cứu hoả cùng hoạt động với hệ thống vòi phun: Khi hoả hoạn xảy ra, hầu hết các lực lượng cứu hoả đều sử dụng vòi rồng cứu hoả để hỗ trợ cho hệ thống vòi phun. Nguồn cung cấp nước cũng phải đủ khả năng cung cấp cho nhu cầu này mà không gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của hệ thống vòi phun.

Nước chảy đến vòi phun qua một hệ thống các ống dẫn và khớp nối cố định. Các ống này có thể được làm từ nhiều loại hợp kim thép, đồng, nhựa chịu lửa khác nhau. Thép là vật liệu phổ biến nhất. Các ống thép, đồng và nhựa được sử dụng ở nhiều khu vực nhạy cảm.

Khi lựa chọn loại vật liệu làm ống dẫn cần xem xét các điểm cơ bản sau:

+ Tính dễ lắp đặt: vật liệu càng dễ lắp đặt thì càng ít gây ảnh hưởng đến hoạt động cũng như nhiệm vụ của cơ quan. Khả năng lắp đặt một hệ thống mà gây ít xáo trộn nhất là một cân nhắc quan trọng, đặc biệt khi lắp thêm các bộ phận vòi phun ở những khu vực mà hoạt động của nó vẫn tiếp diễn trong quá trình lắp đặt.

+ So sánh chi phí vật liệu với giá trị của khu vực cần bảo vệ: trong một hệ thống vòi phun, ống dẫn đòi hỏi chi phí lớn hơn cả. Do đó, nhiều nơi thường giảm chi phí bằng cách sử dụng những ống dẫn làm bằng vật liệu rẻ tiền hơn. Điều đó hoàn toàn có thể chấp nhận được trong một số trường hợp nhất định như trong văn phòng hoặc những khu thương mại. Tuy nhiên trong việc bảo tồn di sản, nơi mà giá trị các vật thể cần bảo vệ vượt xa chi phí của hệ thống vòi phun, thì ta cần coi trọng đến sự phù hợp của các ống dẫn hơn là chi phí.

+ Nhà thầu xây dựng phải quen thuộc với loại vật liệu đó: Cần phải tránh trường hợp sau khi đã lựa chọn nhà thầu và vật liệu ống dẫn rồi mới phát hiện ra nhà thầu không có kinh nghiệm với loại ống dẫn đó. Điều này có thể gây ra nhiều khó khăn trong việc lắp đặt, tăng thêm chi phí và tăng nguy cơ thất bại. Nhà thầu cần thể hiện được kinh nghiệm của họ với loại vật liệu mong muốn trước khi được lựa chọn.

+ Các yêu cầu và một số khó khăn khác trong việc lắp đặt: Trong một số trường hợp, ví dụ như ở nơi lưu giữ các tác phẩm mỹ thuật, người ta giới hạn thời gian được phép làm việc ở trong khu vực đó. Do đó nhiều công việc phải được thực hiện ở ngoài khu vực đó. Một số loại vật liệu rất phù hợp với tình huống này.

+ Tính sạch sẽ của vật liệu: Một số loại vật liệu như ống dẫn sạch sẽ hơn (khi lắp đặt) so với các loại vật liệu khác. Điều đó giúp giảm bớt nguy cơ làm bẩn các bộ sưu tập, các đồ trưng bày hoặc trang trí trong toà nhà. Nhiều vật liệu có khả năng hạn chế những tích tụ trong hệ thống ống nước, mà những cặn bẩn đó có thể phun vào các vật thể trưng bày khi hoả hoạn. Đảm bảo tính sạch sẽ trong thi công lắp đặt và trong khi phun nước cứu hoả cần phải được tôn trọng.

+ Các đòi hỏi về nhân lực: Một số loại vật liệu nặng hơn và cồng kềnh hơn các loại vật liệu khác. Chúng đòi hỏi nhiều nhân công lắp đặt hơn và vì thế làm tăng chi phí lắp đặt. Nếu như số lượng công nhân xây dựng được phép vào toà nhà bị giới hạn thì những loại vật liệu nhẹ hơn sẽ cho ích lợi lớn hơn.

Các ưu nhược điểm của mỗi loại vật liệu cần được xem xét đánh giá trước khi lựa chọn loại vật liệu làm đường ống dẫn.

Các bộ phận chính khác trong hệ thống vòi phun bao gồm:

+ Các van điều khiển: Người ta phải có khả năng đóng hệ thống vòi phun lại sau khi đã kiểm soát được đám cháy, hoặc để bảo dưỡng định kỳ hay sửa chữa thay thế. Trong một hệ thống đơn giản nhất, một van khoá được đặt ở nơi mà nguồn cung cấp nước được nối tới toà nhà. Ở các toà nhà lớn hơn thì hệ thống vòi phun có thể được chia ra làm nhiều khu vực, mỗi khu vực có một van điều khiển. Các van này cần được đặt ở những vị trí dễ xác định để có thể hỗ trợ kịp thời cho các nhân viên cứu hoả.

+ Chuông báo: Các chuông này sẽ cảnh báo những nhân viên làm việc trong toà nhà và các lực lượng cứu hoả khi hệ thống vòi phun bắt đầu hoạt động. Các chuông báo đơn giản nhất là những chuông đĩa hoạt động nhờ lực đẩy của nước. Với những toà nhà lớn, các công tắc hoạt động nhờ dòng điện và áp lực được nối với hệ thống báo cháy của toà nhà được dùng phổ biến hơn. Các chuông này cũng dùng để cảnh báo cho nhân viên quản lý toà nhà khi van phun nước đã đóng.

+ Ống thoát nước và cách kiểm tra kết nối: Hầu hết các hệ thống vòi phun đều có hệ thống thoát nước dành cho việc bảo dưỡng hệ thống. Các ống thoát này phải được lắp đặt phù hợp để loại bỏ hết nước khỏi hệ thống vòi phun và ngăn không cho nước dò rỉ vào các khu vực được bảo vệ trong quá trình bảo dưỡng. Nên lắp đặt các ống này ở nơi xa nguồn cung cấp nước để khi bảo quản có thể xối nước loại bỏ rác rưởi trong đường ống một cách hiệu quả. Việc kiểm tra kết nối thường được tiến hành để kích thích hoạt động của vòi phun, và nhờ vậy kiểm tra điều kiện hoạt động của các chuông báo. Chúng thường được tiến hành 6 tháng một lần.

+ Các van đặc biệt: Các hệ thống vòi phun cảm ứng và hệ thống đường ống khô đòi hỏi phải có các van kiểm soát đặc biệt và phức tạp, được thiết kế để ngăn nước không cho chảy vào hệ thống ống dẫn khi chưa cần thiết. Những van này đi kèm với thiết bị bảo dưỡng nén khí và các hệ thống hoạt động khẩn cấp.

+ Các kết nối vòi rồng cứu hoả: Các nhân viên cứu hoả thường trợ giúp hệ thống vòi phun bằng cách lắp đặt các kết nối vòi rồng này với hệ thống vòi phun. Khi thiết kế hệ thống vòi phun nói chung cần tính đến cả nhu cầu về cung cấp nước cho chúng nhằm tránh ảnh hưởng xấu đến hoạt động của hệ thống.

3.4 CÁCLOẠI HỆ THỐNG:

Có 3 loại hệ thống vòi phun cơ bản là hệ thống đường ống khô, đường ống ướt và hệ thống cảm ứng. Mỗi loại có những ứng dụng riêng phụ thuộc vào nhiều điều kiện đa dạng như nguy cơ hoả hoạn tiềm tàng, mức độ lan nhanh của đám cháy, lượng nước cung cấp, các điều kiện bên ngoài và yêu cầu phản ứng của hệ thống. Với những ứng dụng đa chức năng như các thư viện hoặc viện bảo tàng lớn thì có thể sử dụng từ 2 hệ thống trở lên.

Hệ thống đường ống ướt là hệ thống vòi phun phổ biến nhất. Đúng như tên gọi của nó, hệ thống đường ống ướt là một hệ thống mà luôn có nước trong đường ống vòi phun. Khi một vòi phun hoạt động thì ngay lập tức nước được phun vào đám cháy.

Các ưu điểm của hệ thống đường ống ướt là:

+ Tính đơn giản và đáng tin cậy của hệ thống: Các hệ thống này có ít các bộ phận cấu thành nhất và do đó là hệ thống có ít các bộ phận có thể hỏng hóc nhất. Nó tạo cho hệ thống tính tin cậy vượt trội. Đặc tính này rất quan trọng vì các vòi phun có thể chờ nhiều năm mới có cơ hội hoạt động. Tính đơn giản về mặt thiết bị này cũng rất quan trọng nếu như hệ thống không được bảo dưỡng thường xuyên theo đúng tiêu chuẩn.

+ Chi phí lắp đặt và bảo dưỡng tương đối thấp: Do tính đơn giản của toàn bộ hệ thống nên hệ thống này đòi hỏi ít thời gian và chi phí lắp đặt. Thời gian bảo dưỡng nói chung cũng ít hơn so với các loại hệ thống khác, nên tiết kiệm được chi phí bảo dưỡng. Những tiết kiệm này có ý nghĩa quan trọng khi ngân sách bảo dưỡng đang cạn dần.

+ Dễ thay đổi: Các cơ quan bảo tồn di sản hay có rất nhiều thay đổi về không gian hoạt động và trưng bày. Ở đây, hệ thống đường ống ướt cho thấy những ưu điểm vượt trội do việc thay đổi bao gồm việc đóng nguồn cung cấp nước, các ống thoát nước… Sau đó, hệ thống được kiểm tra và khôi phục, tránh được việc phát hiện và sử dụng các thiết bị kiểm soát đặc biệt, và một lần nữa lại tiết kiệm được thời gian và chi phí.

+ Thời gian ngừng sau đám cháy: hệ thống ống ướt đòi hỏi ít công sức khôi phục lại nhất. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ cần khôi phục sự bảo vệ của hệ thống bằng cách thay thế các vòi phun và mở nguồn cung cấp nước. Các hệ thống còn lại cần nhiều công sức lắp đặt lại các thiết bị điều khiển hơn.

Nhược điểm chính của hệ thống này là chúng không phù hợp với điều kiện môi trường quá lạnh, do ở những nơi này (ví dụ như một số nhà kho) đường ống nước dễ bị hỏng nặng.

Những ưu điểm của các hệ thống này giúp cho chúng được sử dụng phổ biến ở các nơi cần ứng dụng để bảo tồn di sản. Chúng là sự lựa chọn để bảo vệ cho các toà nhà có ý nghĩa lịch sử, thư viện, bảo tàng với rất ít ngoại lệ.

Loại hệ thống thứ hai là hệ thống đường ống khô. Trong các ống này chứa đầy không khí hoặc khí nitơ nén, có nhiệm vụ giữ một van ở trạng thái đóng. Van ống khô này được đặt trong khu vực có nhiệt độ cao, ngăn không cho nước chảy vào đường ống cho đến khi đám cháy kích hoạt một hoặc nhiều vòi phun. Khi đó, không khí thoát ra và van này mở ra. Nước tràn vào đường ống, chảy qua các vòi phun vào đám cháy.

Ưu điểm chủ yếu của các hệ thống vòi phun đường ống khô là chúng có khả năng bảo vệ tự động ở những khu vực được đóng băng. Chúng thường được lắp đặt ở các nhà kho, gác mái không có hệ thống sưởi ấm, các cảng chất hàng, và trong các kho hàng thương mại.

Nhiều nhà quản lý các viện bảo tàng nhận thấy rằng các vòi phun đường ống khô cho những lợi thế vượt trội khi bảo vệ các bộ sưu tập và các khu vực nhạy cảm với nước. Vì rõ ràng là hệ thống đường ống dẫn ướt khi bị hư hỏng có thể gây rò rỉ trong khi các đường ống khô không gặp trục trặc này. Tuy nhiên, trong những trường hợp đó, hệ thống đường ống khô không còn điểm nào vượt trội hơn so với hệ thống đường ống ướt nữa. Khi vòi phun hoạt động, phải mất một vài phút để khí trong đường ống được xả ra hết trước khi nước chảy.

Những hệ thống này cũng có một số nhược điểm cần được nhận biết và xem xét trước khi lựa chọn hệ thống, bao gồm:

+ Phức tạp hơn: Các hệ thống ống khô cần lắp đặt thêm các thiết bị điều khiển cũng như các bộ phận cung cấp khí nén, làm tăng tính phức tạp của hệ thống. Nếu không được bảo dưỡng tốt thì việc sử dụng hệ thống này sẽ không được yên tâm như hệ thống đường ống ướt.

+ Chi phí lắp đặt và bảo dưỡng cao hơn: Tính phức tạp cũng ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt của toàn bộ hệ thống, tăng chi phí bảo dưỡng, trước hết là chi phí thuê nhân công nhiều hơn.

+ Tính linh hoạt trong thiết kế giảm: Các hệ thống đường ống khô phải tuân thủ các quy định chặt chẽ về kích thước tối đa (thường là 750 galông). Những hạn chế này có thể khiến nhà quản lý gặp khó khăn trong việc lắp đặt thêm cho hệ thống.

+ Làm tăng thời gian cần thiết để hệ thống phun nước cứu hoả: hệ thống có thể mất tới 60 giây từ khi các vòi phun được kích hoạt đến khi nước phun vào đám cháy. Điều này sẽ làm chậm hoạt động dập lửa khiến cho tổn thất có thể tăng thêm.

+ Làm tăng khả năng ăn mòn: Sau khi hoạt động, các hệ thống vòi phun đường ống khô phải được thoát nước và làm khô hoàn toàn. Nếu không, lượng nước còn lại trong đường ống có thể ăn mòn và gây hỏng đường ống. Trong khi đó, đối với hệ thống đường ống ướt thì đây không phải là một hạn chế và luôn có nước trong hệ thống ống dẫn.

Loại trừ ở các khu vực không được sưởi ấm và các phòng làm lạnh, các hệ thống đường ống khô không có bất cứ ưu điểm nào vượt trội hơn các hệ thống đường ống ướt. Do đó, chúng thường không được sử dụng trong các khu vực bảo quản.

Loại hệ thống vòi phun thứ 3 là hệ thống cảm ứng: Nó được cấu tạo dựa trên nguyên tắc cơ bản của hệ thống đường ống khô thông thường, và không có nước trong các ống dẫn. Tuy nhiên, điểm khác biệt ở đây là nước được ngăn không cho chảy vào ống dẫn nhờ một van điện, còn được gọi là van cảm ứng. Van này hoạt động khi nó tự phát hiện ra nguồn khói, nhiệt hay lửa một cách độc lập. Để vòi phun nước hoạt động được bình thường cần có đủ hai yếu tố riêng lẻ đó. Trước hết, hệ thống phát hiện hoả hoạn phải xác định được một đám cháy đang phát triển rồi mở van cảm ứng, cho phép nước chảy vào trong hệ thống đường ống và tạo ra một hệ thống đường ống ướt một cách hiệu quả. Sau đó, các đầu vòi phun mở ra để nước phun vào đám cháy.

Trong một số trường hợp, hệ thống cảm ứng được thiết kế thêm đặc tính liên động, theo đó khí nén hoặc khí nitơ được bơm vào hệ thống đường ống. Nó cho hai hiệu quả cùng lúc đó là ngăn không cho nước dò rỉ và giữ nước không chảy vào hệ thống ống dẫn khi phát hiện nhầm sự kiện cháy. Do vậy, hệ thống này được ứng dụng phổ biến trong các nhà kho làm lạnh.

Ưu điểm vượt trội của hệ thống này là để nước chảy cần phải có hai hành động xảy ra là van cảm ứng phải hoạt động và đầu vòi phải phun nước. Nó làm tăng mức độ bảo vệ, tránh phun nước trong trường hợp báo động giả. Vì vậy, các hệ thống này thường được sử dụng trong những môi trường nhạy cảm với nước như các hầm lưu trữ tư liệu, các phòng lưu giữ các tác phẩm mỹ thuật, các thư viện lưu giữ sách quý và các trung tâm máy tính.

Nhưng hệ thống cũng có một số hạn chế như:

+ Chi phí lắp đặt và bảo dưỡng cao hơn: hệ thống cảm ứng phức tạp hơn vì nó có thêm nhiều bộ phận thiết bị, đặc biệt là hệ thống phát hiện hoả hoạn, khiến tổng chi phí nói chung tăng lên.

+ Khó khăn trong thay đổi nâng cấp: Cũng như hệ thống đường ống khô, hệ thống vòi phun cảm ứng cũng bị giới hạn về kích cỡ, ảnh hưởng đến việc nâng cấp hệ thống trong tương lai. Hơn nữa, các thay đổi về hệ thống có thể gây biến đổi trong hệ thống phát hiện và kiểm soát hoả hoạn khiến hệ thống này hoạt động không chuẩn xác.

+ Tính bất ổn tiềm tàng: Mức độ phức tạp cao trong hệ thống này khiến cho một bộ phận nào đó có thể không hoạt động khi cần thiết. Do đó, để bảo đảm tính ổn định của hệ thống cần phải bảo dưỡng thường xuyên. Bởi vậy, nếu như ban quản lý của cơ quan quyết định lắp đặt hệ thống bảo vệ này thì đồng thời họ phải cam kết sử dụng những thiết bị có chất lượng cao nhất cũng như duy trì hệ thống theo đúng những yêu cầu đặt ra của nhà sản xuất.

Các khu vực bảo tồn di sản có thể sử dụng hệ thống này chủ yếu là ở những nơi nhạy cảm với nước nếu phù hợp.

Sự khác biệt giữa các loại vòi phun cảm ứng là ở hệ thống van khoá nước. Về cơ bản nó là một hệ thống cảm ứng gồm các vòi phun mở. Khi hệ thống phát hiện hoả hoạn hoạt động, nó sẽ thả lỏng van khoá nước và lập tức đưa nước chảy qua tất cả các vòi phun vào một khu vực nhất định. Ta thường thấy các ứng dụng của các loại hệ thống van khoá này ở các khu công nghiệp đặc biệt như viện nghiên cứu hàng không và các nhà máy hoá chất. Chúng ít được dùng và không khuyến khích sử dụng trong các cơ quan bảo tàng.

          Ngoài ra, các hệ thống cảm ứng còn khác nhau ở hệ thống bật/ tắt, hệ thống này tận dụng cấu trúc sắp xếp cơ bản của hệ thống cảm ứng, cùng với bảng điều khiển báo động bằng một máy dò nhiệt.

Hệ thống này hoạt động giống như bất kỳ một hệ thống vòi phun cảm ứng khác, chỉ khác là sau khi dập được lửa, một thiết bị biến nhiệt sẽ tự làm mát để bảng điều khiển ra lệnh đóng van nước. Nếu như đám cháy lại bùng lên thì hệ thống sẽ vận hành trở lại. Trong nhiều ứng dụng nhất định, hệ thống bật/tắt tỏ ra rất có hiệu quả. Tuy nhiên, ta vẫn cần cẩn thận khi lựa chọn các thiết bị trên để chắc chắn rằng chúng hoạt động đạt được hiệu quả như mong muốn. Ở hầu hết các khu đô thị, các đội cứu hoả thường đến trước khi hệ thống tự ngắt, do vậy những khả năng ngắt của hệ thống không còn là một lợi thế.

3.5 CÁC VẤN ĐỀ VỀ VÒI PHUN:

Trên thực tế tồn tại một số hiểu lầm về hệ thống vòi phun nên các nhà quản lý và điều hành các toà nhà bảo tàng di sản ngần ngại khi sử dụng hệ thống vòi phun cho mục đích phòng chống hoả hoạn, đặc biệt là ở khu vực lưu giữ các bộ sưu tập hay các khu vực nhạy cảm với nước.

+ Khi một vòi phun hoạt động thì tất cả các vòi phun khác cũng hoạt động theo: Trừ trường hợp hệ thống vòi phun có van khoá nước (điều đó sẽ được giải thích sau trong tài liệu này), chỉ những vòi phun nào tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao do đám cháy gây ra mới hoạt động. Theo số liệu thống kê, khoảng 61% trường hợp hoả hoạn ở những nơi có lắp đặt hệ thống vòi phun được dập tắt bởi 1 hoặc 2 vòi phun mà thôi.

+ Các vòi phun hoạt động khi tiếp xúc vói khói: Các vòi phun hoạt động khi các bộ phận cảm ứng của chúng tiếp xúc với nhiệt độ cao. Trong trường hợp chỉ có khói mà nhiệt độ không cao thì hệ thống cũng không hoạt động.

+ Các hệ thống vòi phun sẽ nhanh bị rò rỉ hoặc dễ bị trục trặc: Các số liệu bảo hiểm cho thấy tỷ lệ hỏng của hệ thống này là 1/16.000.000 vòi phun được lắp đặt 1 năm. Các bộ phận và hệ thống vòi phun là những phần được kiểm tra thường xuyên nhất trong một toà nhà. Do vậy, khả năng 1 hệ thống đúng tiêu chuẩn gặp trục trặc là rất hãn hữu.

Nếu trục trặc xảy ra, thường đó là hậu quả của việc thiết kế, lắp đặt, hoặc bảo dưỡng không đúng. Vì thế, để tránh những trục trặc này, cơ quan cần phải lựa chọn kỹ càng người chịu trách nhiệm lắp đặt và phải cam kết tuân thủ quy trình bảo dưỡng.

+ Khi vòi phun hoạt động, nước sẽ phun mạnh làm hư hại các vật thể và cấu trúc trưng bày: Điều này có thể xảy ra khi 1 vòi phun hoạt động. Tuy nhiên, khi so sánh với các phương pháp dập lửa khác thì nó không nghiêm trọng bằng. Một vòi phun thông thường sẽ phun khoảng 100-250 GPM. Như vậy, vòi phun thường gây ít tổn thất hơn. Hơn nữa, do vòi phun hoạt động trước khi đám cháy bùng phát lớn nên tổng khối lượng nước cần thiết sẽ ít hơn so với trường hợp cứ để đám cháy tiếp diễn cho tới khi cứu hoả tới.

Bảng sau so sánh lượng nước sử dụng của các phương pháp dập lửa tự động hoặc thủ công khác nhau:

Bảng 31: Lượng nước sử dụng cho cứu hoả:

Phương pháp ứng dụng Lít/phút Gallon/phút
Bình cứu hoả cầm tay 10 2,5
Vòi phun nước cá nhân cầm tay 380 100
Hệ thống vòi phun (1) 95 25
Hệ thống vòi phun (2) 180 47
Hệ thống vòi phun (3) 260 72
Đội cứu hoả, vòi rồng đơn

đường kính 1,5 inch

380 100
Đội cứu hoả, vòi rồng đôi

đường kính 1,5 inch

760 200
Đội cứu hoả, vòi rồng đơn

đường kính 2,5 inch

950 250
Đội cứu hoả, vòi rồng đôi

đường kính 2,5 inch

1900 500

Điểm cuối cùng cần xem xét là những hư hại do vòi phun nước gây ra có thể sửa chữa hay phục hồi được không. Nhưng cần lưu ý rằng những vật đã bị cháy thì không thể khôi phục được.

+ Hệ thống vòi phun trông rất xấu, ảnh hưởng đến thẩm mỹ của công trình: Phải thừa nhận rằng có những hệ thống được thiết kế rất cẩu thả và người nêu ra ý kiến trên có thể là người đã nhìn thấy hệ thống này. Tuy nhiên, các hệ thống vòi phun hoàn toàn có thể được thiết kế và lắp đặt mà không ảnh hưởng đến yêu cầu thẩm mỹ.

Để đảm bảo hệ thống được thiết kế phù hợp, nhà quản lý cũng như nhóm nhân viên thiết kế phải đóng vai trò tích cực trong việc lựa chọn những thiết bị bên ngoài. Hệ thống đường ống phải được thiết kế ẩn đi hoặc có phần trang trí bên ngoài. Chỉ nên sử dụng những vòi phun được thiết kế đẹp, chất lượng cao. Thông thường, ngoài danh mục màu sắc vòi phun nhất định, nhà cung cấp cũng sản xuất những vòi phun có màu mà người mua yêu cầu. Ngoài ra, nhà lắp đặt hệ thống cũng cần phải hiểu được tính thẩm mỹ trong xây dựng.

Để đảm bảo thành công chung của kế hoạch, nhà thiết kế hệ thống vòi phun phải nhận thức được những mục tiêu bảo vệ, hoạt động và cả những nguy cơ hoả hoạn của cơ quan. Người này phải nắm rõ những yêu cầu của hệ thống và phải linh hoạt để tìm ra giải pháp phù hợp và toàn diện cho những khu vực có yêu cầu cao về tính thẩm mỹ hoặc quy định thi công và anh ta phải có kinh nghiệm thiết kế hệ thống với các ứng dụng có yêu cầu cao về mặt kiến trúc.

Về mặt lý thuyết, nhà thầu lắp đặt hệ thống phải có kinh nghiệm trong các ứng dụng bảo tồn di sản. Tuy nhiên, ta cũng có thể lựa chọn nhà thầu lắp đặt có kinh nghiệm trong các ứng dụng nhạy cảm với nước như viễn thông, dược phẩm hay chế tạo công nghệ cao. Các công ty lớn như AT&T, Bristol Meyers Squibb và IBM có những đòi hỏi rất chặt chẽ về lắp đặt hệ thống vòi phun. Nếu như một nhà thầu chứng tỏ được là họ đã thành công với những cơ quan như trên thì họ cũng có khả năng thoả mãn những yêu cầu của 1 cơ quan bảo tàng.

Các thiết bị vòi phun được lựa chọn phải do 1 nhà sản xuất có uy tín cung cấp (mà nhà sản xuất này phải có kinh nghiệm đối với những vấn đề đặc biệt về nước).

Sự khác biệt về chi phí mua thiết bị chất lượng trung bình và thiết bị chất lượng tốt nhất là không đáng kể, mà lợi ích lâu dài mới là điều quan trọng. Nếu xét về giá trị của nơi lưu giữ và các vật thể được lưu giữ, thì một khoản chi phí thêm cũng xứng đáng được xem xét và cân nhắc.

Nếu được lựa chọn, thiết kế và bảo dưỡng phù hợp thì các hệ thống vòi phun sẽ không gây ra bất cứ một tác động tiêu cực nào. Nếu như nhà quản lý hoặc đội thiết kế không có kinh nghiệm lựa chọn hệ thống phù hợp, thì tốt nhất nên mời 1 kỹ sư chuyên về phòng chống hoả hoạn có kinh nghiệm về ứng dụng bảo tồn để anh ta tư vấn cho cơ quan.

3.6 HỆ THỐNG VÒI PHUN SƯƠNG:

Một trong những công nghệ dập lửa tự động nhiều triển vọng nhất là hệ thống phun nước hạt nhỏ mới xuất hiện gần đây, còn gọi là hệ thống vòi phun sương. Công nghệ này cũng là một công cụ dập lửa tự động và được sử dụng trong các ứng dụng bảo vệ di sản văn hoá. Những nơi có thể sử dụng hệ thống này là những khu vực không có nguồn cung cấp nước đảm bảo, những nơi nước phun quá mạnh hoặc những nơi mà yêu cầu về xây dựng và thẩm mỹ ảnh hưởng đến việc sử dụng các vòi phun có hướng phun đúng tiêu chuẩn. Các hệ thống phun sương có thể là giải pháp phù hợp đối với những khoảng không được bảo vệ do những yêu cầu về môi trường.

Công nghệ phun sương được hình thành bắt nguồn từ những yêu cầu sử dụng ngoài khơi như trên tàu thuỷ hoặc giàn khoan dầu. Cả 2 ứng dụng này đều đặt ra yêu cầu kiểm soát những đám cháy lớn đồng thời phải hạn chế được lượng nước phun ra (vì nó có thể ảnh hưởng đến sự cân bằng của tàu). Do vậy, những hệ thống này được nhiều cơ quan đường biển trong nước và quốc tế ủng hộ và giữ vai trò là hệ thống bảo vệ chuẩn trong vòng 8-10 năm qua. Hiệu quả của chúng đối với các vụ hoả hoạn trên biển và trong một số ứng dụng trên đất liền (chủ yếu ở châu Âu) đã được ghi nhận. Gần đây, một số hệ thống cho các ứng dụng trên đất liền ở Bắc Mỹ cũng đã được chấp nhận.

Hệ thống này phun ra lượng nước nhất định có áp suất cao hơn hệ thống vòi phun nước. Áp suất này dao động trong khoảng 100 đến 1000 psi, những hệ thống áp suất cao hơn thường tạo ra số lượng tia xịt lớn hơn nhiều. Những hạt “sương” được phun ra có đường kính từ 50-200 micro mét (so với 600-1000 micro mét của hệ thống vòi phun nước thông thường), cho hiệu quả vượt trội trong việc làm dịu bớt và kiểm soát đám cháy với lượng nước ít hơn nhiều. Trong hầu hết các trường hợp, các đám cháy được kiểm soát với lượng nước xấp xỉ 10-25% lượng nước dùng cho hệ thống vòi phun nước. Hệ thống đủ nước hoạt động cũng đồng nghĩa với việc giảm bớt quy trình cứu hoả. Những lợi ích khác của hệ thống này đã giảm tác động tiêu cực đến những giá trị thẩm mỹ và tiêu chuẩn an toàn môi trường.

Một hệ thống phun sương điển hình bao gồm những bộ phận sau:

+ Nguồn cung cấp nước: Nguồn cung cấp nước cho hệ thống có thể là hệ thống bơm nước của toà nhà hoặc là bể chứa nước riêng. Trong một số trường hợp, những hệ thống máy công suất thấp có thể sử dụng hệ thống đường ống vòi phun hiện có. Tuy nhiên, hầu hết các trường hợp đều cần đến các máy bơm bổ sung. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng những thùng chứa nước hoặc nitơ để cung cấp nước trong một thời gian ngắn.

+ Hệ thống ống dẫn và miệng vòi: hệ thống ống dẫn ở đây có thể được giảm xuống đáng kể. Với người hệ thống áp suất thấp, các ống thường nhỏ hơn từ 25-50%. Trong những hệ thống áp suất lớn hơn, các ống này còn nhỏ hơn nữa (ống tiêu chuẩn là 12,7-17,78 mm). Cũng giống như vòi phun, các miệng vòi được kích hoạt riêng rẽ khi tiếp xúc với nhiệt độ cao của đám cháy. Kích cỡ của chúng được lựa chọn phụ thuộc vào kích cỡ phần ống và tuỳ theo nguy cơ cháy.

+ Thiết bị dò và kiểm soát: Trong một số trường hợp, các thiết bị phát hiện thông minh, có độ tin cậy cao hoặc hệ thống phát hiện khói công nghệ cao VESDA có thể kiểm soát được việc phun sương. Chúng được thiết kế dựa trên công nghệ phát hiện hoả hoạn tiên tiến và tối ưu nhất, có khả năng cảnh báo cháy ngay ở giai đoạn đầu, cũng như hạn chế khả năng phun nước khi không có cháy.

Một trong những hạn chế chính của hệ thống phun sương là chi phí cao, gấp 1,5 – 2 lần hệ thống vòi phun tiêu chuẩn. Tuy nhiên, chi phí này có thể được giảm bớt do tiết kiệm được chi phí nhân công lắp đặt. Ở những vùng nông thôn, là nơi có những nguồn cung cấp nước đáng tin cậy cho hệ thống vòi phun rất tốn kém, thì hệ thống phun sương tỏ ra ngang bằng hoặc thậm chí ít tốn kém hơn hệ thống vòi phun tiêu chuẩn. Ngoài ra, một hạn chế nữa của hệ thống này là không có nhiều bộ phận đa dạng như hệ thống vòi phun nước. Do vậy, các nhà quản lý hay nhân viên cứu hoả có thể không nhận ra chúng. Hơn nữa, số nhà thầu lắp đặt có kinh nghiệm với công nghệ này không nhiều. Tuy nhiên, những vấn đề này sẽ được giải quyết khi mà hệ thống này được sử dụng rộng rãi.

3.7 TỔNG KẾT:

Tóm lại, các loại vòi phun tự động là một trong những lựa chọn quan trọng cho mục tiêu phòng chống hoả hoạn của hầu hết các cơ quan làm công tác bảo tồn. Tuy nhiên, việc ứng dụng chúng có hiệu quả hay không còn phụ thuộc vào các kỹ sư và nhà thầu có khả năng thiết kế và lắp đặt đúng những bộ phận chất lượng cao của hệ thống. Một hệ thống được lựa chọn, thiết kế và lắp đặt phù hợp sẽ cho độ tin cậy tối đa. Các bộ phận của hệ thống cần được lựa chọn kỹ lưỡng để phù hợp với các mục tiêu đã xác định của cơ quan. Các hệ thống đường ống ướt cho độ tin cậy cao nhất và là hệ thống phù hợp hơn cả đối với công tác phòng chống hoả hoạn cho khu vực bảo tồn. So với hệ thống đường ống ướt, hệ thống đường ống khô chỉ vượt trội hơn 1 điểm duy nhất là chúng có thể ứng dụng ở những khu vực đông lạnh. Còn hệ thống vòi phun cảm ứng lại rất phù hợp trong những khu vực nhạy cảm với nước. Các hệ thống này có hoạt động hiệu quả hay không là phụ thuộc vào việc nhà quản lý lựa chọn được các thiết bị phát hiện và dập lửa phù hợp, cũng như việc ông ta cam kết duy trì và bảo dưỡng hệ thống theo đúng tiêu chuẩn. Hệ thống vòi phun sương có thể thay thế cho các hệ thống sử dụng khí một cách hiệu quả.

Nick Artim – Giám đốc phụ trách mạng lưới chống hoả hoạn,

Middlebury Vermont

NGUỒN CUNG CẤP

Fire Safety Network; Post Office Box 895; Middlebury, Vermont 05753; USA. Telephone: (802) 388-1064. firesafe@together.net

National Fire Protection Association; Batterymarch Park; Quincy, Massachusetts                           02269; USA. Telephone: (617) 770-3000. www.nfpa.org

 Reliable Automatic Sprinkler, Inc.; 525 North MacQuesten Parkway, Mount Vernon, New York 10552 USA. Telephone: (800) 668-3470. Attention: Ms Kathy Slack, Marketing Manager. www.reliablesprinkler.com

 Fire Control Instruments; 301 Second Street, Waltham, Massachusetts 02154. Telephone: (781) 487-0088. Attention: Mr. Randy Edwards.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *