Các yêu cầu về thoát nạn trong điều kiện cháy

1. Một số khái niệm cơ bản

Thoát nạn là quá trình tự di chuyển có tổ chức của người ra bên ngoài từ các gian phòng, nơi các yếu tố nguy hiểm của đám cháy có thể tác động lên họ. Thoát nạn còn là sự di chuyển không tự chủ của nhóm người ít có khả năng vận động do nhân viên vục vụ thực hiện. Thoát nạn được thực hiện theo các đường thoát nạn qua các lối ra thoát nạn.

Lối thoát nạn

Các lối ra được coi là lối thoát nạn nếu:

Dẫn từ các gian phòng ở tầng 1 ra ngoài theo một trong những cách sau:

• Ra ngoài trực tiếp
• Qua hành lang
• Qua tiền sảnh-phòng chờ
• Qua buồng thang bộ
• Qua hành lang và tiền sảnh
• Qua hành lang và buồng thang bộ

Dẫn từ các gian phòng của tầng bất kỳ, trừ tầng 1, vào một trong các nơi sau:

• Trực tiếp vào buồng thang bộ hay tới cầu thang bộ loại 3
• Vào hành lang dẫn trực tiếp vào buồng thang bộ hay tới cầu thang bộ loại 3
• Vào phòng sử dụng chung có lối ra trực tiếp dẫn vào buồng thang bộ hoặc tới cầu thang bộ loại 3

Dẫn vào gian phòng liền kề trên cùng tầng mà từ phòng này có các lối ra như được nêu ở mục  trên

Lối  ra khẩn cấp là các lối ra không thỏa mãn các yêu cầu đối với lối ra thoát nạn, các lối ra này không được đưa vào tính toán thoát nạn khi cháy

Đường thoát nạn là đường di chuyển liên tục và không bị chặn từ một điểm bất kỳ trong nhà hoặc công trình đến lối ra bên ngoài. Các đường thoát nạn phải được chiếu sáng và chỉ dẫn phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn 3890-2009.

2. Các yêu cầu chung về lối và đường thoát nạn.

Lối thoát nạn trong mỗi ngôi nhà phải đủ để đảm bảo thoát nạn cho người kịp thời và không bị cản trở, cứu người bị tác động của các yếu tố nguy hiểm của đám cháy, bảo vệ người trên đường thoát nạn, tránh khỏi những tác động của các yếu tố nguy hiểm của đám cháy.

Các lối ra từ tầng hầm và tầng nửa hầm là lối ra thoát nạn khi thoát trực tiếp ra ngoài và tách biệt với các buồng thang bộ chung của nhà.

Số lượng và chiều rộng của các lối ra thoát nạn từ các gian phòng, các tầng và các ngôi nhà được xác định theo số lượng người thoát nạn lớn nhất có thể đi qua chúng và khoảng cách giới hạn cho phép từ chỗ xa nhất có thể có người tới lối thoát nạn gần nhất.

Các giải pháp đảm bảo an toàn cháy cho nhà công trình

Khi xây dựng nhà và các công trình chúng ta cần có kế hoạch chi tiết nhằm đảm bảo khi có cháy xảy ra, các phần khác của tòa nhà hay công trình sẽ an toàn trong khoảng thời gian cho phép nhất định.

Việc lắp đặt các bộ phận ngăn cháy là giải pháp tối ưu nhất

Bộ phận ngăn cháy được dùng để ngăn cản đám cháy lan từ các phòng, các khoang cháy sang các phòng, khoang khác trong thời gian nhất định hoặc đến khi cháy hết.

Các bộ phận ngăn cháy được phân loại như sau:

Tường ngăn cháy loại 1 có giới hạn chịu lửa REI 150, tường ngăn cháy loại 2 có REI 60
Vách ngăn cháy loại 1 có EI 45, vách ngăn cháy loại 2 có EI 15
Sàn ngăn cháy loại 1, 2, 3, 4 có REI lần lượt là 150, 60, 45, 15

Các yêu cầu đối với bộ phận ngăn cháy

Khi bố trí các đường ống kỹ thuật, đường cáp đi xuyên qua các kết cấu tường, sàn, vách, thì chỗ tiếp xúc cần được bịt kín, nhằm không làm giảm tác dụng ngăn cháy của chúng.

Cá trần treo dùng để nâng cao giới hạn chịu lửa của các sàn và mái, xét về tính nguy hiểm cháy, phải đáp ứng các yêu cầu đặt ra cho các sàn và mái đó. Các vách ngăn cháy trong các gian phòng có trần  treo phải ngăn chia cả không gian phía trên trần treo. Trong không gian  bên trên các trần treo không cho phép bố trí các kênh và đường ống để vận chuyển các chất cháy dạng khí, hỗn hợp bụi khí, chất lỏng và vật liệu cháy. Các trần treo không được bố trí trong các không gian phòng hạng A hoặc B

Tại các vị trí giao nhau giữa các bộ phận ngăn cháy và các kết cấu bao che của nhà, kể cả tại vị trí thay đổi hình dạng nhà, phải có các giải pháp bảo đảm không để cháy truyền qua các bộ phận ngăn cháy này.

Các tường ngăn cháy dùng để phân chia nhà thành các khoang cháy phải đươc bố trí trên toàn bộ chiều cao nhà  và phải đảm bảo không để cháy lan truyền từ phía nguồn cháy vào khoang cháy liền kề khi kết cấu ở phía có cháy bị sụp đổ.

Các lỗ thông trong các bộ phận ngăn cháy được đóng kín khi có cháy. Các cửa sổ trong các bộ phận ngăn cháy phải là các cửa không mở được, còn các cửa đi cổng, cửa nắp và van phải có cơ cấu tự đóng và các khe cửa phải được chèn kín. Các cửa đi cổng, cửa nắp và van nếu cần mở để khai thác sử dụng thì phải được lắp các thiết bị tự động đóng kín khi có cháy.

Tổng diện tích các lỗ cửa trong các bộ phận ngăn cháy, trừ kết cấu bao che của các giếng thang máy, không được vượt quá 25% diện tích của bộ phận ngăn cháy đó.

Cửa và van ngăn cháy trong các bộ phận ngăn cháy phải đươc làm từ các vật liệu không cháy.

Không cho phép bố trí các kênh,giếng và đường ống để vận chuyển các  chất và vật liệu khác với các loại nói trên thì tại các vị trí giao cắt với các bộ phận ngăn cháy này phải có thiết bị tự động ngăn cản sự lan truyền của các sản phẩm cháy theo các  kênh, giếng và ống dẫn.

Buồng chứa rác, ống và cửa thu rác phải được thiết kế, lắp đặt phù hợp với tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật quy định riêng cho từng bộ phận và các yêu cầu cụ thể như sau:

• Các ống đổ rác và buồng chứa rác phải được cách ly với những phần khác của ngôi nhà bằng các bộ phận ngăn cháy, cửa thu rác ở tầng phải có nắp ngăn cháy tự động đóng kín.
• Không được đặt các ống đổ rác và buồng chứa rác bên trong các buồng thang bộ, sảnh đợi hoặc khoang đệm được bao bọc ngăn cháy dùng cho thoát nạn.
• Cửa vào buồng chứa rác không được đặt liền kề với các lối thoát nạn hoặc cửa ra bên ngoài của nhà hoặc đặt gần với cửa sổ của nhà ở.
• Ống đổ rác phải được làm bằng vật liệu không cháy

Trong tầng hầm hoặc tầng nửa hầm, trước lối vào các thang máy phải bố trí các khoang đệm ngăn cháy loại 1 có áp suất không khí dương khi cháy.

Giới hạn chịu lửa của thép trong xây dựng

Cấu kiện thép là một trong những loại cấu kiện được sử dụng rộng rãi trong xây dựng như cột vì kèo, dầm, xà...Khi sử dụng cấu kiện thép sẽ giảm thời gian xây dựng xuống 15-20% tăng năng suất lao động lên 20-25% và giảm rất nhiều chi phí vận chuyển. Việc chế tạo các cấu kiện thép tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và thi công.

Cấu kiện thép không được bảo vệ chống cháy có giới hạn chịu lửa không cao. Giới hạn chịu lửa của cấu kiện kim loại được xác định bằng thời gian nung nóng cấu kiện đến nhiệt độ tới hạn.

Qua thực nghiệm đối với các kết cấu thật cho thấy nhiệt độ tới hạn trung bình khoảng 280 độ C. Ở nhiệt độ như vậy đặc biệt nguy hiểm đối với kết cấu mái có lớp chống nóng hoặc cách nhiệt bằng vật liệu dễ cháy.

Do vậy đối với tất cả các loại nhà khi sử dụng kết cấu thép cần có các biện pháp bảo vệ chống cháy đặc biệt.

Một số biện pháp làm tăng giới hạn chịu lửa cho cấu kiện thép.

Nhiệt độ tới hạn đối với cấu kiện thép thông thường khoảng 500 độ C, đối với dây cáp chằng mái và nhôm khoảng 300 độ C

Với những điều kiện như vậy, có thể tính được tải trọng chất cháy cho phép chứa trong nhà và công trình với kết cấu thép không được bảo vệ chống cháy.

Biện pháp phổ biến nhất để tăng tính chịu lửa cho cấu kiện kim loại là ốp bên ngoài bằng vật liệu không cháy có hệ số truyền nhiệt thấp. Giới hạn chịu lửa của cấu kiện được bảo vệ chống cháy như vậy phụ thuộc vào loại và chiều dày của vật liệu bảo vệ.

Đối với cột thép, biện pháp truyền thống là xây gạch ốp bên ngoài. Để tránh sự phá hủy lớp bảo vệ do dự nở nhiệt không đều giữa cột và lớp gạch, khi thi công cần để một khe hở nhỏ giữa chúng và đặt neo giữ bằng kim loại được hàn chặt với cột.

Một biện pháp khác là tạo một lớp bê tông có cốt là lưới thép bao bọc bên ngoài cột thép. Biện pháp này đòi hỏi tốn công, làm tưng kích thước và trọng lượng cấu kiện.

Kết quả thử lửa đã chứng minh rằng các loại vật liệu sau có hiệu quả cao trong việc bảo vệ chống cháy cho cấu kiện kim loại:

• Tấm cách nhiệt có thành phần peclit, amiang, vecmiculit, xi măng.
• Tấm cách nhiệt bằng thạch cao khan nước có cốt liệu là bông thủy tinh

Một số biện pháp bảo vệ chống cháy khác cũng có tính ưu việt cao đó là tạo một lớp vữa bảo vệ bên ngoài cấu kiện kim loại. Thành phần các lớp vữa này gồm hỗn hợp của cốt liệu ở dạng xốp(penclit, vecmiculit) và chất kết dính(xi măng, thạch cao, vôi sống, thủy tinh lỏng). Trước khi trát vữa lên bề mặt cấu kiện cần bảo vệ phải làm sạch bụi bẩn, gỉ và tạo cốt bằng lưới thép với kích thước các ô lưới nhỏ hơn 100mm. Lưới thép được liên kết với cấu kiện bằng neo giữ và đặt cách bề mặt cấu kiện 10mm.

Việc tạo lớp vữa bảo vệ chống cháy cho cấu kiện kim loại có thể tiến hành trong nhà máy hoặc trực tiếp ở công trường xây dựng.

Một loại vật liệu chống cháy rất có hiệu quả đối với cấu kiện kim loại đó là sơn chống cháy.

Để làm tăng giới hạn chịu lửa cho kết cấu kim loại chịu lực của mái hoặc sàn ngăn có thể tạo trần treo bằng vật liệu không cháy.

Một biện pháp khác cũng rất có hiệu quả để làm tăng tính chịu lửa của kết cấu kim loại, đó là làm mát bằng nước trực tiếp từ bề mặt bên ngoài hoặc bên trong. Trong trường hợp thứ hai, cấu kiện cần có vị trí rỗng bên trong và làm từ thép có khả năng chống ăn mòn cao.

Giới hạn chịu lửa của bê tông cốt thép

Cấu kiện bê tông cốt thép được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng. Căn cứ vào lượng xi măng tiêu thụ ở nước ta hàng năm cho thấy khối lượng cấu kiện bê tông cốt thép chiếm một tỉ lệ lớn so với các loại cấu kiện khác.

Giới hạn chịu lửa thực tế của cấu kiện bê tông cốt thép phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như loại vật liệu, sơ đồ cấu tạo... và thay đổi trong phạm vi rộng, do vậy trong thực tế không hạn chế lĩnh vực sử dụng chúng.

Kết quả thực nghiệm và nghiên cứu trạng thái nhà, công trình sau khi cháy đã chứng tỏ tính chịu lửa của cấu kiện bê tông cốt thép phụ thuộc vào cấu tạo, biện pháp chát tải trọng, tính chất lý, nhiệt của bê tông, cường độ và thời gian tác động của nhiệt độ. Nhờ tính không cháy và hệ số dẫn nhiệt độ không cao lắm nên có thể chế tạo cấu kiện bê tông cốt thép với giới hạn chịu lửa bất kỳ đáp ứng mọi yêu cầu về an toàn.

Có thể lấy ví dụ như sau: Giới hạn chịu lửa của tường chịu lực và vách ngăn phụ thuộc vào chiều dày, loại bê tông và độ ẩm của chúng. Giới hạn chịu lửa sẽ tăng khi giảm tỉ trọng của bê tông và tăng kích thước mặt cắt của cấu kiện. Độ ẩm cũng ảnh hưởng đến việc làm tăng giới hạn chịu lửa. Tuy vậy cần lưu ý rằng nếu bê tông với khối lượng thể tích 1200kg/m3. có độ ẩm 3-3,5 % khi chịu cường độ tác động nhiệt ở mức cao có thể gây nổ bê tông làm giảm giới hạn chịu lửa của cấu kiện.

Nguyên nhân làm xuất hiện giới hạn chịu lửa của cấu kiện bê tông cốt thép được xác định bởi đặc tính làm việc của cấu kiện trong điều kiện cháy.
Đối với cấu kiện mà trạng thái giới hạn được quy định trong điều kiện chịu uốn, giới hạn chịu lửa sẽ xuất hiện ở thời điểm khi giới hạn chảy của cốt thép khi bị nung nóng giảm xuống bằng ứng suất làm việc do tải trọng tiêu chuẩn gây ra.

Đối với cấu kiện mà trạng thái giới hạn được quy định trong điều kiện chịu nén, giới hạn chịu lửa  sẽ  xuất hiện ở thời điểm khi khả năng làm việc của mặt cắt giảm xuống bằng giá trị giới hạn. Do độ bền giảm khi bị nung nóng nên khả năng chịu lực của vật liệu và cấu kiện chỉ còn giá trị bằng tải trọng bên ngoài. Trong điều kiện cháy,các yếu tố đó ảnh hưởng đồng thời đến sự giảm khả năng chịu lực của cấu kiện.

Cấu kiện bê tông cốt thép có thể thực hiện hai chức năng ngăn cháy và chịu lực.

Cấu kiện bê tông cốt thép chỉ thực hiện một chức năng duy nhất là ngăn cách thường là tường treo, tường không chịu lực và vách ngăn. Những cấu kiện này cho phép sử dụng trong các nhà, công trình có bất kỳ bậc chịu lửa nào nếu như chúng không có đặc tính cháy bề mặt và có giới hạn chịu lửa trên 0,5 giờ.

Cấu kiện chịu lực có thể thực hiện đồng thời cùng một lúc hai chức năng là chịu lực và ngăn cách. Những cấu kiện đó thường là tường chịu lực, tường tự chịu lực trong các nhà, công trình lắp ghép cao tầng, sàn ngăn, mái...Theo quy luật chung, các cấu kiện đó làm việc trong điều kiện cháy dưới cả hai trạng thái chịu nén kết hợp với chịu uốn.

Bậc chịu lửa và tính nguy hiểm cháy của nhà và công trình

Khái niệm bậc chịu lửa của nhà và công trình.

Bậc chịu lửa là mức độ chịu lửa được xác định bởi giới hạn chịu lửa cửa các kết cấu xây dựng chính.

Căn cứ vào tính chịu lửa, nhà và công trình được chia thành 5 bậc chịu lửa ký hiệu lần lượt là I, II, III, IV, V theo mức độ giảm dần về khả năng chống lại sự phá hủy trong điều kiện cháy.

Tính nguy hiểm cháy của cấu kiện xây dựng.

Tính nguy hiểm cháy của cấu kiện là tính chất làm phát sinh và phát triển các yếu tố nguy hiểm cháy.
Theo tính nguy hiểm cháy, cấu kiện xây dựng được phân thành 4 cấp:

• K0 không nguy hiểm cháy
• K1 ít nguy hiểm cháy
• K2 nguy hiểm cháy vừa phải
• K3 nguy hiểm cháy

1. Cấp nguy hiểm cháy của cấu kiện xây dựng được xác định bằng thử nghiệm theo tiêu chuẩn VN hiện hành hoặc tương đương.

2. Cho phép xác định cấp nguy hiểm cháy của cấu kiện mà không cần thử nghiệm như sau:

• Xếp vào cấp K0 nếu cấu kiện được chế tạo chỉ từ vật liệu không cháy
• Xếp vào cấp K1 nếu bề mặt ngoài của cấu kiện được tạo từ vật liệu có đồng thời các tiêu chuẩn kỹ thuật về cháy không nguy hiểm hơn Ch1, BC1, SK1.
• Xếp vào cấp K2 nếu bề mặt ngoài của cấu kiện được cấu tạo từ vật liệu có đồng thời các tiêu chuẩn kỹ thuật về cháy không nguy hiểm hơn Ch2, BC2, SK2.
• Xếp vào cấp K3 nếu bề mặt ngoài của cấu kiện được cấu tạo chỉ từ các vật liệu có một trong các tiêu chuẩn kỹ thuật về cháy là Ch3, BC3 SK3