THUYẾT MINH KỸ THUẬT - Hệ thống ống cấp nước chữa cháy sử dụng là ống thép đen và ống thép tráng kẽm chịu kẽm chịu áp lực
thõa mãn áp lực làm việc tính toán. 3.1.4 Tính lưu lượng nước cần thiết để chữa cháy. 3.1.4.1 Những thông số để tính lưu lượng nước chữa cháy. - Lưu lượng nước cần thiết dùng để chữa cháy, lượng nước dự trữ cần thiết dùng để chữa c hữa cháy
phụ thuộc vào diện tích xây dựng, dựng, khối tích của nhà và công trình. - Theo điều 5.4 QCVN 08: 2009/BXD Lưu lượng nước chữa cháy cho phần GARA ngầm là 2
họng mỗi họng 5 l/s. - Theo điều 5.8 QCVN 08: 2009/BXD lưu lượng nước chữa cháy bên ngoài nhà cho GARA
ngầm là 15 l/s. - Theo điều 10.14 TCVN 2622-1995 thì khu vực thương mại và khách sạn dịch vụ công trình
này phải có 2 họng nước chữa cháy cho 1 điểm và lưu lượng nước của mỗi họng là 2,5 l/s, l /s, lưu lượng nước chữa cháy phải đảm bảo trong t rong 3 giờ. - Theo phụ lục A mục A.2.2 gara thuộc nhóm II của các cơ sở có nguy cơ cháy trung bình, như
vậy theo bảng 2 điều 6.4 thì cường độ phun nước là 0,24 l/(s.m2), diện tích để tính lưu lượng nước chữa cháy là 240 m2, thời t hời gian chữa cháy là 60 phút. - Theo mục A.1 và A.2.1 Phụ lục A TCVN 7336-2003 thì phần trên nhà căn hộ nên thuộc nhóm
nguy cơ trung bình nhóm I. Theo bảng 2 điều 6.6 của tiêu chuẩn này thì cường độ phun nước là 0,08l/(s.m2), diện tích để tính tí nh lưu lượng nước là 120m2, thời gian chữa cháy là 60 phút. - Trong công trình còn có khu nhà hàng, quán cà phê theo phụ lục A mục A2.1 khu vực này
thuộc nhóm I cơ sở có nguy cơ cháy trung bình. Theo bảng 2 điều 6.4 thì cường độ phun nước là 0,12 l/s.m2, diện tích để tính t ính lưu lượng nước chữa cháy là 240m2, thời gian chữa cháy là 60 phút. - Theo điều 4.33 QCVN 08: 2009/BXD mỗi khoang cháy quy định cho GARA ngầm có bậc
chịu lửa I, II là 3000m2. Theo điều 7.3 TCVN 7336-2003 thì cường độ phun nước màn ngăn là 1l/s cho 1m chiều dài. Tại đây vùng có chiều dài màn ngăn lớn nhất là 154m thì cường độ phun và lưu lượng nước chữa cháy là 154l/s cho toàn toàn bộ chiều dài 154m. 3.1.4.2 Tính lưu lượng, thể thích nước cần thiết chữa cháy của trạm bơm 01. Lưu lượng - Chữa cháy Sprinkler: QSP = 0.24*240=57.6 l/s - Chữa cháy vách tường: QVT =5*2=10 l/s - Chữa cháy ngoài nhà: Q NN = 15 l/s - Chữa cháy màng ngăn nước : Q DR =154*1.0=154/s. =154*1.0=154/s. - Tổng lưu lượng bơm chữa cháy: Q = Q SP + QVT + Q NN + QDR = 57.6+10+15+154=236.6l/s=852m3/h 57.6+10+15+154=236.6l/s=852m3/h Thể tích nước
- Lượng nước cần thiết dự trữ chữa cháy họng vách tường:
8
THUYẾT MINH KỸ THUẬT VVT = 10(l/s) x 3(giờ) x 3.6 = 108 m3 - Lượng nước cần thiết dự trữ chữa cháy ngoài nhà:
V NN = 15(l/s) x 3(giờ) x 3.6 = 162 m3 - Lượng nước cần thiết dữ trữ để chữa cháy hệ Sprinkler:
VSP = 57.6(l/s) x 1(giờ) x 3.6 = 207.36 m3 - Lượng nước cần thiết dữ trữ để chữa cháy hệ Drencher:
VDR = 154(l/s) x 1(giờ) x 3.6 = 554.4 m3 - Tổng lượng nước cần thiết dự trữ để chữa cháy:
VT = VVT + V NN + VSP + VDR =108 + 162 + 207+554.4 = 1031.76 m3. 3.1.4.3 Tính lưu lượng, thể thích nước cần thiết chữa cháy của trạ m bơm 02, 03. Lưu lượng
- Chữa cháy Sprinkler: QSP = 0.12*240=28.8 l/s - Chữa cháy vách tường: QVT =2.5*2=5 l/s - Tổng lưu lượng bơm chữa cháy: Q = Q SP + QVT =28.8+5=33.8l/s=122m3/h Thể tích nước
- Lượng nước cần thiết dự trữ chữa cháy họng vách tường:
VVT = 5(l/s) x 3(giờ) x 3.6 = 54 m3 - Lượng nước cần thiết dữ trữ để chữa cháy hệ Sprinkler:
VSP = 28.8(l/s) x 1(giờ) x 3.6 = 103.68 m3 - Tổng lượng nước cần thiết dự trữ để chữa cháy:
VT = VSP + VVT =130.68+54 =157.68 m3. 3.1.5 Tính tổn thất áp lực của các hệ thống chữa cháy nước. - Tổn thất áp lực trên đường ống của hệ thống chữa cháy phụ thuộc vào sơ đồ thiết kế bố trí
trạm bơm, đầu phun và số lượng các trạm bơm. Tại đây trạm bơm được chia thành 3 cụm. - Để đảm bảo lưu lượng và cột áp của bơm chữa cháy ta tính tổn thất cho các trường hợp có yêu
cầu lưu lượng nước chữa cháy lớn nhất, cột áp cao nhất. Khi hệ thống bơm đáp ứng được yêu cầu chữa cháy lớn nhất này sẽ thỏa mãn yêu cầu cho các vùng còn lại có yêu cầu thấp hơn. * Cụm bơm chữa cháy 01: Tính toán tại tầng áp suất bất bất lợi nhất, với block c là tầng 5 là cao, xa nhất so với cụm bơm 01 nên ta chọn tính tính tại tầng này. Tại tầng này có: - Cột áp tự nhiên: + 22.8m.c.n
9
THUYẾT MINH KỸ THUẬT - Lưu lượng chữa cháy tự động: 28.8l/s - Chữa cháy drencher: 38.4l/s - Chữa cháy vách tường: 5l/s - Chữa cháy ngoài nhà 15l/s => Tổng lưu lượng tính toán = 28.8+38.4+5+15=87.2l/s. - Diện tích chữa cháy giả định là 240m2. - Theo thiết kế trong diện tích 240m2 tại trục 4-C,6-C và A-C,C-C tầng 5 có 25 đầu phun. - Lưu lượng của mỗi đầu phun là: q = 28.8/25 = 1.152 l/s=69.12l/min - Chọn đầu phun có K=80lpm - Áp lực tối thiểu tại đầu phun để phun ra lưu lượng 1.152l/s: theo điều 6.4.1.1, TCVN 6305- 10:2013 ta có: k=q/(10p) Trong đó: p là áp suất tính bằng Mpa q là lưu lượng tính bằng lít phút Đổi Mpa sang Bar ta có: k=q/ p với p đơn vị là Bar. 2 2 p =( q/k) = (69.12/80) =0.75Bar hay 7.5 m.c.n - Theo tiêu chuẩn TCVN-7336 : 2003 tổn thất áp lực trên đường ống tính theo công thức: h = Q2/Bt Trong đó: Q là lưu lượng nước qua đường ống, Bt là đặc tính của đường ống m5/s2, được tính theo công thức: BT = K T / L (đặc tính của đường ống) Với K T : theo bảng 6 (TCVN-7336 : 2003). L: chiều dài đường ống. - Theo điều 16.9, TCVN 4513 : 1988 Tổn thất áp lực trong ống vòi rồng bằng vải bạt xác định theo công thức: h = K p.q2.l Trong đó: + h - Tổn thất áp lực trong ống vòi rồng (m); + q - Lưu lượng cột nước chữa cháy (1/s); + Kp - Hệ số sức cản của ống vòi rồng ; + l - Chiều dài ống vòi rồng (m); Hệ số Kp lấy như sau: + ống vòi rồng đường kính 50 mm - 0,012; + ống vòi rồng đường kính 66 mm - 0,00385; Với cuộn vòi D50 chiều dài 30m ta có: h = 0.012*2.52.30 = 2.25m.cn - Theo bảng 16, TCVN 4513 : 1988 chọn áp lực làm việc tại lăng phun là 25m.c.n - Theo điều 16.7, TCVN 4513 : 1988 . Trường hợp mạng lưới cấp nước nối với nhiều ống dẫn
nước vào, khi tính toán cần tính với điều kiện đóng một trong các ống dẫn nước vào. Trường hợp có hai ống dẫn nước vào, mỗi ống phải tính với 100% lưu lượng nước chữa cháy, khi có trên 2 ống, mỗi ống tính 50% lưu lượng nước chảy qua. - Áp dụng ta có: Bảng 1 : Bảng tính hệ thống chữa cháy tự động
10
THUYẾT MINH KỸ THUẬT
TT
Size ống
Chiều dày ống
1 DN200 10.1 2 DN150 4.5 3 DN150 4.5 4 DN125 4.5 5 DN125 4.5 6 DN125 4.5 DN50 3.5 7 DN40 3.5 8 DN40 3.5 9 DN32 3.2 10 DN25 3.2 11 Tổn thất toàn bộ chiều hệ thống là HD : Tổn thất cục bộ là 10% HD : Đường kính trong Áp lực làm việc tại lỗ : đầu phun có : Hằng số lưu lượng: Áp lực làm việc tại đầu lăng Tổn thất trong cuộn vòi Chiều cao cột áp tự nhiên: Tổng cột áp Hệ số an toàn x 1.1 Cột áp máy bơm cần đạt là :
Lưu lượng (l/s) 87.20 51.10 36.10 36.10 30.34 24.58 5.76 4.61 3.46 2.30 1.15
Chiều dài (m) 42.0 115.0 48.0 13.0 3.5 3.5 2.3 3.0 3.0 3.0 3.0
Hệ số K T
Tổn thất (m)
168829.200 41552.100 41552.100 16262.600 16262.600 16262.600 122.600 30.200 30.200 14.700 3.100
1.892 7.227 1.505 1.042 0.198 0.130 0.622 2.109 1.186 1.083 1.284 18.28 1.83
d=15(mm) 80.00(l/min)
7.50
23.000 50.610 55.67 56.00
Bảng 2 : Bảng tính hệ thống chữa cháy vách tường Chiều dài (m)
Hệ số K T
TT
Size ống
Chiều dày ống
Lưu lượng (l/s)
Tổn thất (m)
1
DN200
10.1
87.20
42.0
168829.200 1.892
2
DN150
4.5
51.10
115.0
41552.100
7.227
3
DN150
4.5
36.10
48.0
41552.100
1.505
4
DN125
4.5
36.10
13.0
16262.600
1.042
5
DN125
4.5
30.34
3.5
16262.600
0.198
6
DN125
4.5
24.58
3.5
16262.600
0.130
7
DN125
4.5
18.82
0.8
16262.600
0.017
8
DN125
4.5
19.58
2.7
16262.600
0.064
11
THUYẾT MINH KỸ THUẬT 9
DN125
4.5
25.34
2.5
16262.600
0.099
10
DN125
4.5
27.84
1.0
16262.600
0.048
11
DN125
4.5
33.60
2.2
16262.600
0.153
2.50
20.0
122.600
1.020 13.40 1.34 25.00 2.25 23.000 64.990 71.49 72.00
12 DN50 3.5 Tổn thất toàn bộ chiều hệ thống là HD : Tổn thất cục bộ là 10% HD : Áp lực làm việc tại đầu lăng Tổn thất trong cuộn vòi Chiều cao cột áp tự nhiên: Tổng cột áp Hệ số an toàn x 1.1 Cột áp máy bơm cần đạt là :
* Ta có thông số kỹ thuật của các cụm bơm cấp nước chữa cháy 01 như sau: Bơm chữa cháy chính và bơm chữa cháy dự phòng có thông số kỹ thuật: Cột áp: H ≥ 72 m. cột. nước. Lưu lượng: Q ≥ 236.6 l/s Công suất : P = 300Kw. (Tham khảo) Bơm bù áp có thống số kỹ thuật: Cột áp: H ≥ 75 m.c.n Lưu lượng: Q ≥ 2 l/s. Công suất : P = 3,5Kw (Tham khảo) * Cụm bơm chữa cháy 02 và 03: Tính toán tại tầng áp suất bất bất lợi nhất, với block A, B tầng càng thấp thì áp nhận được càng lớn nên tầng gần với bơm nhất là tầng bất lợi nhất, là tầng sân thượng tuy nhiên tầng này chỉ có cuộn vòi nên chọn tầng 33 có cả cuộn vòi và đầu phun để tính toán. Tại tầng này có: - Cột áp tự nhiên: -0.5 m.c.n - Lưu lượng chữa cháy tự động: = 0.08*120=9.6l/s - Chữa cháy vách tường: 5l/s => Tổng lưu lượng tính toán = 9.6+5=14.6l/s. - Diện tích chữa cháy giả định là 120m2. - Diện tích bảo vệ của 1 đầu phun là 12m2, như vậy có 120/12=10 đầu phun hoạt động đồng thời. - Lưu lượng của mỗi đầu phun là: q = 9.6/10 = 0.96 l/s=57.6/min - Chọn đầu phun có K=80lpm - Áp lực tối thiểu tại đầu phun để phun ra lưu lượng 0.96l/s: theo điều 6.4.1.1, TCVN 6305- 10:2013 ta có: k=q/(10p) Trong đó: p là áp suất tính bằng Mpa q là lưu lượng tính bằng lít phút Đổi Mpa sang Bar ta có: k=q/ p với p đơn vị là Bar.
12
THUYẾT MINH KỸ THUẬT p =( q/k)2 = (57.6/80)2=0.85Bar hay 8.5 m.c.n - Theo tiêu chuẩn TCVN-7336 : 2003 tổn thất áp lực trên đường ống tính theo công thức: h = Q2/Bt Trong đó: Q là lưu lượng nước qua đường ống, Bt là đặc tính của đường ống m5/s2, được tính theo công thức: BT = K T / L (đặc tính của đường ống) Với K T : theo bảng 6 (TCVN-7336 : 2003). L: chiều dài đường ống. - Theo điều 16.9, TCVN 4513 : 1988 Tổn thất áp lực trong ống vòi rồng bằng vải bạt xác định theo công thức: h = K p.q2.l Trong đó: + h - Tổn thất áp lực trong ống vòi rồng (m); + q - Lưu lượng cột nước chữa cháy (1/s); + Kp - Hệ số sức cản của ống vòi rồng ; + l - Chiều dài ống vòi rồng (m); Hệ số Kp lấy như sau: + ống vòi rồng đường kính 50 mm - 0,012; + ống vòi rồng đường kính 66 mm - 0,00385; Với cuộn vòi D50 chiều dài 30m ta có: h = 0.012*2.52.30 = 2.25m.cn - Theo bảng 16, TCVN 4513 : 1988 chọn áp lực làm việc tại lăng phun là 25m.c.n - Theo điều 16.7, TCVN 4513 : 1988 . Trường hợp mạng lưới cấp nước nối với nhiều ống dẫn nước vào, khi tính toán cần tính với điều kiện đóng một trong các ống dẫn nước vào. Trường hợp có hai ống dẫn nước vào, mỗi ống phải tính với 100% lưu lượng nước chữa cháy, khi có trên 2 ống, mỗi ống tính 50% lưu lượng nước chảy qua. - Áp dụng ta có: Bảng 3 : Bảng tính hệ thống chữa cháy tự động
TT
Size ống
Chiều dày ống
Lưu lượng (l/s)
1
DN150
4.5
14.60
Chiều dài (m) 75.0
2 3 4 5 6 7 8
DN65 DN65 DN65 DN50 DN50 DN40 DN40
4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 3.5 3.5
9.60 8.64 7.68 6.72 5.76 4.80 3.84
1.2 3.2 3.6 3.9 3.6 2.1 2.5
Hệ số K T
Tổn thất (m)
41552.100
0.385
455.600 455.600 455.600 122.600 122.600 30.200 30.200
0.243 0.524 0.466 1.437 0.974 1.602 1.221
13
THUYẾT MINH KỸ THUẬT 9 10 11
DN32 DN25 DN25
3.2 3.2 3.2
2.88 1.92 0.96
3.4 0.3 0.9
14.700 3.100 3.100
Tổn thất toàn bộ chiều hệ thống là HD : Tổn thất cục bộ là 10% HD : Áp lực làm việc tại Đường kính trong lỗ : d=15(mm) đầu phun có : Hằng số lưu lượng: 80.00(l/min) Chiều cao cột áp tự nhiên: Tổng cột áp Hệ số an toàn x 1.1 Cột áp máy bơm cần đạt là :
1.918 0.357 0.268 9.40 0.94 8.50 0.500 18.340 20.17 21.00
Bảng 4 : Bảng tính hệ thống chữa cháy vách tường TT
Size ống
Chiều dày ống
Lưu lượng (l/s)
1 2
DN150 DN50
4.5 3.5
14.60 2.50
Chiều dài (m) 75.0 22.0
Hệ số K T
Tổn thất (m)
41552.100 122.600
0.385 1.122
Tổn thất toàn bộ chiều hệ thống là HD : Tổn thất cục bộ là 10% HD : Áp lực làm việc tại đầu lăng Tổn thất trong cuộn vòi Chiều cao cột áp tự nhiên: Tổng cột áp Hệ số an toàn x 1.1 Cột áp máy bơm cần đạt là : * Ta có thông số kỹ thuật của các cụm bơm cấp nước chữa cháy 02, 03 như sau: Bơm chữa cháy chính và bơm chữa cháy dự phòng có thông số kỹ thuật: Cột áp: H ≥ 32 m. cột. nước. Lưu lượng: Q ≥ 33.8 l/s Công suất : P = 300Kw. (Tham khảo) Bơm bù áp có thống số kỹ thuật: Cột áp: H ≥ 35 m.c.n Lưu lượng: Q ≥ 2 l/s. Công suất : P = 3,5Kw 3.1.6 Lựa chọn thiết bị hệ thống chữa cháy bằng nước. 3.1.6.1 Máy bơm chữa cháy động cơ điện.
1.51 0.16 25.00 2.25 -0.500 28.420 31.26 32.00
14
