Hệ thống chữa cháy bằng nước tự động sprinkler

Hệ thống chữa cháy sprinkler (chữa cháy tự động bằng nước) gồm mạng đường ống có đầu phun sprinkler; khi nhiệt độ đạt ngưỡng, đầu phun tự vỡ và phun nước dập cháy, thiết kế theo TCVN 7336:2021.

1. Hệ thống sprinkler: Giải pháp an toàn hiệu quả

Hỏa hoạn là một thảm họa luôn tiềm ẩn, có thể xảy ra bất cứ lúc nào và gây ra những hậu quả nghiêm trọng về người và tài sản. Theo thống kê của Bộ Công an, trong năm 2022, trên cả nước đã xảy ra 2.848 vụ cháy, làm chết 141 người, bị thương 121 người và thiệt hại về tài sản ước tính hơn 4.200 tỷ đồng.

Để phòng chống cháy nổ hiệu quả, việc sử dụng hệ thống chữa cháy tự động là một giải pháp cần thiết. Hệ thống chữa cháy bằng nước tự động sprinkler là một trong những hệ thống chữa cháy hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay.

Hệ thống chữa cháy sprinkler sử dụng mạng lưới đường ống và đầu phun sprinkler để phun nước trực tiếp vào đám cháy, giúp dập tắt đám cháy nhanh chóng và hiệu quả. Hệ thống hoạt động tự động dựa trên nguyên lý khi nhiệt độ tại khu vực có nguy cơ cháy nổ tăng cao, các đầu phun sprinkler sẽ tự động mở và phun nước ra để dập tắt đám cháy.

Hệ thống chữa cháy sprinkler có nhiều ưu điểm như: hiệu quả chữa cháy cao, hoạt động tự động, không gây ảnh hưởng đến môi trường, dễ dàng lắp đặt và bảo trì. Tuy nhiên, hệ thống cũng có một số nhược điểm như: có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, cần nguồn nước cung cấp liên tục và có chi phí đầu tư cao hơn so với một số hệ thống chữa cháy khác.

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn thông tin đầy đủ về hệ thống chữa cháy bằng nước tự động sprinkler, bao gồm nguyên lý hoạt động, cấu tạo, ưu điểm, nhược điểm, quy định pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật, cũng như một số ứng dụng của hệ thống sprinkler.

A. Hệ thống chữa cháy sprinkler là gì?

Hệ thống chữa cháy sprinkler là hệ thống chữa cháy tự động sử dụng mạng lưới đường ống và đầu phun sprinkler để phun nước trực tiếp vào đám cháy. Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý khi nhiệt độ tại khu vực có nguy cơ cháy nổ tăng cao, các đầu phun sprinkler sẽ tự động mở và phun nước ra để dập tắt đám cháy.

Cấu tạo hệ thống sprinkler:

• Nguồn nước: Cung cấp nguồn nước cho hệ thống hoạt động. Nguồn nước có thể là bể nước, bể ngầm hoặc hệ thống nước sinh hoạt.
• Máy bơm: Tăng áp lực nước để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, được vận hành tự động qua tủ điều khiển bơm chữa cháy.
• Đường ống: Mạng lưới đường ống dẫn nước đến các đầu phun sprinkler.  Đường ống của hệ thống chữa cháy tự động có thể bằng kim loại, nhựa hoặc kim loại – nhựa phù hợp với yêu cầu quy định hiện hành.  Nếu hệ thống sử dụng ống nhựa C-pvc làm ống dẫn nước chữa cháy thì cần phải có giấy chứng nhận kiểm định và dán tem.
• Van: Các loại van giám sát và điều khiển lưu lượng nước trong hệ thống, trong đó khu vực cần trì hoãn xả nước (phòng máy chủ, kho hàng giá trị cao) thường dùng van preaction.
  1. 1. 1. Van một chiều (Check Valve): Ngăn chặn dòng chảy ngược của nước trong hệ thống, đảm bảo nước chỉ chảy theo một hướng. Hai kiểu thân thông dụng là van một chiều cánh bướm (wafer check valve, kẹp giữa hai mặt bích) và van một chiều lá lật (swing check valve, lá van xoay quanh bản lề).
        2. Van giảm áp (Pressure Reducing Valve): Giảm áp suất nước trong hệ thống về một mức độ an toàn và kiểm soát, đặc biệt quan trọng cho các tòa nhà cao tầng.
        3. Van điều khiển từ xa (Remote Control Valve): Cho phép điều khiển việc mở hoặc đóng van từ một vị trí xa, thường được sử dụng trong hệ thống chữa cháy tự động.
        4. Van cổng (Gate Valve): Được sử dụng để mở hoặc đóng dòng chảy hoàn toàn, thường được lắp đặt trên đường ống chính hoặc những nơi cần có khả năng cắt hoàn toàn dòng chảy. Nhánh cần giám sát trạng thái đóng/mở về tủ trung tâm thì dùng van cổng tín hiệu điện — van cổng ty nổi lắp thêm bộ cảm biến báo trạng thái ON/OFF.
        5. Van bướm (Butterfly Valve): Được sử dụng để kiểm soát tốc độ dòng chảy, có kích thước nhỏ gọn và thường được sử dụng trong các hệ thống đường ống lớn. Cỡ DN50–DN200 hay dùng van bướm tay gạt, vận hành theo nguyên lý đòn bẩy và kẹp giữa hai mặt bích.
        6. Van an toàn (Relief Valve hoặc Safety Valve): Giúp giảm áp suất trong hệ thống khi áp suất vượt quá giới hạn an toàn bằng cách xả bớt nước ra ngoài.
        7. Công tắc dòng chảy (Flow Switch): Phát hiện sự thay đổi dòng chảy trong hệ thống khi các béc phun hoạt động, gửi tín hiệu đến bảng điều khiển trung tâm.
        8. Công tắc áp suất (Pressure Switch): Giám sát áp suất trong hệ thống; khi áp suất rơi xuống dưới hoặc vượt quá giới hạn đã thiết lập, công tắc sẽ kích hoạt báo động.
        9. Van thử nghiệm (Test Valve): Cho phép thử nghiệm hệ thống mà không kích hoạt toàn bộ hệ thống sprinkler, thường được kết hợp với một đồng hồ đo để kiểm tra áp suất nước.
        10. Van chính (Main Control Valve): Là van tổng, kiểm soát toàn bộ dòng chảy của hệ thống chữa cháy, thường được khóa trong trạng thái mở và chỉ được đóng khi cần bảo dưỡng.
        11. Van xả khí (Air Release Valve): Giúp xả khí ra khỏi hệ thống để tránh tình trạng khóa khí, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả hơn.
        12. Van báo động (Alarm valve): đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong hệ thống phun nước tự động (sprinkler) vì nó giúp báo hiệu việc hệ thống đã được kích hoạt và nước đang được phân phối đến các đầu phun để chữa cháy.Van báo động hoạt động bằng cách phát ra tín hiệu âm thanh hoặc gửi tín hiệu điện đến bảng điều khiển trung tâm khi nước bắt đầu chảy qua hệ thống, thông báo rằng có một sự kiện cháy đang xảy ra. Sự hiện diện của van báo động trong hệ thống đảm bảo rằng các biện pháp chữa cháy có thể được triển khai một cách kịp thời và hiệu quả.
        13. Khớp nối mềm và y lọc (phụ kiện đường ống trạm bơm): Khớp nối mềm cao su lắp ở đầu hút và đầu đẩy máy bơm để triệt rung truyền vào đường ống; y lọc (Y strainer) đặt trên đường ống để giữ rác và cặn bẩn, bảo vệ van cùng thiết bị phía sau.
• Đầu phun sprinkler: Phun nước trực tiếp vào đám cháy khi nhiệt độ tăng cao.Đầu phun sprinkler là một thiết bị quan trọng trong hệ thống chữa cháy tự động, được thiết kế để phun chất chữa cháy (thường là nước) nhằm dập tắt hoặc ngăn chặn đám cháy. Đầu phun và đường ống chữa cháy phải làm bằng kim loại để bảo đảm không bị biến dạng hoặc hư hỏng do tác động nhiệt từ đám cháy. Đầu phun được lắp đặt cố định chắc chắn và không được bị rò rỉ hay biến dạng khi thử nghiệm với áp suất​​.Các đầu phun sprinkler tự động phát hiện hiện tượng cháy thông qua sự tăng nhiệt độ và phát sáng, sau đó tự động phun chất chữa cháy vào khu vực đám cháy. Đầu phun có khả năng tự động xả nước chữa cháy khi có tín hiệu nhiệt kích hoạt, đảm bảo phản ứng nhanh chóng và hiệu quả khi có cháy xảy ra​​.
  • Nhiệt độ hoạt động và màu sắc của bầu thủy tinh (hay còn gọi là bầu phản ứng nhiệt) trên đầu phun sprinkler thường được phân loại như sau:
    • Màu Đỏ: Khoảng 68°C (154°F)
    • Màu Cam: Khoảng 79°C (174°F)
    • Màu Vàng: Khoảng 93°C (199°F)
    • Màu Xanh lá cây: Khoảng 141°C (286°F)
    • Màu Xanh dương: Khoảng 182°C (360°F)
    • Màu Tím: Khoảng 227°C (440°F)
    • Màu Đen: Khoảng 260°C (500°F)

    Mỗi màu của bầu thủy tinh tượng trưng cho một ngưỡng nhiệt độ khác nhau, cho phép hệ thống phun tự động được thiết kế phù hợp với môi trường và điều kiện sử dụng cụ thể. Khi nhiệt độ tại vị trí đầu phun tăng đến ngưỡng nhiệt độ đã được thiết lập, bầu thủy tinh sẽ vỡ ra, cho phép nước được phun ra để chữa cháy.

B. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống sprinkler:

Ưu điểm:

• Hiệu quả chữa cháy cao: Hệ thống có thể dập tắt đám cháy nhanh chóng và hiệu quả, hạn chế thiệt hại về người và tài sản.
• Hoạt động tự động: Hệ thống hoạt động tự động mà không cần sự can thiệp của con người, đảm bảo an toàn trong trường hợp xảy ra cháy nổ.
• Không gây ảnh hưởng đến môi trường: Hệ thống sử dụng nước để chữa cháy, không gây ra các chất độc hại ảnh hưởng đến môi trường.
• Dễ dàng lắp đặt và bảo trì: Hệ thống tương đối dễ dàng lắp đặt và bảo trì.

Nhược điểm:

• Có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường: Hệ thống có thể không hoạt động hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.
• Cần nguồn nước cung cấp liên tục: Hệ thống cần nguồn nước cung cấp liên tục để hoạt động hiệu quả.
• Chi phí đầu tư cao: Hệ thống có chi phí đầu tư cao hơn so với một số hệ thống chữa cháy khác.

C. Quy định pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật:

Tại Việt Nam, hệ thống chữa cháy sprinkler được quy định bởi một số văn bản pháp luật sau:

• Luật Phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ 2024.
• Nghị định số 105/2025/NĐ-CP.
• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3890:2023 trang bị phương tiện pccc cho nhà và công trình.
• Tiêu chuẩn TCVN 7336:2021 – Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước và bọt
• TCVN 13926:2023 – hệ thống chữa cháy dạng đóng gói

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3890:2023 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống chữa cháy tự động bằng nước như sau:

• Hệ thống phải được thiết kế, thi công và lắp đặt theo các quy định của tiêu chuẩn.
• Hệ thống phải đảm bảo khả năng chữa cháy hiệu quả cho các khu vực được bảo vệ.
• Hệ thống phải được bảo trì, kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

D. Một số ứng dụng của hệ thống sprinkler:

Hệ thống chữa cháy sprinkler được ứng dụng rộng rãi cho các công trình như:

• Nhà cao tầng.
• Trung tâm thương mại.
• Bệnh viện.
• Trường học.
• Nhà máy, xí nghiệp.
• Kho chứa hàng.

Riêng nhà kho lưu trữ hàng hóa trên giá cao có bộ thông số thiết kế riêng — xem bản dịch tiêu chuẩn SP 241.1311500.2015 về hệ thống chữa cháy tự động bằng nước cho nhà kho lưu trữ hàng hóa trên giá cao.

Hệ thống chữa cháy sprinkler là giải pháp an toàn hiệu quả để phòng chống cháy nổ cho các công trình. Việc sử dụng hệ thống sprinkler giúp giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, bảo vệ người và tài sản.

3. Kết luận

Hệ thống chữa cháy bằng nước tự động sprinkler là giải pháp an toàn hiệu quả để phòng chống cháy nổ cho các công trình. Hệ thống có nhiều ưu điểm như hiệu quả chữa cháy cao, hoạt động tự động, không gây ảnh hưởng đến môi trường, dễ dàng lắp đặt và bảo trì.

Tuy nhiên, hệ thống cũng có một số nhược điểm như có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, cần nguồn nước cung cấp liên tục và có chi phí đầu tư cao hơn so với một số hệ thống chữa cháy khác.

Thiết bị trong một hệ sprinkler và nơi mua

Một hệ sprinkler hoàn chỉnh gồm năm nhóm thiết bị. Nhóm nào cũng phải khớp cỡ và cấp áp lực với phần còn lại — đây là chỗ hay sai khi mua lẻ từng món.

Xem thêm sáu loại hệ chữa cháy tự động và cách chọn, bảng giá đầu phun Protector và hệ họng nước trong nhà.

Cần bóc khối lượng cho công trình cụ thể? Gửi bản vẽ mặt bằng, PCCC.vn tính số đầu phun, cỡ ống và cột áp bơm rồi báo giá trọn gói. Liên hệ tư vấn.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hệ thống sprinkler là gì?

Là hệ chữa cháy tự động bằng nước, các đầu phun sprinkler tự kích hoạt khi nhiệt độ tăng để dập cháy ngay tại khu vực phát cháy.

Đầu phun sprinkler hoạt động thế nào?

Khi nhiệt độ đạt ngưỡng, bầu thủy tinh/kim loại của đầu phun vỡ ra, nước phun xuống dập cháy tại chỗ.

Công trình nào nên lắp hệ thống sprinkler?

Trung tâm thương mại, nhà xưởng, kho, tầng hầm, chung cư và các công trình có yêu cầu chữa cháy tự động.

Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống sprinkler?

Theo TCVN 7336:2021 về hệ thống chữa cháy tự động bằng nước – sprinkler.

Thiết kế, thi công hệ sprinkler ở đâu?

PCCC.vn thiết kế và thi công hệ thống sprinkler đạt chuẩn. Hotline 0876 666 114.