Tiêu chuẩn NFPA 92 Hệ thống bảo vệ chống khói

14.12.2024 Tiêu chuẩn - Quy chuẩn PCCC hiện hành Phí Ngọc Tùng

Số hiệu: NFPA 92 · Loại văn bản: Tiêu chuẩn Mỹ (NFPA) · Cơ quan ban hành: NFPA — Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia Hoa Kỳ · Ấn bản: 2021

Lưu ý: NFPA đã phát hành ấn bản mới hơn (NFPA 92:2024). Nội dung bên dưới là ấn bản 2021, dùng để tham khảo/nghiên cứu; nếu cần áp dụng chính thức, nên đối chiếu với ấn bản mới nhất từ NFPA (nfpa.org).

Đây là tài liệu phục vụ nghiên cứu do bạn Hải chia sẻ, mọi ý kiến đóng góp xin gửi về nguyenhuuhai.3.hp@gmail.com

NFPA 92 – Hệ thống bảo vệ chống khói – Ấn bản 2021

LƯU Ý QUAN TRỌNG Tài liệu NFPA này được cung cấp để sử dụng tuân theo các thông báo quan trọng và tuyên bố miễn trừ trách nhiệm pháp lý. Những thông báo và khuyến cáo này nằm trong tất cả các ấn phẩm có nội dung của tài liệu này và có thể được tìm thấy dưới tiêu đề “Thông báo quan trọng và Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm liên quan đến các tiêu chuẩn NFPA”. Ngoài ra các nội dung trên cũng có nêu tại www.nfpa.org/disclaimers hoặc các yêu cầu từ NFPA.

CÁC CẬP NHẬT, CẢNH BÁO VÀ CÁC PHIÊN BẢN TRONG TƯƠNG LAI: Các ấn bản mới của các quy chuẩn, tiêu chuẩn, thông lệ khuyến nghị và hướng dẫn NFPA (tức là, Tiêu chuẩn NFPA) được phát hành theo chu kỳ sửa đổi. Ấn bản này có thể được thay thế bởi ấn bản mới hơn hoặc có thể được sửa đổi ngoài chu kỳ sửa đổi dự kiến của nó thông qua việc ban hành Sửa đổi thí điểm tạm thời (TIAs). Một tiêu chuẩn chính thức của NFPA tại bất kỳ thời điểm nào bao gồm ấn bản hiện tại của tài liệu, cùng với tất cả các bản sửa đổi thì đều có hiệu lực. Để xác minh rằng tài liệu này là ấn bản hiện tại hoặc để xác định xem đã có sửa đổi TIA hoặc Errata hay chưa, vui lòng tham khảo Dịch vụ Đăng ký Quy chuẩn PCCC Quốc gia® hoặc “Danh sách Quy chuẩn & Tiêu chuẩn www.nfpa.org/docinfo.In” ngoài TIA và Errata, các trang thông tin tài liệu cũng bao gồm tùy chọn đăng ký cho cảnh báo cho các tài liệu riêng lẻ và tham gia vào quá trình phát triển của ấn bản tiếp theo.

THÔNG BÁO: Dấu hoa thị (*) theo sau số hoặc chữ cái chỉ định một đoạn thể hiện tài liệu giải thích của đoạn có thể được tìm thấy trong Phụ lục A.

Tham chiếu trong ngoặc [ ] sau một phần hoặc một đoạn biểu thị rằng tài liệu đã được trích dẫn từ một tài liệu NFPA khác. Văn bản trích xuất có thể được chỉnh sửa cho nhất quán và văn phong và có thể bao gồm việc sửa đổi các tài liệu tham khảo đoạn nội bộ và các tài liệu tham khảo khác khi thích hợp. Các yêu cầu giải thích hoặc sửa đổi văn bản trích xuất phải được gửi đến ủy ban kỹ thuật chịu trách nhiệm về tài liệu nguồn.

Thông tin về các ấn phẩm được tham khảo, trích dẫn có thể được tìm thấy trong Chương 2 và Phụ lục N.

Chương 1 Quản trị

1.1* Phạm vi. Tiêu chuẩn này được áp dụng cho việc thiết kế, lắp đặt, nghiệm thu, vận hành và thử nghiệm định kỳ liên tục các hệ thống bảo vệ chống khói.

1.2 Mục đích.

1.2.1 Mục đích của tiêu chuẩn này là thiết lập các yêu cầu đối với hệ thống bảo vệ chống khói nhằm thực hiện một hoặc nhiều điều sau đây:

(1) Ngăn khói xâm nhập vào thang bộ, lối thoát nạn, khu vực lánh nạn tránh khói, giếng thang máy hoặc các khu vực tương tự

(2) Duy trì môi trường sống sót được trong khu vực lánh nạn tránh khói và lối thoát nạn trong thời gian cần thiết để có thể sơ tán

(3) Ức chế sự di chuyển của khói từ vùng khói

(4) Cung cấp các điều kiện bên ngoài vùng khói cho phép nhân viên ứng phó khẩn cấp tiến hành các hoạt động tìm kiếm cứu nạn, xác định vị trí và kiểm soát đám cháy

(5) Góp phần bảo vệ tính mạng và giảm thiểu tổn thất tài sản

1.2.2 Các yêu cầu về quy định các điều kiện, theo đó phải trang bị hệ thống bảo vệ chống khói sẽ được đề cập trong các quy chuẩn và tiêu chuẩn khác.

1.2.3 Các mục tiêu thiết kế cụ thể sẽ được thiết lập trong các quy chuẩn và tiêu chuẩn khác.

1.3 Tính hồi tố.

1.3.1 Trừ khi có ghi chú khác, các quy định của tài liệu này không nhằm áp dụng cho các cơ sở, thiết bị, kết cấu hoặc lắp đặt hiện hữu hoặc được phê duyệt thi công hoặc lắp đặt trước ngày tài liệu có hiệu lực.

1.3.2 Trong những trường hợp được xác định bởi cơ quan có thẩm quyền rằng hiện trạng có liên quan đến một nguy cơ về tính mạng hoặc tài sản, được phép áp dụng hồi tố của các tài liệu này.

1.3.3 Khi cần thay đổi, mở rộng hoặc cải tạo hệ thống bảo vệ chống khói, chỉ áp dụng các yêu cầu của tiêu chuẩn này cho các công việc đang được thực hiện.

1.3.4 Cần thiết phải có sự kiểm tra xác minh nhằm đảm bảo rằng các hệ thống mới hoặc sửa đổi, cải tạo không ảnh hưởng xấu đến hiệu suất vận hành của các hệ thống bảo vệ chống khói hiện hữu.

1.4 Tương đương. Tiêu chuẩn này không nhằm ngăn chặn việc sử dụng các hệ thống, phương pháp hoặc thiết bị có chất lượng, mức độ, khả năng chống cháy, tính hiệu quả, độ bền và mức an toàn tương đương hoặc vượt trội hơn so với các quy định của tiêu chuẩn này.

1.4.1 Tài liệu kỹ thuật phải được nộp cho cơ quan có thẩm quyền để chứng minh tính tương đương.

1.4.2 Hệ thống, phương pháp hoặc thiết bị phải được phê duyệt cho mục đích dự định của cơ quan có thẩm quyền.

1.5 Đơn vị và công thức. (Dự phòng)

Chương 2 Các ấn phẩm tham khảo

2.1 Tổng quát. Các tài liệu hoặc các phần được liệt kê trong chương này là một phần tham chiếu và được coi là các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

2.2 Các ấn phẩm NFPA. Hiệp hội phòng cháy quốc gia, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02169-7471.

NFPA 70®, Quy chuẩn Điện Quốc gia®, ấn bản 2020.

NFPA 72, Quy chuẩn Tín hiệu và Báo cháy Quốc gia, ấn bản 2019.

NFPA 90A, Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí và thông gió, ấn bản 2021.

NFPA 101®, Quy chuẩn an toàn sinh mạng®, ấn bản 2019.

NFPA 110, Tiêu chuẩn cho hệ thống điện khẩn cấp và dự phòng, ấn bản 2019.

NFPA 221, Tiêu chuẩn cho tường ngăn cháy tăng cường, tường chống cháy và tường ngăn cháy, ấn bản 2021.

2.3 Các ấn phẩm khác.

2.3.1 Các ấn phẩm UL Tổ Chức Hợp Tác Giữa Các Phòng Thí Nghiệm, số 333 đường Pfingsten, Northbrook, IL 60062-2096.

UL 555, Tiêu chuẩn về Van chặn lửa, 2006, sửa đổi 2016.

UL 555S, Tiêu chuẩn dành cho van ngăn khói, 2014.

UL 864, Tiêu chuẩn dành cho các Thiết bị và Phụ kiện Điều khiển cho Hệ thống Báo cháy, 2018.

2.3.2 Các ấn phẩm khác.

Từ điển đại học của Merriam-Webster, ấn bản thứ 11, Merriam- Webster, Springfield, MA, 2003.

2.4 Tài liệu tham khảo cho các trích đoạn trong các Mục bắt buộc.

NFPA 1, Quy chuẩn phòng cháy chữa cháy, ấn bản 2021.

NFPA 3, Tiêu chuẩn vận hành chạy thử hệ thống bảo vệ chống cháy và an toàn sinh mạng, ấn bản 2021.

NFPA 101®, Quy chuẩn an toàn sinh mạng®, ấn bản 2021.

NFPA 318, Tiêu chuẩn bảo vệ các cơ sở chế tạo chất bán dẫn, ấn bản 2022.

Chương 3 Các định nghĩa

3.1 Tổng quan Các định nghĩa trong chương này chỉ được áp dụng cho các thuật ngữ sử dụng trong tiêu chuẩn này. Nếu các thuật ngữ không được định nghĩa trong chương này hoặc trong các chương khác, thì sẽ được giải thích bằng cách sử dụng các giải nghĩa đã được chấp nhận rộng rãi trong bối cảnh sử dụng cụ thể.

Từ điển Merriam-Webster’s Collegiate, tái bản lần thứ 11 là nguồn tra cứu các giải nghĩa được chấp nhận rộng rãi.

3.2 Các định nghĩa chính thức của NFPA.

3.2.1* Đã phê duyệt. Được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.

3.2.2* Cơ quan có thẩm quyền (AHJ). Một tổ chức, văn phòng hoặc cá nhân chịu trách nhiệm thực thi các yêu cầu của một quy chuẩn hoặc tiêu chuẩn hoặc có trách nhiệm phê duyệt thiết bị, vật liệu, công tác lắp đặt hoặc một quy trình.

3.2.3 Dán nhãn. Thiết bị hoặc vật liệu được dán nhãn, biểu tượng hoặc các dấu hiệu nhận dạng khác của một tổ chức được cơ quan có thẩm quyền thông qua và liên quan đến đánh giá sản phẩm, duy trì việc kiểm tra việc sản xuất thiết bị và vật liệu được gắn mác, và bằng cách dán mác nhà sản xuất hướng dẫn thực hiện tuân thủ theo các tiêu chuẩn phù hợp và thực hiện theo cách thức được quy định.

3.2.4* Đã niêm yết. Thiết bị, vật liệu hoặc dịch vụ, ứng dụng có trong danh sách được xuất bản bởi một tổ chức được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận và liên quan đến việc đánh giá sản phẩm hoặc dịch vụ, duy trì kiểm tra định kỳ việc sản xuất thiết bị hoặc vật liệu được liệt kê hoặc đánh giá định kỳ các dịch vụ, ứng dụng và có danh sách nêu rõ rằng thiết bị, vật liệu hoặc dịch vụ, ứng dụng đáp ứng các tiêu chuẩn được chỉ định thích hợp hoặc đã được thử nghiệm và tìm thấy phù hợp cho một mục đích cụ thể.

3.2.5 Phải Đưa ra một yêu cầu bắt buộc.

3.2.6 Nên. Đưa ra đề xuất hoặc gợi ý nhưng không bắt buộc.

3.2.7 Tiêu chuẩn. Các nội dung chính của tiêu chuẩn NFPA gồm các từ “phải/sẽ” nhằm thể hiện các yêu cầu bắt buộc, đồng thời thể hiện tham chiếu bắt buộc tới một tiêu chuẩn, quy chuẩn hoặc áp dụng luật khác.

Các quy định không bắt buộc không được coi là một phần của các yêu cầu của tiêu chuẩn và sẽ được đặt trong phụ lục, chú thích cuối trang, ghi chú thông tin, hoặc các phương tiện khác như trong Sách hướng dẫn về Văn phong của NFPA.

Khi được sử dụng theo nghĩa chung chung, chẳng hạn như trong cụm từ “quá trình phát triển tiêu chuẩn” hoặc “hoạt động phát triển tiêu chuẩn”, thuật ngữ “tiêu chuẩn” mang nghĩa bao gồm tất cả các Tiêu chuẩn NFPA, bao gồm Quy chuẩn, Tiêu chuẩn, Thực hành Khuyến nghị và Hướng dẫn.

3.3 Các định nghĩa chung.

3.3.1 Sảnh thông tầng (Atrium). Một không gian lớn tạo ra bởi một khoảng mở sàn hoặc hàng loạt các khoảng mở tầng kết nối từ hai tầng trở lên, có kết cấu che phía trên các khoảng mở đó và được sử dụng cho mục đích khác ngoài thang bộ kín; giếng thang máy; lỗ mở thang cuốn hoặc một trục tiện ích sử dụng cho đường ống nước, điều hòa hoặc cơ sở thông tin liên lạc.[101, 2021]

3.3.2* Luồng bám trần Một luồng khói dưới trần nhà, kéo dài xuyên tâm từ điểm mà chùm lửa va chạm trên trần nhà.

3.3.3* Chênh lệch áp suất thiết kế. Chênh lệch áp suất mong muốn giữa không gian được bảo vệ và không gian liền kề được đo tại ranh giới của không gian được bảo vệ trong một tập hợp các điều kiện cụ thể với hệ thống bảo vệ chống khói đang trong trạng thái hoạt động.

3.3.4* Rèm chắn luồng gió Một rào cản cố định hoặc tự động có thể triển khai nhô xuống từ trần tới rãnh, khống chế hoặc ngăn chặn sự di chuyển của khói.

3.3.5 Cháy.

3.3.5.1 Đám cháy có nhiên liệu hạn chế. Một đám cháy mà có nhiệt lượng phát sinh được kiểm soát bởi vật liệu cháy.

3.3.5.2 Đám cháy ổn định. Một đám cháy có nhiệt lượng phát sinh không đổi.

3.3.5.3 Đám cháy t-bình phương (t²). Một đám cháy có nhiệt lượng phát sinh phát triển tỷ lệ thuận với bình phương thời gian từ thời điểm phát sinh đám cháy.[Xem Phụ lục B để biết thêm thông tin về đám cháy kiểu t-bình phương (t²).]

3.3.5.4 Đám cháy không ổn định. Một đám cháy có nhiệt lượng phát sinh thay đổi theo thời gian.

3.3.5.5. Đám cháy bị hạn chế thông khí Một đám cháy trong đó mọi vật thể trong khoang cháy đều tham gia hoàn toàn vào đám cháy và nhiệt lượng phát sinh phụ thuộc vào luồng không khí qua các lỗ mở đi tới khoang cháy.

3.3.6* Trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy (FSCS). Một hệ thống cung cấp giám sát đồ họa và điểu khiển cưỡng bức bằng tay đối với các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói tại (các) vị trí được chỉ định trong tòa nhà để lực lượng chữa cháy sử dụng.

3.3.7 Thời gian phát triển (t_g). Khoảng thời gian từ thời điểm phát sinh đám cháy hiệu quả cho đến khi nhiệt lượng phát sinh của đám cháy là 1000 Btu/giây (1055 k W).

3.3.8 Nút khí. Tình trạng không khí từ bên dưới lớp khói bị nuốt qua lớp khói vào hệ thống hút xả khói do vận tốc hút xả cao.

3.3.9* Luồng khói. Một chùm khói bốc lên trên ngọn lửa.

3.3.9.1 Luồng khói đối xứng trục. Một Luồng khói bốc lên trên ngọn lửa, không tiếp xúc với tường hoặc các chướng ngại vật khác, và không bị luồng không khí làm gián đoạn hoặc làm chệch hướng.

3.3.9.2* Luồng khói tràn ban công. Một Luồng khói bắt nguồn từ một đám cháy trong khoang, lan ra ngưỡng cửa, lan dưới ban công và bay lên trên sau khi đi qua mép ban công.

3.3.9.3* Luồng khói từ cửa sổ. Một Luồng khói tràn ra từ một lỗ mở đến một căn phòng hoặc khoang khác có liên quan đến một đám cháy bị hạn chế thông khí.

3.3.10 Thang bộ được tăng áp. Một loại hệ thống bảo vệ ngăn chặn chống khói, trong đó buồng thang được tăng áp cơ khí, tương ứng với vùng Cháy, bằng cách sử dụng không khí ngoài trời để chống nhiễm khói cho thang trong khi có cháy.

3.3.11 Chuyên gia thiết kế đã đăng ký (RDP). Một cá nhân đã được đăng ký hoặc được cấp phép để hành nghề thiết kế được xác định dựa trên các yêu cầu luật định về đăng ký ngành nghề đối với dự án sẽ được xây dựng, hoặc ngành nghề khác có trình độ hoặc thông tin được cấp có thẩm quyền chấp nhận cho dự án được xây dựng.[3, 2021]

3.3.12 Khói. Các hạt và khí rắn và lỏng trong không khí phát triển khi một vật liệu trải qua quá trình nhiệt phân hoặc đốt cháy, cùng với lượng không khí bị cuốn hoặc trộn vào khối lượng hỗn hợp.[318, 2022]

3.3.12.1* Dấu hiệu đầu tiên của khói Ranh giới giữa vùng chuyển tiếp và không khí không nhiễm khói.

3.3.13* Bộ phận ngăn khói Dựa theo mục đích của tiêu chuẩn này, là một màng, tấm liên tục, dọc hoặc ngang, chẳng hạn như cụm tường, sàn hoặc trần, được thiết kế và xây dựng để hạn chế sự di chuyển của khói kết hợp với hệ thống bảo vệ chống khói.

3.3.14* Chống nhiễm khói. Một phương pháp bảo vệ chống khói sử dụng thiết bị cơ khí để tạo ra chênh lệch áp suất trên các bộ phận ngăn khói.

3.3.15 Chế độ bảo vệ chống khói. Cấu hình hoạt động được xác định trước của một hệ thống hoặc thiết bị cho mục đích bảo vệ chống khói.

3.3.16 Van khói. Một thiết bị trong một hệ thống phân phối không khí để kiểm soát sự di chuyển của khói.

3.3.17* Lớp khói. Độ dày tích lũy của khói bên dưới một lớp chắn nhiệt hoặc vật lý.

3.3.18* Bề mặt lớp khói. Ranh giới lý thuyết giữa một lớp khói và không khí không nhiễm khói.

3.3.19 Khống chế khói. Một phương pháp kiểm soát khói sử dụng các hệ thống tự nhiên hoặc cơ học để duy trì một môi trường thuận lợi trong các lối thoát nạn từ một không gian rộng lớn hoặc để kiểm soát và giảm sự di chuyển của khói giữa khu vực cháy và không gian liên thông.

3.3.20 Khu vực lánh nạn tránh khói. Một khu vực của tòa nhà được ngăn cách với các không gian khác bằng các bộ phận ngăn khói có giới hạn chịu lửa, trong đó đảm bảo duy trì môi trường sống sót được trong khoảng thời gian mà các khu vực đó có thể cần phải được sử dụng tại thời điểm khi có cháy.

3.3.21 Không gian.

3.3.21.1* Không gian liên thông. Một không gian trong một tòa nhà có một con đường mở đến một không gian rộng lớn sao cho khói từ đám cháy trong không gian liên thông hoặc trong một không gian rộng lớn có thể di chuyển từ nơi này sang nơi kia mà không bị hạn chế.

3.3.21.2 Không gian rộng lớn. Một không gian không bị chia tách thành không gian nhỏ hơn, thường có từ hai tầng trở lên, trong đó khói từ đám cháy trong khu vực này hoặc trong một không gian liên thông có thể di chuyển và tích tụ lại dễ dàng không bị hạn chế.

3.3.21.3 Không gian tách biệt. Không gian trong một tòa nhà được cách ly với không gian rộng lớn bằng các bộ phận ngăn khói.

3.3.22 Hiệu ứng ống khói. Luồng không khí thẳng đứng trong các tòa nhà gây ra bởi sự chênh lệch khối lượng riêng do nhiệt độ tạo ra giữa không gian trong hoặc ngoài nhà hoặc giữa hai không gian bên trong.

3.3.23 Hệ thống.

3.3.23.1 Hệ thống bù trừ. Một hệ thống điều chỉnh các điều kiện thay đổi bằng cách điều chỉnh luồng không khí cấp hoặc bằng cách giảm áp suất dư thừa.

3.3.23.2* Hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng. Các thành phần và hệ thống bảo vệ chống khói được lắp đặt cho mục đích duy nhất là cung cấp bảo vệ chống khói, và khi kích hoạt thì các hệ thống hoạt động đặc biệt nhằm thực hiện chức năng bảo vệ chống khói.

3.3.23.35 Hệ thống bảo vệ chống khói không chuyên dụng. Một hệ thống bảo vệ chống Khói chia sẻ các thành phần với một số (các) hệ thống khác, chẳng hạn như hệ thống sưởi, điều hòa, thông gió của tòa nhà, thay đổi chế độ hoạt động của nó để đạt được mục tiêu bảo vệ chống Khói.[1,2021]

3.3.23.4 Hệ thống tăng áp.

3.5.23.4.1 Hệ thống tăng áp tại nhiều điểm Một loại hệ thống bảo vệ chống khói có không khí tăng áp được cung cấp từ nhiều địa điểm.

3.3.23.4.2 Hệ thống tăng tại một điểm. Một loại hệ thống bảo vệ chống nhiễm khói có không khí tăng áp được cung cấp chỉ từ một vị trí.

3.3.23.5 Hệ thống bảo vệ chống khói. Một hệ thống được thiết kế bao gồm tất cả các phương pháp có thể được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp để điều chỉnh chuyển động của khói.

3.3.23.6* Hệ thống hút xả khói. Một hệ thống cơ học hoặc trọng lực nhằm di chuyển khói từ vùng khói ra bên ngoài tòa nhà, bao gồm hệ thống loại bỏ khói, thanh lọc và thông gió, cũng như chức năng của quạt hút được sử dụng để giảm áp suất trong vùng khói.

3.3.23.7 Hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng. Một hệ thống bảo vệ chống khói bao gồm sự kết hợp của các phương pháp chống nhiễm khói và khống chế khói để hút thải khói cho vùng khói và tăng áp cho tất cả các khu vực bảo vệ chống khói liền kề.

3.3.24* Môi trường sống sót được. Một môi trường trong đó khói và nhiệt được hạn chế hoặc khống chế theo cách khác để duy trì tác động lên con người ở mức không đe dọa đến tính mạng.

3.3.25 Vùng.

3.3.25.1 Vùng bảo vệ chống khói. Một không gian trong một tòa nhà được bao quanh bởi các bộ phận ngăn khói, bao gồm cả trên và dưới, là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

3.3.25.2 Vùng khói. Khu vực bảo vệ chống khói nơi xảy ra đám cháy.

3.3.25.3* Vùng chuyển tiếp. Lớp giữa bề mặt lớp khói và dấu hiệu đầu tiên của khói trong đó nhiệt độ lớp khói giảm xuống theo môi trường xung quanh.

Chương 4: Nguyên tắc cơ bản về thiết kế

4.1 Mục tiêu thiết kế.

4.1.1* Các phương pháp để thực hiện bảo vệ chống khói bao gồm một hoặc nhiều điều sau đây:

(1) Việc chống nhiễm khói đến vùng phát sinh đám cháy bằng cách thiết lập và duy trì chênh lệch áp suất qua ranh giới vùng khói

(2) Bảo vệ chống khói trong một không gian rộng lớn và mọi không gian không tách biệt, liên thông với không gian rộng lớn

4.1.2* Các mục tiêu cụ thể cần đạt được trong khoảng thời gian thiết kế bao gồm một hoặc nhiều mục tiêu sau:

(1) Chống nhiễm khói đối với vùng phát sinh đám cháy

(2) Duy trì một môi trường sống sót được trong thang thoát nạn trong thời gian cần thiết để cho phép con người thoát ra khỏi tòa nhà

(3) Duy trì một môi trường sống sót được trong tất cả các đường dẫn đến lối thoát hiểm và tuyến đường dẫn vào khu vực lánh nạn tránh khói trong khoảng thời gian cần thiết

(4) Duy trì bề mặt lớp khói đến cao độ xác định trước trong các không gian rộng lớn

4.2 Cơ sở thiết kế.

4.2.1* Hệ thống chống nhiễm khói. Một hệ thống bảo vệ chống khói trong một tòa nhà nhất định phải được thiết kế để ngăn khói xâm nhập một khu vực cụ thể hoặc giữ cho khói không xâm nhập vào khu vực khác.

4.2.1.1 Chênh lệch áp suất thiết kế phải dựa trên các căn cứ sau:

(1) Vùng khói có được trang bị sprinkler hay không

(2) Chiều cao của trần trong vùng khói

(3) Chênh lệch áp suất tối đa và tối thiểu

4.2.2 Hệ thống khống chế khói. Cơ sở thiết kế khống chế khói trong một không gian rộng lớn nhất định, và bất kỳ không gian không tách biệt nào, phải bao gồm việc xác định các thông số sau:

(1) Các đám cháy cơ sở thiết kế được sử dụng để tính toán lượng khói sản phẩm (tức là loại, vị trí và lượng nhiên liệu cho mỗi đám cháy cơ sở thiết kế, mức độ bao phủ và độ tin cậy dập lửa tự động, mức độ và loại thông gió)

(2) Chiều cao, diện tích mặt cắt ngang và diện tích mặt bằng của không gian khối lượng lớn cần bảo vệ

(3) Chiều cao, diện tích mặt cắt ngang và diện tích mặt bằng của không gian liên thông không tách rời với không gian rộng lớn

(4) Loại và vị trí của các công năng bên trong và liên thông với không gian rộng lớn

(5) Các bộ phận ngăn, nếu có, đóng vai trò ngăn cách không gian liên thông với không gian rộng lớn

(6) Các tuyến đường thoát nạn từ các không gian rộng lớn và không gian liên thông

(7) Từ mọi khu vực lánh nạn

4.2.5 Định mức nhiệt độ.

4.2.5.1 Định mức nhiệt độ cho thiết bị được sử dụng cho hệ thống bảo vệ chống khói phải dựa trên nhiệt độ dự kiến mà thiết bị gặp phải trong quá trình vận hành dự kiến của thiết bị.

4.2.3.2 Định mức nhiệt độ phải dựa trên những điều sau đây:

(1) Tương đương với đám cháy

(2) Ảnh hưởng của việc pha loãng khói và khí nóng bằng không khí bị cuốn vào

4.3 Phương pháp thiết kế.

4.3.1 Hệ thống chống nhiễm khói. Phương pháp thiết kế cho hệ thống chống nhiễm khói phải là tổ hợp hoặc một trong các phương pháp sau:

(1) Tăng áp thang bộ

(2) Bảo vệ chống khói theo vùng

(3) Tăng áp thang máy

(4) Tăng áp buồng đệm

(5) Tăng áp cho khu vực lánh nạn tránh khói

4.3.2* Hệ thống khống chế khói. Phương pháp thiết kế để khống chế khói trong không gian rộng lớn và không gian liên thông phải là tổ hợp hoặc một trong các phương pháp sau:

(1) Khói lấp đầy tự nhiên một thể tích không có người sử dụng hoặc bể chứa khói, đồng thời tính toán hoặc mô hình hóa hiện tượng lớp khói hạ xuống để xác định xem bề mặt lớp khói có đạt đến cao độ mà tại đó con người sẽ tiếp xúc với khói trước khi họ thoát ra khỏi khu vực hay không

(2)* Hút thải lượng khói bằng phương pháp cơ học để loại bỏ khói khỏi không gian nhằm duy trì bề mặt lớp khói ở cao độ xác định trước trong khu vực trong một khoảng thời gian thiết kế

(3) Hút thải lượng khói bằng phương pháp cơ học để loại bỏ khói khỏi không gian nhằm làm chậm tốc độ lớp khói hạ xuống trong một khoảng thời gian mà cho phép con người thoát ra khỏi khu vực một cách an toàn

(4) Lỗ thoát khói trọng lực nhằm duy trì bề mặt lớp khói ở cao độ xác định trước trong khu vực trong một khoảng thời gian thiết kế

(5) Lỗ thoát khói trọng lực nhằm làm chậm tốc độ lớp khói hạ xuống trong một khoảng thời gian mà cho phép con người thoát ra khỏi khu vực

(6)* Luồng không khí ngược chiều nhằm ngăn chặn sự di chuyển của khói giữa không gian rộng lớn và không gian liên thông

4.4 Tiêu chí thiết kế.

4.4.1* Dữ liệu thời tiết. Thiết kế phải kết hợp tác động của nhiệt độ ngoài trời và gió đến hiệu suất vận hành của hệ thống.

4.4.2 Chênh lệch áp suất. Các hệ thống chống nhiễm khói phải thiết lập được chênh lệch áp suất tối đa và tối thiểu cho phép trên ranh giới của các khu vực bảo vệ chống khói.

4.4.2.1 Chênh lệch áp suất giữa các không gian.

4.4.2.1.1* Trừ khi 4.4.2.1.2 quy định, phải áp dụng các chênh lệch áp suất trong Bảng 4.4.2.1.1 cho các thiết kế dựa trên việc duy trì chênh lệch áp suất tối thiểu giữa các không gian cụ thể.

Bảng 4.4.2.1.1 Chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu qua các bộ phận ngăn khói

Loại công trình	Chiều cao trần [ft (m)]	Chênh lệch áp suất thiết kế* [in.w.g.(Pa)]
AS	Bất kì	0.05 (12.5)
NS	9 (2.7)	0.10 (25)
NS	15 (46)	0.14 (35)
NS	21 (64)	0.18 (45)

AS: Được trang bị sprinkler NS: Không được trang bị sprinkler

Lưu ý:

(1) Bảng thể hiện chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu được phát triển cho nhiệt độ khí 1700^oF (927^oC) bên cạnh bộ phận ngăn khói.

(2) Đối với mục đích thiết kế, hệ thống bảo vệ chống khói phải duy trì các chênh lệch áp suất tối thiểu này trong các điều kiện thiết kế cụ thể về gió hoặc hiệu ứng ống khói.

* Đối với các hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, chênh lệch áp suất cần phải được đo giữa vùng khói và các không gian lân cận trong khi các khu vực bị ảnh hưởng đang ở chế độ bảo vệ chống khói.

4.4.2.1.2 Khi người thiết kế hệ thống đã xác định rằng cần thiết phải áp dụng chênh lệch áp suất tối thiểu cao hơn để đạt được các mục tiêu của hệ thống bảo vệ chống khói, phải áp dụng chênh lệch áp suất tối thiểu cao hơn.

4.4.2.1.3 Chênh lệch áp suất tối thiểu cho phép phải hạn chế rò rỉ khói trong quá trình thoát nạn khỏi tòa nhà đến mức độ có thể duy trì môi trường sống sót được ở các khu vực bên ngoài vùng khói.

4.4.2.1.4 Chênh lệch áp suất tối thiểu cho hệ thống bảo vệ chống khói phải được thiết lập ở mức đủ cao để không bị lực gió, hiệu ứng ống khói hoặc lực nổi của khói nóng vượt qua.

4.4.2.1.5* Các tính toán phải tính đến số lượng cửa thiết kế được mở đồng thời thông qua các thiết bị mở tự động được điều khiển mở như một phần của chiến lược bảo vệ chống khói.

4.4.2.2* Chênh lệch áp suất giữa các cửa. Chênh lệch áp suất giữa các cửa không được làm cho lực tối đa được phép bắt đầu mở cửa vượt quá giá trị quy định trong NFPA 101 hoặc các quy chuẩn và quy định của tiểu bang hoặc địa phương.

4.4.5 Vị trí đám cháy. Nguồn khói từ các đám cháy cơ sở thiết kế phải xem xét các vị trí đám cháy trong không gian rộng lớn và trong các không gian liên thông không tách biệt.

4.4.4 Chuyển động của khói và luồng không khí.

4.4.4.1* Khí bù. Cấp khí bù cho hệ thống khống chế khói phải bằng cách sử dụng quạt hoặc lỗ thông với ngoài trời.

4.4.4.1.1 Các điểm cung cấp khí bù phải được bố trí bên dưới bề mặt lớp khói.

4.4.4.1.2 Khí bù bằng phương pháp cơ khí phải nhỏ hơn khối lượng khối khí hút thải bằng phương pháp cơ khí.

4.4.4.1.3 Khí bù không được tác động khiến cho lực mở cửa vượt quá giới hạn cho phép.

4.4.4.1.4* Vận tốc dòng khí bù không được vượt quá 200 ft/phút (1,02 m/giây) tại vị trí dòng khí bù có thể tiếp xúc với Luồng khói trừ khi phân tích kỹ thuật chứng minh cho phép vận tốc khí bù cao hơn.

4.4.4.2 Không gian liên thông.

4.4.4.2.1 Bảo vệ chống khói lan sang các không gian liên thông với nhau.

4.4.4.2.1.1 Phải thực hiện bảo vệ chống khói lan sang các không gian liên thông với nhau bằng một trong các phương pháp sau:

(1) Duy trì bề mặt lớp khói ở mức cao hơn cao độ lỗ mở cao nhất của không gian liên thông

(2) Bố trí bộ phận ngăn khói để hạn chế khói lan vào không gian liên thông

(3) Cấp luồng không khí ngược chiều qua lỗ để ngăn khói lan vào không gian liên thông

4.4.4.2.1.2 Khi sử dụng bộ phận ngăn khói để hạn chế khói lan vào không gian liên thông, phải có tính toán kỹ thuật để xác minh xem có cần tạo độ chênh áp suất qua bộ phận ngăn khói để ngăn chặn khói lan hay không.

4.4.4.2.1.3 Khi sử dụng phương pháp luồng không khí để ngăn khói di chuyển từ không gian có thể tích lớn vào các không gian liên thông đối với các lỗ mở lớn, luồng khí phải gần như vuông góc với mặt phẳng của lỗ mở.

4.4.4.2.2* Bảo vệ chống khói từ Không gian liên thông.

4.4.4.2.2.1 Khi các không gian liên thông được thiết kế để khói tràn vào không gian rộng lớn, phải xử lý lượng khói tràn vào không gian rộng lớn này bằng hệ thống khống chế khói để duy trì chiều cao bề mặt lớp khói thiết kế.

4.4.4.2.2.2.Khi các hệ thống bảo vệ chống khói được thiết kế để sử dụng luồng không khí để ngăn khói lan vào không gian rộng lớn, phải đảm bảo lượng khí thải từ không gian liên thông để tối thiểu lưu lượng giữa không gian liên thông và không gian rộng lớn.(Xem 5.10.1.)

4.4.4.3* Vùng rò rỉ và lỗ mở. Các thiết kế về hiệu quả vận hành hệ thống bảo vệ chống khói phải kết hợp ảnh hưởng của các vùng rò rỉ và lỗ mở trong các bộ phận ngăn khói.

4.4.4.4 Xem xét tính toán đặc biệt liên quan đến thông gió tự nhiên. Thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói sử dụng kết hợp giữa phương pháp tự nhiên và thông gió cơ khí phải có phân tích kỹ thuật hỗ trợ hoặc mô hình vật lý (tỷ lệ) để xác minh các chức năng thiết kế như đã định.

4.4.5* Hệ thống chữa cháy bằng khí. Hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói không được ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành của hệ thống bảo vệ chống cháy sử dụng tác nhân khí.

**4.5* Vận hành hệ thống.**

4.5.1 Hạn chế.

4.5.1.1* Tính duy trì. Trong trường hợp thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói dựa trên khả năng con người tiếp xúc với khói, thì phải đánh giá các điều kiện về khả năng duy trì điều kiện sống sót được.

4.5.1.2* Phân tích thoát nạn. Trường hợp thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói dựa trên việc con người thoát ra khỏi một không gian trước khi bị tiếp xúc với khói hoặc trước khi đạt đến ngưỡng duy trì điều kiện sống sót được, phải xác định đủ thời gian cho chuyển động của con người bằng phương pháp phân tích thoát nạn theo thời gian.

4.5.1.3* Độ sâu lớp khói thiết kế tối thiểu. Độ sâu thiết kế tối thiểu của lớp khói đối với hệ thống khống chế khói phải là một trong các giá trị sau:

(1) Hai mươi phần trăm chiều cao từ sàn đến trần nhà

(2) Dựa trên phân tích kỹ thuật

4.5.2 Kích hoạt. Phải thực hiện kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói bằng phương pháp tự động được phê duyệt.

4.5.3 Khởi động hệ thống.

4.5.3.1 Hệ thống bảo vệ chống khói phải đạt được trạng thái hoạt động hoàn toàn trước khi các điều kiện trong không gian đạt đến điều kiện mức khói thiết kế.

4.5.3.2 Việc xác định thời gian cần thiết để hệ thống đi vào hoạt động phải xem xét các sự kiện sau (phù hợp với các mục tiêu thiết kế cụ thể):

(1) Thời gian phát hiện sự cố cháy

(2) Thời gian kích hoạt hệ thống HVAC, bao gồm tắt và khởi động thiết bị xử lý không khí, mở và đóng các van, cũng như mở và đóng các thiết bị thông gió tự nhiên

4.5.4 Thời lượng.

4.5.4.1 Khi thiết kế hệ thống kiểm soát chống khói dựa trên việc con người thoát ra khỏi một không gian trước khi bị tiếp xúc với khói hoặc trước khi đạt đến ngưỡng duy trì, phải đáp ứng những điều sau đây:

(1) Phải tiến hành phân tích đầu ra theo thời gian.

(2) Hệ thống phải duy trì hoạt động trong khoảng thời gian cần thiết.

4.5.4.2 Các hệ thống bảo vệ chống khói đã thiết kế các điều kiện sống sót thì không bắt buộc phải có khả năng ngăn chặn lớp khói hạ xuống trong các không gian đã đảm bảo các điều kiện sống sót được.

4.6 Hệ thống tăng áp thang bộ.

4.6.1* Tổng quan.

4.6.1.1 Khi cung cấp hệ thống tăng áp thang bộ, chênh lệch áp suất giữa vùng khói và thang bộ, với số lượng cửa mở bằng không hoặc theo thiết kế, phải như sau:

(1) Không nhỏ hơn chênh lệch áp suất tối thiểu quy định tại 4.4.2

(2) Không lớn hơn chênh lệch áp suất tối đa quy định tại 4.4.2.2

4.6.1.2 Áp suất thiết kế phải đạt được với tất cả các cửa đóng, ngoại trừ các cửa được mở đồng thời thông qua các thiết bị mở tự động được điều khiển mở như một phần của chiến lược bảo vệ chống khói.

4.6.2* Vị trí nguồn cấp không khí. Để hạn chế khói xâm nhập vào thang bộ qua cửa lấy gió, cửa lấy gió cung cấp phải tách biệt khỏi tất cả các ống thải của tòa nhà, cửa xả khỏi trục khói và ống thông khói và lỗ thông gió nhiệt mái, lỗ thông gió mở từ giếng thang máy và các lỗ mở khác của tòa nhà có thể đẩy khói ra khỏi tòa nhà trong đám cháy.

4.6.3 Quạt cấp khí.

4.6.3.1 Quạt trục. Được phép sử dụng quạt trục gắn tường trên mái nhà hoặc bên ngoài trong các hệ thống cấp gió tại một điểm, với điều kiện phải có tấm chắn gió cho quạt.

4.6.3.2 Các loại quạt khác. Được phép sử dụng quạt hướng trục lắp trên tuyến ống hoặc quạt ly tâm trong hệ thống cấp tại một điểm hoặc nhiều điểm

4.6.4* Hệ thống cấp gió tại một điểm hoặc nhiều điểm.

4.6.4.1 Hệ thống cấp gió tại một điểm.

4.6.4.1.1* Điểm cấp gió cho hệ thống cấp gió tại một điểm được phép đặt tại bất kỳ vị trí nào trong thang bộ.

4.6.4.1.2* Phải thực hiện phân tích thiết kế cho tất cả các hệ thống cấp tại một điểm tại phần dưới và cho tất cả các hệ thống cấp tại một điểm khác cho thang bộ có chiều cao vượt quá 100 ft (30,5 m).

4.6.4.2* Hệ thống cấp gió tại nhiều điểm. Đối với các thiết kế hệ thống có các điểm cấp gió cách nhau hơn ba tầng, phải thực hiện phân tích thiết kế để đảm bảo rằng hiện tượng tổn thất không khí tăng áp qua các cửa mở không gây hiện tượng áp suất thang bộ thấp dưới áp suất thiết kế tối thiểu.

**4.7* Hệ thống tăng áp thang máy.**

Tại điểm cấp gió tăng áp thang máy, phải tăng áp giếng thang máy để duy trì áp suất dương tối thiểu theo 4.4.2. Áp suất tối thiểu phải được duy trì với cabin thang máy ở tầng dừng phục vụ chữa cháy, với cửa thang máy và các lỗ thông gió trên giếng thang máy mở.

**4.8* Bảo vệ chống khói theo vùng.**

4.8.1 Vùng bảo vệ chống khói.

4.8.1.1. Khi sử dụng phương pháp bảo vệ chống khói theo vùng nhằm chống nhiễm khói, tòa nhà phải được chia thành các vùng bảo vệ chống khói, với mỗi vùng được ngăn cách với các vùng khác bằng các bộ phận ngăn khói.

4.8.1.1.1* Một vùng bảo vệ chống khói được phép bao gồm một hoặc nhiều tầng.

4.8.1.1.2 Một tầng được phép bao gồm một hoặc nhiều vùng bảo vệ chống khói.

4.8.1.2 Hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng phải được thiết kế sao cho khi bảo vệ chống khói phân vùng hoạt động, chênh lệch áp suất giữa các vùng không khói liền kề và vùng khói đáp ứng hoặc vượt quá chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu được quy định trong 4.4.2 và tại các vị trí có cửa, chênh lệch áp suất không được vượt quá các giá trị được quy định trong 4.4.2.2.

4.8.2 Hút thải vùng khói.

4.8.2.1 Hút thải cho vùng khói phải xả ra bên ngoài tòa nhà.

4.8.2.2 Hút thải vùng khói được phép sử dụng phương pháp thoát khói cơ học hoặc tự nhiên.

4.8.3* Khu vực lánh nạn tránh khói.

4.8.3.1 Vùng không khói của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng được phép sử dụng làm khu vực nhằm bảo vệ con người trong khoảng thời gian cần thiết để sơ tán hoặc cung cấp khu vực lánh nạn tránh khói.

4.8.3.2 Đối với các khu vực lánh nạn liền kề với thang bộ hoặc thang máy, phải có các quy định để ngăn ngừa tổn thất áp suất hoặc áp suất quá mức do sự tương tác giữa bảo vệ chống khói khu vực lánh nạn tránh khói và bảo vệ chống khói cho các giếng, trục.

**4.9* Tổ hợp các hệ thống.**

Hệ thống bảo vệ chống khói phải được thiết kế sao cho khi nhiều hệ thống bảo vệ chống khói hoạt động đồng thời, mỗi hệ thống phải đáp ứng các mục tiêu thiết kế riêng của nó.

4.10 Buồng đệm.

4.10.1* Không bắt buộc phải bố trí các buồng đệm, nhưng được phép coi một phần của hệ thống bảo vệ chống khói tòa nhà.

4.10.2* Trong trường hợp có bố trí các buồng đệm, được phép bố trí cả buồng đệm có áp suất hoặc không có áp suất.

4.11 Cửa ra vào Cửa nằm trong bộ phận ngăn khói phải tự đóng hoặc được bố trí để đóng tự động khi kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói.

Chương 5 Quy trình tính toán khống chế khói

**5.1* Giới thiệu.**

Phương pháp phân tích được sử dụng để thiết kế hệ thống khống chế khói phải là một trong những phương pháp được nêu từ 5.1.1 đến 5.1.3.

5.1.1* Phương trình đại số. Được phép sử dụng các phương trình đại số trong Chương 5 để cung cấp một phương tiện tính toán các yếu tố riêng lẻ có thể được sử dụng chung để thiết lập các yêu cầu thiết kế của hệ thống khống chế khói

5.1.2* Mô hình hóa tỷ lệ.

5.1.2.1 Trong mô hình tỷ lệ, mô hình phải tỷ lệ thuận với tất cả các kích thước so với công trình thực tế.

5.1.2.2 Quy mô của đám cháy và việc giải thích kết quả sẽ được điều chỉnh bởi các định luật tỷ lệ, như được quy định trong Mục 5.11.

5.1.3* Mô hình chữa cháy theo khoang. (Mô hình cháy theo khoang phải là mô hình cháy theo vùng hoặc mô hình động lực học chất lỏng điện toán (CFD) (để biết thông tin về mô hình cháy khu vực và mô hình CFD, xem Phụ lục C.)

5.2 Đám cháy thiết kế.

5.2.1* Tổng quan. Mục này trình bày các phương trình sẽ được sử dụng để tính toán nhiệt lượng phát sinh cho các đám cháy thiết kế.(để biết thông tin về lượng sinh nhiệt của các đám cháy, xem Phụ lục C.)

5.2.2 Các loại đám cháy thiết kế. Đám cháy thiết kế phải là một trong các trường hợp sau đây:

(1) Đám cháy ổn định với nhiệt lượng phát sinh không đổi

(2) Đám cháy không ổn định với nhiệt lượng phát sinh thay đổi theo thời gian

5.2.3 Đám cháy thiết kế ổn định.

5.2.3.1 nhiệt lượng phát sinh của các đám cháy thiết kế ổn định phải dựa trên dữ liệu thử nghiệm có sẵn hoặc đã phát triển.

5.2.3.2 Trường hợp sử dụng khối lượng nhiên liệu khả dụng để hạn chế thời gian đám cháy thiết kế ổn định, thời gian đám cháy được tính bằng phương trình 5.2.3.2 như sau:

Trong đó:

Δt = thời lượng đám cháy (giây)

m = tổng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ (lb hoặc kg)

H_c= nhiệt do đốt cháy nhiên liệu (Btu/lb hoặc kJ/kg)

Q = nhiệt lượng phát sinh (kW hoặc Btu/giây)

5.2.4 Đám cháy thiết kế không ổn định. Các đám cháy thiết kế không ổn định bao gồm một giai đoạn phát triển và một pha ổn định hoặc pha tắt dần, như được mô tả trong Hình 5.2.4 (a) và Hình 5.2.4 (b), trong đó các pha ổn định hoặc tắt dần được chứng minh dựa trên dữ liệu thử nghiệm, cấu hình nhiên liệu hoặc hệ thống bảo vệ được đề xuất.

5.2.4.1 Giai đoạn phát triển. Giai đoạn phát triển của đám cháy được mô tả bằng một trong các cách sau:

(1) Dữ liệu kiểm tra đám cháy

(2) Mô hình phát triển t-bình phương của đám cháy.

(3) Các mô hình phát triển đám cháy khác được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận

Biểu đồ nhiệt lượng phát sinh (NFPA 92)

HÌNH 5.2.4 (b) Đám cháy thiết kế không ổn định với pha tắt dần.

5.2.4.2 Mô hình phát triển đám cháy t-bình phương.

5.2.4.2.1 Khi sử dụng, nhiệt lượng phát sinh của đám cháy thiết kế theo phương pháp t-bình phương được tính theo Phương trình 5.2.4.2.1a hoặc 5.2.4.2.1b như sau:

Trong đó:

Δt = thời lượng đám cháy (giây)

m = tổng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ (lb hoặc kg)

H_c= nhiệt do đốt cháy nhiên liệu (Btu/lb hoặc kJ/kg)

t_g= Thời gian phát triển (giây)

5.2.4.3 Giai đoạn ổn định. Sự phát triển của đám cháy thiết kế không ổn định được phép đạt nhiệt lượng phát sinh ổn định dựa trên một trong những điều sau đây:

(1) Dữ liệu kiểm tra đám cháy

(2) Phân tích kỹ thuật về sự phát triển của đám cháy và phản ứng của sprinkler

5.2.4.4* Giai đoạn tắt dần. Nhiệt lượng phát sinh của đám cháy thiết kế được phép tắt dần theo một trong các điều sau đây:

(1) Dữ liệu kiểm tra đám cháy

(2) Phân tích tác động của sprinkler bảo vệ đối với nhiên liệu ở độ cao trần hiện hữu

5.2.5* Khoảng cách phân tán.

5.2.5.1 Đám cháy thiết kế phải được xác định bằng cách xem xét loại nhiên liệu, cấu hình và khoảng cách nhiên liệu.

5.2.5.2 Việc lựa chọn đám cháy thiết kế phải bắt đầu bằng việc xác định gói nhiên liệu cơ sở, là gói nhiên liệu có kích thước tối đa có thể xảy ra có khả năng liên quan đến cháy.

5.2.5.3 Phải tăng đám cháy thiết kế lên nếu các chất cháy khác nằm trong khoảng cách phân tán, R, như được xác định từ Phương trình 5.2.5.3 như sau:

Trong đó:

Q_r = phần bức xạ từ lượng sinh nhiệt của đám cháy (Btu/giây hoặc kW)

ξ = phân số bức xạ (không thứ nguyên)

Q = nhiệt lượng phát sinh của đám cháy (Btu/giây hoặc kW)

5.2.5.5 Giá trị 0,3 phải được sử dụng cho phần bức xạ trừ khi chứng minh được giá trị khác phù hợp với dữ liệu thử.

5.2.5.6 Nếu gói nhiên liệu cơ sở không phải là hình tròn, bán kính tương đương được tính bằng cách đánh đồng diện tích sàn được bao phủ bởi gói nhiên liệu với diện tích sàn tương ứng một vòng tròn có bán kính tương đương.

5.2.5.7 Phải sử dụng giá trị 0,9 Btu/ft² – giây (10 kW/m²) cho thông lượng nhiệt bức xạ tới cần thiết để phái sinh đám cháy trừ khi chứng minh được một giá trị khác theo dữ liệu thử nghiệm đã được phê duyệt.

5.3 Khối lượng tiêu thụ.

5.3.1 Đối với đám cháy ổn định, tổng khối lượng tiêu thụ cần thiết để duy trì nhiệt lượng phát sinh ổn định phải được xác định theo Phương trình 5.3.1 như sau:

Trong đó:

m = tổng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ (lb hoặc kg)

Δt = thời lượng đám cháy (giây)

H_c= nhiệt do đốt cháy nhiên liệu (Btu/lb hoặc kJ/kg)

t_g= Thời gian phát triển (giây)

5.4 Tính toán lớp khói.

5.4.1* Tổng quan. Vị trí dấu hiệu đầu tiên của khói tại bất kỳ thời điểm nào hoặc chiều cao bề mặt lớp khói phải được xác định từ các tương quan nêu trong 5.4.2 và Mục 5.5.

5.4.2 Chiều cao dấu hiệu đầu tiên của khói khi không có hoạt động hút thải khói.

5.4.2.1* Đám cháy ổn định. Khi xảy ra tất cả các điều kiện sau đây, chiều cao dấu hiệu đầu tiên của khói trên bề mặt đám cháy, z, phải được tính bằng phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b:

(1) Diện tích mặt cắt ngang đồng nhất theo chiều cao

(2) Tỷ lệ A/H² trong khoảng từ 0,9 đến 14

(3) z/H>0,2

(4) Đám cháy ổn định

(5) Không có hoạt động hút thải khói

Trong đó:

z = khoảng cách trên gốc ngọn lửa đến dấu hiệu đầu tiên của khói (m)

H = chiều cao trần so với bề mặt ngọn lửa (m)

t = thời gian (giây)

Q = nhiệt lượng phát sinh của đám cháy ổn định (kW)

A = diện tích mặt cắt ngang của không gian chứa đầy khói (m²)

5.4.2.2* Đám cháy không ổn định. Trong trường hợp xảy ra tất cả các điều kiện sau đây, phải tính toán hiện tượng hạ xuống của dấu hiệu đầu tiên của khói cho đám cháy t-bình phương bằng phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b:

(1) Diện tích mặt cắt ngang đồng nhất theo chiều cao

(2) Tỷ lệ A/H² trong khoảng từ 0,9 đến 23

(3) z/H>0,2

(4) Đám cháy không ổn định

(5) Không có hoạt động hút thải khói

5.5 Khối lượng sản sinh khói.

5.5.1 Luồng khói đối xứng trục.

5.5.1.1* Trường hợp Luồng khói đối xứng trục, khối lượng sản sinh khói được tính bằng phương trình 5.5.1.1a, 5.5.1.1b hoặc 5.5.1.1c hoặc Phương trình 5.5.1.1d, 5.5.1.1e, hoặc 5.5.1.1f như sau:

Trong đó:

z_l = cao độ giới hạn (ft)

Q_c = phần đối lưu của nhiệt phát sinh (kW)

z = khoảng cách trên gốc ngọn lửa đến bề mặt lớp khói (m)

m = khối lượng dòng khói ở độ cao z (kg/giây)

5.5.1.2 Không được sử dụng phương trình 5.5.1.1b, 5.5.1.1c, 5.5.1.1e và 5.5.1.1f khi nhiệt độ tăng quá so với môi trường xung quanh (T_p – T₀) nhỏ hơn 4⁰F (2.2⁰C).(Xem 5.5.5.)

5.5.1.3 Phần đối lưu của nhiệt phát sinh từ đám cháy được xác định từ Phương trình 5.5.1.3 như sau:

Trong đó:

Q = phần đối lưu từ lượng sinh nhiệt của đám cháy (Btu/giây hoặc kW)

X = phân số đối lưu (không thứ nguyên)

Q = nhiệt lượng phát sinh của đám cháy (Btu/giây hoặc kW)

5.5.1.4 Giá trị 0,7 phải được sử dụng cho phần đối lưu trừ khi chứng minh được giá trị khác phù hợp với dữ liệu thử.

5.5.2* Luồng khói tràn qua ban công.

5.5.2.1* Trường hợp Luồng khói là Luồng khói tràn qua ban công và chiều cao, z_b, của lớp khói là <50 ft (15 m), phải tính toán khối lượng sinh khói theo phương trình 5.2.1a hoặc 5.5.3.1b như sau:

m = khối lượng dòng khói (kg/giây)

Q = nhiệt lượng phát sinh của đám cháy (kW)

W = chiều rộng của Luồng khói khi khói tràn dưới ban công (m)

z_b = chiều cao trên mặt dưới của ban công đến bề mặt lớp khói (m)

H = chiều cao của ban công so với gốc ngọn lửa (m)

5.5.2.2 Không được sử dụng phương trình 5.5.3.1a và 5.5.2.1b khi nhiệt độ tăng quá so với môi trường xung quanh (T_p – T₀) nhỏ hơn 4⁰F (2.2⁰C).(Xem 5.5.5.)

5.5.2.3 Chiều rộng của Luồng khói, W, được phép xác định bằng cách xem xét sự hiện diện của bất kỳ bộ phận ngăn vật lý nào như rèm cửa nhô ra bên dưới ban công để hạn chế sự di chuyển khói ngang dưới ban công.

5.5.2.4* Khi sử dụng rèm chắn luồng gió, chúng phải vuông góc với lỗ mở, nhằm mục đích dẫn khói, và mở rộng dưới trần ban công một khoảng cách ít nhất bằng 10 phần trăm chiều cao từ sàn đến trần của ban công.

5.5.2.5 Khi sử dụng rèm chắn luồng gió, chúng phải giữ nguyên vị trí và phải hạn chế khói khi tiếp xúc với nhiệt độ tối đa được quy định trong khoảng thời gian thiết kế, giả sử đám cháy thiết kế gần với rèm chắn luồng gió.

5.5.2.6 Ngoài các yêu cầu trong 5.5.2.5, rèm chắn luồng gió có thể kích hoạt phải được kích hoạt tự động và sẽ giữ nguyên vị trí cho đến khi đặt lại theo cách thủ công.

5.5.2.7* Trong trường hợp không có bất kỳ bộ phận ngăn nào, chiều rộng tương đương sẽ được tính bằng Phương trình 5.5.2.7 như sau:

Trong đó:

W = chiều rộng của Luồng khói (ft hoặc m)

w = chiều rộng của lỗ Mở từ khu vực phát sinh đám cháy (ft hoặc m)

b = khoảng cách từ lỗ mở đến mép ban công (ft hoặc m)

5.5.2.8* Trường hợp Luồng khói là Luồng khói tràn qua ban công và chiều cao, z_b, của lớp khói là 250 ft (15 m) và chiều rộng của Luồng khói được xác định bằng Phương trình 5.5.3.7 là <32.8 ft (10 m), phải tính toán khối lượng sinh khói theo phương trình 5.5.2.8a hoặc 5.5.2.8b .

Trong đó:

m^._b = khối lượng dòng đi vào lớp khói ở độ cao z_b, (lb/giây)

Q^._c = nhiệt lượng tỏa đối lưu (Btu/giây)

W = chiều dài của khói tràn (ft)

z_b = chiều cao của Luồng khói phía trên mép ban công (ft)

H = chiều cao của ban công so với gốc ngọn lửa (ft)

Trong đó:

m^._b = khối lượng dòng đi vào lớp khói ở độ cao z_b, (kg/s)

Q^._c = nhiệt lượng tỏa đối lưu (kW)

W = chiều dài của khói tràn (m)

z_b = chiều cao của Luồng khói phía trên mép ban công (m)

H = chiều cao của ban công so với gốc ngọn lửa (m)

5.5.2.9* Trường hợp Luồng khói là Luồng khói tràn qua ban công và chiều cao, z_b, của lớp khói là ≥50 ft (15 m) và chiều rộng của Luồng khói được xác định bằng Phương trình 5.5.2.7 là ≥ 32,8 ft (10 m) và ≤ 45,9 ft (14 m), phải tính toán khối lượng sinh khói theo phương trình 5.5.2.9a hoặc 5.5.2.9b.

Trong đó:

m^._b = khối lượng dòng đi vào lớp khói ở độ cao z_b, (lb/giây)

Q^._c = nhiệt lượng tỏa đối lưu (Btu/giây)

W = chiều dài của khói tràn (ft)

z_b = chiều cao của Luồng khói phía trên mép ban công (ft)

H = chiều cao của ban công so với gốc ngọn lửa (ft)

Trong đó:

m^._b = khối lượng dòng đi vào lớp khói ở độ cao z_b, (kg/s)

Q^._c = nhiệt lượng tỏa đối lưu (kW)

W = chiều dài của khói tràn (m)

z_b = chiều cao của Luồng khói phía trên mép ban công (m)

H = chiều cao của ban công so với gốc ngọn lửa (m)

5.5.2.10* Đối với chiều cao bề mặt lớp khói cao (z_b > 50 ft [15 m]), cả kịch bản không tràn qua ban công và kịch bản cháy tại sảnh thông tầng (Luồng khói đối xứng trục sử dụng Phương trình 5.5.1.1b hoặc 5.5.1.1e) với kích thước đám cháy thiết kế phù hợp phải được đánh giá và sử dụng khối lượng dòng khói cao hơn để thiết kế hệ thống khống chế khói cho sảnh thông tầng.

5.5.3* Luồng khói từ cửa sổ.

5.5.3.1* Trường hợp Luồng khói là Luồng khói từ cửa sổ, tổng nhiệt lượng phát sinh của đám cháy giới hạn thông gió được tính bằng Phương trình 5.5.3.1a hoặc 5.5.3.1b như sau:

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh (Btu/giây)

A_w = diện tích lỗ mở thông gió (ft²)

H_w = chiều cao của lỗ thông gió (ft)

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh (kW)

A_w = diện tích lỗ mở thông gió (m²)

H_w = chiều cao của lỗ thông gió (m)

5.5.3.2* Trường hợp Luồng khói là Luồng khói từ cửa sổ, khối lượng cuốn vào của Luồng khói từ cửa sổ được xác định bằng phương trình 5.5.3.2a hoặc 5.5.3.2b như sau:

5.5.3.3 Không được sử dụng phương trình 5.5.1.1b, 5.5.1.1c, 5.5.2.1, và 5.5.3.2 khi nhiệt độ tăng quá so với môi trường xung quanh (T_p – T₀) nhỏ hơn 4⁰F (2.2⁰C).(Xem 5.5.5.)

5.5.4* Đường kính Luồng khói đối xứng trục.

5.5.4.1 Tính toán. Đường kính của một Luồng khói đối xứng trục phải được tính bằng phương trình 5.5.4.1. Hằng số đường kính có thể nằm trong khoảng từ 0,25 đến 0,5 và sử dụng các giá trị sau:

K_d = 0,5 đối với Luồng khói tiếp xúc với tường và K_d = 0,25 đối với Luồng khói phát hiện bằng đầu báo tia chiếu

Trong đó:

T_s = nhiệt độ lớp khói (°F hoặc °C)

T₀ = nhiệt độ môi trường xung quanh (°F hoặc °C)

K_s = phần sinh nhiệt đối lưu trong lớp khói

Q = phần đối lưu của sự sinh nhiệt (Btu/giây hoặc kW)

m = khối lượng dòng của Luồng khói ở độ cao z (lb/giây hoặc kg/giây)

C_p = nhiệt dung riêng của khối khí Luồng khói (0,24 Btu/lb-°F hoặc 1,0 kJ/kg-°C)

5.5.5.1 Để tính lưu lượng thể tích của để hút thải khói, phải sử dụng giá trị 1,0 cho phần sinh nhiệt đối lưu có trong lớp khói, K_s,trừ khi chứng minh được một giá trị khác theo dữ liệu thử nghiệm.

5.5.5.2 Để tính lưu lượng hút thải khói tối đa, V_max, mà không xảy ra nút khí, phải sử dụng giá trị 0,5 cho phần sinh nhiệt đối lưu có trong lớp khói, K_s,trừ khi chứng minh được một giá trị khác theo dữ liệu thử nghiệm

được phê duyệt.

**5.6* Số lượng cửa hút xả.**

5.6.1 Số lượng cửa hút tối thiểu phải được xác định sao cho không vượt quá lưu lượng hút thải tối đa mà không xét tới nút khí.

5.6.2 Cho phép bố trí nhiều hơn số lượng cửa hút tối thiểu cần thiết.

5.6.3* Lưu lượng thể tích tối đa mà mMột cửa hút duy nhất có thể hút mà không xảy ra nút khí phải được tính bằng Phương trình 5.6.3a hoặc 5.6.3b.

Trong đó:

V_max= lưu lượng thể tích tối đa mà không xảy ra nút khí ở T_s (m³/s)

Ƴ = hệ số vị trí hút thải (không thứ nguyên)

d = độ sâu của lớp khói dưới điểm thấp nhất của cửa hút (m)

T_s = nhiệt độ tuyệt đối của lớp khói (K)

T₀ = nhiệt độ môi trường tuyệt đối (K)

5.6.4* Đối với tâm các cửa hút khí thải không gần quá hai lần đường kính từ bức tường gần nhất, thì sử dụng giá trị 1,0 cho ϒ.

5.6.5* Đối với tâm các cửa hút khí thải gần quá hai lần đường kính từ bức tường gần nhất, thì sử dụng giá trị 0,5 cho ϒ.

5.6.6* Đối với cửa hút khí thải gắn tường, sử dụng giá trị 0,5 cho ϒ.

5.6.7* Tỷ lệ d/D_i, phải lớn hơn 2, trong đó D_i là đường kính của cửa hút.

**5.9* Biến thiên dạng hình học mặt cắt ngang và dạng hình học phức tạp.**

Khi không gian rộng lớn có diện tích mặt cắt ngang không đồng đều, phân tích thiết kế phải tính đến sự thay đổi của diện tích mặt cắt ngang theo chiều cao

5.10 Luồng không khí ngược chiều.

5.10.1 Khi sử dụng luồng không khí ngược chiều để ngăn khói bắt nguồn từ không gian liên thông lan truyền vào không gian rộng lớn, như minh họa trong Hình 5.10.1, phải hút xả đủ lượng khói cho không gian liên thông để làm cho vận tốc không khí trung bình trong lỗ mở từ không gian rộng lớn vượt quá vận tốc không khí trung bình giới hạn, v_e, được tính bằng Phương trình 5.10.1a hoặc 5.10.1b như sau:

Trong đó:

v_e = giới hạn vận tốc không khí trung bình (ft/phút)

Q = nhiệt lượng phát sinh của đám cháy (Btu/giây)

z = khoảng cách từ gốc ngọn lửa đến đáy lỗ mở (ft)

HÌNH 5.10.1 Sử dụng luồng không khí để ngăn chặn sự lan truyền khói từ không gian liên thông đến không gian rộng lớn.

5.10.2.2. Không sử dụng phương trình 5.10.2a và 5.10.2b khi z nhỏ hơn 10 ft (3m).

5.10.3 Khi sử dụng luồng không khí ngược chiều để ngăn khói từ không gian rộng lớn lan truyền vào không gian liên thông phía trên bề mặt lớp khói, như minh họa trong Hình 5.10.3, phải cấp không khí từ không gian liên thông ở vận tốc trung bình giới hạn, v_e, được tính theo Phương trình 5.10.5a hoặc 5.10.3b như sau:

5.10.3.1 Trong trường hợp vận tốc không khí trung bình giới hạn, v_e, được tính theo Phương trình 5.10.3a hoặc 5.10.3b vượt quá 200 ft/phút (1,02 m/s), không được sử dụng phương pháp luồng không khí ngược chiều phục vụ cho mục đích của tiểu mục này.

5.10.3.2 Thiết kế khói thải cho không gian rộng lớn phải bao gồm cả khối lượng khí cung cấp từ không gian liên thông.

**5.11* Luật tỷ lệ.**

5.11.1 Mô hình tỷ lệ phải dựa trên các mối quan hệ trong Bảng 5.11.1.

5.11.2 Mô hình phải được làm đủ lớn sao cho chiều cao của một tầng trong mô hình tỷ lệ hoặc chiều cao thiết kế của bề mặt khói không nhỏ hơn 1 ft (0,3 m).

Chương 6 Điều khiển và thiết bị tòa nhà

6.1 Tổng quan.

Thiết bị và điều khiển được sử dụng cho mục đích bảo vệ chống khói phải tuân theo chương này.

**6.2* Thiết bị sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC).**

6.2.1 Thiết bị HVAC chung được sử dụng cho mục đích bảo vệ chống khói được phép đặt trong không gian điều hòa, trong không gian liền kề hoặc trong các phòng thiết bị cơ khí từ xa.

6.2.2 Không khí ngoài nhà. Khi sử dụng hệ thống HVAC cho mục đích bảo vệ chống khói thì phải lấy được không khí bên ngoài để phục vụ tăng áp.

6.2.3 Trường hợp kết nối hệ thống cấp và hồi gió với nhau phục vụ một phần quá trình vận hành hệ thống HVAC thông thường, phải trang bị các vạn khói để tách nguồn cấp và hút trong quá trình vận hành bảo vệ chống khói.

6.2.4 Hệ thống khí bù. Đối với hệ thống bảo vệ chống khói với quạt cấp khí bù, hoạt động của quạt cấp phải được sắp xếp theo trình tự sau khi kích hoạt quạt hút.

6.3 Van khói

6.3.1 Các van khói mà được sử dụng để bảo vệ các lỗ mở trong bộ phận ngăn khói hoặc được sử dụng làm van liên quan đến an toàn trong các hệ thống khống chế khói được thiết kế, thì phải được niêm yết và dán nhãn theo UL 555S, Tiêu chuẩn cho Van khói.

6.3.2 Van khói và lửa kết hợp phải được niêm yết và dán nhãn theo UL 555, Tiêu chuẩn cho van chặn lửa và UL 555S, Tiêu chuẩn cho van khói.

**6.4* Hệ thống bảo vệ chống khói**

6.4.1 Hệ thống điều khiển phải được niêm yết theo UL864, Tiêu chuẩn cho các đơn vị điều khiển và phụ kiện cho hệ thống báo cháy, loại UUKL, phục vụ cho mục đích dự định của chúng.

6.4.2 Phối hợp. Một hệ thống điều khiển duy nhất phải phối hợp các chức năng của hệ thống báo cháy cung cấp, trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy (FSCS) và bất kỳ hệ thống liên quan nào khác với hoạt động của hệ thống HVAC tòa nhà và các thiết bị bảo vệ chống khói chuyên dụng.

6.4.3* Điều khiển hệ thống HVAC. Điều khiển vận hành của hệ thống HVAC phải được thiết kế hoặc sửa đổi để cung cấp chế độ khống chế khói với mức ưu tiên cao nhất so với tất cả các chế độ điều khiển khác.

6.4.4 Kích hoạt và hủy kích hoạt.

6.4.4.1 Kích hoạt tự động.

6.4.4.1.1* Hệ thống bảo vệ chống khói phải được tự động kích hoạt để đáp ứng với các tín hiệu nhận được từ một thiết bị báo cháy cụ thể hoặc tổ hợp của các thiết bị báo cháy.

6.4.4.1.2* Trong trường hợp nhận được tín hiệu từ nhiều vùng khói, hệ thống sẽ tiếp tục Hoạt động tự động ở chế độ được xác định bởi tín hiệu đầu tiên nhận được trừ khi được quy định tại 6.4.4.1.3.

6.4.4.1.3* Đối với các hệ thống được thiết kế để vận hành nhiều vùng chỉ sử dụng các thiết bị dò nhiệt kích hoạt, được phép mở rộng chiến lược điều khiển để phù hợp với các khu vực bổ sung, đến giới hạn của thiết kế hệ thống cơ khí.

6.4.4.1.4* Định cỡ. Phải xác định toàn bộ các thiết bị được vận hành cho mỗi cấu hình khống chế khói được kích hoạt tự động, thể hiện trong các tài liệu dự án.

6.4.4.1.5* Phân tầng khói. Đối với không gian rộng nơi có thể xảy ra sự phân tầng khói, phải sử dụng một trong các sơ đồ phát hiện sau:

(1)* Một chùm tia hướng lên để phát hiện lớp khói

(2)* Phát hiện lớp khói ở các cao độ khác nhau

(3)* Dầm ngang để phát hiện Luồng khói

6.4.4.2 Kích hoạt bằng tay.

6.4.4.2.1* Khi được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt, cho phép một cá nhân được ủy quyền kích hoạt bằng tay.

6.4.4.2.2* Không được sử dụng các nút báo cháy bằng tay không địa chỉ để kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói yêu cầu thông tin về vị trí đám cháy.

6.4.4.2.3* Hệ thống tăng áp thang bộ hoặc các hệ thống khống chế khói khác trong đó phản ứng của hệ thống giống hệt nhau cho tất cả các báo động khu vực thì được phép kích hoạt bằng nút báo cháy bằng tay không địa chỉ.

6.4.4.2.4 Nút báo cháy bằng tay không địa chỉ được phép dẫn động đóng cửa trong tường chắn khói.

6.4.4.2.5* Được phép kích hoạt và hủy kích hoạt thủ công tại bảng điều khiển cục bộ, tại trung tâm điều khiển chính của tòa nhà hoặc tại trạm chỉ huy chữa cháy.

6.4.4.2.6 Các công tắc thủ công vận hành bằng phím phải được đánh dấu rõ ràng để xác định chức năng của chúng cho phép kích hoạt thủ công hệ thống khống chế khói.

6.4.5 Kích hoạt FSCS.

6.4.5.1 Hệ thống bảo vệ chống khói phải có khả năng được kích hoạt từ FSCS bằng các công tắc được đánh dấu rõ ràng để xác định vị trí và chức năng.

6.4.5.2 Trình tự điểu khiển ưu tiên. Hệ thống bảo vệ chống khói phải tuân theo trình tự các điều khiển ưu tiên nêu trong 6.4.5.2.1, 6.4.5.2.2 và 6.4.5.2.2.2.

6.4.5.2.1 Kích hoạt tự động.

6.4.5.2.1.1 Việc tự động kích hoạt các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói phải được ưu tiên cao nhất so với tất cả các nguồn điều khiển tự động khác trong tòa nhà.

6.4.5.2.1.2* Trừ khi 6.4.5.2.1.3 quy định, khi thiết bị bảo vệ chống khói cũng được sử dụng cho hoạt động bình thường của tòa nhà, thì việc điều khiển thiết bị này phải được ưu tiên hoặc cưỡng bức theo yêu cầu để bảo vệ chống khói.

6.4.5.2.1.3 Các điều khiển sau đây thì không được tự động cưỡng bức:

(1) Giới hạn cao của Áp suất tĩnh

(2) Đầu báo khói cho ống gió trên hệ thống cấp khí

6.4.5.2.2 Kích hoạt và hủy kích hoạt bằng tay.

6.4.5.2.2.1 Việc kích hoạt hoặc hủy kích hoạt bằng tay các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói phải có ưu tiên cao hơn so với việc kích hoạt tự động các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói và tất cả các nguồn điều khiển tự động khác trong tòa nhà, cũng như so với các lệnh kích hoạt hoặc hủy kích hoạt điều khiển khói bằng tay trước đó.

6.4.5.2.2.2 Nếu thiết bị bảo vệ chống khói sẽ kích hoạt tự động, đáp ứng với báo động từ đầu báo cháy tự động của hệ thống báo cháy, hoặc nếu thiết bị đó phải được điều khiển tự động theo lịch trình của công năng tòa nhà, chiến lược quản lý năng lượng hoặc các mục đích không khẩn cấp khác, thì việc điều khiển tự động đó phải được ưu tiên hoặc cưỡng bức bằng cách kích hoạt bằng tay hoặc hủy kích hoạt thiết bị khống chế khói.

6.4.5.2.2.3 Các biện pháp điều khiển bằng tay được trang bị đặc biệt để kích hoạt hoặc hủy kích hoạt thủ công phục vụ mục đích bảo vệ chống khói thì phải được đánh dấu rõ ràng để cho biết vị trí và chức năng phục vụ.

6.4.5.2.2.4 Hoạt động của các biện pháp điều khiển thủ công mà được dùng cho cả chức năng bảo vệ chống khói và cho các mục đích kiểm soát tòa nhà khác, như trong trung tâm điều khiển chính của tòa nhà, thì phải bao gồm đầy đủ chức năng bảo vệ chống khói trong tài liệu vận hành của trung tâm điều khiển.

6.4.5.2.3 Kích hoạt FSCS. FSCS phải có quyền kiểm soát ưu tiên cao nhất đối với tất cả các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói.

6.4.5.3 Thời gian phản ứng.

6.4.5.3.1 Chế độ bảo vệ chống khói phải được bắt đầu trong vòng 10 giây sau khi nhận được lệnh Kích hoạt tự động, bằng tay hoặc FSCS tại hệ thống bảo vệ chống khói.

6.4.5.3.2* Hệ thống bảo vệ chống khói phải kích hoạt các bộ phận riêng lẻ (ví dụ: van, quạt) theo trình tự cần thiết để ngăn các thiệt hại vật lý cho quạt, van, ống gió và các thiết bị khác.

6.4.5.3.3* Hệ thống chống nhiễm khói. Thời gian cần thiết để các thành phần chống nhiễm khói riêng lẻ đạt được trạng thái mong muốn hoặc chế độ hoạt động kể từ khi thành phần đó nhận được tín hiệu không được vượt quá các khoảng thời gian sau:

(1) Hoạt động của quạt ở trạng thái mong muốn: 60 giây

(2) Hoàn thành hành trình van: 75 giây

6.4.5.3.4* Hệ thống Bảo vệ chống khói. Tổng thời gian phản ứng, bao gồm cả thời gian cần thiết để phát hiện, tắt thiết bị vận hành khống chế khói và khởi động hệ thống khống chế khói, phải đảm bảo cho phép đạt được chế độ hoạt động hoàn toàn trước khi các điều kiện trong không gian vượt quá điều kiện khói thiết kế.

6.4.5.4* Trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy (FSGS).

6.4.5.4.1 Phải bố trí các trạm FSCS cho tất cả các hệ thống bảo vệ chống khói.

6.4.5.4.2 Phải lắp đặt FSCS tại một vị trí được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận.

6.4.5.4.3* FSCS phải cung cấp chỉ báo trạng thái, chỉ báo tình trạng lỗi và điều khiển bằng tay tất cả các thành phần của hệ thống bảo vệ chống khói.

6.4.5.4.4 Các điều khiển và chỉ báo trạng thái phải được sắp xếp và dán nhãn để truyền đạt các mục tiêu dự định của hệ thống.

6.4.5.4.5 Phải bố trí điều khiển cho người vận hành, chỉ báo trạng thái và chỉ báo lỗi cho mỗi vùng bảo vệ chống khói, cho mỗi thiết bị có khả năng kích hoạt để phục vụ bảo vệ chống khói, hoặc tổ hợp các phương pháp này.

6.4.5.4.6 Phải bố trí chỉ báo trạng thái (BẬT và TẮT) riêng lẻ hoặc theo vùng theo 6.4.5.4.5 cho các trường hợp sau:

(1) Quạt hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng

(2) Quạt không chuyên dụng được sử dụng để bảo vệ chống khói có công suất vượt quá 2000 ft³/phút (57 m³/phút)

6.4.5.4.7* Trạng thái BẬT phải được cảm nhận bằng chênh lệch áp suất, công tắc luồng khí hoặc một số đặc tính chứng minh khác của luồng không khí.

6.4.5.4.8 Phải trang bị chỉ báo trạng thái (mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn) về vị trí van nếu có bố trí điều khiển riêng cho van trên FSCS.

6.4.5.4.9 Phải tuân thủ các quy định về việc lắp đặt đèn tín hiệu trên (các) bảng điều khiển FSCS bằng một hoặc nhiều nút nhấn tạm thời “LAMP TEST (kiểm tra đèn)” hoặc các phương tiện tự khôi phục khác.

6.4.5.4.10 Phải bố trí sử dụng sơ đồ và biểu diễn đồ họa của hệ thống.

6.4.5.4.11 FSCS phải có quyền kiểm soát ưu tiên cao nhất đối với tất cả các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói.

6.4.5.4.12 Trường hợp trang bị phương tiện điều khiển bằng tay để điều khiển hệ thống bảo vệ chống khói tại các vị trí tòa nhà khác, phải ưu tiên áp dụng chế độ điều khiển được chọn từ FSCS.

6.4.5.4.13 Điều khiển FSCS phải cưỡng bức hoặc bypass các điều khiển tòa nhà khác, ví dụ như công tắc tự động tắt và khởi động/dừng nằm trên bộ điều khiển động cơ quạt, thiết bị phát hiện đóng băng và đầu báo khói ống gió, trừ khi 6.4.5.4.13.1 quy định.

6.4.5.4.13.1 Không yêu cầu khả năng điều khiển quạt của FSCS để có thể bypass qua các công tắc tự động tắt hoặc khởi động/dừng nằm trên bộ điều khiển động cơ của hệ thống khống chế khói không chuyên dụng, nếu Quạt đảm bảo cả hai điều kiện sau:

(1) Bộ điều khiển động cơ quạt như vậy được đặt trong các phòng thiết bị cơ khí hoặc phòng điện, hoặc trong các khu vực khác chỉ những người được ủy quyền mới có thể tiếp cận.

(2) Việc sử dụng công tắc điều khiển động cơ như vậy để bật hoặc tắt quạt sẽ tạo các chỉ báo bất thường tại trung tâm điều khiển chính của tòa nhà trong quá trình hệ thống HVAC bình thường hoặc các hoạt động điều khiển tòa nhà của quạt không chuyên dụng.

6.4.5.4.14 Không ưu tiên điều khiển từ FSCS hơn sơ với các thiết bị chữa cháy, bảo vệ điện hoặc bảo vệ nhân sự.

6.4.6 Điều khiển hệ thống tăng áp thang bộ. Khi trang bị hệ thống tăng áp thang bộ, phải kích hoạt như được mô tả trong các điều từ 6.4.6.1 đến 6.4.6.4.2.

6.4.6.1 Kích hoạt tự động.

6.4.6.1.1* Hoạt động của bất kỳ khu vực nào của hệ thống báo cháy tòa nhà đều phải giúp kích hoạt các quạt tăng áp thang bộ trừ khi được nêu trong 6.4.6.1.2.

6.4.6.1.2 Trường hợp để đạt được mục tiêu thiết kế, phân tích kỹ thuật xác định rằng không cần kích hoạt hoạt động của tất cả các quạt tăng áp thang bộ, thì chỉ cần kích hoạt các quạt tăng áp thang bộ được xác định trong quá trình phân tích.

6.4.6.2 Phát hiện khói.

6.4.6.2.1 Phải bố trí một đầu báo khói cho nguồn cấp khí cho thang bộ tăng áp.

6.4.6.2.2 Khi phát hiện khói trong nguồn cấp khí, phải dừng (các) quạt cấp khí.

6.4.6.3 Trạm kéo bằng tay. Hệ thống tăng áp thang bộ mà phản ứng của hệ thống giống hệt nhau cho tất cả các báo động khu vực thì được phép kích hoạt từ nút báo cháy bằng tay không địa chỉ.

6.4.6.4 Kích hoạt FSCS.

6.4.6.4.1 Phải bố trí điều khiển kích hoạt và hủy kích hoạt bằng tay đối với hệ thống tăng áp thang bộ tại FSCS.

6.4.6.4.2 Được phép bố trí một công tắc cưỡng bức tại FSCS để khởi động lại (các) quạt tăng áp thang bộ sau khi tắt từ đầu báo khói.

6.4.7 Điều khiển các hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

6.4.7.1 Tổng quan. Khi trang bị hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, phải kích hoạt chúng theo quy định trong 6.4.7.2.1 và 6.4.7.2.2.

6.4.7.2 Kích hoạt tự động.

6.4.7.2.1* Khi sử dụng tín hiệu từ hệ thống báo cháy để kích hoạt (các) hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, khu vực báo cháy phải được bố trí trùng với khu vực chống nhiễm khói.

6.4.7.2.2 Khi sử dụng hệ thống phát hiện khói tự động để tự động kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, hệ thống phát hiện khói được phép có phạm vi bao phủ hạn chế lớn hơn 900 ft² (84 m²) cho mỗi đầu báo cháy.

6.4.7.2.3 Khi sử dụng hệ thống phát hiện khói tự động để tự động kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, vị trí của đầu báo khói và phân vùng của đầu báo phải được bố trí để phát hiện khói trước khi khói trào ra khỏi vùng khói.

6.4.7.2.4 Trường hợp sử dụng công tắc dòng chảy hoặc đầu báo nhiệt để kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, việc phân vùng các hệ thống đó phải trùng với khu vực chống nhiễm khói.

6.4.7.3* hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng không được phép kích hoạt từ các nút báo cháy bằng tay không địa chỉ.

6.4.8 Xác minh hệ thống.

6.4.8.1 Mọi hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng và mỗi hệ thống con bảo vệ chống khói chuyên dụng trong hệ thống bảo vệ chống khói không chuyên dụng phải có phương tiện xác minh Hoạt động chính xác sau khi kích hoạt.

6.4.8.2 Việc xác minh phải bao gồm các xác nhận về kích hoạt, kiểm tra, cưỡng bức bằng tay và sự hiện diện dòng điện hoạt động ở sau tất cả các ngắt kết nối mạch.

6.4.8.3 Phải có chỉ báo bất thường tại hệ thống bảo vệ chống khói trong vòng 200 giây, khi không nhận được xác nhận sau khi kích hoạt, hoặc ngừng xác nhận đó trong khi hệ thống hoặc hệ thống con vẫn đang kích hoạt.

6.4.8.4 Đường dẫn tín hiệu báo cháy đến hệ thống khống chế khói phải được giám sát tính toàn vẹn theo 12.6 của NPPA 72 và cung cấp thông báo sự cố tại FSCS, trừ khi đáp ứng cả hai điều kiện sau:

(1) Hệ thống dây kết nối giữa hệ thống báo cháy và hệ thống bảo vệ chống khói được đặt cách nhau trong khoảng 20 ft (6,1 m).

(2) Các dây dẫn được lắp đặt trong ống dẫn hoặc được bảo vệ tương đương chống lại các tổn hại cơ học.

6.4.8.5 Không yêu cầu thông báo lỗi nối đất khi một lỗi nối đất duy nhất không ảnh hưởng tới việc nhận tín hiệu kích hoạt bởi hệ thống bảo vệ chống khói.

6.4.8.6 Khả năng hoạt động của các bộ phận riêng lẻ của hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng phải được xác minh bằng chức năng tự kiểm tra hàng tuần, do bảng điều khiển bảo vệ chống khói (được niêm yết trong danh sách UUKL được ủy quyền bởi 6.4.1, trừ khi được quy định trong 6.4.8.7) cung cấp.

6.4.8.7 Trong trường hợp mà việc xác minh các thành phần riêng lẻ được thử nghiệm thông qua trình tự thử nghiệm hàng tuần lập trình sẵn sẽ cản trở hoạt động bình thường của tòa nhà và tạo ra các tác động không mong muốn đối với hoạt động bình thường của tòa nhà, thì các thành phần riêng lẻ đó được phép bỏ qua quá trình tự thử nghiệm hàng tuần nếu quy chuẩn chính thức chấp thuận, và tuân theo 6.4.8.7.1 và 6.4.8.7.2.

6.4.8.7.1 Khi hoạt động của các bộ phận bị bỏ qua từ thử nghiệm hàng tuần được lập trình sẵn, thì sự hiện diện của dòng điện ở sau tất cả các ngắt kết nối sẽ được xác minh hàng tuần bởi đơn vị điều khiển được niêm yết.

6.4.8.7.2 Tất cả các thành phần được bỏ qua từ thử nghiệm hàng tuần được lập trình sẵn thì sẽ được kiểm tra nửa năm một lần.Phải thử nghiệm hệ thống trong điều kiện nguồn điện chờ.

6.5 Quản lý năng lượng.

Các hệ thống quản lý năng lượng, đặc biệt là các hệ thống quạt cấp, hồi và hút theo chu kỳ nhằm bảo tồn năng lượng, phải có điều khiển cưỡng bức khi việc kiểm soát hoặc vận hành chúng xung đột với chế độ bảo vệ chống khói.

6.6 Vật liệu.

6.6.1 Vật liệu được sử dụng cho các hệ thống bảo vệ chống khói phải phù hợp với NFPA 90A và các tài liệu NFPA hiện hành khác.

6.6.2 Phải lựa chọn vật liệu và thiết kế ống gió để truyền khói, chịu được áp suất bổ sung (cả dương và âm) bởi nguồn cấp và quạt hút khi hoạt động ở chế độ bảo vệ chống khói và để duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của chúng trong thời gian hệ thống được thiết kế để hoạt động.

6.6.3* Thiết bị, bao gồm nhưng không giới hạn ở quạt, ống gió và van cân bằng, phải phù hợp với mục đích sử dụng và nhiệt độ có thể xảy ra mà thiết bị có khả năng tiếp xúc.

6.7 Lắp đặt ứng dụng điện.

6.7.1 Tất cả các công tác lắp đặt điện phải đáp ứng các yêu cầu của NFPA 70.

6.7.2 Hệ thống bảo vệ chống khói phải được thiết kế sao cho việc mất điện bình thường trong khoảng thời gian lên đến 15 phút sẽ dẫn đến các bộ phận tự động thực hiện chức năng của chúng khi khôi phục nguồn điện.

6.7.3 Khi cung cấp nguồn điện dự phòng theo NFPA 110, nguồn điện dự phòng và các công tắc chuyển liên quan phải tách biệt khỏi máy biến áp và thiết bị chuyển mạch để cung cấp điện sơ cấp và, đối với lắp đặt trong nhà, được đặt trong phòng có tường chắn cháy có giới hạn chịu lửa tối thiểu 1 giờ được lắp đặt theo NFPA 221.

Chương 7 Tài liệu về hệ thống bảo vệ chống khói

**7.1* Tài liệu cần thiết.**

Người thiết kế phải biên soạn các tài liệu sau đây trong quá trình thiết kế:

(1) Thuyết minh thiết kế chi tiết

(2) Hướng dẫn vận hành và bảo trì

7.2 Thuyết minh thiết kế chi tiết.

7.2.1 Thuyết minh thiết kế chi tiết phải cung cấp tài liệu về hệ thống bảo vệ chống khói được thiết kế và dự định lắp đặt.

7.2.2 Thuyết minh thiết kế phải bao gồm các thành phần sau, nếu có:

(1) Mục đích hệ thống

(2) Mục tiêu thiết kế hệ thống

(3) Phương pháp thiết kế

(4) Giả định thiết kế (chiều cao tòa nhà, điều kiện môi trường xung quanh, sự phụ thuộc vào các hệ thống phòng cháy chữa cháy khác, rò rỉ, v.v.)

(5) Vị trí (các) vùng khói

(6) Chênh lệch áp suất thiết kế

(7) Các hạn chế sử dụng tòa nhà phát sinh từ thiết kế hệ thống

(8) Tính toán thiết kế

(9) Thông số kỹ thuật quạt và ống gió

(10) Thông số kỹ thuật van

(11) Thông tin chi tiết về vị trí cửa thu và cửa thoát khói

(12) Phương pháp kích hoạt chi tiết

(13) Logic vận hành hệ thống bảo vệ chống khói

(14) Quy trình vận hành hệ thống

**7.3* Hướng dẫn vận hành và bảo trì.**

Hướng dẫn vận hành và bảo trì phải cung cấp các yêu cầu để đảm bảo hoạt động phù hợp của hệ thống trong suốt vòng đời của tòa nhà.

7.3.1 Hướng dẫn vận hành và bảo trì phải bao gồm những nội dung sau đây:

(1) Các quy trình được sử dụng trong vận hành ban đầu của hệ thống cũng như hiệu suất đo được của hệ thống tại thời điểm vận hành.

(2) Các yêu cầu kiểm tra và thử nghiệm đối với hệ thống và các thành phần hệ thống cũng như tần suất thử nghiệm cần thiết (xem Chương 8)

(3) Các giả định thiết kế quan trọng được sử dụng trong thiết kế và các hạn chế đối với tòa nhà, cũng như chức năng sử dụng phát sinh từ các giả định và hạn chế thiết kế

(4) Mục đích của hệ thống bảo vệ chống khói

7.3.2 Phải cấp bản sao của hướng dẫn vận hành và bảo trì cho chủ sở hữu và các cơ quan có thẩm quyền.

7.3.3 Chủ sở hữu tòa nhà chịu trách nhiệm về tất cả các thử nghiệm hệ thống và phải duy trì hồ sơ của tất cả các thử nghiệm và bảo trì định kỳ theo hướng dẫn vận hành và bảo trì.

7.3.4 Chủ sở hữu tòa nhà phải chịu trách nhiệm hạn chế việc sử dụng không gian theo cách phù hợp với các giới hạn được nêu trong hướng dẫn vận hành và bảo trì.

Chương 8 Kiểm tra – thử nghiệm

**8.1* Tổng quan.**

8.1.1 Mỗi hệ thống bảo vệ chống khói phải được kiểm tra – thử nghiệm theo các tiêu chí thiết kế cụ thể.

8.1.2 Kiếm tra – thử nghiệm phải xác nhận rằng đã đạt được các mục tiêu thiết kế mô tả trong Mục 4.1.

8.1.3 Tài liệu thiết kế phải bao gồm tất cả các quy trình nghiệm thu và các tiêu chí đạt/không đạt.

8.1.4* Phải xác định trách nhiệm rõ ràng đối với từng giai đoạn thử nghiệm trước khi bắt đầu kiểm tra và thử nghiệm.

8.2 Kiểm tra sơ bộ tòa nhà.

8.2.1 Trước khi kiểm tra – thử nghiệm, bên chịu trách nhiệm thử nghiệm phải kiểm tra tính hoàn chỉnh của việc xây dựng công trình.

8.2.2 Phải kiểm tra các đặc điểm kiến trúc sau đây, nếu có:

(1) Bộ phận ngăn khói, bao gồm các khớp nối bên trong

(2) Tính toàn vẹn của trục

(5) Ngăn cháy

(4) Cửa/bộ phận đóng

(5) Kính, bao gồm cả kính bao quanh không gian rộng lớn

(6) Vách ngăn và trần nhà

**8.3* Kiểm tra hệ thống thành phần.**

8.3.1 Phải thử nghiệm vận hành của từng thành phần và hệ thống con của hệ thống bảo vệ chống khói trước khi nghiệm thu.

8.3.2 Các thử nghiệm vận hành phải được thực hiện trước khi kết nối các bộ phận và hệ thống con riêng lẻ với hệ thống bảo vệ chống khói.

8.3.3* Thử nghiệm vận hành hệ thống bảo vệ chống khói phải bao gồm tất cả các hệ thống con trong phạm vi mà chúng ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói.

8.3.4 Các yêu cầu và trách nhiệm đối với từng thử nghiệm thành phần phải được xác định trong tài liệu thiết kế.

8.3.5 Trong tài liệu thử nghiệm cuối cùng phải bao gồm tất cả các tài liệu từ thử nghiệm hệ thống thành phần liên quan đến hệ thống bảo vệ chống khói.

8.4 Kiểm tra nghiệm thu.

8.4.1* Thử nghiệm nghiệm thu chung phải chứng minh rằng việc lắp đặt hệ thống cuối cùng tuân thủ thiết kế cụ thể và hoạt động đúng chức năng.

8.4.2* Thông số kiểm tra. Khi phê duyệt thiết kế, phải đo tất cả các thông số trong quá trình nghiệm thu

8.4.3* Vị trí đo. Các vị trí đo các thông số được xác định trong 8.4.2 phải phù hợp với các phương pháp được công nhận trên toàn quốc.

8.4.4 Quy trình kiểm tra. Kiểm tra nghiệm thu phải bao gồm các quy trình được mô tả từ 8.4.4.1 đến 8.4.4.4.

8.4.4.1* Trước khi bắt đầu kiểm tra nghiệm thu, tất cả các thiết bị xây dựng phải được đặt ở chế độ vận hành bình thường, bao gồm cả thiết bị không được sử dụng để thực hiện bảo vệ chống khói.

8.4.4.2* Nếu nguồn điện dự phòng đã được cung cấp cho hoạt động của hệ thống điều khiển khói, phải tiến hành kiểm tra nghiệm thu trong khi ở cả chế độ nguồn điện bình thường và dự phòng.

8.4.4.3 Kiểm tra nghiệm thu phải bao gồm việc vận hành thử đạt kết quả đầu ra chính xác đối với một trường hợp đầu vào nhất định cho mỗi trình tự điều khiển được chỉ định.

8.4.4.4 Phải vận hành thử trình tự bảo vệ chống khói hoàn chỉnh như sau:

(1) Chế độ bình thường

(2)* Chế độ điều khiển bảo vệ chống khói tự động cho báo động đầu tiên

(3) Chuyển sang nguồn điện dự phòng nếu có trang bị.

(4) Trở lại bình thường

8.4.4.5 Phải dùng thang đo kiểu lò xo để đo lực mở cần thiết cho mỗi cửa ra và phải ghi lại kết quả.

8.4.4.6 Lực mở cửa không được vượt quá lực cho phép trong quy chuẩn xây dựng.

8.4.4.7 Phải xác minh và ghi lại việc kích hoạt mỗi phản ứng của hệ thống bảo vệ chống khói đối với tất cả các phương pháp kích hoạt, cả tự động và bằng tay, như quy định trong thuyết minh thiết kế và hướng dẫn vận hành và bảo trì trong Chương 7.

8.4.4.8 Phải xác minh và ghi lại Hoạt động bình thường của tất cả quạt, van và thiết bị liên quan, như được nêu trong các tài liệu dự án được tham chiếu trong 6.4.4.1.4.

8.4.5* Thử nghiệm – kiểm tra hệ thống khống chế khói trong không gian rộng lớn. Kiểm tra nghiệm thu xác minh hiệu suất vận hành hệ thống phải bao gồm những điều sau đây:

(1) Trước khi kiểm tra – thử nghiệm hiệu suất vận hành:

(a) Xác minh vị trí chính xác của chu vi của mỗi hệ thống khống chế khói không gian rộng lớn, xác định bất kỳ cửa mở nào vào không gian đó, đồng thời xác định tất cả các khu vực lân cận vẫn luôn mở và chỉ được bảo vệ bằng luồng không khí.

(b) Đối với các lỗ mở lớn hơn, đo vận tốc bằng luồng qua lỗ mở thích hợp.

(2) Kích hoạt hệ thống khống chế khói, sau đó thực hiện các việc sau:

(a) Xác minh và ghi lại hoạt động của tất cả quạt, van, cửa ra vào và các thiết bị liên quan.

(b) Đo lượng thải của quạt và vận tốc không khí thông qua cửa thu hoặc tại cửa cấp nếu có trang bị hệ thống khí bù cơ học.

c) Đo lực mở cửa thoát nạn.

(3) Khi phù hợp với thiết kế, đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên tất cả các cửa ngăn cách khu vực hệ thống khống chế khói với các không gian liền kề và vận tốc tại các bề mặt với các khu vực mở.

8.4.6 Thử nghiệm – kiểm tra hệ thống chống nhiễm khói.

8.4.6.1 Kiểm tra áp suất.

8.4.6.1.1 Khi kích hoạt hệ thống chống nhiễm khói, phải đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên mỗi bộ phận ngăn khói khi tất cả các cửa bên trong đóng.

8.4.6.1.2 Nếu cửa bên ngoài thường được mở bằng thiết bị mở tự động như một phần của chiến lược bảo vệ chống khói, thì cửa đó cũng phải mở trong quá trình thử nghiệm.

8.4.6.1.3 Phải tắt hệ thống HVAC trừ khi chế độ bình thường là bật hệ thống HVAC trong các hoạt động bảo vệ chống khói.

8.4.6.1.4* Khi kích hoạt hệ thống chống nhiễm khói và sử dụng bất kỳ cửa thoát tự động mở nào trong thiết kế hệ thống mở, phải đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên bộ phận ngăn khói.

8.4.6.1.5 Chênh lệch áp suất không được nhỏ hơn chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu trong Bảng 4.4.2.1.1 hoặc áp suất quy định trong tài liệu thiết kế.

8.4.6.2* Kiểm tra lực.

8.4.6.2.1 Khi kích hoạt hệ thống chống nhiễm khói kích hoạt và số lượng cửa sử dụng trong thiết kế hệ thống mở, phải đo và ghi lại lực cần thiết để mở mỗi cửa thoát.

8.4.6.2.2 Phải đóng tất cả các cửa khác khi thực hiện các phép đo quy định tại 8.4.6.2.1.

8.4.6.3 Hệ thống tăng áp thang bộ.

8.4.6.3.1 Áp dụng các yêu cầu trong 8.4.6.3 khi tăng áp thang bộ là hệ thống bảo vệ chống khói duy nhất trong tòa nhà.

8.4.6.3.2 Khi sử dụng hệ thống tăng áp thang bộ với bảo vệ chống khói theo vùng, phải áp dụng các yêu cầu của 8.4.6.7.1.

8.4.6.3.3 Buồng đệm thang bộ tăng áp phải được coi là một khu vực trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.(Xem 8.4.6.4.)

8.4.6.4* Hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.4.1 Áp dụng các yêu cầu trong 8.4.6.4 khi bảo vệ chống khói theo vùng là hệ thống bảo vệ chống khói duy nhất trong tòa nhà.

8.4.6.4.2 Chế độ HVAC thông thường.

8.4.6.4.2.1 Phải đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên tất cả các vùng bảo vệ chống khói phân chia sàn tòa nhà, trong khi hệ thống HVAC phục vụ vùng khói của sàn đang hoạt động ở chế độ bình thường (không bảo vệ chống khói) và trong khi tất cả các cửa ngăn khói ngăn cách các khu vực sàn được đóng lại.

8.4.6.4.3 Chế độ bảo vệ chống khói cho từng vùng bảo vệ chống khói.

8.4.6.4.3.1 Mỗi khu vực bảo vệ chống khói riêng biệt phải được kích hoạt với đầu vào báo cháy mô phỏng.

8.4.6.4.3.2 Phải đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên tất cả các bộ phận ngăn khói ngăn cách vùng khói với các vùng lân cận.

8.4.6.4.3.3 Phải thực hiện các phép đo trong khi đóng hoàn toàn tất cả các cửa ngăn khói ngăn cách vùng khói với các khu vực khác.

8.4.6.4.3.4 Phải thực hiện một phép đo trên mỗi bộ phận ngăn khói hoặc bộ cửa, và dữ liệu phải chỉ rõ các mặt áp suất cao hơn và thấp hơn của cửa hoặc bộ phận ngăn khói.

8.4.6.4.3.5 Cửa có xu hướng mở nhẹ do chênh lệch áp suất phải thực hiện một phép đo áp suất trong khi đóng và một phép đo khác được thực hiện trong khi không đóng.

8.4.6.4.3.6* Thử nghiệm được mô tả trong 8.4.6.4.3.1, sẽ tiếp tục cho đến khi tất cả các đầu vào báo cháy đã được kích hoạt.

8.4.6.5* Hệ thống bảo vệ chống khói thang máy.

8.4.6.5.1 Hệ thống tăng áp giếng thang máy.

8.4.6.5.1.1 Tổng quan.

(A) Áp dụng các yêu cầu trong 8.4.6.5.1 khi tăng áp giếng thang máy là hệ thống bảo vệ chống khói duy nhất trong tòa nhà.

(B) Trường hợp sử dụng tăng áp giếng thang máy kết hợp với bảo vệ chống khói theo vùng, phải áp dụng các yêu cầu của 8.4.6.7.3.

8.4.6.5.1.2 Kiểm tra áp suất.

(A) Khi kích hoạt hệ thống tăng áp thang máy, phải đo và ghi lại chênh lệch áp suất trên mỗi cửa thang máy với tất cả các cửa thang máy đóng.

(B) Nếu cửa thang máy trên tầng dừng phục vụ chữa cháy thường mở trong quá trình tăng áp hệ thống, thì phải mở cửa đó trong quá trình kiểm tra.

(D) Nếu thiết kế hệ thống tăng áp thang máy để hoạt động trong quá trình di chuyển của thang máy, phải lặp lại các thử nghiệm từ 8.4.6.5.1.2(A) đến 8.4.6.5.1.2(C) trong các điều kiện này.

8.4.6.5.2 Hệ thống tăng áp buồng đệm, sảnh

8.4.6.5.2.1 Tổng quan.

(A) Áp dụng các yêu cầu trong 8.4.6.5.2 khi tăng áp sảnh kín của thang máy là hệ thống bảo vệ chống khói duy nhất trong tòa nhà.

(B) Trường hợp sử dụng tăng áp sảnh thang máy kết hợp với bảo vệ chống khói theo vùng, phải áp dụng các yêu cầu của 8.4.6.7.3.

(C)* Trường hợp hành lang thang máy kín được tăng áp bằng hệ thống tăng áp sảnh thang máy, hoặc nơi hành lang thang máy kín nhận được áp suất thứ cấp từ giếng thang máy, phải áp dụng các yêu cầu của 8.4.6.7.3.

8.4.6.6 Khu vực lánh nạn tránh khói.

8.4.6.6.1 khu vực lánh nạn tránh khói được coi là khu vực trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.6.2 Phải tiến hành các thử nghiệm nêu trong 8.4.6.4.

8.4.6.7 Tổ hợp các hệ thống bảo vệ chống khói.

8.4.6.7.1* Hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng và thang bộ.

8.4.6.7.1.1 Hệ thống tăng áp thang bộ được coi là một vùng trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.1.2 Phải tiến hành các thử nghiệm được nêu trong 8.4.6.1, 8.4.6.2 và 8.4.6.4.

8.4.6.7.1.3 Phải tiến hành tất cả các thử nghiệm, kiểm tra phản ứng cả hai hệ thống hoạt động đối với đầu vào báo cháy mô phỏng.

8.4.6.7.2 Khu vực lánh nạn tránh khói và hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.2.1 Khu vực lánh nạn tránh khói được coi là một khu vực riêng biệt trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.2.2 Phải tiến hành các thử nghiệm, kiểm tra nêu 8.4.6.4.

8.4.6.7.3 Hệ thống tăng áp thang máy và bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.3.1 Hệ thống tăng áp thang máy được coi là một vùng trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.3.2 Sảnh thang máy trong hệ thống tăng áp sảnh thang máy được coi là một vùng trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

8.4.6.7.3.3 Phải tiến hành các thử nghiệm nêu trong 8.4.6.4.

8.4.6.7.3.4 Phải tiến hành các thử nghiệm, kiểm tra được nêu trong 8.4.6.5.1 nếu có hệ thống tăng áp giếng thang.

8.4.6.7.3.5 Phải tiến hành các thử nghiệm, kiểm tra được nêu trong 8.4.6.5.2 nếu có hệ thống tăng áp sảnh.

8.4.6.7.3.6 Phải tiến hành các thử nghiệm, kiểm tra được nêu trong cả 8.4.6.5.1 và 8.4.6.5.2 nếu có cả hai hệ thống.

8.4.7 Thử nghiệm, kiểm tra trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy.

8.4.7.1 Phải kiểm tra tất cả các đầu vào và đầu ra từ FSCS.

8.4.7.2 Các thử nghiệm phải bao gồm cưỡng bức bằng tay các chế độ điều khiển khói thông thường và tự động.

8.5 Tài liệu kiểm tra, thử nghiệm.

8.5.1* Sau khi hoàn thành kiểm tra nghiệm thu, phải cấp một bản sao của tất cả các tài liệu thử nghiệm vận hành cho chủ sở hữu và cơ quan có thẩm quyền.

8.5.2 Phải cấp cho chủ sở hữu hướng dẫn sử dụng có chứa dữ liệu đầy đủ về hệ thống bảo vệ chống khói và hướng dẫn vận hành và bảo trì hệ thống.

8.6 Kiểm tra định kỳ.

8.6.1* Phải thực hiện việc kiểm tra định kỳ thiết bị bảo vệ chống khói theo Mục này.

8.6.1.1 Phải kiểm tra các hệ thống chuyên dụng ít nhất nửa năm một lần.

8.6.1.2 Phải thử nghiệm các hệ thống không chuyên dụng tối thiểu theo hàng năm.

8.6.2 Thiết bị phải được bảo trì theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

8.6.3 Các kiểm tra, thử nghiệm định kỳ phải xác định lượng luồng không khí và chênh lệch áp suất tại các vị trí sau:

(1) Qua các lỗ mở trên bộ phận ngăn khói

(2) Tại nguồn cấp khí bù

(3) Tại thiết bị xả khói

8.6.4 Tất cả các điểm dữ liệu phải trùng với vị trí kiểm tra nghiệm thu để tạo điều kiện thuận lợi cho các phép đo so sánh.

8.6.5 Hệ thống phải được kiểm tra bởi những người am hiểu kỹ lưỡng về vận hành, thử nghiệm và bảo trì hệ thống.

8.6.5.1 Kết quả của các kiểm tra, thử nghiệm phải được ghi lại trong nhật ký vận hành và bảo trì và luôn khả dụng cho việc kiểm tra.

8.6.5.2 Hệ thống bảo vệ chống khói phải được vận hành theo từng trình tự trong các tiêu chí thiết kế hiện hành.

8.6.5.3 Phải quan sát hoạt động của các đầu ra chính xác cho mỗi đầu vào nhất định.

8.6.5.4 Phải tiến hành các thử nghiệm dưới nguồn điện dự phòng nếu có.

8.6.6 Phải xem xét bố trí đặc biệt để đưa một lượng lớn không khí bên ngoài vào các khu vực có người sử dụng hoặc không gian thiết bị nhạy cảm khi điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài khắc nghiệt, và khi không khí không được điều hòa đó có thể làm hỏng các thành phần trong nhà.

8.7 Cải tạo, điều chỉnh.

8.7.1* Phải thực hiện tất cả các kiểm tra, thử nghiệm vận hành và nghiệm thu trên phần áp dụng của hệ thống bất cứ khi nào cải tạo, điều chỉnh hệ thống.

8.7.2 Nếu hệ thống bảo vệ chống khói hoặc ranh giới vùng đã thay đổi kể từ lần thử nghiệm, kiểm tra cuối cùng, phải tiến hành kiểm tra nghiệm thu phần cải tạo, điều chỉnh.

8.7.3 Phải cập nhật tài liệu để phản ánh những cải tạo, điều chỉnh này.

Phụ lục A — Tài liệu diễn giải

Phụ lục A không phải là một phần của các yêu cầu trong tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào với mục đích cung cấp thông tin. Phụ lục này bao gồm các tài liệu diễn giải, được đánh số tương ứng với các đoạn văn bản áp dụng.

A.1.1 Tiêu chuẩn này kết hợp các phương pháp áp dụng các tính toán kỹ thuật và mô hình tham chiếu để cung cấp cho nhà thiết kế các công cụ để phát triển thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói. Các thiết kế dựa trên các mục tiêu thiết kế được lựa chọn được trình bày trong Mục 4.1.

Tiêu chuẩn này đề cập đến các chủ đề sau:

Vật lý cơ bản của chuyển động khói trong không gian trong nhà
Phương pháp bảo vệ chống khói
Hỗ trợ dữ liệu và công nghệ
Thiết bị và điều khiển trong tòa nhà áp dụng cho hệ thống bảo vệ chống khói
Phương pháp thử nghiệm và bảo trì

Tiêu chuẩn này không đề cập đến sự tương tác của sprinkler và hệ thống bảo vệ chống khói. Hiệu quả làm mát của sprinkler có thể làm khói mất độ nổi và di chuyển xuống dưới bên dưới bề mặt lớp khói thiết kế. Tiêu chuẩn này cũng không cung cấp các phương pháp để đánh giá ảnh hưởng của việc tiếp xúc với khói đối với con người, tài sản hoặc tính liên tục.

A.3.2.1 Đã phê duyệt. Hiệp hội Phòng cháy Quốc gia không phê duyệt, thanh tra hoặc chứng nhận bất kỳ lắp đặt, quy trình, quy trình, thiết bị, vật tư, hoặc tài liệu nào; hay không phê duyệt hoặc đánh giá mọi phòng thí nghiệm. Khi xác định khả năng chấp nhận lắp đặt, quy trình, thiết bị hoặc vật liệu, cơ quan có thẩm quyền có thể dựa trên cơ sở chấp nhận tuân thủ với NFPA hoặc các tiêu chuẩn thích hợp khác. Trong trường hợp không có các tiêu chuẩn này, thì cơ quan có thẩm quyền này có thể yêu cầu làm rõ về các lắp đặt, quy trình hoặc công năng sử dụng. Cơ quan có thẩm quyền cũng có thể tham khảo thông lệ niêm yết hoặc dán nhãn của một tổ chức liên quan đến việc đánh giá sản phẩm và do đó có thể xác định việc tuân thủ các tiêu chuẩn phù hợp về việc sản xuất các mặt hàng được niêm yết.

A.3.2.2 Cơ quan có thẩm quyền (AHJ)

Cụm từ “cơ quan có thẩm quyền” hay viết tắt là cơ quan có thẩm quyền được sử dụng rộng rãi trong các tài liệu của NFPA, do các quyền hạn pháp lý và các cơ quan phê duyệt khác nhau cũng như việc thực hiện trách nhiệm của họ. Với nhiệm vụ chính là an toàn công cộng, thì cơ quan có thẩm quyền có thể là một bang, tiểu bang hoặc một phòng ban khu vực hay một cá nhân như trưởng bộ phận chữa cháy; cán bộ chữa cháy; trưởng phòng phòng cháy chữa cháy, phòng lao động hoặc phòng y tế; tòa nhà Đối với mục đích bảo hiểm, cơ quan có thẩm quyền có thể là bộ phận kiểm tra bảo hiểm, phòng xếp hạng hoặc đại diện công ty bảo hiểm khác. Trong nhiều trường hợp, cơ quan có thẩm quyền có thể là chủ sở hữu tài sản hoặc đại lý được chỉ định của họ đảm nhận vai trò của cơ quan có thẩm quyền; tại các cơ sở của chính phủ, sĩ quan chỉ huy hoặc quan chức cấp phòng.

A.3.2.4 Niêm yết. Thiết bị, vật liệu hoặc dịch vụ trong danh sách được công bố bởi một tổ chức được công nhận là cơ quan có thẩm quyền và liên quan đến việc đánh giá sản phẩm hoặc dịch vụ, duy trì kiểm tra định kỳ việc sản xuất thiết bị hoặc vật liệu được niêm yết hoặc đánh giá định kỳ các dịch vụ, và với tình trạng đã được niêm yết, các thiết bị, vật liệu hoặc dịch vụ đáp ứng các tiêu chuẩn được chỉ định phù hợp hoặc đã được kiểm định và cho thấy phù hợp đối với một mục đích cụ thể.

A.3.3.2 Luồng bám trần. Thông thường, nhiệt độ của luồng bám trần lớn hơn lớp khói liền kề.

A.3.3.3 Chênh lệch áp suất thiết kế. Các không gian được bảo vệ bao gồm các khu vực không khói trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng, thang bộ trong hệ thống tăng áp thang bộ, khu vực lánh nạn tránh khói và giếng thang máy trong hệ thống giếng thang máy.

A.3.3.4 Rèm chắn luồng gió Rèm chắn luồng gió có thể là vật cản cố định đặc như dầm, xà, bụng vòm hoặc vật liệu tương tự. Ngoài ra, có thể sử dụng một rào cản có thể triển khai hạ xuống một độ sâu cố định trong quá trình vận hành.

A.3.3.6 Trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy (FSCS).

Các hệ thống của lực lượng chữa cháy khác (chẳng hạn như báo động bằng giọng nói, địa chỉ công cộng, thông tin liên lạc của cơ quan phòng cháy chữa cháy, trạng thái và điều khiển thang máy) không được đề cập trong tài liệu này.

A.3.3.9 Luồng khói. Một luồng khói hút khi bay lên, làm tăng khối lượng của luồng theo chiều cao, đồng thời nhiệt độ và các đặc tính khói khác của luồng giảm theo chiều cao.

A.3.3.9.1 luồng đối xứng trục. Nói đúng ra, một luồng đối xứng trục chỉ áp dụng cho các đám cháy tròn, nhưng đây là mô hình lý tưởng hữu ích cho các đám cháy có nhiều hình dạng khác. Khi kích thước lớn nhất của đám cháy nhỏ hơn nhiều so với chiều cao của đám khói, khối lượng dòng khói và nhiệt độ của Luồng khói có thể xấp xỉ các đặc điểm của một luồng đối xứng trục.

Một Luồng khói đối xứng trục (xem Hình A.3.3.9.1) dự kiến sẽ xảy ra khí phát sinh đám cháy từ sàn sảnh thông tầng, cách xa các bức tường. Trong trường hợp đó, không khí bị cuốn, hút từ mọi phía dọc theo toàn bộ chiều cao của luồng cho đến khi Luồng khói chìm vào lớp khói.

A.3.3.12.1 Dấu hiệu đầu tiên của khói. Xem Hình A.3.3.12.1. Đối với các đánh giá thiết kế sử dụng phương pháp đại số được nêu trong Chương 5, dấu hiệu đầu tiên của khói có thể được xác định bằng cách sử dụng Phương trình 5.4.2.1a và b và Phương trình 5.4.2.2a và b.

Đối với các đánh giá thiết kế sử dụng mô hình động lực học chất lỏng vật lý hoặc tính toán (CFD), cần có phương pháp xác định chiều cao bề mặt khói và dấu hiệu đầu tiên của khói bằng cách sử dụng một số phép đo điểm giới hạn trên chiều cao của sảnh thông tầng. Một cách tiếp cận (Cooper et al.[4]; Madrzykowski và Vettori [29]) sử dụng nội suy tuyến tính của các phép đo điểm. Sử dụng dữ liệu nhiệt độ, các bề mặt ở độ cao với nhiệt độ như sau:

[A.3.3.12.1]

Trong đó:

T_n= nhiệt độ ở độ cao bề mặt

C_n = hằng số nội suy với các giá trị 0,1–0,2 cho dấu hiệu đầu tiên của khói và 0,8–0,9 cho bề mặt lớp khói, tương ứng

T_max= nhiệt độ trong lớp khói

T_b= nhiệt độ ở lớp dưới lạnh

A.3.3.13 Bộ phận ngăn khói. Bộ phận ngăn khói có thể có hoặc không có giới hạn chịu lửa. Những bộ phận ngăn này đã có thể bảo vệ các lỗ mở. Các bộ phận ngăn khói như được sử dụng với hệ thống bảo vệ chống khói hoặc khống chế khói được mô tả trong tiêu chuẩn này có thể có các lỗ mở được bảo vệ bằng các thiết bị bảo vệ lỗ mở vật lý hoặc tận dụng chênh lệch áp suất được tạo ra bởi hệ thống bảo vệ chống khói hoặc khống chế khói. Các bộ phận ngăn khói được mô tả trong một số quy chuẩn và tiêu chuẩn khác có thể yêu cầu các lỗ mở phải được bảo vệ bằng các biện pháp bảo vệ mở vật lý.

A.3.3.14 Chống nhiễm khói. Khả năng chống nhiễm khói có thể đạt được bằng cách chỉ sử dụng các bộ phận ngăn khói. Tiêu chuẩn này liên quan đến các hệ thống cơ khí chủ động. Việc chống nhiễm khói thụ động đạt được bởi các tính năng xây dựng nằm ngoài phạm vi của tài liệu này. Để biết thêm thông tin về việc sử dụng bộ phận ngăn khói, hãy xem các yêu cầu trong NFPA 101 và NFPA5000.

A.3.3.17 Lớp khói. Lớp khói bao gồm một vùng chuyển tiếp không đồng nhất và ngăn cách lớp trên nóng với không khí không nhiễm khói. Lớp khói không phải là hỗn hợp đồng nhất, cũng không có nhiệt độ đồng đều. Các phương pháp tính toán được trình bày trong tiêu chuẩn này có thể giả định các điều kiện đồng nhất.

A.3.3.18 Bề mặt lớp khói. Trong thực tế, bề mặt lớp khói (xem Hình A.3.3.12.1) là một ranh giới hiệu quả trong vùng đệm chuyển tiếp, có thể dày vài feet (mét). Dưới ranh giới hiệu quả này, khối lượng riêng khói trong vùng chuyển tiếp giảm xuống không. Chiều cao này được sử dụng trong việc áp dụng các phương trình trong 5.5.3.1, 5.5.3.2, 5.5.4.1 và Mục 5.7.

A.3.3.21.1 Không gian liên thông. Không gian liên thông có thể mở trực tiếp vào không gian rộng lớn hoặc kết nối thông qua các lối đi mở.

A.3.3.23.2 Hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng. Hệ thống bảo vệ chống khói chuyên dụng là các hệ thống riêng biệt của thiết bị hút đẩy và phân phối không khí mà không hoạt động trong điều kiện vận hành tòa nhà bình thường.

Ưu điểm của hệ thống chuyên dụng bao gồm:

Ít phải điều chỉnh sửa chữa các công tác điều khiển hệ thống sau khi lắp đặt.
Hoạt động và điều khiển hệ thống nói chung đơn giản hơn.
Hạn chế sự phụ thuộc hoặc tác động của các hệ thống xây dựng khác.

Nhược điểm của hệ thống chuyên dụng bao gồm:

Có thể không phát hiện được các khiếm khuyết hệ thống giữa các thử nghiệm định kỳ hoặc các hoạt động bảo trì.
Hệ thống có thể yêu cầu nhiều không gian vật lý hơn.

A.3.3.23.3 Hệ thống bảo vệ chống khói không chuyên dụng. Ưu điểm của các hệ thống không chuyên dụng bao gồm:

(1) Những khiếm khuyết đối với thiết bị dùng chung cần thiết cho hoạt động bình thường của tòa nhà có thể sẽ được khắc phục kịp thời.

(2) Hạn chế không gian bổ sung cần thiết cho thiết bị bảo vệ chống khói.

Nhược điểm của hệ thống không chuyên dụng bao gồm:

Kiểm soát hệ thống có thể trở nên phức tạp.
Công tác điều chỉnh sửa chữa thiết bị hoặc điều khiển dùng chung có thể làm giảm chức năng bảo vệ chống khói.

A.3.3.23.6 Hệ thống hút xả khói. Việc duy trì môi trường sống sót được trong vùng khói nằm ngoài khả năng của các hệ thống này.

A.3.3.24 Môi trường sống sót được. Không thể kỳ vọng rằng một môi trường sống sót được sẽ hoàn toàn không có khói.

A.3.3.25.3 Vùng chuyển tiếp. Xem Hình A.3.3.12.1 để biết thêm chi tiết.

A.4.1.1 Theo mục đích của tài liệu này, tất cả các hệ thống được sử dụng để giải quyết tác động của khói từ đám cháy được gọi là hệ thống bảo vệ chống khói. Các ấn bản trước đây của cả NFPA 92A và NFPA 92B đã cố gắng phân biệt giữa các loại hệ thống, đề cập đến các hệ thống tăng áp (được NFPA 92A đề cập) là hệ thống bảo vệ chống khói và các hệ thống được sử dụng để giảm thiểu khói trong không gian rộng lớn (được NFPA 92B đề cập) là hệ thống khống chế khói. Sự khác biệt giữa bảo vệ chống khói và khống chế khói có khả năng gây nhầm lẫn, đặc biệt là khi các quy chuẩn và tiêu chuẩn xây dựng đều ghi nhãn tất cả các hệ thống là hệ thống khống chế khói. Tài liệu này tuân theo quy ước sử dụng bảo vệ chống khói làm phân loại chung, với các hệ thống chống nhiễm khói được áp dụng để phân loại các hệ thống tăng áp và hệ thống khống chế khói được áp dụng để phân loại các hệ thống cho không gian rộng lớn.

Bảo vệ chống khói thụ động là một phương pháp chống nhiễm khói được sử dụng trong các khu vực của tòa nhà để ngăn khói di chuyển ra ngoài vùng khói. Đây là một phương pháp được công nhận bởi các quy chuẩn xây dựng mô hình; Tuy nhiên, tiêu chuẩn này chỉ bao gồm các hệ thống tăng áp để chống nhiễm khói. Nếu sử dụng hệ thống thụ động, cần xem xét các thông số thiết kế sau đây ở mức tối thiểu: hiệu ứng ống khói, tác động của gió, hoạt động của thiết bị HVAC, rò rỉ các yếu tố biên và liệu không gian có được trang bị sprinkler hay không.

A.4.1.2 Ngoài các mục tiêu thiết kế được liệt kê, hệ thống bảo vệ chống khói có thể được sử dụng cho các mục tiêu sau:

(1) Cho phép cán bộ lực lượng chữa cháy có đủ tầm nhìn để tiếp cận, xác định vị trí và dập tắt đám cháy

(2) Hạn chế sự lây lan của khí độc có thể ảnh hưởng đến người sử dụng tòa nhà

(3) Hạn chế sự lây lan của các sản phẩm đốt để bảo vệ các thành phần tòa nhà

(Xem Phụ lục G để biết thêm thông tin về các mục tiêu cho hệ thống khống chế khói.)

A.4.2.1 Mục tiêu hoạt động của sprinkler tự động được lắp đặt theo NFPA 13 là cung cấp khả năng kiểm soát đám cháy, được định nghĩa như sau: hạn chế kích thước của đám cháy bằng cách phân phối nước để giảm nhiệt lượng phát sinh và các chất dễ cháy liền kề ướt trước trong khi kiểm soát nhiệt độ khí trần để tránh các hư hại kết cấu. Một số lượng hạn chế các cuộc nghiên cứu rà soát đã được thực hiện liên quan đến các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện, trong đó hệ thống sprinkler bị thách thức nhưng đã cung cấp mức hiệu suất vận hành mong đợi (Madrzykowski và Vettori [29]; Lougheed, Mawhinney, và O’Neill [26]). Những nghiên cứu này chỉ ra rằng, đối với tình huống kiểm soát đám cháy, mặc dù nhiệt lượng phát sinh bị hạn chế, khói có thể tiếp tục được tạo ra. Tuy nhiên, nhiệt độ của khói giảm và chênh lệch áp suất được nêu trong tài liệu này đối với các hệ thống bảo vệ chống khói trong các tòa nhà được trang bị sprinkler hoàn toàn được giữ nguyên. Ngoài ra, với nhiệt độ khói giảm, có thể giảm yêu cầu nhiệt độ đối với các bộ phận bảo vệ chống khói tiếp xúc với khói thải.

A.4.3.2 Các phương pháp thiết kế nhằm ngăn chặn mọi người tiếp xúc với khói hoặc duy trì môi trường sống sót được khi con người tiếp xúc với khói. Phân tích phát triển khói trong mỗi phương pháp thiết kế được liệt kê nên được chứng minh bằng cách sử dụng các tính toán đại số, mô hình CFD, mô hình khoang cháy, mô hình tỷ lệ hoặc mô hình phân vùng.

A.4.3.2(2) Vị trí cân bằng cho bề mặt lớp khói có thể đạt được bằng cách hút thải khói với lưu lượng tương tự như lượng được cấp cho lớp khói.

A.4.3.2(6) Luồng không khí ngược chiều có thể có các ứng dụng ngoài không gian rộng lớn và không gian liên thông, nhưng tài liệu này không cung cấp hướng dẫn thiết kế cho các ứng dụng khác.

A.4.4.1 Sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong tòa nhà gây ra Hiệu ứng ống khói và xác định hướng và cường độ của Hiệu ứng ống khói. Nên xem xét hiệu ứng ống khói khi lựa chọn quạt hút. Ảnh hưởng của nhiệt độ và vận tốc gió thay đổi theo chiều cao tòa nhà, dạng hình, rò rỉ và lỗ mở trong xây dựng tường và sàn. Chương 2 của Sổ tay ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE về Kỹ thuật bảo vệ chống khói là một nguồn dữ liệu thời tiết cho nhiệt độ ngoài trời và vận tốc gió. Nếu khả dụng, nên tham khảo dữ liệu thời tiết mới hơn hoặc cụ thể hơn về địa điểm xây dựng.

A.4.4.2.1.1 Một hệ thống bảo vệ chống khói được thiết kế để cung cấp khả năng chống nhiễm khói phải được thiết kế để duy trì chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu trong các điều kiện có thể xảy ra Hiệu ứng ống khói hoặc gió. Chênh lệch áp suất được tạo ra bởi các hệ thống bảo vệ chống khói có xu hướng dao động do gió, xung quạt, mở cửa, đóng cửa và các yếu tố khác. Những sai lệch ngắn hạn so với chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu được đề xuất có thể không ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng bảo vệ của hệ thống bảo vệ chống khói. Không có giá trị cho phép rõ ràng cho độ lệch này. Nó phụ thuộc vào độ kín của cửa, độ kín của kết cấu, độc tính của khói, lưu lượng luồng không khí và thể tích của không gian. Độ lệch không liên tục lên đến 50 phần trăm chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu được đề xuất được coi là chấp nhận được trong hầu hết các trường hợp.

Chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu trong Bảng 4.4.2.1.1 đối với không gian không được trang bị sprinkler là các giá trị sẽ không thể vượt qua được bằng lực nổi của khí nóng. Phương pháp được sử dụng để thu được các giá trị trong Bảng 4.4.2.1.1 cho các không gian không được trang bị sprinkler theo sau. Phương pháp này có thể được sử dụng để tính toán chênh lệch áp suất cho nhiệt độ khí, trừ nhiệt độ 1700 °F (927 °C).

Chênh lệch áp suất do độ nổi của khí nóng được tính theo các phương trình sau:

Mặt phẳng trung tính là một mặt phẳng nằm ngang giữa không gian đám cháy và không gian xung quanh mà tại đó chênh lệch áp suất giữa không gian đám cháy và không gian xung quanh bằng không.Đối với Bảng 4.4.2.1.1, h được chọn bảo toàn ở hai phần ba chiều cao từ sàn đến trần, nhiệt độ của môi trường xung quanh được chọn ở 70 °F (20 °C), nhiệt độ của khí nóng được chọn ở 1700 °F (927 °C) và sử dụng hệ số an toàn là 0,03 in.w.g.(7.5 Pa).

Ví dụ, chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu cho chiều cao trần là 12 ft (3,6 m) nên được tính như sau:

Từ phương trình thứ nhất, ΔP = 0,087 in.w.g.(21.6 Pa). Thêm hệ số an toàn và làm tròn, chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu là 0,12 in.w.g. (30 Pa).

A.4.4.2.1.5 Số lượng cửa mở trong hệ thống tăng áp bảo vệ chống khói nên xem xét số lượng cửa thiết kế được mở đồng thời bằng phương tiện cơ học (ví dụ: thiết bị mở tự động). Những cánh cửa mở này tạo ra một trạng thái áp suất nhất quán có thể được tính đến trong thiết kế.

Các cửa mở có tính chất thoáng qua, chẳng hạn như những cửa được mở và đóng bởi con người trong quá trình thoát nạn, không bắt buộc xem xét trong thiết kế vì hệ thống tăng áp được thiết kế để hoạt động khi đóng những cánh cửa này. Nhà thiết kế có thể bao gồm diện tích rò rỉ bổ sung vào tính toán tăng áp của họ để cung cấp một số biện pháp về hệ số an toàn vào thiết kế, miễn là lực mở cửa tối đa không vượt quá khi tất cả các cửa đóng.

A.4.4.2.2 Các lực tác động lên cửa trong hệ thống bảo vệ chống khói được minh họa trong Hình A.4.4.2.2. Lực cần thiết để mở cửa trong hệ thống bảo vệ chống khói như sau:

Hình A.4.4.2.2 Lực tác động lên cửa trong hệ thống bảo vệ chống khói.

Khi lực mở cửa tối đa được xác định ở 30 lbf (133 N), có thể sử dụng Bảng A.4.4.2.2 để xác định chênh lệch áp suất tối đa trên cửa.

Bảng A.4.4.2.2 Chênh lệch áp suất tối đa giữa các cửa
*Lực đóng cửa (lbf)**	Chiều rộng cửa (inch w.g.) †
*Lực đóng cửa (lbf)**	32 inch	36 inch	40 inch	44 inch	48 inch
6	0,45	0,40	0,37	0,34	0,31
8	0,41	0,37	0,34	0,31	0,28
10	0,37	0,34	0,30	0,28	0,26
12	0,34	0,30	0,27	0,25	0,23
14	0,30	0,27	0,24	0,22	0,21
Đối với đơn vị SI, 1 lbf = 4,4 N; 1 inch = 25,4 mm; 0,1 inch w.g.= 25 Pa. Lưu ý: (1) Tổng lực mở cửa là 30 lbf (133 N). (2) Chiều cao cửa là 7 ft (2,1 m). (3) Khoảng cách từ tay nắm cửa đến mặt núm của cửa là 3 in (76 mm). (4) Đối với các lực mở cửa khác, kích thước cửa khác hoặc phụ kiện khác mà không núm (ví dụ: thanh thoát hiểm), nên sử dụng quy trình tính toán được cung cấp trong Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE. * Nhiều bộ đóng cửa đòi hỏi ít lực hơn trong phần đầu của chu kỳ mở so với yêu cầu để có thể đưa cửa đến vị trí mở hoàn toàn. Tác động kết hợp của bộ đóng cửa và áp suất áp đặt chỉ kết hợp cho đến khi cửa được mở đủ để cho phép không khí tự do đi qua lỗ mở. Lực tác dụng bởi một thiết bị đóng cửa để đóng cửa thường khác với lực áp dụng khi mở. †Chiều rộng cửa chỉ áp dụng nếu cửa có bản lề ở một đầu; nếu không, nên sử dụng quy trình tính toán được cung cấp trong Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE.

A.4.4.4.1 Phải cấp khí bù để đảm bảo rằng quạt hút có thể dịch chuyển lượng khí thiết kế và để đảm bảo không vượt quá các yêu cầu về lực mở cửa. Các lỗ mở lớn ra bên ngoài có thể bao gồm cửa ra vào mở, cửa sổ mở và lỗ thông gió mở. Các lỗ mở lớn ra bên ngoài không bao gồm các vết nứt trong kết cấu, khe hở xung quanh cửa đóng kín, khe hở xung quanh cửa sổ đóng và các lối đi nhỏ khác. Chúng tôi khuyến cáo rằng khí bù nên được thiết kế ở mức 85 phần trăm đến 95 phần trăm khí thải, không bao gồm rò rỉ qua các đường dẫn nhỏ. Điều này dựa trên kinh nghiệm rằng không khí còn lại (5 phần trăm đến 15 phần trăm) cần hút sẽ đi vào không gian rộng lớn dưới dạng rò rỉ qua các đường dẫn nhỏ. Lý do cung cấp ít khí bù hơn lượng hút là để tránh gây áp suất dương cho không gian rộng lớn.

A.4.4.4.1.4 Giá trị tối đa 200 ft/phút (1,02 m/giây) đối với khí bù là để ngăn chặn sự lệch hướng đáng kể của Luồng khói, điều này sẽ làm tăng lượng khói sản phẩm và phá vỡ bề mặt khói. Có thể thực hiện một phân tích kỹ thuật về ảnh hưởng của vận tốc khí bù lớn hơn bằng cách so sánh với dữ liệu thử nghiệm quy mô đầy đủ, mô hình tỷ lệ hoặc mô hình CFD. Vận tốc khí bù tối đa dựa trên dữ liệu độ lệch ngọn lửa (Beyler [36]). Trường hợp việc duy trì chiều cao lớp khói không phải là một mục tiêu thiết kế, sự gián đoạn Luồng khói gây ra do tốc độ cấp khí có thể sẽ không gây bất lợi. Khi việc thoát khói được thực hiện bởi thông gió tự nhiên, việc bù khí cũng nên được cấp bằng thông gió tự nhiên để tránh gây áp lực cho không gian.

Một nghiên cứu đã được tiến hành cho sảnh thông tầng có chiều cao lên đến 33 ft (10 m), sử dụng kích thước đám cháy trong khoảng giữa 950 BTU/giây (1 MW) và 4.740 BTU/giây (5 MW) và vận tốc từ 200 ft/phút (1 m/giây) đến 345 ft/phút (1,75 m/giây) để đánh giá sự gia tăng lượng hút xả cần thiết để bù đắp sự gia tăng sản phẩm khói trong đó vận tốc khí bù vượt quá 200 ft/phút (1,02 m/giây) ( Pongratz, et al.[91]). Có thể phải thực hiện chứng minh bổ sung đối với các hệ thống được thiết kế bên ngoài các thông số này, chẳng hạn như mô hình CFD. Sự gia tăng cần thiết được thể hiện dưới dạng một hệ số, alpha. Sử dụng hệ số này, lượng hút xả khói sau khi sửa đổi sẽ là sản phẩm của alpha và lượng xả khói cần thiết để duy trì chiều cao lớp khói thiết kế trong sảnh thông tầng cố định.

Alpha được định nghĩa là:

z₁= độ cao của chân lỗ thông cấp bù khí (ft)

z₂ = độ cao của đỉnh lỗ thông cấp bù khí (ft)

g = gia tốc trọng trường (32,2 ft/giây²)

α = hệ số hút thải (không thứ nguyên)

Ước tính lưu lượng thể tích được tính đến tạo ra vận tốc khí bù trong khoảng từ 200 ft/phút (1 m/s) đến 345 ft/phút (1,75 m/s) thu được bằng cách nhân lưu lượng thể tích được xác định bằng cách sử dụng phương pháp nêu trong 5.5.1 với hệ số alpha. Hướng dẫn về việc áp dụng công cụ thiết kế sản phẩm khói trong phạm vi và giới hạn của khói được mô tả thêm trong ấn phẩm ASHRAE “Phương pháp tăng vận tốc tối đa của khí bù phục vụ bảo vệ chống khói sảnh thông tầng – Nghiên cứu CFD (ASHRAE 1600–RP),” (Pongratz, et al.[91]).

A.4.4.4.2.2 Đám cháy trong không gian liên thông có thể tạo ra khí nổi tràn vào không gian rộng lớn. Thiết kế cho trường hợp này tương tự như thiết kế cho một đám cháy trong không gian rộng lớn. Tuy nhiên, thiết kế phải xem xét sự khác biệt trong hành vi cuốn hút giữa một luồng đối xứng trục và một Luồng khói tràn. Nếu không gian liên thông mở được bảo vệ bằng sprinkler tự động, các tính toán được quy định trong tiêu chuẩn này có thể cho thấy rằng không cần thông gió bổ sung. Ngoài ra, cho dù không gian liên thông có được trang bị sprinkler hay không, có thể ngăn khói tràn vào không gian rộng lớn nếu thực hiện hút xả không gian liên thông với lưu lượng đủ để gây ra vận tốc gió vào qua bề mặt dẫn đến không gian rộng lớn.

A.4.4.4.3 Trong thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói, phải xác định và đánh giá đường dẫn khí. Một số đường dẫn rò rỉ là hiển nhiên và rõ ràng, chẳng hạn như khe hở xung quanh cửa đóng, cửa mở, cửa thang máy, cửa sổ và cửa dạng lưới trao đổi không khí. Các vết nứt kết cấu trong tường và sàn công trình ít rõ ràng hơn nhưng không kém phần quan trọng. Diện tích lưu lượng của hầu hết các lỗ mở lớn có thể được tính toán dễ dàng. Diện tích lưu lượng của các vết nứt kết cấu phụ thuộc vào tay nghề, ví dụ, cửa được lắp tốt như thế nào hoặc thời tiết được lắp đặt tốt như thế nào. Các khu vực rò rỉ điển hình của các vết nứt kết cấu trên tường và sàn của các tòa nhà thương mại được liệt kê trong Bảng A.4.4.4.3. Cửa mở trong thời gian ngắn dẫn đến điều kiện chuyển tiếp cần thiết để cung cấp lối thoát hoặc tiếp cận vào vùng khói.

Bảng A.4.4.4.3 Khu vực rò rỉ điển hình cho tường và sàn nhà thương mại
Thành phần công trình	Độ khít	Tỷ lệ diện tích^a
Tường ngoài công trình (bao gồm các vết nứt kết cấu và vết nứt xung quanh cửa sổ và cửa ra vào)	Độ chặt^b	0,50 × 10^–4
	Trung bình^b	0,17 × 10^–3
	Lỏng, rời^b	0,35 × 10^–3
	Rất lỏng lẻo^b	0,12 × 10^–2
Tường thang bộ (bao gồm các vết nứt kết cấu nhưng không có vết nứt xung quanh cửa sổ và cửa ra vào)	Chặt^c	0,14 × 10^–4
	Trung bình^c	0,11 × 10^–3
	Lỏng, rời^c	0,35 × 10^–3
Tường giếng thang máy (bao gồm các vết nứt kết cấu nhưng không có vết nứt và khe hở xung quanh cửa ra vào)	Chặt^c	0,18 × 10^–3
	Trung bình^c	0,84 × 10^–3
	Lỏng, rời^c	0,18 × 10^–2
Sàn nhà (bao gồm các vết nứt kết cấu và khoảng trống xung quanh lỗ xuyên kết cấu)	Chặt^d	0,66 × 10^–5
	Trung bình^e	0,52 × 10^–4
	Lỏng, rời^d	0,17 × 10^–3
^aĐối với tường, tỷ lệ diện tích là diện tích rò rỉ qua tường chia cho tổng diện tích tường. Đối với một sàn, tỷ lệ diện tích là diện tích rò rỉ qua sàn chia cho tổng diện tích sàn. ^bGiá trị dựa trên các phép đo của Tamura và Shaw [48]; Tamura và Wilson [51]; và Shaw, Reardon và Cheung [44]. ^cGiá trị dựa trên các phép đo của Tamura và Wilson [51] và Tamura và Shaw [49]. ^dCác giá trị ngoại suy từ độ kín sàn trung bình dựa trên phạm vi độ kín của các yếu tố kết cấu khác. ^eGiá trị dựa trên các phép đo của Tamura và Shaw [50].

A.4.4.5 Trong trường hợp kích hoạt đồng thời hệ thống bảo vệ chống khói và hệ thống dập lửa, hệ thống bảo vệ chống khói có thể làm loãng tác nhân khí trong không gian. Bởi vì các hệ thống dập lửa tác nhân khí thường chỉ cung cấp một ứng dụng của tác nhân, tiềm tàng khả năng có thể phát sinh lại đám cháy.

A.4.5 Cần xem xét các yếu tố sau đây để xác định khả năng duy trì hiệu quả của hệ thống trong khoảng thời gian cần thiết:

(1) Độ tin cậy của (các) nguồn điện

(2) Bố trí phân phối điện

(3) Phương pháp và bảo vệ kiểm soát và giám sát hệ thống

(4) Vật liệu và kết cấu thiết bị

(5) Công năng của công trình

A.4.5.1.1 Các tiêu chí về khả năng sống sót đã đề xuất được thảo luận trong Phụ lục M.Tuy nhiên, các tài liệu tham khảo khả dụng khác trình bày các phương pháp phân tích để sử dụng trong phân tích khả năng sống sót được. Hướng dẫn kỹ thuật SFPE đối với phòng cháy chữa cháy dựa trên hiệu suất mô tả quá trình thiết lập giới hạn khả năng sống sót được. Hướng dẫn bổ sung được đưa ra trong Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE.

Tài liệu hướng dẫn có tham khảo nghiên cứu của D.A.Purser, Chương 62 “Độc tính cháy” của Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, mô tả phương pháp tính toán lượng phân đoạn hiệu dụng (FED), cũng có trong NFPA 269. FED giúp phát hiện các tác động của carbon monoxide, hydro cyanide, carbon dioxide, hydro clorua, hydro bromide và anoxia. Có thể sử dụng dữ liệu thử nghiệm, kết hợp với kinh nghiệm trong phòng thí nghiệm, để ước tính giá trị của FED để đảm bảo an toàn tính mạng của hầu hết tất cả mọi người. Giá trị này là khoảng 0,8.

A.4.5.1.2 Phân tích thoát nạn theo thời gian nằm ngoài phạm vi của tài liệu này. Tuy nhiên, các tài liệu tham khảo khả dụng khác trình bày các phương pháp phân tích để sử dụng trong phân tích thoát nạn, ví dụ, ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chống khói [21].

A.4.5.1.3 Độ sâu của lớp khói phụ thuộc vào nhiều yếu tố và thường dao động từ 10 phần trăm đến 20 phần trăm chiều cao sàn đến trần. Có thể thực hiện phân tích kỹ thuật về độ sâu của lớp khói bằng cách so sánh với dữ liệu thử nghiệm quy mô đầy đủ, mô hình tỷ lệ hoặc mô hình CFD.

A.4.6.1 Số lượng cửa mở trong hệ thống tăng áp bảo vệ chống khói thang bộ phải là số lượng cửa được mở đồng thời bằng các thiết bị mở tự động được điều khiển mở như một phần của chiến lược bảo vệ chống khói. Những cánh cửa mở này tạo ra một trạng thái áp suất nhất quán có thể được tính đến trong thiết kế.

Số lượng cửa mở và đóng trong quá trình sơ tán phụ thuộc phần lớn vào công năng của công trình và loại hệ thống bảo vệ chống khói. Trong một số hệ thống, cửa rất có thể chỉ mở trong thời gian ngắn và rò rỉ khói là không đáng kể.

Đối với hệ thống tăng áp thang bộ chưa được thiết kế để phù hợp với việc mở cửa bằng cách sử dụng các thiết bị mở tự động, được điều khiển mở như một phần của chiến lược bảo vệ chống khói, áp suất sẽ giảm khi có cửa mở, sau đó khói có thể xâm nhập vào thang bộ. Đối với một tòa nhà có mật độ số người thấp, việc mở và đóng một vài cánh cửa trong quá trình sơ tán sẽ ít ảnh hưởng đến hệ thống. Đối với một tòa nhà có mật độ người cao và tổng số người sơ tán trong nhà lớn, có thể dự kiến hầu hết các cửa sẽ mở vào một thời điểm nào đó trong quá trình sơ tán.

Đã có hai dự án nghiên cứu được ASHARE thực hiện chỉ ra rằng việc mở thêm cửa, dẫn đến mất áp suất trong thang bộ, mà không tạo ra một môi trường không thể sống sót được trong thang bộ. Lưu ý rằng các dự án nghiên cứu này được thực hiện bằng cách mở các cánh cửa được giả định trong thiết kế của hệ thống được đóng lại và chặn chúng mở, điều này sẽ nghiêm trọng hơn nhiều so với giảm áp suất do các cửa được mở nhanh trong quá trình thoát nạn.

ASHRAE RP-1203, Khả năng sống sót được và mở cửa trong thang bộ tăng áp, được hoàn thành vào năm 2004. Đây là một nghiên cứu bao gồm 80 mô phỏng CFD của hệ thống tăng áp thang bộ trong các tòa nhà 7 tầng và 21 tầng. Trong mọi trường hợp đều đã mô hình hóa một hệ thống tăng áp thang bộ không bù trừ. Mục đích của dự án, như đã nêu trong báo cáo nghiên cứu, là “để phát triển sự hiểu biết định lượng về tác động của một hoặc nhiều cửa thang mở không đúng cách đối với điều kiện có thể sống sót được ở thang bộ và tại các vị trí khác trong tòa nhà.”

Một trong những kết luận của RP-1203 là “Với cửa thang bộ đóng trên tầng có cháy, các hệ thống tăng áp thang bộ được nghiên cứu trong dự án này được kỳ vọng có thể duy trì các điều kiện sống sót được bên trong thang bộ cho các đám cháy được bảo vệ bằng trang bị sprinkler và có che chắn. Cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn để xác định mức độ nào thì điều này cũng đúng với các đám cháy chưa trang bị sprinkler.”

ASHRAE RP-1447, Hiệu suất vận hành của Hệ thống tăng áp thang bộ với cửa mở, được hoàn thành vào năm 2016. Nghiên cứu bao gồm mười đám cháy toàn diện trong một tòa tháp mười tầng. Mục đích của dự án, như đã nêu trong báo cáo nghiên cứu, là “để điều tra xem liệu các hệ thống bù trừ áp suất có cần thiết để duy trì các điều kiện sống sót được trong thang bộ tăng áp hay không.”

Một trong những kết luận chính của RP-1447 là “Khi không bù trừ tổn thất áp suất, thì chênh lệch áp suất trên cửa thang bộ trên tầng có cháy giảm đáng kể khi cửa thang bộ mở. Tuy nhiên, một thang bộ không có bù trừ vẫn có thể hoạt động trong 30 phút miễn là cánh cửa trên tầng có cháy được đóng lại cho cả các tình huống cháy không được trang bị sprinkler và đám cháy được che chắn. Kết luận rằng nếu hệ thống tăng áp cơ sở đáp ứng yêu cầu chênh lệch áp suất thiết kế với sự sắp xếp hợp lý các điểm cấp gió, thang bộ sẽ vẫn có thể hoạt động miễn là cửa trên tầng có cháy được đóng lại cho cả tình huống cháy trang bị sprinkler và không được trang bị sprinkler được sử dụng trong các thử nghiệm.” Cần lưu ý rằng khả năng khả năng sống sót được vẫn đã duy trì được dù áp suất trên cửa thang bộ trên tầng có cháy thấp hơn đáng kể so với chênh lệch áp suất thiết kế tối thiểu được chỉ ra trong NFPA 92.

Cả hai dự án nghiên cứu ASHRAE này đều kết luận rằng các điều kiện trong thang bộ vẫn có thể đảm bảo sống sót được mặc dù áp suất trong thang bộ thấp hơn đáng kể so với chênh lệch áp suất thiết kế, với điều kiện là cửa trên tầng có cháy vẫn đóng. Dựa trên nghiên cứu này, không cần thiết phải thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói trong các tòa nhà được trang bị sprinkler đầy đủ để có thể tính đến các tác động đến điều áp thang bộ từ các cửa mở tức thời trong khi con người đang thoát nạn.

Trong một bài báo có tiêu đề “thang bộ tăng áp với cửa mở và IBC” (Klote [92]), có một cuộc thảo luận về việc mở cửa trên tầng có cháy, trong đó tóm tắt kết quả của các dự án nghiên cứu đã đề cập trước đó – RP-1203 và RP-1447. Bài báo này kết luận rằng trong thời gian những người trong vùng khói đang ra khỏi khu vực, các điều kiện trong vùng khói vẫn có thể đảm bảo sống sót được. Mặc dù việc mở cửa thang bộ trên tầng có cháy trong thời gian này có thể gây nhiễm khói vào thang bộ, nhưng không gây ra điều kiện không thể chịu đựng được. Một khi các điều kiện trong vùng khói trở nên không thể chịu đựng, sống sót được, thì không xảy ra khả năng có người mở cánh cửa trên tầng có cháy đó. Vì lý do này, thường không bắt buộc thiết kế cửa thang bộ mở trên tầng có cháy. Cửa bị chặn mở vi phạm các quy chuẩn áp dụng nằm ngoài khả năng của hệ thống.

Có thể sử dụng các phương pháp được nêu trong Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói để thiết kế các hệ thống có tích hợp thêm cửa mở. Tuy nhiên, nhà thiết kế nên hiểu rằng do tính chất tức thời của việc mở và đóng cửa, thiết kế sẽ phải đảm bảo duy trì được phạm vi áp suất thiết kế (tức là áp suất tối thiểu so với áp suất tối đa hoặc lực mở cửa) cho tất cả các trạng thái áp suất khác nhau, từ điều kiện đóng tất cả các cửa đến diện tích rò rỉ tối đa được giả định trong thiết kế.

Một ví dụ về thiết kế kết hợp cửa tự động mở là cửa thoát ra thang bộ bên ngoài sẽ tự động mở khi kích hoạt hệ thống. Thiết kế này có nguồn gốc từ Canada và đôi khi được gọi là “Hệ thống Canada”. Lý do đằng sau hệ thống này là vì cửa bên ngoài là cửa thang bộ có nhiều khả năng sẽ mở trong một thời gian dài trong quá trình sơ tán, đặc biệt là sơ tán toàn bộ tòa nhà, có thể có chênh lệch áp suất cao hơn trên các cửa thang bộ khác khi cửa bên ngoài được cố định mở và lượng rò rỉ bổ sung đáng kể này được tính vào kích thước của quạt tăng áp thang bộ.

Hiệu quả của việc mở cửa ra bên ngoài thường lớn hơn nhiều so với việc mở cửa bên trong. Tầm quan trọng của cửa thang bộ bên ngoài có thể được giải thích bằng cách xem xét bảo tồn khối lượng của không khí tăng áp. Không khí này đến từ bên ngoài và cuối cùng phải quay trở lại bên ngoài. Đối với một cánh cửa bên trong mở, phần còn lại của tòa nhà trên tầng đó hoạt động như lực cản dòng khí đối với dòng khí di chuyển ra khỏi ô cửa mở. Khi cửa bên ngoài mở, sẽ không có lực cản dòng nào khác và lưu lượng dòng có thể gấp 10 đến 30 lần so với thông qua cửa bên trong mở. (Xem Phụ lục F để biết thông tin về các loại hệ thống tăng áp thang bộ.)

A.4.6.2 Sự tách biệt này phải lớn nhất có thể. Bởi vì đối với khói nóng bốc lên, cần xem xét để xác định vị trí cửa lấy gió cấp khí bên dưới các lỗ mở quan trọng đó. Tuy nhiên, chuyển động khói ngoài trời có thể dẫn đến khói bay ngược trở lại tùy thuộc vào vị trí của đám cháy, vị trí của các điểm rò khói từ tòa nhà, tốc độ và hướng gió, và chênh lệch nhiệt độ giữa khói và không khí bên ngoài.

A.4.6.3.1 Các hệ thống tăng áp tại một điểm đơn giản như minh họa trong Hình A.4.6.3.1 có thể sử dụng quạt trục treo tường hoặc trên mái hoặc bên ngoài. Không được sử dụng quạt trục không có chắn gió vì gió có thể ảnh hưởng cực lớn đến hiệu suất của những chiếc quạt đó.

Hình A.4.6.3.1 Tăng áp thang bộ bằng quạt trục gắn mái.

Một lợi thế lớn của việc sử dụng quạt trục tăng áp thang bộ là chúng có đường cong đặc tính đáp ứng áp suất tương đối phẳng đối với lưu lượng khác nhau. Do đó, khi mở và đóng cửa, quạt trục nhanh chóng phản ứng với sự thay đổi luồng không khí trong thang bộ mà không gây ra dao động áp suất lớn. Ưu điểm thứ hai của việc sử dụng quạt trục là chúng ít tốn kém hơn các loại quạt khác và có thể cung cấp khả năng bảo vệ chống khói đầy đủ với chi phí lắp đặt thấp hơn.

Một nhược điểm của việc sử dụng quạt trục là chúng thường yêu cầu chắn gió ở đầu hút vì quạt hoạt động ở áp suất thấp và dễ bị ảnh hưởng bởi áp lực gió lên tòa nhà. Điều này ít nghiêm trọng hơn trên mái nhà, nơi quạt thường được bảo vệ bằng lan can và nơi hướng gió nằm vuông góc với trục của quạt.

Quạt trục gắn trên tường dễ bị ảnh hưởng lớn nhất bởi các tác động bất lợi của áp lực gió. Tác động bất lợi ở mức tối đa khi hướng gió đối lập trực tiếp với luồng không khí của quạt, dẫn đến áp suất lấy gió thấp hơn và do đó làm giảm đáng kể hiệu quả của quạt. Gió thay đổi cường độ và hướng cũng gây ra tác động xấu đối với khả năng duy trì kiểm soát áp suất tĩnh của thang bộ.

A.4.6.4 Hình A.4.6.4 (a) và Hình A.4.6.4 (b) là hai ví dụ về nhiều hệ thống tăng áp nhiều điểm có thể được sử dụng để khắc phục những hạn chế của hệ thống tăng áp tại một điểm. Các quạt tăng áp có thể được đặt ở mặt đất, ở tầng mái hoặc tại bất kỳ vị trí nào ở giữa.

Hình A.4.6.4(b) Tăng áp thang bộ tại nhiều điểm với quạt đặt trên mái.

Trong Hình A.4.6.4 (a) và Hình A.4.6.4 (b), ống cung cấp được thể hiện trong một trục riêng biệt. Tuy nhiên, các hệ thống đã được xây dựng đã loại bỏ chi phí đầu tư một trục ống dẫn riêng biệt bằng cách bố trí ống cấp trong chính buồng thang bộ. Cần cẩn thận để ống dẫn không làm giảm chiều rộng lối thoát cần thiết hoặc trở thành vật cản cho việc sơ tán có trật tự của tòa nhà .

A.4.6.4.1.1 Điểm cấp gió phổ biến nhất là ở đỉnh thang bộ, như minh họa trong Hình A.4.6.4.1.1.

Hình A.4.6.4.1.1 Tăng áp thang bộ bằng phương pháp cấp gió tại đỉnh thang.

A.4.6.4.1.2 Hệ thống cấp tại một điểm có thể thất bại khi một vài cửa mở gần điểm cấp khí. Tất cả không khí tăng áp có thể bị tổn thất qua các cửa mở này, tại thời điểm đó hệ thống sẽ không thể duy trì áp suất dương trên các cửa xa điểm cấp gió.

Do một cửa thang bộ mặt đất có khả năng ở vị trí mở phần lớn thời gian, một hệ thống cấp gió tại một điểm ở phần dưới đặc biệt dễ bị thất bại. Cần thực hiện phân tích thiết kế cẩn thận cho tất cả các hệ thống cấp gió tại một điểm ở phần dưới và cho tất cả các hệ thống cấp gió tại một điểm ở phần dưới khác cho thang bộ có chiều cao vượt quá 100 ft (30,5 m) để đảm bảo áp suất thích hợp trong toàn bộ thang bộ.

A.4.6.4.2 Nhiều hệ thống cấp tại nhiều điểm đã được xây dựng với các điểm cấp gió trên mỗi tầng. Các hệ thống này đại diện cho sự tối ưu trong việc ngăn ngừa tổn thất không khí tăng áp thông qua một vài cánh cửa mở; Tuy nhiên, nhiều điểm cấp gió có thể không cần thiết. Đối với các thiết kế hệ thống có các điểm cấp gió cách nhau hơn ba tầng, nhà thiết kế nên sử dụng phân tích máy tính như phân tích trong ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chống khói [21]. Mục đích của phân tích này là để đảm bảo rằng việc tổn thất không khí tăng áp qua một vài cánh cửa mở không gây ra tốn thất đáng kể áp suất thang bộ.

A.4.7 Nếu dự định sử dụng thang máy để sơ tán khi có cháy, hệ thống tăng áp thang máy cần được bảo vệ chống nóng, lửa, khói, mất điện, tổn thất làm mát phòng máy thang máy, nước xâm nhập và vô tình kích hoạt điều khiển.

Trong lịch sử, giếng thang máy đã được chứng minh là một ống dẫn sẵn có để khói di chuyển trong các tòa nhà. Lý do là cửa thang máy không đóng kín được và giếng thang máy có các lỗ mở trên đỉnh của giếng. Hiệu ứng ống khói tòa nhà cung cấp động lực dễ dàng di chuyển khói vào và ra khỏi các giếng thang máy được xây dựng rời. Một số phương pháp khắc phục vấn đề này đã và đang được đề xuất và nghiên cứu. Một số ví dụ bao gồm:

Hút thải cho tầng có cháy
Tăng áp sảnh thang máy kín
Thi công sảnh thang máy kín khói
Tăng áp giếng thang máy
Đóng cửa thang máy sau khi gọi về tầng dừng phục vụ chữa cháy.

(Lưu ý: quy tắc 211.3a, Hoạt động thu hồi khẩn cấp giai đoạn I, của ASME A17.1, Quy chuẩn an toàn cho thang máy và thang cuốn, yêu cầu cửa thang máy mở và vẫn mở sau khi thang máy được gọi về tầng dừng phục vụ chữa cháy. Điều này dẫn đến các lỗ mở lớn vào giếng thang máy, có thể làm tăng đáng kể lưu lượng không khí cần thiết để tăng áp. NFPA 80 cho phép đóng cửa thang máy sau một thời gian định trước khi cơ quan có thẩm quyền yêu cầu. Yêu cầu địa phương về hoạt động của cửa thang máy nên được xác định và kết hợp vào thiết kế hệ thống.)

Các phương pháp được liệt kê trong A.4.7 (1) đến A.4.7 (5) đã và đang được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp. Tuy nhiên, cần đánh giá chặt chẽ ứng dụng của chúng cho một dự án cụ thể, bao gồm cả ảnh hưởng của bất kỳ lỗ thông nào trong giếng thang máy.. Lỗ thông mở ở đỉnh giếng thang máy có thể có tác dụng không mong muốn đối với hệ thống bảo vệ chống khói thang máy.

Các tài liệu tham khảo sau đây thảo luận về nghiên cứu liên quan đến việc sử dụng thang máy trong các tình huống đám cháy: Klote và Braun [17]; Klote [15]; Klote, Levin và Groner [20]; Klote, Levin và Groner [19]; Klote [13]; Klote và cộng sự [18]; và Klote và cộng sự [16].

Nếu dự định mở cửa thang máy trong quá trình vận hành hệ thống bảo vệ chống khói, nên thiết lập chênh lệch áp suất tối đa trên các cửa thang máy cho phép cửa thang máy hoạt động.

A.4.8 Các thang bộ tăng áp được thảo luận trong Mục 4.6 nhằm bảo vệ chống Khói đến mức độ ức chế sự xâm nhập của khói vào thang bộ. Tuy nhiên, trong một tòa nhà có thang bộ tăng áp là phương tiện bảo vệ chống khói duy nhất, khói có thể tràn qua các vết nứt trên sàn và vách ngăn, qua các trục khác và đe dọa tính mạng, thiệt hại tài sản tại các vị trí cách xa đám cháy. Khái niệm bảo vệ chống khói theo vùng được thảo luận trong phần này nhằm hạn chế loại chuyển động khói này trong tòa nhà.

Hạn chế kích thước đám cháy (khối lượng cháy) làm tăng độ tin cậy và khả năng đứng vững của hệ thống bảo vệ chống khói. Có thể giới hạn kích thước đám cháy bằng cách kiểm soát nhiên liệu, phân khoang hoặc sprinkler tự động. Có thể cung cấp bảo vệ chống khói trong các tòa nhà mà không có tính năng giới hạn chịu lửa, nhưng trong những trường hợp đó, phải xem xét cẩn thận áp suất đám cháy, nhiệt độ cao, khối lượng cháy, tích tụ nhiên liệu chưa cháy và các kết quả đầu ra khác do đám cháy không kiểm soát được.

A.4.8.1.1.1 Bố trí một số vùng bảo vệ chống khói được minh họa trong Hình A.4.8.1.1.1.

Hình A.4.8.1.1.1 Bố trí các vùng bảo vệ chống khói.

Trong Hình A.4.8.1.1.1, vùng khói được biểu thị bằng dấu trừ và không gian điều áp được biểu thị bằng dấu cộng. Mỗi tầng có thể là một vùng bảo vệ chống khói, như trong (a) và (b), hoặc một vùng khói có thể bao gồm nhiều hơn một tầng, như trong (c) và (d). Một vùng khói cũng có thể được giới hạn ở một phần của sàn, như trong hình (e).

Khi đám cháy xảy ra, tất cả các vùng không khói trong tòa nhà có thể được tăng áp như trong Hình A.4.8.1.1.1, các bộ phận (a), (c) và (e). Hệ thống này đòi hỏi một lượng lớn không khí bên ngoài. Các ý kiến liên quan đến vị trí cửa lấy gió cấp của thang bộ tăng áp cũng áp dụng cho các cửa lấy gió cấp cho các vùng không khói.

Ở vùng khí hậu lạnh, việc lấy một lượng lớn không khí bên ngoài có thể gây ra hư hại nghiêm trọng cho hệ thống tòa nhà. Do đó, cần xem xét nghiêm túc các hệ thống làm nóng trước khẩn cấp để làm dịu không khí đi vào và giúp tránh hoặc hạn chế các thiệt hại. Ngoài ra, chỉ tạo áp suất cho những khu vực liền kề với vùng khói có thể hạn chế lượng không khí bên ngoài cần cấp, như trong Hình A.4.8.1.1.1, các phần (b) và (d). Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp hạn chế này là có thể có luồng khói qua các trục qua vùng tăng áp và vào không gian không được điều áp. Khi xem xét phương án này, cần kiểm tra cẩn thận các luồng khói tiềm ẩn liên quan và xác định khả năng chấp nhận được.

Các vùng khói nên được giữ càng nhỏ càng tốt để có thể dễ dàng sơ tán khỏi các khu vực này, và để lượng không khí cần thiết để tạo áp cho các không gian xung quanh có thể giữ được ở mức có thể quản lý được. Tuy nhiên, các khu vực này phải đủ lớn để nhiệt tích tụ từ đám cháy có thể pha loãng đủ với không khí xung quanh để ngăn ngừa sự cố của các thành phần chính của hệ thống bảo vệ chống khói. Hướng dẫn thiết kế về nhiệt độ pha loãng được nêu trong ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chống khói.

A.4.8.3 Các phương pháp thiết kế cho các khu vực lánh nạn tránh khói được trình bày trong Klote [14].

A.4.9 Ví dụ về các hệ thống bảo vệ chống khói có thể tương tác khi hoạt động đồng thời bao gồm:

(1) Thang bộ tăng áp kết nối với các khu vực sàn là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng

(2) Giếng thang máy là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói thang máy kết nối với các khu vực sàn là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng

(3) Hệ thống bảo vệ chống khói thang máy được kết nối với các khu vực lánh nạn lần lượt được kết nối với các khu vực sàn là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng

(4) Thang bộ tăng áp mà cũng kết nối với khu vực lánh nạn tránh khói

Thông thường các hệ thống bảo vệ chống khói được thiết kế độc lập để hoạt động dưới các lực động mà chúng dự kiến sẽ gặp phải (ví dụ: độ nổi, hiệu ứng ống khói, gió). Một khi hoàn thành thiết kế, cần phải nghiên cứu tác động của các hệ thống bảo vệ chống khói với nhau. Ví dụ, một vùng khói hút thải hoạt động kết hợp với hệ thống tăng áp thang bộ có thể có xu hướng cải thiện hiệu suất của hệ thống tăng áp thang bộ. Đồng thời, nó có thể làm tăng chênh lệch áp suất trên cửa, gây khó khăn trong việc mở cửa vào thang bộ. Đối với các hệ thống phức tạp, nên sử dụng mô hình mạng máy tính để phân tích.

Trừ khi trang bị cung cấp thông gió hoặc hút thải trong các vùng cháy, có thể không xét đến chênh lệch áp suất. Cuối cùng, sự cân bằng áp suất giữa vùng cháy và các khu vực không bị ảnh hưởng sẽ được thiết lập, và sẽ không có gì để có thể ngăn chặn khói lan sang tất cả các khu vực khác.

A.4.10.1 Thang bộ không có buồng đệm có thể được tăng áp bằng cách sử dụng các hệ thống hiện có. Một số tòa nhà được xây dựng có buồng đệm tuân yêu cầu của quy chuẩn xây dựng.

A.4.10.2 Buồng đệm không được điều áp. Thang bộ có buồng đệm không tăng áp có thể ứng dụng được trong các tòa nhà hiện hữu. Khi cả hai cửa buồng đệm mở, hai cửa nối tiếp giúp tăng sức cản đối với luồng không khí so với một cửa duy nhất. Sức cản tăng lên này sẽ làm giảm luồng không khí cần thiết để tạo ra một áp suất nhất định trong thang bộ. Chủ đề này được thảo luận chi tiết trong ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chống khói.

Trong các tòa nhà có số người sử dụng thấp, một trong hai cửa buồng đệm có thể bị đóng hoặc ít nhất là đóng một phần trong thời gian sơ tán. Điều này sẽ tiếp tục làm giảm luồng không khí cần thiết để tạo ra một áp suất nhất định.

Buồng đệm tăng áp. Đóng cả hai cửa vào buồng đệm có thể hạn chế khói xâm nhập vào buồng đệm và cung cấp một môi trường sống sót được tương tự như một khu vực lánh nạn tránh khói. Thang bộ liền kề được tăng áp gián tiếp bởi luồng không khí từ buồng đệm tăng áp. Tuy nhiên, áp suất này có thể bị tổn thất nếu cửa bên ngoài mở. Ngoài ra, khói có thể tràn vào thang bộ thông qua bất kỳ lỗ mở rò rỉ nào trong các bức tường thang bộ liền kề với không gian sàn. Nên xây dựng những bức tường này sao cho có thể giảm thiểu rò rỉ cho thang bộ đang được hệ thống buồng đệm tăng áp bảo vệ.

Buồng đệm và thang bộ tăng áp. Để giảm thiểu lượng khói xâm nhập vào buồng đệm và thang bộ, có thể tăng áp cả buồng đệm và thang bộ. Hệ thống kết hợp sẽ nâng cao hiệu quả của hệ thống tăng áp thang bộ. Ngoài ra, buồng đệm tăng áp có thể cung cấp một vùng lánh nạn tránh khói tạm thời.

Buồng đệm thông gió hoặc lọc khí. Hệ thống buồng đệm thông gió hoặc lọc khí nằm ngoài phạm vi của tài liệu này. Cần phải có một phân tích các mối nguy hiểm bằng cách sử dụng các quy trình được cung cấp trong Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy. Nên thực hiện một phân tích kỹ thuật để xác định lợi ích, nếu có, của việc tăng áp, lọc khí hoặc làm hút khói đối với buồng đệm thang bộ.

A.5.1 Mô hình tỷ lệ sử dụng mô hình giảm tỷ lệ vật lý theo các luật tỷ lệ đã có, theo đó tiến hành các thử nghiệm quy mô nhỏ để xác định các yêu cầu và khả năng của hệ thống khống chế khói được mô hình hóa.

Các phương trình đại số khép kín có nguồn gốc chủ yếu từ mối tương quan của các kết quả thí nghiệm quy mô lớn và nhỏ.

Các mô hình đám cháy theo khoang sử dụng cả lý thuyết và giá trị dẫn xuất thực nghiệm để ước tính các điều kiện trong một không gian.

Mỗi cách tiếp cận đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Mặc dù kết quả thu được từ các phương pháp khác nhau cần phải giống nhau, nhưng chúng thường không giống nhau. Hiện tại vẫn chưa có một lý thuyết cuối cùng, hay kỹ nghệ hiện đại tiên tiến dựa trên thực nghiệm có thể chứng minh theo vật lý cơ bản Cốt lõi của mỗi phương pháp tính toán là dựa trên hiện tượng cuốn không khí (hoặc các khí xung quanh khác) vào luồng khói đang bốc lên của ngọn lửa. Thường sử dụng một khoảng biến thiên khoảng 20 phần trăm đối với khả năng cuốn khí trong các phương trình cuốn có nguồn gốc thực nghiệm, chẳng hạn như các phương trình nêu trong Chương 5, hoặc trong các mô hình cháy theo vùng. Người sử dụng có thể thêm một hệ số an toàn thích hợp vào khả năng hút xả để giải thích cho sự không chắc chắn này.

A.5.1.1 Các phương trình được trình bày trong Chương 5 được coi là các biểu thức đại số chính xác nhất, đơn giản nhất có sẵn cho các mục đích được đề xuất. Nói chung, chúng được giới hạn trong các trường hợp liên quan đến các đám cháy với nhiệt lượng phát sinh không đổi (“đám cháy ổn định”) hoặc các đám cháy làm tăng nhiệt lượng phát sinh như một hàm của bình phương thời gian (“đám cháy không ổn định”). Các phương trình không phù hợp với các điều kiện cháy khác hoặc cho một điều kiện ban đầu phát triển như một hàm của thời gian nhưng sau đó, sau khi đạt được sự phát triển tối đa, cháy ở trạng thái ổn định. Trong hầu hết các trường hợp, việc sử dụng hợp lý các phương trình có thể khắc phục hạn chế này một cách hợp lý. Mỗi phương trình đều được rút ra từ dữ liệu thực nghiệm. Trong một số trường hợp, dữ liệu thử nghiệm là hạn chế hoặc đã được thu thập trong một tập hợp giới hạn về kích thước đám cháy, kích thước không gian hoặc điểm đo. Nếu có thể, có thể sử dụng các nhận xét bao gồm trong phạm vi dữ liệu để suy ra các phương trình được trình bày. Điều quan trọng là phải xem xét các giới hạn này.

Cần thận trọng khi sử dụng các phương trình để giải các biến khác với các biến được trình bày trong danh sách các biến, trừ khi thấy rõ kết quả nhạy cảm như thế nào đối với những thay đổi nhỏ đối với bất kỳ biến nào liên quan. Nếu những hạn chế này đưa ra một giới hạn cản trở nhu cầu của người dùng, cần xem xét kết hợp việc sử dụng các phương trình với các mô hình khoang hoặc đám cháy tỷ lệ. Người dùng các phương trình nên đánh giá cao độ nhạy của những thay đổi trong các biến đang được giải.

A.5.1.2 Đặc biệt nên sử dụng mô hình hóa tỷ lệ khi không gian được đánh giá có các phần nhô ra hoặc có sự bố trí bất thường khác ngăn chặn một đám khói tự do bốc lên. Cách tiếp cận này tốn kém, tốn thời gian và chỉ có giá trị trong phạm vi các thử nghiệm được thực hiện. Đó là vì cách tiếp cận này thường được dành riêng cho các công trình phức tạp; quan trọng là loạt thử nghiệm bao gồm tất cả các biến thể tiềm năng trong các yếu tố, chẳng hạn như vị trí và kích thước của ngọn lửa, vị trí và lưu lượng của dòng khí hút xả và cửa thu khói, sự thay đổi nhiệt độ bên trong (phân tầng hoặc độ dốc nhiệt độ sàn-trần) và các biến khác. Có khả năng không thể đánh giá được các phát hiện đó bằng cách sử dụng các mô hình tỷ lệ.

A.5.1.3 Máy tính nói chung có đủ khả năng để thực hiện một số mô hình đám cháy theo khoang. Tất cả các mô hình đám cháy theo khoang giải quyết các phương trình bảo toàn cho các khu vực riêng biệt (thể tích kiểm soát). Mô hình cháy khoang có thể được phân loại là mô hình đám cháy theo vùng hoặc mô hình CFD.

Xác minh kết quả mô hình cháy máy tính rất quan trọng vì đôi khi thu được kết quả dễ dàng hơn nhiều là xác định độ chính xác của chúng. Kết quả mô hình cháy máy tính đã được xác minh trong một phạm vi điều kiện thử nghiệm hạn chế (Emmons [5]; Klote [14]; Soderbom [45]); Việc xem xét các kết quả này giúp cung cấp một mức độ tự tin cho người dùng. Tuy nhiên, vì bản chất của tiện ích của mô hình đám cháy là phục vụ như một công cụ để điều tra các điều kiện chưa biết, sẽ có những điều kiện mà chưa xác minh được bất kỳ mô hình nào. Đối với những điều kiện đó, người dùng nên sử dụng một số hỗ trợ trong việc đánh giá độ chính xác của mô hình.

Có ba lĩnh vực hiểu biết hỗ trợ rất nhiều cho việc mô hình hóa đám cháy chính xác trong các điều kiện chưa được xác minh. Khu vực đầu tiên liên quan đến việc hiểu những mục nào đang được mô hình hóa. Khu vực thứ hai liên quan đến việc phiên dịch một cách thích hợp các vật trong thế giới thực thành thông tin đầu vào của mô hình đám cháy. Khu vực thứ ba liên quan đến việc hiểu chuyển đổi đầu vào thành đầu ra.của mô hình.

A.5.2.1 Thường tham chiếu kích thước đám cháy thiết kế khoảng 5000 Btu/giây (5275 kW) cho công năng thương mại (Morgan [33]). Điều này chủ yếu dựa trên thống kê phân bố kích thước đám cháy trong các cửa hàng (cửa hàng bán lẻ) ở Vương quốc Anh bao gồm cả bảo vệ sprinkler. Ít hơn 5 phần trăm các đám cháy trong danh mục này vượt quá 5000 Btu/giây.Về mặt hình học, một đám cháy 5000 Btu/giây (5275 kW) trong một cửa hàng có mô tả là diện tích 10 ft × 10 ft (3,1 m × 3,1 m) sẽ dẫn đến nhiệt lượng phát sinh xấp xỉ trên một đơn vị diện tích là 50 Btu/ft² · s (568 kW/m²).

Hệ thống chữa cháy tự động được thiết kế sao cho hạn chế khối lượng cháy và do đó, sẽ hạn chế phát sinh khói. Đám cháy trong không gian có trang bị sprinkler liền kề với sảnh thông tầng và khu vực dành cho người đi bộ trung tâm mua sắm có mái che cũng có thể được hạn chế hiệu quả để giảm ảnh hưởng đến không gian thông tầng hoặc khu vực dành cho người đi bộ có mái che và do đó tăng khả năng tồn tại đứng vững của hệ thống khống chế khói.

Khả năng kích hoạt sprinkler phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt lượng phát sinh của đám cháy và chiều cao trần. Do đó, đối với kích thước đám cháy khiêm tốn, hoạt động phun nước rất có thể diễn ra trong một thời gian hợp lý ở những không gian có chiều cao trần thấp hơn, chẳng hạn như 8 ft (2,4 m) đến 25 ft (7,6 m). Kích hoạt sprinkler gần đám cháy làm cho khói nguội, dẫn đến giảm độ nổi. Độ nổi suy giảm này có thể khiến khói hạ xuống và làm giảm tầm nhìn. Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b khi đầy khói và không áp dụng Phương trình 5.5.1.1a, 5.5.1.1b, 5.5.1.1c, 5.5.3.2a và 5.5.3.2b cho việc sinh khói nếu xảy ra hiện tượng suy giảm lực nổi do hoạt động của sprinkler.

Kích hoạt sprinkler trong không gian liền kề với giếng trời dẫn đến việc khói bị nguội đi. Đối với các đám cháy có nhiệt lượng phát sinh thấp, nhiệt độ của khói rời khỏi khoang gần với môi trường xung quanh và khói sẽ được phân tán trên chiều cao của lỗ mở. Đối với các đám cháy có nhiệt lượng phát sinh cao, nhiệt độ khói sẽ cao hơn môi trường xung quanh và khói đi vào sảnh thông tầng sẽ nổi lên.

Mục tiêu hiệu suất vận hành của sprinkler tự động được lắp đặt theo NFPA 13 là cung cấp khả năng kiểm soát đám cháy, được định nghĩa như sau: Hạn chế quy mô đám cháy bằng cách phân phối nước để giảm tốc độ tỏa nhiệt và làm ẩm các chất dễ cháy liền kề, đồng thời kiểm soát nhiệt độ khí trên trần nhà để tránh hư hỏng kết cấu. Một số lượng hạn chế các cuộc nghiên cứu rà soát đã được thực hiện liên quan đến các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện, trong đó hệ thống sprinkler bị thách thức nhưng đã cung cấp mức hiệu suất vận hành mong đợi. Những nghiên cứu này chỉ ra rằng, đối với tình huống kiểm soát đám cháy, mặc dù nhiệt lượng phát sinh bị hạn chế, khói vẫn có thể tiếp tục được tạo ra. Tuy nhiên, nhiệt độ của khói sẽ giảm.

Các thử nghiệm cháy trang bị sprinkler toàn diện đã được tiến hành cho các tình huống văn phòng có mặt bằng hở (Lougheed [23]; Madrzykowski [29]). Các thử nghiệm này chỉ ra rằng có sự tắt dần theo cấp số nhân trong nhiệt lượng phát sinh cho các đám cháy trang bị sprinkler sau khi kích hoạt sprinkler và đạt được khả năng kiểm soát. Kết quả của các thử nghiệm này cũng chỉ ra rằng một đám cháy thiết kế với nhiệt lượng phát sinh ở trạng thái ổn định là 474 Btu/giây (500 kW) sẽ đưa ra một ước tính bảo toàn cho một văn phòng có trang bị sprinkler với mặt bằng mở.

Dữ liệu thử nghiệm toàn diện hạn chế có sẵn để sử dụng trong việc xác định kích thước đám cháy thiết kế cho các công năng được trang bị sprinkler khác. Hansell và Morgan [7] đưa ra các ước tính thận trọng về nhiệt lượng tỏa đối lưu dựa trên số liệu thống kê đám cháy của Vương quốc Anh: 1 MW cho văn phòng trang bị sprinkler, 0,5–1,0 MW cho phòng ngủ khách sạn trang bị sprinkler và 5 MW cho công năng bán lẻ trang bị sprinkler (Lưu ý: 1 MW = 950 Btu/giây). Những đám cháy thiết kế có trạng thái ổn định này giả định rằng khu vực được trang bị sprinkler phản ứng tiêu chuẩn.

Các thử nghiệm đám cháy toàn diện cho các khách thuê bán lẻ đã được tiến hành ở Úc (Bennetts et al.[1]). Những thử nghiệm này chỉ ra rằng đối với một số cửa hàng bán lẻ thông thường (cửa hàng quần áo và sách), đám cháy được kiểm soát và cuối cùng được dập tắt bằng một đầu phun sprinkler duy nhất. Những thử nghiệm này cũng chỉ ra rằng các đầu phun sprinkler có thể gặp khó khăn trong việc dập tắt đám cháy trong một cửa hàng có tải nhiên liệu cao, chẳng hạn như cửa hàng đồ chơi.

Các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện đã được tiến hành cho nhiều công năng (cửa hàng bán lẻ, văn phòng di động và thư viện) ở Vương quốc Anh (Heskestad [11]). Các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện đã được tiến hành cho các hệ thống kho lưu trữ di động nhỏ gọn được sử dụng để lưu trữ tài liệu. Thông tin về các thử nghiệm được tiến hành vào năm 1979 thay mặt cho Thư viện Quốc hội được cung cấp trong Phụ lục H của NFPA 909. Các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện sau đó được tiến hành cho Thư viện Lưu trữ Quốc hội II và Thư viện Quốc gia Canada cho thấy đám cháy trong các hệ thống lưu trữ di động nhỏ gọn rất khó dập tắt (Lougheed, Mawhinney và O’Neill [26]).

Trong giai đoạn hoạt động ban đầu của đám cháy với các đầu phun sprinkler hoạt động, lớp khói vẫn phân tầng dưới trần nhà (Heskestad [10]). Gần các đầu phun sprinkler, khói được kéo vào lớp dưới lạnh bởi các giọt nước và quay trở lại lớp khói do độ nổi. Khi các đầu phun sprinkler giành được quyền kiểm soát và bắt đầu dập tắt đám cháy, nhiệt độ khí trong lớp khói giảm nhanh chóng và khói được phân tán khắp thể tích khi độ nổi mất dần.

Nhiệt độ của khói được tạo ra trong đám cháy có trang bị sprinkler phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt lượng phát sinh của đám cháy, số lượng đầu phun sprinkler hoạt động và mật độ phun. Các thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện với nhiệt độ nước ở 50 °F (10 °C) chỉ ra rằng, đối với bốn đầu phun sprinkler đang hoạt động, nhiệt độ khói được làm mát đến gần hoặc thấp hơn môi trường xung quanh nếu nhiệt lượng phát sinh là <190 Btu/giây (<200 kW) với mật độ phun 0,1 gpm/ft² (4,1 L/m²) và <474 Btu/giây (<500 kW) với mật độ phun là 0,2 gpm/ft² (8,15 L/m²). Đối với nhiệt lượng phát sinh cao hơn, nhiệt độ khói cao hơn môi trường xung quanh và khói nổi khi ra khỏi khu vực có trang bị sprinkler.

Đối với đám cháy nhiệt lượng phát sinh thấp và có trang bị sprinkler, khói được trộn lẫn trên chiều cao của khoang. Khói tràn qua các lỗ mở lớn vào sảnh thông tầng có nhiệt độ không đổi theo chiều cao.

Với nhiệt lượng phát sinh cao hơn thì sẽ hình thành một lớp nóng bên trên. Nhiệt độ của lớp phía trên sẽ nằm giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ hoạt động của đầu phun sprinkler. Nếu khói nóng hơn nhiệt độ hoạt động của đầu phun, các đầu phun tiếp theo sẽ được kích hoạt và làm mát khói. Đối với mục đích thiết kế, có thể giả định nhiệt độ khói tương đương với nhiệt độ hoạt động của đầu phun.

A.5.2.4.4 Thử nghiệm kiểm định chống cháy toàn diện cho các văn phòng có mặt bằng mở (Lougheed [23]; Madrzykowski [29]) đã chỉ ra rằng, một khi các đầu phun sprinkler giành được quyền kiểm soát đám cháy nhưng không thể dập tắt nó ngay lập tức do cấu hình nhiên liệu, nhiệt lượng phát sinh giảm theo cấp số nhân như sau:

Ước tính hằng số tắt dần cho công năng văn phòng được bảo vệ với mật độ phun 0,1 gpm/ft² (4,1 L/m²) là 0,0023 cho các tình huống có tải nhiên liệu nhẹ trong khu vực được che chắn (Madrzykowski [29]) và 0,00155 giây^-1 cho các tình huống có tải nặng (Lougheed [23]).

A.5.2.5 Toàn bộ diện tích sàn được bao phủ hoặc bao gồm giữa các hàng hóa cần được xem xét trong tính toán. Hình A.5.2.5(a) và Hình A.5.2.5(b) minh họa các khái niệm về khoảng cách phân tán.

A.5.4.1 Các mối quan hệ giải quyết ba tình huống sau:

(1) Không có hút thải khói (xem 5.4.2.1 và 5.4.2.2).

(2) Khối lượng khói thải bằng khối lượng khói thêm vào từ Luồng khói đến lớp khói.

(3) Khối lượng khói thải nhỏ hơn khối lượng khói cấp từ Luồng khói đến lớp khói.

Chiều cao của bề mặt lớp khói có thể được duy trì ở mức không đổi bằng cách hút xả cùng khối lượng khói từ lớp khói so với lượng cấp cho đám khói. Khối lượng thêm vào từ Luồng khói phụ thuộc vào cấu hình của Luồng khói. Có ba cấu hình Luồng khói được giải quyết trong tiêu chuẩn này.

Nội dung sau đây cung cấp mô tả cơ bản về vị trí của bề mặt lớp khói có bố trí thoát khói thải:

(1) Khối lượng khói thải bằng với khối lượng khói thêm vào. Sau khi hệ thống hút xả khói đã hoạt động đủ lâu thì sẽ đạt được vị trí cân bằng

của bề mặt lớp khói nếu khối lượng của khói thải bằng khối lượng khói thêm vào từ Luồng khói đến đáy của lớp khói. Sau khi đạt được, vị trí này nên được duy trì miễn là tỷ lệ khối lượng vẫn bằng nhau. Xem mục 5.5 để biết khối lượng khói thêm vào cho đáy của lớp khói để biết các cấu hình Luồng khói khác nhau.

(2) Khối lượng khói thải không bằng khối lượng khói bổ sung thêm vào. Với khối lượng thêm vào lớn hơn khí hút thải thì sẽ k đạt được vị trí cân bằng của bề mặt lớp khói. Dự kiến bề mặt lớp khói có thể hạ xuống, nhưng với tốc độ chậm hơn so với khi không cấp thêm khí thải bổ sung (xem 5.4.2). Bảng A.5.4.1 bao gồm thông tin về vị trí lớp khói như một hàm của thời gian cho các đám cháy ổn định đối xứng trục, do sự bất bình đẳng của khối lượng. Đối với các cấu hình Luồng khói khác, cần phải thực hiện phân tích máy tính.

A.5.4.2.1 Các phương trình trong 5.4.2.1 được sử dụng trong trường hợp xấu nhất cho một ngọn lửa cách xa các bức tường. Các phương trình cho phép ước tính thận trọng về mối nguy hiểm vì z liên quan đến chiều cao nơi có dấu hiệu đầu tiên của khói, thay vì vị trí bề mặt lớp khói. Kết quả tính toán mang lại z/H > 1,0 cho thấy lớp khói vẫn chưa bắt đầu hạ xuống.

Các phương trình dựa trên dữ liệu thực nghiệm hạn chế (Cooper et al.[4]; Hagglund, Jansson và Nireus [6]; Heskestad và Delichatsios [12]; Mulholland và cộng sự [38]; Nowler [40]) từ các cuộc điều tra sử dụng như sau:

(1) Diện tích mặt cắt ngang đồng nhất theo chiều cao

(2) Tỷ lệ A/H² dao động từ 0,9 đến 14

(3) z/H ≥ 0,2

A.5.4.2.2 Xem Phụ lục I để biết thêm thông tin về các đám cháy không ổn định.

A.5.5.1.1 Khối lượng của khói được tính toán dựa trên lượng không khí bị cuốn vào, bởi vì khối lượng của các sản phẩm đốt được tạo ra từ đám cháy thường nhỏ hơn nhiều so với lượng không khí bị cuốn vào Luồng khói.

Một số mối quan hệ ràng buộc đối với các Luồng khói xứng trục đã được đề xuất. Những đề xuất ở đây lần đầu tiên bắt nguồn cùng với NFPA 204 ấn bản năm 1982. Các mối quan hệ sau đó đã được sửa đổi một chút bằng cách kết hợp một nguồn gốc ảo cũng như so sánh với các mối quan hệ ràng buộc khác. Để biết thêm thông tin về các Luồng khói, xem Heskestad [9] và Beyler [2].

Các mối quan hệ ràng buộc đối với các Luồng khói đối xứng trục trong tiêu chuẩn này về cơ bản là những mối quan hệ được trình bày trong ấn bản năm 1982 của NFPA 204. Hiệu ứng của nguồn gốc ảo bị bỏ qua, bởi vì chúng thường sẽ nhỏ trong ứng dụng hiện tại.

Gốc của ngọn lửa phải là điểm thấp nhất của mảng nhiên liệu. Khối lượng trong Luồng khói phụ thuộc vào việc các vị trí trên hay dưới chiều cao ngọn lửa trung bình được xem xét (tức là, ngọn lửa nằm dưới bề mặt lớp khói hay chạm vào lớp khói).

Khối lượng Luồng khói cấp cho lớp khói thu được từ Phương trình 5.5.1.1c cho chiều cao thông thủy nhỏ hơn chiều cao ngọn lửa (xem Phương trình 5.5.1.1a và mặt khác từ Phương trình 5.5.1.1b). Chiều cao thông thủy được chọn làm chiều cao thiết kế của bề mặt lớp khói phía trên nguồn lửa.

Cần lưu ý rằng các phương trình 5.5.1.1b và 5.5.1.1c không giải quyết rõ ràng các loại vật liệu liên quan đến lửa, ngoài nhiệt lượng phát sinh. Điều này là do khối lượng của không khí bị cuốn vào lớn hơn nhiều so với khối lượng của các sản phẩm cháy được tạo ra và lượng không khí bị cuốn vào chỉ là một chức năng của cường độ (tức là nhiệt lượng phát sinh của lửa).

Đám cháy có thể được xảy ra gần rìa hoặc một góc của không gian mở. Trong trường hợp này, sự xâm nhập có thể không phải từ tất cả các phía của đám khói, dẫn đến tỷ lệ tạo khói thấp hơn so với nơi có thể xảy ra sự xâm nhập từ mọi phía. Do đó, các tính toán thiết kế bảo thủ nên được tiến hành dựa trên giả định rằng xảy ra cuốn khí từ mọi phía.

Thử nghiệm mô hình vật lý (Lougheed [24]; Lougheed [25]) với các đám cháy ở trạng thái ổn định đã chỉ ra rằng Phương trình 5.5.1.1b đưa ra ước tính tốt về khối lượng Luồng khói cho một hệ thống khống chế khói sảnh thông tầng hoạt động trong điều kiện cân bằng (xem 5.5.1.1). Kết quả cũng cho thấy lớp khói được trộn đều. Nhiệt độ trung bình trong lớp khói có thể được ước tính gần đúng bằng cách sử dụng ước tính đoạn nhiệt cho nhiệt độ Luồng khói ở độ cao của bề mặt lớp khói (xem Phương trình 5.5.5).

Ở trạng thái cân bằng, chiều cao z trong Phương trình 5.5.1.1b là vị trí của bề mặt lớp khói phía trên đáy nhiên liệu (xem Hình A.3.3.12.1). Đối với một hệ thống khống chế khói hiệu quả, độ sâu của vùng chuyển tiếp là khoảng 10 phần trăm chiều cao sảnh thông tầng. Trong vùng chuyển tiếp, nhiệt độ và các thông số khói khác giảm tuyến tính theo chiều cao giữa chiều cao bề mặt lớp khói và cạnh dưới của vùng chuyển tiếp.

Tiếp xúc Luồng khói với các bức tường có thể là một mối quan tâm đối với các trường hợp đường kính Luồng khói tăng lên (xem 5.5.4) tiếp xúc với nhiều bức tường của sảnh thông tầng bên dưới bề mặt lớp khói thiết kế dự định. Bề mặt lớp khói hiệu quả sẽ xảy ra ở ngang bằng hoặc dưới độ cao nơi Luồng khói tiếp xúc với tất cả các bức tường.

Trong các tình huống mà chiều cao ngọn lửa được tính từ Phương trình 5.5.1.1a lớn hơn 50% chiều cao trần hoặc trong điều kiện các gói nhiên liệu phân tán (xem 5.2.5) có thể cháy đồng thời, việc áp dụng khái niệm nguồn gốc ảo có thể tạo ra sự khác biệt trong tính toán khối lượng. Các phương trình bao gồm nguồn gốc ảo và tính toán chiều cao ngọn lửa sửa đổi có thể được tìm thấy trong NFPA 204, 9.2.3, khối lượng trong Luồng khói.

A.5.5.2 Harrison và Spearpoint đã phát triển một phương pháp tính toán Luồng khói tràn khác như một phần của luận án tiến sĩ tại Đại học Canterbury, New Zealand [86-90].

A.5.5.2.1 Phương trình 5.5.2.1a và 5.5.2.1b dựa trên cách giải thích của Law [22] về các thí nghiệm quy mô nhỏ của Morgan và Marshall [35]. Các tình huống với các Luồng khói tràn qua ban công liên quan đến khói bốc lên trên đám cháy, chạm tới trần nhà, ban công hoặc các phần nhô ngang quan trọng khác, sau đó di chuyển theo chiều ngang về phía rìa của “ban công”. Đặc điểm của hiện tượng Luồng khói tràn qua ban công phụ thuộc vào đặc điểm của đám cháy, chiều rộng của Luồng khói tràn và chiều cao của trần nhà phía trên đám cháy. Ngoài ra, đường đi ngang từ đường tâm luồng đến mép ban công là rất đáng kể.

Sự phù hợp của các dự đoán từ các phương trình 5.5.2.1a và 5.5.2.1b với các dự đoán từ các thực nghiệm quy mô nhỏ được trình bày trong Hình A.5.5.2.1. Trong khi sự đồng thuận là khá tốt, kết quả chỉ là của hai chương trình thử nghiệm quy mô nhỏ.

Kết quả của các thử nghiệm toàn diện được thực hiện như một phần của dự án nghiên cứu chung liên quan đến ASHRAE và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (Lougheed [27]; Lougheed [28]) đã chỉ ra rằng phương trình tràn ban công được phát triển bởi Law cung cấp một ước tính hợp lý nhưng thận trọng cho chiều cao bề mặt lớp khói lên đến 50 ft (15 m).

Các thử nghiệm tỷ lệ đầy đủ cũng như nghiên cứu được thực hiện tại Cơ sở Nghiên cứu Xây dựng (BRE) sử dụng các mô hình tỷ lệ vật lý (Marshall và Harrison [30]) chỉ ra rằng tỷ lệ tạo khói cao hơn dự đoán bằng phương trình Luồng khói tràn có thể được tạo ra trong một thông tầng nhỏ có chiều cao 32,8 ft x 32,8 ft x 62,3 ft (10 m × 10 m × 19 m). Khói phát sinh bổ sung đã tham gia vào sự tuần hoàn của luồng bám trần mà được tạo ra bởi luồng tràn trong không gian thông tầng dẫn đến sự cuốn, hút không khí bổ sung. Việc tạo ra khói bổ sung này có nhiều khả năng xảy ra đối với các tình huống có lỗ mở hẹp [24,6 ft (7,5 m)] và với rèm chắn luồng gió. Đối với một thông tầng nhỏ, nên có một nghiên cứu mô hình hoá để hỗ trợ thiết kế cuối cùng.

A.5.5.2.4 Vật liệu thích hợp để sử dụng làm rèm chắn luồng gió có thể bao gồm tấm thép, tấm xi măng và tấm thạch cao hoặc bất kỳ vật liệu nào đáp ứng các tiêu chí hiệu suất vận hành trong Mục 7.2, NFPA 204.

Có một tiêu chuẩn ISO cho rèm chắn luồng gió là ISO 21927-1, Đặc điểm kỹ thuật cho các bộ phận ngăn khói. Tiêu chuẩn ISO về mặt kỹ thuật là tương đương với tiêu chuẩn Châu Âu (EN) cho các sản phẩm này, EN 12101-1, Đặc điểm kỹ thuật cho các bộ phận ngăn khói. Các sản phẩm mang nhãn hiệu CE, bắt buộc phải bán các sản phẩm này trong Liên minh Châu Âu, phải được thử nghiệm độc lập và kiểm soát sản xuất nhà máy liên tục bởi các Cơ quan thông báo do chính phủ quốc gia chỉ định.

A.5.5.2.7 Các quan sát trực quan về chiều rộng của Luồng khói tràn qua ban công ở mép ban công được thực hiện trong một tập hợp các thí nghiệm quy mô nhỏ của Morgan và Marshall [35] và được Law phân tích [22]. Trong những thí nghiệm đó, ngọn lửa nằm trong một không gian liên thông ngay cạnh giếng trời. Có thể xác định chiều rộng tương đương bằng cách đánh đồng sự ràng buộc từ một Luồng khói tràn ban công không giới hạn với chiều rộng từ một Luồng khói tràn qua ban công hạn chế.

Kết quả của các thử nghiệm toàn diện được thực hiện như một phần của dự án nghiên cứu chung liên quan đến ASHRAE và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (Lougheed [27]; Lougheed [28]) chỉ ra rằng phương trình cho chiều rộng của Luồng khói tràn không giới hạn có giá trị đối với các Luồng khói tràn từ các khoang có chiều rộng lỗ mở từ 16 ft (5 m) đến 46 ft (14 m).

A.5.5.2.8 Phương trình 5.5.2.8a và 5.5.2.8b dựa trên nghiên cứu tham số sử dụng mô phỏng mô hình CFD (Lougheed [28]; McCartney, Lougheed và Weckman [31]) để xác định sự phù hợp nhất cho các thông số để xác định tỷ lệ tạo khói trong sảnh thông tầng cao. Thuật ngữ gốc ảo cho phương trình được xác định sao cho Phương trình 5.5.2.8a hoặc 5.5.2.8b cung cấp cùng ước tính cho khối lượng với chiều cao bề mặt lớp khói ở 50 ft (15 m) như Phương trình 5.5.2.1a hoặc 5.5.2.1b. Đối với các luồng tràn hẹp, luồng hình chữ nhật ban đầu sẽ phát triển thành một luồng đối xứng trục khi tăng lên, dẫn đến tốc độ tạo khói cao hơn so với dự đoán của Phương trình 5.5.2.9a hoặc 5.5.2.9b. Nên có một nghiên cứu mô hình CFD để hỗ trợ thiết kế cuối cùng.

A.5.5.2.9 Phương trình 5.5.2.9a và 5.5.2.9b tương tự như phương trình đại số được sử dụng để xác định khói phát sinh bằng một Luồng khói bắt nguồn từ không gian rộng lớn (CIBSE [3]). Các phương trình cũng có thể so sánh với các phương trình đại số được xác định cho một Luồng khói tràn dựa trên xấp xỉ Luồng khói dòng vô hạn (Morgan et al.[34]). Thuật ngữ gốc ảo cho phương trình được xác định sao cho Phương trình 5.5.2.9a hoặc 5.5.2.9b cung cấp cùng ước tính cho khối lượng với chiều cao bề mặt lớp khói ở 50 ft (15 m) như Phương trình 5.5.2.1a hoặc 5.5.2.1b. Nên có một nghiên cứu mô hình CFD để hỗ trợ thiết kế cuối cùng.

A.5.5.2.10 Đối với chiều cao bề mặt lớp khói cao, đám cháy trong sảnh thông tầng có thể dẫn đến tỷ lệ tạo khói cao hơn Luồng khói tràn qua ban công.

Hình A.5.5.2.10 so sánh khối lượng trong Luồng khói tràn được ước tính bằng cách sử dụng Phương trình Hình 61 (Phương trình 5.5.2.1a hoặc 5.5.2.1b), Phương trình Hình 63 (Phương trình 5.5.2.9a hoặc 5.5.2.9b) và Phương trình Hình 64 (Phương trình 5.5.2.8a hoặc 5.5.2.8b) cho đám cháy thiết kế với nhiệt lượng phát sinh đối lưu là 950 Btu/giây (1000 kW) và chiều cao ban công là 16 ft (5 m) và chiều rộng tràn là 16 ft (5 m) và 33 ft (10 m). Khối lượng ước tính là như nhau ở độ cao 50 ft (15 m) trên ban công. Ngoài ra, Phương trình hình 63 và 64 cung cấp kết quả tương đương cho trường hợp với chiều rộng tràn 33 ft (10 m).

A.5.5.3 Các đám cháy có đầu phun sprinkler kiểm soát thì dự kiến sẽ không có các Luồng khói từ cửa sổ.

A.5.5.3.1 Phương trình 5.5.3.1a hoặc 5.5.3.1b là thích hợp khi nhiệt lượng phát sinh bị giới hạn bởi việc cung cấp không khí cho khoang, việc nhiên liệu tạo ra bị giới hạn bởi nguồn cung cấp không khí và nhiên liệu dư thừa đốt cháy bên ngoài khoang bằng cách sử dụng không khí bị cuốn vào bên ngoài khoang. Các phương pháp trong 5.5.3.1 cũng chỉ áp dụng được đối với các ngăn có một lỗ mở thông gió duy nhất.

Phương trình 5.5.3.1a và 5.5.3.1b dành cho đám cháy được kiểm soát thông gió trong đó nhiệt lượng phát sinh có thể liên quan đến các đặc tính của lỗ thông gió. Các phương trình này dựa trên dữ liệu thực nghiệm về gỗ và polyurethane của Modak và Alpert [32] và Khan [52].

A.5.5.3.2 Không khí bị cuốn vào Luồng khói từ cửa sổ có thể được xác định bằng cách tương tự với luồng đối xứng trục. Điều này được thực hiện bằng cách xác định lượng cuốn, hút ở đầu ngọn lửa phát ra từ cửa sổ và xác định chiều cao trong một luồng đối xứng trục mà sẽ cho cùng một lượng cuốn vào. Khối lượng cho các Luồng khói từ cửa sổ được đưa ra như sau:

Thay thế Phương trình 5.5.3.1a hoặc 5.5.3.1b vào khối lượng này và sử dụng Q_c = 0,7j dẫn đến Phương trình A.5.5.3.2a hoặc A.5.5.3.2b.

Chiều cao nguồn ảo được xác định là chiều cao của nguồn gây cháy ở khu vực mở, cho hiệu ứng cuốn, hút tương tự như Luồng khói từ cửa sổ ở vị trí đầu ngọn lửa tạo Luồng khói từ cửa sổ. Sự cuốn hút hơn nữa phía trên đầu ngọn lửa được giả định là giống như đối với một đám cháy khu vực mở. Mặc dù việc xây dựng phát triển mô hình này là hợp lý cho hiện tượng cuốn, hút Luồng khói từ cửa sổ, nhưng lại không có dữ liệu có sẵn nào giúp xác nhận khả năng sử dụng mô hình. Như vậy, độ chính xác của mô hình là chưa xác định được.

A.5.5.4 Khi một đám khói bốc lên, nó cuốn không khí và mở rộng. Các giá trị yêu cầu của K_d sẽ dẫn đến các tính toán thận trọng.

A.5.5.5 Khối lượng của Luồng khói có thể được tính từ Phương trình 5.5.1.1b, 5.5.1.1c, 5.5.1.1.e, 5.5.1.1.f, 5.5.2.1a, 5.5.2.1b, 5.5.3.2a hoặc 5.5.3.2b, được phát triển cho các luồng khói nổi mạnh; Đối với chênh lệch nhiệt độ nhỏ giữa Luồng khói và môi trường xung quanh, sai số do độ nổi thấp có thể là đáng kể. Chủ đề này cần nghiên cứu thêm; Trong trường hợp không có dữ liệu tốt hơn, không nên sử dụng các phương trình luồng khói khi chênh lệch nhiệt độ này nhỏ [<4°F (<2,2°C)].

Nhiệt độ từ phương trình 5.5.5 là trung bình khối lượng dòng, nhưng nhiệt độ thay đổi theo mặt cắt ngang của luồng khói. Nhiệt độ luồng lớn nhất ở tuyến tâm của luồng; Nhiệt độ tuyến tâm sẽ cần được quan tâm khi sảnh thông tầng được kiểm tra bằng các đám cháy thực sự.

Không nên nhầm lẫn nhiệt độ tuyến tâm của luồng với nhiệt độ luồng trung bình. Nhiệt độ tuyến tâm của một luồng đối xứng trục phải được xác định bằng Phương trình A.5.5.5a như sau:

C_p= nhiệt dung riêng của không khí (0,24 Btu/lb-R)

ρ_o= khối lượng riêng không khí xung quanh (lb/ft³)

Q = nhiệt lượng đối lưu phát sinh của đám cháy (Btu/giây)

z = chiều cao so với đáy của nhiên liệu (ft)

Đối với đơn vị SI,

T_cp = nhiệt độ tuyến tâm luồng tuyệt đối của một luồng đối xứng trục ở độ cao z (K)

T₀ = nhiệt độ môi trường tuyệt đối (K)

g = gia tốc trọng trường (9,81 m/s²)

C_p= nhiệt dung riêng của không khí (1,0 kJ/kg-K)

ρ_o = khối lượng riêng không khí xung quanh (kg/m³)

Q = nhiệt lượng đối lưu phát sinh của đám cháy (kW)

z = chiều cao so với đáy của nhiên liệu (m)

Dựa trên định luật nhiệt động lực học đầu tiên, nhiệt độ trung bình của luồng khói phía trên ngọn lửa nên được xác định bằng Phương trình A.5.5.5b, như sau:

Trong đó:

T_p= nhiệt độ luồng trung bình ở độ cao z (°F hoặc °C)

T₀ = nhiệt độ môi trường xung quanh (°F hoặc °C)

Q_c = phần đối lưu của nhiệt phát sinh (Btu/giây hoặc kW)

m = khối lượng dòng của Luồng khói ở độ cao z (lb/giây hoặc kg/giây)

C_p = nhiệt dung riêng của khối khí Luồng khói (0,24 Btu/lb-°F hoặc 1,0 kJ/kg-°C)

A.5.6 Kích thước và khoảng cách của cửa thu khói của quạt hút cần cân bằng các mối quan tâm sau:

(1) Các cửa thu khói cần phải đủ gần nhau để ngăn khói nguội đến mức mất sức nổi khi khói di chuyển dọc theo mặt dưới của trần nhà đến một cửa hút và từ trần nhà hạ xuống. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các không gian có chiều dài lớn hơn nhiều so với chiều cao, chẳng hạn như trung tâm mua sắm.

(2) Các cửa tu khói cần phải có kích thước và phân bố trong không gian để giảm thiểu khả năng lớp không khí bên dưới bị hút xuyên qua lớp khói. Hiện tượng này được gọi là nút khí (plugholing).

Mục tiêu của việc phân phối các cửa hút gió của quạt là thiết lập một tỷ lệ nhịp nhàng và thường đồng đều trên toàn bộ lớp khói. Để thực hiện điều này, vận tốc của cửa thu khói không được vượt quá giá trị được xác định từ Phương trình 5.6.3a hoặc 5.6.3b.

A.5.6.3 Các phương trình nút khí (plugholing) trong đoạn này nhất quán và bắt nguồn từ các nghiên cứu mô hình tỷ lệ của Spratt và Heselden [46]. Những phương trình này cũng phù hợp với nghiên cứu gần đây của Nii và các cộng sự.[39].

A.5.6.4 Hệ số γ của 1,0 áp dụng cho lỗ thông gió trần cách xa tường. Thuật ngữ “Cách xa” được coi là khoảng cách lớn hơn hai lần độ sâu của lớp khói bên dưới điểm dưới của lỗ mở thu khói.

A.5.6.5 Hệ số γ 0,5 dựa trên các cân nhắc lưu lượng tiềm năng đối với lỗ thông gió trần liền kề với tường. Mặc dù γ sẽ thay đổi dần từ 0,5 đối với lỗ thông gió liền kề trực tiếp với tường đến 1,0 đối với lỗ thông gió trần cách xa tường, các dữ liệu có sẵn không hỗ trợ mức độ chi tiết này trong các yêu cầu của tiêu chuẩn.

A.5.6.6 Hệ số γ 0,5 được sử dụng cho tất cả các lỗ thông gió trên tường. Bởi vì không có dữ liệu nào về hút thải trên tường, không chứng minh được giá trị γ lớn hơn 0,5.

A.5.6.7 Phải hạn chế tiếng ồn do hoạt động của quạt hút hoặc vận tốc ở cửa hút gió để cho phép nghe thấy tín hiệu báo cháy.

A.5.7 Đối với mục đích khống chế khói, khối lượng riêng khói có thể được coi là giống như khối lượng riêng của không khí. Phương trình 5,8a và 5,8b áp dụng cho cả khói và không khí. Các nhà thiết kế nên sử dụng áp suất khí quyển cho một vị trí cụ thể. Áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 14,696 psi (101.325 Pa).

A.5.8 Đối với mục đích khống chế khói, khối lượng riêng khói có thể được coi là giống như khối lượng riêng của không khí. Phương trình 5,8a và 5,8b áp dụng cho cả khói và không khí. Các nhà thiết kế nên sử dụng áp suất khí quyển cho một vị trí cụ thể. Áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 14,696 psi (101.325 Pa).

A.5.9 Các phương trình đại số trong Chương 5 và nhiều mô hình đám cháy theo khoảng chỉ dành cho các không gian có diện tích mặt cắt ngang đồng đều. Trong thực tế, ta thấy rằng các không gian cần xem xét không phải lúc nào cũng thể hiện một hình học thống nhất đơn giản. Sự hạ xuống của dấu hiệu đầu tiên của khói trong các mặt cắt ngang khác nhau hoặc không gian hình học phức tạp có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện như trần dốc, sự thay đổi trong các khu vực mặt cắt ngang của không gian và các phần nhô vào luồng khói đang bốc lên. Có thể sử dụng các phương pháp phân tích để xử lý các hình học phức tạp và không đồng nhất như sau:

(1) Mô hình tỷ lệ (Xem 5.1.2, Mục 5.6 và A.5.6.)

(2) Mô hình CFD (Xem 5.1.3 và Phụ lục F.)

(3) Điều chỉnh mô hình vùng (Xem Phụ lục C.)

(4) Phân tích giới hạn (Xem Phụ lục C.)

A.5.11 Trong tiêu chuẩn này, mô hình tỷ lệ liên quan đến sự chuyển động của khí nóng thông qua các cấu hình tòa nhà do ngọn lửa gây ra. Một đám cháy cần xác định về nhiệt lượng phát sinh ổn định hoặc không ổn định.

Đối với mô hình vùng của tiêu chuẩn này, bỏ qua hiện tượng đốt cháy và bức xạ ngọn lửa. Quá trình phát triển đám cháy không được mô hình hóa.

Có thể đánh giá đầy đủ hơn về các kỹ thuật và ví dụ tỷ lệ trong các tài liệu tham khảo (Quintiere [43]). Các nghiên cứu về lưu lượng khói đã được thực hiện bởi Heskestad [8] và bởi Quintiere, McCaffrey và Kashiwagi [43]. Ngoài ra còn có các kỹ thuật tương tự sử dụng hệ thống nước và nước mặn (Steckler, Baum và Quintiere [47]). Mô hình dòng khói cho các tòa nhà dựa trên việc duy trì sự cân bằng giữa lực nổi và “lực” đối lưu trong khi bỏ qua các hiệu ứng nhớt và dẫn nhiệt. Bỏ qua các quy định này là không hợp lý ở các vị trí gần ranh giới đặc. Có thể thực hiện một số biện pháp bù trừ trong mô hình tỷ lệ bằng cách chọn các vật liệu xây dựng khác nhau.

Có thể xây dựng các nhóm không thứ nguyên cho một tình huống liên quan đến nguồn nhiệt đại diện cho đám cháy cùng với quạt hút thải khói và cấp bù khí có lưu lượng thể tích nhất định. Tổng hòa của nhiệt độ khí (T), vận tốc (v), áp suất (p) và nhiệt độ bề mặt (T_s) được biểu thị bằng các thuật ngữ không thứ nguyên và như một hàm của x, y, z và thời gian (t) như sau:

Biểu thức của π₃ được áp dụng cho vật liệu xây dựng dày cách nhiệt. Ngoài ra, sẽ cần nhiều hơn một π không thứ nguyên nếu độ dày thành và hiệu ứng bức xạ là đáng kể.π₃ cố gắng khắc phục tổn thất nhiệt tại ranh giới bằng cách cho phép một vật liệu xây dựng khác trong mô hình tỷ lệ để duy trì sự cân bằng cho tổn thất nhiệt.

Biểu thức tỷ lệ cho nhiệt lượng phát sinh ngọn lửa dựa theo việc bảo toàn π₁. Tương tự, các biểu thức cho lưu lượng thể tích hút thải và tính chất nhiệt tường thu được từ việc bảo toàn π₂ và π₃.

Điều kiện tính chất của tường có thể dễ dàng đáp ứng bằng cách chọn vật liệu xây dựng không cháy và xấp xỉ đạt (kρc)_w có độ dày phù hợp để duy trì điều kiện độ dày cách nhiệt. Các tính chất nhiệt của buồng có thể thu tỷ lệ như sau:

Các ví dụ sau đây được đưa ra để cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về cách sử dụng các mối quan hệ mở rộng mô hình Froude.

Ví dụ 1. Mô hình tỷ lệ nào nên được sử dụng cho một trung tâm mua sắm có khu vực quan tâm nhỏ nhất với 9,84 ft (3 m) là chiều cao từ sàn đến trần trên ban công?

Lưu ý rằng điều cần thiết là lưu lượng trong mô hình là dòng hỗn loạn được phát triển đầy đủ; để đạt được điều này, đề xuất rằng các khu vực quan tâm trong mô hình tỷ lệ phải ít nhất là 0,3 m. Chiều cao từ sàn đến trần tương ứng của mô hình tối thiểu phải là 0,984 ft (0,3 m). Đặt l_m = 0,984 ft (0,3 m) và l_F = 9,84 ft (3 m), sau đó l_m/l_F = 0,1.

Ví dụ 4. Các bức tường của một cơ sở tỷ lệ đầy đủ được làm bằng bê tông. Tác động của việc xây dựng các bức tường của mô hình tấm thạch cao tỷ lệ một phần mười là gì? kρc của gạch là 14 Btu²/(ft⁴· R²·giờ) [1,7 kJ²/(m⁴· K²·giây)]. Các tính chất nhiệt lý tưởng của mô hình có thể được tính như sau:

A.6.2 Xem Phụ lục G để biết thông tin về các loại hệ thống xử lý không khí HVAC.

A.6.2.4 Quạt hút phải được vận hành trước hoạt động của nguồn cấp khí bù. Phương pháp đơn giản nhất để đưa khí bù vào không gian là thông qua các lỗ mở trực tiếp ra bên ngoài, chẳng hạn như qua cửa ra vào và cửa chớp louver, có thể được mở khi kích hoạt hệ thống. Các lỗ mở như vậy có thể được phối hợp với thiết kế kiến trúc và được đặt theo yêu cầu bên dưới lớp khói thiết kế. Đối với các vị trí mà các lỗ mở như vậy là không thực tế, có thể xem xét hệ thống cấp cơ khí. Hệ thống này có thể kết hợp với hệ thống HVAC của tòa nhà nếu công suất, vị trí cửa cấp và vận tốc phù hợp. Đối với những vị trí mà khí hậu có thể gây hư hại cho không gian hoặc các thành phần bên trong thì có thể xem xét mở rộng làm nóng khí bù thêm trong quá trình thử nghiệm hoặc hoạt động vô tình thường xuyên của hệ thống.

A.6.4 Các hệ thống liên quan có thể bao gồm hệ thống tín hiệu phòng cháy chữa cháy, hệ thống sprinkler và hệ thống HVAC trong số những hệ thống khác. Mục tiêu của mỗi hệ thống điều khiển phải hướng tới sự đơn giản. Cần tránh các hệ thống phức tạp. Các hệ thống như vậy có xu hướng gây nhầm lẫn, có thể không được lắp đặt chính xác, có thể không được kiểm tra đúng cách, có thể có mức độ tin cậy thấp và có thể không được bảo trì phù hợp.

A.6.4.3 Các loại hệ thống điều khiển khác nhau thường được sử dụng cho các hệ thống HVAC. Các hệ thống điều khiển này sử dụng các đơn vị điều khiển dựa trên logic khí nén, điện, điện tử và lập trình. Có thể điều chỉnh tất cả các hệ thống điều khiển này để cung cấp logic và trình tự điều khiển cần thiết nhằm cấu hình hệ thống HVAC cho các chức năng bảo vệ chống khói. Các đơn vị điều khiển dựa trên logic điện tử có thể lập trình (tức là dựa trên bộ vi xử lý), điều khiển và giám sát các hệ thống HVAC cũng như cung cấp các chức năng giám sát và điều khiển tòa nhà khác, có thể dễ dàng áp dụng để cung cấp các chuỗi điều khiển và logic cần thiết cho chế độ hoạt động bảo vệ chống khói của hệ thống HVAC.

Hệ thống điều khiển nên được thiết kế đơn giản nhất có thể để đạt được chức năng cần thiết. Các điều khiển phức tạp, nếu không được thiết kế và thử nghiệm đúng cách, có thể có mức độ tin cậy thấp và có thể khó bảo trì.

A.6.4.4.1.1 Với mục đích kích hoạt tự động, thiết bị phát hiện cháy bao gồm các thiết bị tự động như đầu báo khói, công tắc dòng chảy và đầu báo nhiệt.

A.6.4.4.1.2 Trong một đám cháy, có khả năng khói đủ nhiều để kích hoạt đầu báo khói có thể di chuyển đến các khu vực khác và sau đó gây ra báo động đầu vào cho các khu vực khác. Các hệ thống được kích hoạt bởi đầu báo khói nên tiếp tục hoạt động theo đầu vào báo động đầu tiên nhận được thay vì chuyển hướng điều khiển để đáp ứng với bất kỳ (các) đầu vào báo động nào tiếp theo.

A.6.4.4.1.3 Các hệ thống hoạt động bởi các thiết bị kích hoạt do nhiệt và được thiết kế với công suất đủ để hút thải nhiều vùng có thể mở rộng số lượng vùng hút thải để bao gồm cả vùng ban đầu và các vùng bổ sung tiếp theo, đến giới hạn khả năng duy trì chênh lệch áp suất thiết kế của hệ thống cơ khí. Vượt quá công suất thiết kế có thể sẽ dẫn đến việc hệ thống không hút thải đủ cho vùng cháy hoặc đạt được chênh lệch áp suất mong muốn. Nếu số lượng vùng có thể hút thải trong khi vẫn duy trì áp suất thiết kế không xác định được, nên giải định giá trị này là một.

A.6.4.4.1.4 Tài liệu về thiết bị được vận hành cho mỗi cấu hình hệ thống điều khiển khói được kích hoạt tự động bao gồm, nhưng không giới hạn, các thông số sau:

(1) Vùng cháy trong đó kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói tự động.

(2) Loại tín hiệu kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói, chẳng hạn như dòng chảy sprinkler hoặc máy dò đầu báo khói.

(3) (Các) vùng khói nơi thực hiện hút thải cơ học tối đa ra bên ngoài và không được cấp không khí.

(4) (Các) vùng bảo vệ chống khói áp suất dương nơi thực hiện cấp không khí tối đa và không hút thải khí ra bên ngoài.

(5) (Các) quạt BẬT theo yêu cầu để thực hiện hệ thống bảo vệ chống khói. Quạt nhiều cấp tốc độ cần được ghi chú thêm là FAST (Tốc độ nhanh) hoặc MAX (Tốc độ tối đa). VOLUME (Công suất) để đảm bảo rằng cấu hình điều khiển dự định đạt được.

(6) Quạt OFF (TẮT) theo yêu cầu để thực hiện hệ thống bảo vệ chống khói.

(7) (Các) van điều tiết OPEN (MỞ) nơi phải đạt được luồng không khí tối đa.

(8) (Các) van điều tiết CLOSED (ĐÓNG) ở nơi không thực hiện điều chuyển không khí.

(9) Có thể yêu cầu các chức năng phụ trợ để đạt được cấu hình hệ thống bảo vệ chống khói hoặc có thể đáp ứng nhu cầu khác ngoài việc bảo vệ chống khói. Phải chỉ định các thay đổi hoặc cưỡng bức các điểm đặt điều khiển áp suất tĩnh hoạt động bình thường nếu có.

(10) Vị trí van điều tiết khi quạt bị hỏng.

Ví dụ về các chức năng phụ trợ có thể hữu ích, nhưng không bắt buộc, là việc mở và đóng các hộp đầu cuối trong khi tăng áp hoặc hút thải cho vùng khói. Các chức năng này được coi là phụ trợ nếu đạt được trạng thái mong muốn mà không cần thiết lập chức năng, nhưng các chức năng sẽ giúp đạt được trạng thái mong muốn dễ dàng hơn.

A.6.4.4.1.5 Xem Phụ lục E để biết thêm thông tin về sự phân tầng khói.

A.6.4.4.1.5(1) Mục đích của việc sử dụng chùm tia hướng lên để phát hiện lớp khói là để nhanh chóng phát hiện sự phát triển của lớp khói ở bất kỳ điều kiện nhiệt độ nào. Nên nhắm một hoặc nhiều chùm tia vào một góc hướng lên trên để có thể cắt lớp khói bất kể mức độ phân tầng khói. Nên sử dụng nhiều hơn một đầu báo khói chùm tia chiếu. Nên xem xét các khuyến nghị của nhà sản xuất khi sử dụng các thiết bị nói trên cho ứng dụng này. Các thiết bị được lắp đặt theo cách này có thể yêu cầu hoạt động bảo trì bổ sung.

A.6.4.4.1.5(2) Mục đích của việc sử dụng chùm tia ngang để phát hiện lớp khói trên nhiều cao độ là để nhanh chóng phát hiện sự phát triển của lớp khói ở bất kỳ điều kiện nhiệt độ nào. Bố trí một hoặc nhiều đầu báo cháy tia chiếu ở trần nhà. Bố trí các đầu báo cháy bổ sung ở các cao độ khác thấp hơn trong cả khối tích. Vị trí chính xác của các chùm tia là một chức năng của thiết kế cụ thể nhưng phải bao gồm các tia chiếu ở dưới cùng của bất kỳ không gian xác định không điều kiện (không khí tĩnh) nào và tại hoặc gần mức khói thiết kế với các vị trí chùm tia trung gian ở các cao độ khác.

A.6.4.4.1.5(3) Mục đích của việc sử dụng chùm tia ngang để phát hiện luồng khói là để phát hiện luồng khói bốc lên chứ không phải là lớp khói. Đối với phương pháp này, cần bố trí các tia chiếu đủ gần nhau lắp đặt ở cao độ dưới mức phân tầng dự kiến thấp nhất để đảm bảo giao điểm với luồng khói được. Khoảng cách giữa các tia chiếu phải dựa trên chiều rộng khả năng hẹp nhất của luồng khói ở mức phát hiện.

A.6.4.4.2.1 Người dùng được ủy quyền sở hữu khóa, mật khẩu hoặc các thiết bị khác nhằm hạn chế người dùng trái phép vận hành thiết bị bảo vệ chống khói.

A.6.4.4.2.2 Các trạm kéo bằng tay không được phép sử dụng để kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói mà yêu cầu thông tin về vị trí đám cháy do khả năng một người báo động từ một trạm bên ngoài khu vực xảy ra cháy.

A.6.4.4.2.3 Nói chung, hệ thống tăng áp thang bộ có thể được kích hoạt từ trạm kéo bằng tay, miễn là phản ứng là chung cho tất cả các khu vực. Các hệ thống khác phản ứng giống hệt nhau cho tất cả các báo động vùng cũng có thể được kích hoạt từ trạm kéo bằng tay. Một hệ thống tăng áp thang bộ theo dõi chủ động cung cấp điều khiển dựa trên áp suất đo được tại tầng có cháy không nên được kích hoạt từ trạm kéo bằng tay.

A.6.4.4.2.5 Điều khiển bằng tay dành riêng cho các mục đích điều khiển tòa nhà khác, chẳng hạn như công tắc tự động tắt tay nằm trên bộ điều chỉnh nhiệt, không được coi là điều khiển bằng tay trong phạm vi bảo vệ chống khói. Kích hoạt và hủy kích hoạt bằng tay cho mục đích bảo vệ chống khói sẽ cưỡng bức các điều khiển bằng tay cho các mục đích khác.

A.6.4.5.2.1.2 Thiết bị này bao gồm quạt cấp/hồi không khí và van được điều khiển tự động theo lịch trình sử dụng của tòa nhà, quản lý năng lượng hoặc các mục đích khác.

A.6.4.5.3.2 Để tránh làm hỏng thiết bị, có thể cần trì hoãn việc kích hoạt một số thiết bị nhất định cho đến khi thiết bị khác đạt được trạng thái tiên quyết (tức là trì hoãn khởi động quạt cho đến khi van điều tiết liên quan của nó mở một phần hoặc toàn bộ).

A.6.4.5.3.3 Thời gian đưa ra để các thành phần đạt được trạng thái mong muốn được đo từ thời điểm mỗi thành phần được kích hoạt.

A.6.4.5.3.4 Tham khảo 4.5.3 để biết thêm thông tin về việc tính toán thời gian cần thiết để hệ thống hoạt động đầy đủ.

A.6.4.5.4 Xem Phụ lục H để biết thêm các cân nhắc về trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy.

A.6.4.5.4.3 Đối với các thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói và chống nhiễm khói phức tạp, có thể cung cấp các chỉ báo trạng thái, chỉ báo lỗi hoặc điều khiển bằng tay cho các nhóm thành phần hoặc theo vùng bảo vệ chống khói.

A.6.4.5.4.7 Dấu hiệu gián tiếp về trạng thái quạt, chẳng hạn như đo dòng điện động cơ hoặc vị trí tiếp xúc của bộ khởi động động cơ, có thể không phải là minh chứng chắc chắn về luồng không khí.

A.6.4.6.1.1 Trong một số trường hợp hạn chế, có thể mong muốn chỉ tăng áp một số thang bộ do cấu hình và điều kiện xây dựng khó khăn.

A.6.4.7.2.1 Nếu vùng báo cháy và vùng bảo vệ chống khói không trùng nhau, có khả năng kích hoạt (các) hệ thống bảo vệ chống khói sai.

A.6.4.7.3 Không được sử dụng các trạm kéo bằng tay để kích hoạt các chiến lược chống nhiễm khói được theo vùng vì các loại hệ thống này yêu cầu thông tin về vị trí của đám cháy và không có gì đảm bảo rằng trạm kéo đã được kích hoạt nằm trong vùng khói.

A.6.4.8 Phương tiện và tần suất của các phương pháp xác minh sẽ thay đổi tùy theo mức độ phức tạp và tầm quan trọng của hệ thống như sau:

(1) Xác nhận chắc chắn về việc kích hoạt quạt phải bằng áp suất trong ống, luồng không khí hoặc các cảm biến tương đương phản ứng với việc mất điện hoạt động, các vấn đề về nguồn điện hoặc hệ thống dây mạch điều khiển, hạn chế luồng không khí và hỏng dây đai, khớp nối trục hoặc chính động cơ.

(2) Xác nhận chắc chắn về hoạt động của van điều tiết phải bằng cách tiếp xúc, khoảng cách hoặc các cảm biến tương đương phản ứng với việc mất điện hoạt động hoặc khí nén; các vấn đề về nguồn, mạch điều khiển hoặc đường khí nén; và sự hỏng hóc của bộ truyền động van điều tiết, liên kết hoặc của chính van điều tiết.

(3) Có thể sử dụng các thiết bị, phương pháp hoặc kết hợp các phương pháp khác được phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền.

Các mục từ A.6.4.8 (1) đến A.6.4.8 (3) mô tả nhiều phương pháp có thể được sử dụng, đơn lẻ hoặc kết hợp, để xác minh rằng tất cả các phần của điều khiển và thiết bị đang hoạt động. Ví dụ, giám sát thông thường (điện) có thể được sử dụng để xác minh tính toàn vẹn của các phần của mạch được sử dụng để gửi tín hiệu kích hoạt từ bộ điều khiển hệ thống báo cháy đến tiếp điểm rơle trong vòng 3 ft (1 m) từ đầu vào hệ thống điều khiển khói (xem 6.4.8.4) và xác minh từ đầu đến cuối có thể được sử dụng để xác minh hoạt động từ đầu vào hệ thống điều khiển khói đến kết quả cuối cùng mong muốn. Nếu các hệ thống khác nhau được sử dụng để xác minh các phần khác nhau của mạch điều khiển, thiết bị được điều khiển hoặc cả hai, thì mỗi hệ thống sẽ chịu trách nhiệm chỉ ra các điều kiện không bình thường trên phân đoạn tương ứng của nó.

Xác minh từ đầu đến cuối phải giám sát cả các thành phần điện và cơ khí của hệ thống bảo vệ chống khói. Xác minh từ đầu đến cuối là một phương pháp tự kiểm tra, cung cấp xác nhận chắc chắn rằng kết quả mong muốn (ví dụ: luồng không khí hoặc vị trí van điều tiết) đã đạt được trong thời gian thiết bị được điều khiển được kích hoạt, chẳng hạn như trong quá trình kiểm tra bảo vệ chống khói hoặc thao tác cưỡng bức bằng tay. Mục đích của việc xác minh từ đầu đến cuối vượt ra ngoài việc xác định xem có tồn tại lỗi mạch hay không, mà thay vào đó xác định xem có đạt được kết quả cuối cùng mong muốn (ví dụ: luồng không khí hoặc vị trí van điều tiết) hay không. Do đó, xác minh từ đầu đến cuối thực sự đòi hỏi phải so sánh hoạt động mong muốn với kết quả cuối cùng thực tế.

Mạch điều khiển hở, hỏng đai quạt, ngắt kết nối trục, tắc nghẽn bộ lọc không khí, hỏng động cơ hoặc tình trạng bất thường khác có thể ngăn cản hoạt động bình thường dự kiến sẽ không dẫn đến dấu hiệu bất thường khi thiết bị được điều khiển không được kích hoạt, vì kết quả đo tại thời điểm đó khớp với kết quả mong đợi. Nếu một tình trạng ngăn cản hoạt động bình thường vẫn tồn tại trong lần thử kích hoạt thiết bị tiếp theo, thì phải có hiển thị một dấu hiệu bất thường.

A.6.6.3 Nhiệt độ trong lớp khói và cột lửa có thể được xác định bằng các phương pháp được nêu trong tiêu chuẩn này. Trường hợp chớp cháy trong phòng nơi phát sinh đám cháy là một mối quan tâm, nhiệt độ thiết kế phải là 1700 °F (927 °C).

A.7.1 Hướng dẫn bổ sung về cách chuẩn bị tài liệu thiết kế có thể được tìm thấy trong Hướng dẫn Kỹ thuật SFPE về Phòng cháy chữa cháy Dựa trên Hiệu suất và Hướng dẫn ASHRAE 1.5, Quy trình Vận hành cho Hệ thống bảo vệ chống khói.

A.7.3 Chủ sở hữu tòa nhà có thể chuyển giao trách nhiệm của chủ sở hữu được xác định trong 7.3.3 và 7.3.4 cho người sử dụng tòa nhà, công ty quản lý hoặc cá nhân quản lý thông qua các quy định cụ thể trong hợp đồng thuê, hợp đồng sử dụng bằng văn bản hoặc hợp đồng quản lý. Khi thực hiện điều này, chủ sở hữu tòa nhà nên cung cấp một bản sao của hướng dẫn vận hành và bảo trì, bao gồm cả kết quả thử nghiệm, cho tất cả các bên chịu trách nhiệm.

A.8.1 Một số hệ thống bảo vệ chống khói được thiết kế để hạn chế sự di chuyển khói tại ranh giới của khu vực bảo vệ chống khói bằng cách sử dụng chênh lệch áp suất. Một hệ thống tăng áp thang bộ được sử dụng để hạn chế chuyển động khói từ khu vực sàn vào thang bộ và do đó cung cấp một môi trường sống sót được trong quá trình đi ra. Để phục vụ bảo vệ chống khói được khoanh vùng, sử dụng chênh lệch áp suất để ngăn chứa khói trong vùng khói và hạn chế sự di chuyển của khói và khí cháy đến các bộ phận khác của tòa nhà. Thử nghiệm phù hợp với mục tiêu của hệ thống bao gồm đo chênh lệch áp suất giữa vùng khói và các vùng lân cận. Các quy trình thử nghiệm được cung cấp trong Mục 8.4 dựa trên việc đo chênh lệch áp suất và lực mở cửa theo các điều kiện thiết kế đã được cơ quan có thẩm quyền đồng ý.

Cần thống nhất cách hiểu với cơ quan có thẩm quyền về hiệu suất dự kiến của hệ thống và các thủ tục kiểm tra chấp nhận trong quá trình thiết kế. (Thông tin thiết kế kỹ thuật chi tiết có trong ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chống khói [21] và ấn phẩm NFPA, Chuyển động và bảo vệ chống khói trong các tòa nhà cao tầng).

Việc không đồng thuận cho quy trình thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận trong quá khứ đã tạo ra nhiều vấn đề tại thời điểm nghiệm thu chấp nhận hệ thống, bao gồm cả sự chậm trễ trong việc xin giấy chứng nhận.

Chủ sở hữu tòa nhà, nhà thiết kế và cơ quan có thẩm quyền gặp nhau trong giai đoạn lập kế hoạch của dự án để chia sẻ suy nghĩ và mục tiêu của họ liên quan đến hệ thống bảo vệ chống khói và thống nhất về các tiêu chí thiết kế và các bài kiểm tra hiệu suất đạt/không đạt cho các hệ thống. Một thỏa thuận như vậy giúp khắc phục nhiều vấn đề xảy ra trong quá trình kiểm tra nghiệm thu cuối cùng và tạo điều kiện thuận lợi cho việc có được giấy chứng nhận.

A.8.1.4 Mục đích là tất cả các bên – nhà thiết kế, người lắp đặt, chủ sở hữu và cơ quan có thẩm quyền – có sự hiểu biết rõ ràng về các mục tiêu của hệ thống và quy trình thử nghiệm.

A.8.3 Mục đích của kiểm thử hệ thống thành phần là để thiết lập rằng lắp đặt cuối cùng tuân thủ thiết kế được chỉ định, hoạt động bình thường và sẵn sàng để kiểm tra nghiệm thu. Thử nghiệm vận hành các thành phần hệ thống nên được hoàn thành trong quá trình xây dựng. Các thử nghiệm hoạt động này thường được thực hiện bởi các bộ môn khác nhau trước khi kết nối được thực hiện để tích hợp hệ thống bảo vệ chống khói tổng thể. Cần ghi lại bằng văn bản rằng quá trình lắp đặt của từng thành phần hệ thống riêng lẻ đã hoàn tất và thành phần có chức năng. Mỗi thử nghiệm thành phần, bao gồm các mục như tốc độ, thể tích, hiệu chuẩn độ nhạy, điện áp và cường độ dòng điện, phải được ghi lại riêng.

A.8.3.3 Các hệ thống có thể ảnh hưởng hoặc bị ảnh hưởng bởi hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói bao gồm:

(1) Hệ thống báo cháy (xem NFPA72)

(2) Hệ thống quản lý năng lượng

(3) Hệ thống quản lý tòa nhà

(4) Thiết bị sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC)

(5) Thiết bị điện

(6) Hệ thống kiểm soát nhiệt độ

(7) Nguồn điện

(8) Nguồn điện dự phòng

(9) Hệ thống chữa cháy tự động

(10) Cửa vận hành và đóng tự động

(11) Hệ thống bảo vệ chống khói khác

(12) Vận hành thang máy khẩn cấp

(13) Van

(14) Trạm điều khiển của lực lượng chữa cháy (FFCS)

A.8.4.1 Đại diện của một hoặc nhiều bên sau đây phải có mặt trong quá trình nghiệm thu để chấp nhận:

(1) Cơ quan có thẩm quyền

(2) Chủ sở hữu

(3) Nhà thiết kế

(4) Nhà thầu hệ thống phụ

A.8.4.2 Các thông số cần được kiểm tra trong quá trình kiểm thử nghiệm thu bao gồm:

(1) Tổng lưu lượng thể tích

(2) Vận tốc luồng không khí

(3) Hướng luồng không khí

(4) Lực mở cửa

(5) Chênh lệch áp suất

(6) Nhiệt độ môi trường xung quanh trong nhà và ngoài trời

(7) Tốc độ và hướng gió

Các thiết bị sau đây có thể cần thiết để thực hiện kiểm thử nghiệm thu:

Đồng hồ đo chênh lệch áp suất, áp kế nước nghiêng hoặc áp kế điện tử [phạm vi dụng cụ 0–0,25 in.w.g.(0–62,5 Pa) và 0–0,50 in.w.g.(0–125 Pa) với chiều dài ống phù hợp], bao gồm cả thiết bị cắt qua
Cân phù hợp để đo lực mở cửa
Máy đo gió
Ampe kế và vôn kế
Nêm cửa
Cuộn giấy lụa hoặc thiết bị thuận tiện khác để chỉ hướng luồng không khí
Các dấu hiệu cho thấy rằng đang tiến hành một thử nghiệm của hệ thống bảo vệ chống khói và không nên mở cửa.
Một số bộ đàm bộ đàm (hữu ích để giúp phối hợp hoạt động của thiết bị và ghi dữ liệu)
Ẩm kế
Máy dạng chụp hút đo lưu lượng (tùy chọn)

Các phương pháp kiểm tra khác. Phần lớn có thể được thực hiện để chứng minh hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói mà không cần dùng đến các phương pháp biểu hiện sử dụng khói hoặc các sản phẩm mô phỏng khói.

Các phương pháp thử nghiệm được mô tả trước đây có thể cung cấp một phương tiện thích hợp để đánh giá hiệu suất vận hành của hệ thống bảo vệ chống khói. Các phương pháp thử nghiệm khác trước đây đã được sử dụng trong trường hợp cơ quan có thẩm quyền yêu cầu thử nghiệm bổ sung. Các phương pháp thử nghiệm này có giá trị hạn chế trong việc đánh giá hiệu suất vận hành hệ thống nhất định và tính hợp lệ của chúng như một phương pháp kiểm tra hệ thống bảo vệ chống khói vẫn còn là một câu hỏi cần giải quyết.

Như đã đề cập trong các chương trước, động lực học của cột lửa, lực nổi và phân tầng là tất cả các yếu tố quan trọng chính trong thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói. Do đó, để kiểm tra hệ thống đúng cách, sử dụng một điều kiện cháy thực sự sẽ là thử nghiệm phù hợp và có ý nghĩa nhất. Tuy nhiên, có nhiều lý do tại sao một đám cháy như vậy là không thực tế trong một tòa nhà đã hoàn thiện. Thử nghiệm ngọn lửa mở/lửa thực tế có thể nguy hiểm và thông thường không nên thực hiện. Bất kỳ thử nghiệm nào khác đều có tính chất dàn xếp thỏa hiệp tương đối. Nếu một thử nghiệm của hệ thống bảo vệ chống khói để nghiệm thu tòa nhà được ủy quyền bởi cơ quan có thẩm quyền, điều kiện thử nghiệm như vậy sẽ trở thành cơ sở của thiết kế và có thể không mô phỏng bất kỳ điều kiện cháy thực tế nào. Quan trọng hơn, điều này có thể gây đánh lừa và tạo một cảm giác an toàn sai lầm rằng hệ thống bảo vệ chống khói sẽ hoạt động đầy đủ trong trường hợp khẩn cấp khi có đám cháy thực sự.

Các thử nghiệm bom khói không cung cấp nhiệt, độ nổi và sự cuốn, hút của một đám cháy thực sự và không hữu ích trong việc đánh giá hiệu suất thực sự của hệ thống. Một hệ thống được thiết kế phù hợp với tài liệu này và có khả năng cung cấp bảo vệ chống khói dự định nhưng có thể không vượt qua các thử nghiệm bom khói. Ngược lại, có thể một hệ thống không có khả năng cung cấp bảo vệ chống khói dự định để vượt qua các thử nghiệm bom khói. Do tính không thực tế của việc tiến hành các thử nghiệm cháy thực sự, các thử nghiệm kiểm tra nghiệm thu được mô tả trong tài liệu này được hướng đến các khía cạnh của hệ thống bảo vệ chống khói có thể xác minh được.

Đây cũng là một cách nói quá khi nói rằng thử nghiệm kiểm tra nghiệm thu liên quan đến một đám cháy thực sự có nguy hiểm rõ ràng đến tính mạng và tài sản vì nhiệt sinh ra và độc tính của khói.

A.8.4.3 Hướng dẫn về quy trình thử nghiệm có thể được tìm thấy trong các ấn phẩm của các tổ chức như Hội đồng cân bằng không khí liên kết (AABC), Cục cân bằng môi trường quốc gia (NEBB), ASHRAE, và Hiệp hội quốc gia các nhà thầu tấm kim loại và điều hòa không khí (SMACNA).

A.8.4.4.1 Thiết bị cơ khí xây dựng thường không được sử dụng để thực hiện bảo vệ chống khói bao gồm nhưng không giới hạn ở ống hút xả nhà vệ sinh, lỗ thông gió giếng thang máy, quạt phòng máy thang máy, thang máy và máy hút mùi nhà bếp.

A.8.4.4.2 Nên ngắt kết nối nguồn điện bình thường của tòa nhà khi ngắt kết nối vận hành chính để mô phỏng các điều kiện hoạt động thực sự ở chế độ nguồn điện dự phòng.

A.8.4.4.4(2) Một hoặc nhiều mạch thiết bị trên hệ thống báo cháy có thể bắt đầu một tín hiệu đầu vào duy nhất đến hệ thống bảo vệ chống khói. Do đó, cần xem xét việc thiết lập số lượng thiết bị khởi động thích hợp và các mạch thiết bị khởi tạo được vận hành để chứng minh hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói.

A.8.4.5 Không gian rộng lớn có nhiều cấu hình, mỗi cấu hình có những đặc thù riêng. Chúng có thể cao và mỏng hoặc ngắn và rộng, có ban công và tầng thông nhau, mở hoặc đóng với các tầng liền kề, có hành lang và thang bộ để sử dụng trong sơ tán, chỉ có tường và cửa sổ lộ ra (sterile tube) hoặc là một phần của khách sạn, bệnh viện, trung tâm mua sắm hoặc nhà thi đấu. Phải phát triển các tiêu chí bảo vệ chống khói cụ thể cho từng tình huống cụ thể.

A.8.4.6.1.4 Cần tuân thủ các yêu cầu của quy chuẩn địa phương và tài liệu hợp đồng về số lượng và vị trí của tất cả các cửa cần mở cho thử nghiệm này.

Thay vì hướng dẫn cụ thể trong quy chuẩn địa phương hoặc tài liệu hợp đồng, hãy chọn các cánh cửa được mở như sau để tạo ra các điều kiện khắc nghiệt nhất:

Đối với thử nghiệm chênh lệch áp suất, các cửa mở phải bao gồm các cửa có chênh lệch áp suất cao nhất được đo trong các thử nghiệm với tất cả các cửa đóng (xem 8.4.6.1). Khi đo bằng thang bộ làm tham chiếu, những cánh cửa này có giá trị âm lớn nhất.
Khi hệ thống được thiết kế cho cửa thang bộ mở và sơ tán toàn bộ tòa nhà, số lượng cửa mở nên bao gồm cửa thang bộ bên ngoài.
Bởi vì áp suất trong thang bộ phải lớn hơn áp suất trong các khu vực có người sử dụng, không cần thiết phải lặp lại các thử nghiệm lực mở cửa với cửa mở. Mở bất kỳ cánh cửa nào sẽ làm giảm áp lực ở thang bộ và do đó làm giảm lực mở cửa trên các cửa còn lại.

A.8.4.6.2 Lực mở cửa bao gồm lực ma sát, lực do phụ kiện cửa tạo ra và lực do hệ thống bảo vệ chống khói tạo ra. Trong trường hợp lực ma sát lớn quá mức, nên sửa chữa cửa. (Xem Phụ lục I để biết thông tin về kiểm tra thử nghiệm rò rỉ giữa các vùng khói.)

A.8.4.6.4 Cần xác minh vị trí chính xác của từng khu vực bảo vệ chống khói và các cửa mở trong chu vi của mỗi khu vực. Nếu các mặt bằng không xác định cụ thể các khu vực và cửa ra vào này, có thể phải kích hoạt hệ thống báo cháy trong các khu vực đó để đóng bất kỳ cửa nào được mở bằng từ tính và xác định ranh giới khu vực. (Xem Phụ lục I để biết thông tin về kiểm tra thử nghiệm rò rỉ giữa các vùng khói.)

A.8.4.6.4.3.6 Sau khi đã kiểm tra thử nghiệm hệ thống bảo vệ chống khói của vùng khói, cần đảm bảo tắt các hệ thống đúng cách và đưa các hệ thống HVAC liên quan trở lại chế độ hoạt động bình thường trước khi kích hoạt hệ thống bảo vệ chống khói của khu vực khác. Cũng cần đảm bảo rằng tất cả các điều khiển cần thiết để ngăn chặn chênh lệch áp suất quá mức đều có chức năng để ngăn ngừa hư hại cho ống dẫn và thiết bị tòa nhà liên quan.

A.8.4.6.5 Phải thiết lập một quy trình nhất quán để ghi dữ liệu trong toàn bộ thử nghiệm, sao cho phía trục của cửa luôn được coi là điểm tham chiếu [0 in.w.g.(0 Pa)] và mặt sàn của cửa luôn có giá trị chênh lệch áp suất (dương nếu cao hơn trục và âm nếu nhỏ hơn trục).

Do hệ thống tăng áp giếng thang được thiết kế để tạo ra áp suất dương trong giếng thang, tất cả các giá trị áp suất âm được ghi lại ở phía sàn của cửa là dấu hiệu của luồng không khí tiềm năng từ trục tới sàn.

A.8.4.6.5.2.1(C) Trường hợp hành lang thang máy kín được tăng áp bằng hệ thống tăng áp sảnh thang máy, hoặc nơi hành lang thang máy kín nhận được áp suất thứ cấp từ giếng thang máy, chúng phải được coi là một vùng trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng.

A.8.4.6.7.1 Khi thử nghiệm sự kết hợp của hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng và hệ thống tăng áp thang bộ, phải tiến hành các thử nghiệm áp dụng cho từng hệ thống độc lập. Thử nghiệm chênh lệch áp suất được chỉ định trong cả 8.4.6.3 và 8.4.6.4. Khi hai hệ thống được sử dụng kết hợp, thang bộ nên được coi là một vùng trong hệ thống bảo vệ chống khói theo vùng. Áp suất thiết kế tối thiểu quy định trong Bảng 4.4.2.1.1 chỉ áp dụng cho các thử nghiệm chênh lệch áp suất quy định tại 8.4.6.4.

Các thử nghiệm chênh lệch áp suất được thực hiện theo hướng dẫn trong 8.4.6.1 được sử dụng để xác định các cửa cần được mở trong các thử nghiệm được chỉ định trong 8.4.6.2. Dự kiến các giá trị này sẽ không tuân thủ áp suất thiết kế tối thiểu được quy định trong Bảng 4.4.2.1.1, ngoại trừ tại tầng có cháy.

Đối với thử nghiệm chênh lệch áp suất, các cửa mở phải bao gồm các cửa có chênh lệch áp suất cao nhất được đo trong các thử nghiệm với tất cả các cửa đóng (xem 8.4.6.2), ngoại trừ cửa trên tầng có cháy. Khi đo bằng thang bộ làm tham chiếu, những cánh cửa này có giá trị âm lớn nhất.
Khi hệ thống được thiết kế cho cửa thang bộ mở và sơ tán toàn bộ tòa nhà, số lượng cửa mở nên bao gồm cửa thang bộ bên ngoài.
Đối với thử nghiệm lực mở cửa, các cửa mở phải bao gồm bất kỳ cửa nào (tối đa số lượng quy định) được tìm thấy trong các thử nghiệm với tất cả các cửa đóng (xem 8.4.6.2) để có áp suất trong khu vực sử dụng lớn hơn áp suất trong thang bộ. Việc mở những cánh cửa này làm tăng thêm áp lực cho thang bộ, do đó làm tăng lực mở cửa lên các cửa còn lại. Khi đo bằng thang bộ làm tham chiếu, những cánh cửa này có giá trị dương lớn nhất. Nếu không có cửa nào đáp ứng các tiêu chí này, không cần thiết phải lặp lại các bài kiểm tra lực mở cửa với cửa mở, vì mở bất kỳ cửa nào cũng sẽ làm giảm áp lực trong thang bộ và do đó làm giảm lực mở cửa trên các cửa còn lại.

A.8.5.1 Tài liệu này phải bao gồm các kết quả từ kiểm tra sơ bộ tòa nhà, thử nghiệm thành phần và thử nghiệm nghiệm thu.

A.8.6.1 Trong suốt vòng đời của tòa nhà, việc bảo trì là điều cần thiết để đảm bảo rằng hệ thống bảo vệ chống khói sẽ thực hiện chức năng dự định của nó trong điều kiện cháy. Bảo trì đúng cách hệ thống, tối thiểu, bao gồm kiểm tra định kỳ tất cả các thiết bị như thiết bị khởi động, quạt, van, điều khiển, cửa ra vào và cửa sổ. Thiết bị nên được bảo trì theo khuyến nghị của nhà sản xuất. (Xem NFPA90A.)

Có thể phải thực hiện các sắp xếp đặc biệt để có thể đưa một lượng lớn không khí bên ngoài vào các khu vực sử dụng hoặc trung tâm máy tính khi điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài là khắc nghiệt. Bởi vì hệ thống bảo vệ chống khói cưỡng bức lên các điều khiển giới hạn, chẳng hạn như đóng băng, các thử nghiệm nên được tiến hành khi điều kiện không khí bên ngoài sẽ không gây ra thiệt hại cho thiết bị và hệ thống.

A.8.7.1 Tài liệu cần được cập nhật để phản ánh các thay đổi hoặc sửa đổi.

Phụ lục B – Dự đoán nhiệt lượng phát sinh của đám cháy

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

B.1 Giới thiệu. Phụ lục này trình bày các kỹ thuật để ước tính nhiệt lượng phát sinh của các mảng nhiên liệu khác nhau có khả năng có mặt trong các tòa nhà nơi thoát khói có thể là một quy định an toàn cháy nổ. Nó chủ yếu giải quyết việc ước tính nồng độ nhiên liệu được tìm thấy trong các cửa hàng bán lẻ, sân vận động, văn phòng và các địa điểm tương tự có thể liên quan đến các khu vực rộng lớn được giải quyết theo tiêu chuẩn này. Ngược lại, NFPA 204 giải quyết các loại mảng nhiên liệu phổ biến hơn cho các vị trí lưu trữ và sản xuất và các loại tình huống xây dựng khác được bao hàm trong tiêu chuẩn đó. Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các tình huống mà lớp nóng không làm tăng tốc độ cháy. Do đó, các phương pháp được cung cấp trong phụ lục này để ước tính nhiệt lượng phát sinh dựa trên các điều kiện “đốt tự do” trong đó không liên quan đến hiệu ứng trần hoặc lớp khí nóng. Người ta cho rằng tốc độ cháy tương đối không bị ảnh hưởng bởi lớp nóng.

Dữ liệu nhiệt lượng phát sinh hạn chế đối với một số mặt hàng nhiên liệu đã được báo cáo (Babrauskas và Krasny [54]; Babrauskas [53]; Klote và Milke [21]). Tuy nhiên, các chi tiết và vật liệu xây dựng đồ nội thất được biết là ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt lượng phát sinh cao nhất, do đó dữ liệu nhiệt lượng phát sinh không có sẵn cho tất cả các mặt hàng đồ nội thất hoặc cho các mặt hàng đồ nội thất chung.

B.2 Nguồn dữ liệu. Các nguồn dữ liệu sau đây xuất hiện theo thứ tự ưu tiên gần đúng của chúng, với chất lượng thu thập dữ liệu như nhau:

Các thử nghiệm thực tế của mảng liên quan
Thử nghiệm thực tế của các mảng tương tự
Các thuật toán bắt nguồn từ các thử nghiệm của các mảng có nhiên liệu và đặc điểm kích thước tương tự
Tính toán dựa trên các tính chất và vật liệu được thử nghiệm và thông lượng ngọn lửa dự kiến
Mô hình toán học về sự lan truyền và phát triển của lửa

B.3 Thử nghiệm thực tế của mảng liên quan. Khi một thử nghiệm nhiệt lượng thực tế của mảng cụ thể đang được xem xét đã được tiến hành và dữ liệu ở dạng có thể được biểu thị dưới dạng nhiệt lượng phát sinh, dữ liệu sau đó có thể được sử dụng làm đầu vào cho các phương pháp trong tiêu chuẩn này. Vì dữ liệu thử nghiệm thực tế hiếm khi tạo ra trạng thái ổn định được giả định cho một đám cháy phát triển hạn chế hoặc bình phương phát triển thời gian giả định cho một đám cháy phát triển liên tục (t bình phương), phán đoán kỹ thuật thường là cần thiết để rút ra đầu vào thực tế cần thiết nếu một trong hai phương pháp này được sử dụng. (Xem Phần B.7 để biết thêm chi tiết liên quan đến các đám cháy t bình phương.) Nếu một mô hình máy tính có thể đáp ứng với nhiệt lượng phát sinh so với đường cong thời gian được sử dụng, dữ liệu có thể được sử dụng trực tiếp. Hiện tại không có danh mục thử nghiệm được thiết lập của các mảng cụ thể. Một số dữ liệu thử nghiệm có thể được tìm thấy trong các báo cáo kỹ thuật. Ngoài ra, có thể tiến hành các thử nghiệm đơn lẻ.

Nhiều thử nghiệm kiểm định chống cháy không bao gồm phép đo trực tiếp nhiệt lượng phát sinh. Trong một số trường hợp, nó có thể được suy ra dựa trên phép đo tổn thất khối lượng bằng phương trình sau:

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh (kW hoặc Btu/giây)

= tổn thất khối lượng (lb/giây hoặc kg/giây)

h_c= nhiệt do đốt cháy (Btu/lb hoặc kJ/kg)

Trong các trường hợp khác, có thể lấy nhiệt lượng phát sinh dựa trên phép đo chiều cao ngọn lửa như sau:

[B.3b]

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh (Btu/giây)

L = chiều cao ngọn lửa (ft)

D = đường kính ngọn lửa (ft)

[B.‍3c]

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh (kW)

L = chiều cao ngọn lửa (m)

D = đường kính ngọn lửa (m)

B.4 Các thử nghiệm thực tế của các mảng tương tự như liên quan.

Khi không thể tìm thấy thử nghiệm nhiệt lượng thực tế của mảng cụ thể đang được xem xét, có thể tìm thấy dữ liệu về một hoặc nhiều thử nghiệm tương tự như nhiên liệu quan tâm trong các vấn đề quan trọng như loại nhiên liệu, bố trí hoặc kịch bản phát sinh đám cháy.

Các thử nghiệm thực tế càng tương tự như nhiên liệu quan tâm, độ tin cậy có thể được đặt trong nhiệt lượng phát sinh có nguồn gốc càng cao. Tuy nhiên, việc bổ sung phán đoán kỹ thuật có thể cần thiết để điều chỉnh dữ liệu thử nghiệm cho những dữ liệu xấp xỉ nhiên liệu đáng lo ngại. Nếu nhiệt lượng phát sinh chưa được đo trực tiếp, nó có thể được ước tính bằng phương pháp được mô tả để ước tính tốc độ cháy từ chiều cao ngọn lửa trong Phần B.3.

B.5 Các thuật toán bắt nguồn từ các thử nghiệm của các mảng có nhiên liệu và đặc điểm kích thước tương tự

B.5.1 Bể cháy. Trong nhiều trường hợp, nhiệt lượng phát sinh của một mảng được thử nghiệm đã được chia cho một kích thước chung, chẳng hạn như diện tích sàn sử dụng, để lấy được nhiệt lượng phát sinh chuẩn hóa trên một đơn vị diện tích. Nhiệt lượng phát sinh của bể cháy là thuật toán được ghi nhận và chấp nhận tốt nhất trong lớp này.

Một phương trình cho khối lượng giải phóng từ bể cháy như sau (Babrauskas [53]):

Các biến cho Phương trình B.5.1 như thể hiện trong Bảng B.5.1.

Khối lượng thu được từ Phương trình B.5.1 được chuyển đổi thành nhiệt lượng phát sinh bằng Phương trình B.3a và nhiệt đốt cháy từ Bảng B.5.1. Nhiệt lượng phát sinh trên một đơn vị diện tích nhân với diện tích của bể mang lại dữ liệu sinh nhiệt cho đám cháy dự kiến.

B.6 Mô tả đám cháy được tính toán dựa trên các đặc tính được thử nghiệm.

B.6.1 Bối cảnh. Có thể ước tính chung về nhiệt lượng phát sinh của vật liệu cháy dựa trên tính chất cháy của vật liệu đó. Các đặc tính cháy liên quan có thể được xác định bằng các thử nghiệm quy mô nhỏ. Điều quan trọng nhất trong số các thử nghiệm này là các thử nghiệm nhiệt lượng kế liên quan đến cả nhiệt lượng kế suy giảm oxy và ứng dụng thông lượng nhiệt bên ngoài vào mẫu trong khi xác định thời gian phát sinh đám cháy, tốc độ giải phóng khối lượng và nhiệt lượng phát sinh cho thông lượng áp dụng cụ thể.

Nổi bật nhất của thiết bị thử nghiệm hiện tại là nhiệt lượng kế hình nón (xem ASTM E1354, Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về nhiệt lượng phát sinh và khói nhìn thấy được cho vật liệu và sản phẩm sử dụng nhiệt lượng kế tiêu thụ oxy) và nhiệt lượng kế tương hỗ của nhà máy (Khan [52]). Ngoài các tính chất được đo trực tiếp này, có thể thu được nhiệt độ phát sinh đám cháy, thông lượng phát sinh đám cháy tới hạn, quán tính nhiệt hiệu dụng (kρc), nhiệt đốt cháy và nhiệt khí hóa dựa trên kết quả từ các nhiệt lượng kế này. Các đặc tính các nhiệt

lượng kế này không thể đáp ứng, mà cần thiết để xác định sự lan truyền ngọn lửa theo các hướng không đồng thời với dòng chảy của ngọn lửa thì có thể thu được từ thiết bị phát sinh đám cháy bên và di chuyển ngọn lửa (LIFT) (xem ASTM E1321, Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định tính chất phát sinh đám cháy vật liệu và lan truyền ngọn lửa). Phần này trình bày một khái niệm về việc sử dụng dữ liệu thử nghiệm tính chất cháy làm cơ sở đánh giá phân tích về nhiệt lượng phát sinh liên quan đến việc sử dụng vật liệu được thử nghiệm.

Cách tiếp cận được nêu trong phần này dựa trên cách tiếp cận được trình bày bởi Nelson và Forssell [55].

B.6.2 Thảo luận về các tính chất đo được. Bảng B.6.2(a) liệt kê loại đặc tính cháy có thể thu được từ hình nón hoặc nhiệt lượng kế tương hỗ của nhà máy và các dụng cụ tương tự.

Trong Bảng B.6.2 (a), nhiệt lượng phát sinh (RHR), tổn thất khối lượng và thời gian phát sinh đám cháy là các chức năng của thông lượng nhiệt bức xạ tới được áp dụng bên ngoài áp dụng cho mẫu thử nghiệm. Mục đích của thông lượng được áp dụng bên ngoài là mô phỏng môi trường cháy xung quanh một vật phẩm đang cháy. Nói chung, có thể ước tính rằng một gói nhiên liệu đốt cháy tự do (tức là gói nhiên liệu cháy ngoài trời và không bị ảnh hưởng bởi năng lượng phản hồi từ lớp khí nóng của nguồn nhiệt khác với ngọn lửa của chính nó) bị ảnh hưởng bởi thông lượng trong khoảng 2,2 Btu/giây-ft²đến 4,4 Btu/giây-ft² (25 kW/m² đến 50 kW/m²). Nếu đám cháy ở trong một không gian và đang gần xảy ra chớp cháy, điều này có thể tăng lên phạm vi từ 2,2 Btu/giây-ft² đến 6,6 Btu/giây-ft² (50 kW/m² đến 75 kW/m²). Trong các đám cháy sau chớp cháy được phát triển đầy đủ, có thể dự kiến phạm vi từ 6,6 Btu/giây-ft² đến hơn 8,8 Btu/giây-ft² (75 kW/m² đến hơn 100 kW/m²). Sau đây là thảo luận về các thuộc tính riêng lẻ được đo lường hoặc dẫn xuất và biểu mẫu thông thường được sử dụng để báo cáo tài sản.

Nhiệt lượng phát sinh Nhiệt lượng phát sinh được xác định bằng nhiệt lượng thiếu oxy. Mỗi thử nghiệm được chạy tại một thông lượng sự cố cụ thể của người dùng và trong một khoảng thời gian xác định trước hoặc cho đến khi mẫu được tiêu thụ. Các kết quả hoàn chỉnh được trình bày dưới dạng biểu đồ nhiệt lượng phát sinh theo thời gian, với mức độ thông lượng áp dụng được ghi nhận. Trong một số trường hợp, nhiệt lượng phát sinh cho một số thử nghiệm của cùng một vật liệu ở các mức thông lượng ứng dụng khác nhau được vẽ trên một đường cong duy nhất để so sánh. Hình B.6.2 là một ví dụ như vậy.

Thường chỉ có nhiệt lượng phát sinh cao nhất ở một thông lượng cụ thể được báo cáo. Bảng B.6.2(b) là một ví dụ.

Tỷ lệ tổn thất khối lượng (m). Tỷ lệ tổn thất khối lượng được xác định bởi một cảm biến tải trọng. Phương pháp báo cáo giống hệt với phương pháp báo cáo nhiệt lượng phát sinh. Trong tình huống điển hình khi vật liệu có nhiệt đốt cháy ổn định, các đường cong cho lượng khối lượng tổn thất và nhiệt lượng phát sinh có hình dạng tương tự nhau.

Thời gian để phát sinh đám cháy (q_i). Thời gian phát sinh đám cháy được báo cáo cho từng thử nghiệm riêng lẻ và mức thông lượng áp dụng được tiến hành.

Quán tính nhiệt hiệu quả (kDc). Quán tính nhiệt hiệu dụng là phép đo phản ứng tăng nhiệt của vật liệu được thử nghiệm với thông lượng nhiệt áp đặt lên mẫu. Nó có nguồn gốc tại thời điểm phát sinh đám cháy và dựa trên tỷ lệ giữa thông lượng sự cố thực tế với thông lượng phát sinh đám cháy tới hạn và thời gian phát sinh đám cháy. Một loạt các thử nghiệm ở các mức độ khác nhau của thông lượng ứng dụng là cần thiết để có được quán tính nhiệt hiệu quả. Quán tính nhiệt hiệu dụng có nguồn gốc theo cách này có thể khác và thích hợp hơn so với quán tính thu được bằng cách sử dụng dữ liệu sổ tay cho các giá trị của k, D và c có nguồn gốc mà không có ngọn lửa.

Nhiệt của quá trình đốt cháy (H_c). Nhiệt đốt cháy có nguồn gốc bằng cách chia nhiệt lượng phát sinh đo được cho tốc độ tổn thất khối lượng đo được. Nó thường được báo cáo dưới dạng một giá trị duy nhất, trừ khi mẫu là vật liệu tổng hợp và nhiệt lượng phát sinh và tổn thất thay đổi đáng kể theo thời gian và độ tiếp xúc.

Nhiệt khí hóa (h_g). Nhiệt của khí hóa là thông lượng cần thiết để nhiệt phân một đơn vị khối lượng nhiên liệu. Nó có nguồn gốc như một sự cân bằng nhiệt và thường được báo cáo là một giá trị duy nhất về lượng năng lượng trên một đơn vị khối lượng vật liệu được giải phóng [ví dụ: Btu/lb (kJ/g)].

Thông lượng phát sinh đám cháy quan trọng (q_cr). Thông lượng phát sinh đám cháy tới hạn là mức thông lượng sự cố tối thiểu trên mẫu cần thiết để đốt cháy mẫu, với thời gian áp dụng không giới hạn. Ở mức thông lượng sự cố nhỏ hơn thông lượng phát sinh đám cháy tới hạn, quá trình phát sinh đám cháy không diễn ra.

Nhiệt độ phát sinh đám cháy (T_i). Nhiệt độ phát sinh đám cháy là nhiệt độ bề mặt của mẫu xảy ra ngọn lửa. Đây là một giá trị vật liệu mẫu độc lập với thông lượng sự cố. Nó có thể bắt nguồn từ các thử nghiệm nhiệt lượng kế, thử nghiệm thiết bị LIFT và các thử nghiệm khác. Nó có nguồn gốc từ thời gian để đốt cháy trong một thử nghiệm nhất định, thông lượng áp dụng trong thử nghiệm đó và quán tính nhiệt hiệu dụng của mẫu. Đồng thời được báo cáo ở một nhiệt độ duy nhất.

Nếu thử nghiệm bao gồm ngọn lửa hoặc tia lửa dẫn, nhiệt độ được báo cáo là để phát sinh đám cháy có vật dẫn; Nếu không có vật dẫn, nhiệt độ là để tự động phát sinh đám cháy. Hầu hết các dữ liệu có sẵn là để phát sinh đám cháy có vật dẫn.

Hình B.6.2 Kết quả đầu ra đồ họa điển hình của thử nghiệm nhiệt lượng kế hình nón.

B.6.3 phát sinh đám cháy. Các phương trình về thời gian phát sinh đám cháy, t_ig, được đưa ra cho cả vật liệu mỏng nhiệt và dày nhiệt, như được định nghĩa trong B.6.3.1 và B.6.3.2. Đối với các vật liệu có độ sâu trung gian, các ước tính cho t_ig đòi hỏi phải xem xét vượt quá phạm vi của bài thuyết trình này (Quintiere [42]; Hirsch [56]).

B.6.3.1 Vật liệu mỏng nhiệt. Liên quan đến phát sinh đám cháy từ thông lượng nhiệt tới liên tục, khí, ở bề mặt tiếp xúc và với tổn thất truyền nhiệt tương đối nhỏ ở bề mặt không tiếp xúc, vật liệu mỏng nhiệt là vật liệu có nhiệt độ tương đối đồng đều trong toàn bộ độ dày của nó, l, tại t = t_ig. Ví dụ, tại t = t_ig_α:

Ví dụ, đối với các tấm gỗ phong hoặc gỗ sồi [trong đó độ khuếch tán nhiệt = 1,38 x 10-6 ft2/giây (1,28 × 10-7 m2/giây); Sako và Hasemi [57]), nếu t_ig = 35 giây được đo trong thử nghiệm phát sinh đám cháy có vật dẫn, thì theo Phương trình B.6.3.1b, nếu độ dày mẫu nhỏ hơn khoảng 0,0043 ft (0,0013 m), bề mặt không tiếp xúc của mẫu có thể được dự kiến là tương đối gần với t_igtại thời điểm phát sinh đám cháy và mẫu được coi là mỏng về nhiệt.

Thời gian phát sinh đám cháy của vật liệu mỏng nhiệt chịu thông lượng sự cố trên thông lượng sự cố tới mức nghiêm trọng như sau:

[B.‍6.3.1c]

Cần lưu ý rằng một vật liệu cụ thể không thực chất là mỏng hoặc dày về mặt nhiệt (nghĩa là đặc tính của nhiệt mỏng hoặc dày không phải là đặc tính hoặc tính chất vật liệu) mà còn phụ thuộc vào độ dày của mẫu cụ thể (tức là, một vật liệu cụ thể có thể được thực hiện trong cấu hình dày nhiệt hoặc mỏng nhiệt).

B.6.3.3 Lan truyền giữa các gói nhiên liệu riêng biệt.

Trong trường hợp mối quan tâm là sự lan truyền giữa các gói nhiên liệu riêng lẻ, thông lượng sự cố có thể được tính toán bằng cách sử dụng các quy trình truyền nhiệt bức xạ truyền thống (Lautenberger, Tien, Lee và Stretton [59]).

Tốc độ truyền nhiệt bức xạ từ gói nhiên liệu cháy có tổng tốc độ giải phóng năng lượng, Q, đến phần tử bề mặt phải đối mặt của gói nhiên liệu tiếp xúc có thể được ước tính từ những điều sau:

Trong đó:

q″_inc= thông lượng sự cố trên nhiên liệu hở

X_r= phần bức xạ của ngọn lửa hở

Q = nhiệt lượng phát sinh của ngọn lửa hở

r = khoảng cách xuyên tâm từ tâm phơi lửa đến nhiên liệu hở

B.6.4 Ước tính nhiệt lượng phát sinh. Như đã thảo luận trong B.6.2, các thử nghiệm đã chứng minh rằng năng lượng phản hồi từ gói nhiên liệu đốt dao động từ khoảng 2,2 Btu/giây-ft2 đến 4,4 Btu/giây-ft2 (25 kW/m2 đến 50 kW/m2). Để phân tích thận trọng hợp lý, khuyến nghị sử dụng dữ liệu thử nghiệm được phát triển với thông lượng sự cố là 4,4 Btu/giây-ft2 (50 kW/m2). Đối với xấp xỉ bậc nhất, cần giả định rằng tất cả các bề mặt có thể đồng thời tham gia vào quá trình đốt cháy đang giải phóng năng lượng với tốc độ tương đương với tốc độ được xác định bằng cách kiểm tra vật liệu trong nhiệt lượng kế tính chất cháy với thông lượng tới 4,4 Btu/giây-ft2 (50 kW/m2) đối với vật liệu cháy tự do và 6,6 Btu/giây-ft2 đến hơn 8,8 Btu/giây-ft2 (75 kW/m2 đến 100 kW/m2) cho các điều kiện sau chớp cháyr.

Khi đưa ra ước tính này, cần phải giả định rằng tất cả các bề mặt có thể “nhìn thấy” ngọn lửa hở (hoặc khí quá nóng, trong điều kiện sau chớp cháy) đang cháy và giải phóng năng lượng và khối lượng ở tốc độ thử nghiệm. Nếu có đủ không khí, tốc độ ước tính sinh nhiệt sau đó được tính bằng tích của khu vực tiếp xúc và nhiệt lượng phát sinh trên một đơn vị diện tích như được xác định trong nhiệt lượng kế thử nghiệm. Khi có dữ liệu thử nghiệm được lấy tại thông lượng sự cố của ngọn lửa tiếp xúc, nên sử dụng nhiệt lượng phát sinh được thử nghiệm. Trong trường hợp dữ liệu thử nghiệm cho một thông lượng tới khác, tốc độ cháy phải được ước tính bằng cách sử dụng nhiệt khí hóa như được thể hiện trong Phương trình B.6.4a để tính tốc độ cháy khối lượng trên một đơn vị diện tích:

B.6.5 Lan truyền ngọn lửa. Nếu muốn dự đoán sự phát triển của lửa khi nó lan truyền trên các bề mặt dễ cháy, cần phải ước tính sự lan truyền của ngọn lửa. Việc tính toán tốc độ lan truyền ngọn lửa là một công nghệ mới nổi vẫn đang trong giai đoạn phôi thai. Các dự đoán nên được coi là ước tính theo thứ tự cường độ.

Ngọn lửa lan truyền là sự chuyển động của mặt trước ngọn lửa trên bề mặt của vật liệu đang cháy (hoặc tiếp xúc với ngọn lửa phát sinh đám cháy) nơi bề mặt tiếp xúc chưa tham gia đầy đủ.

Về mặt vật lý, sự lan truyền ngọn lửa có thể được coi là sự liên tiếp của các vụ phát sinh đám cháy do năng lượng nhiệt được tạo ra bởi phần cháy của vật liệu, ngọn lửa của nó và bất kỳ năng lượng nhiệt tới nào khác áp đặt lên bề mặt chưa cháy. Các nguồn năng lượng tới khác bao gồm một vật thể cháy khác, khí nhiệt độ cao có thể tích tụ ở phần trên của không gian kín và các nguồn nhiệt bức xạ được sử dụng trong thiết bị thử nghiệm như nhiệt lượng kế hình nón hoặc cơ chế LIFT. Đối với mục đích phân tích, sự lan truyền ngọn lửa có thể được chia thành hai loại: loại di chuyển cùng hướng với ngọn lửa (lan truyền ngọn lửa đồng thời hoặc có sự hỗ trợ của gió) và loại di chuyển theo bất kỳ hướng nào khác (lan truyền ngọn lửa bên hoặc đối lập). Sự lan truyền ngọn lửa đồng thời được hỗ trợ bởi thông lượng nhiệt tới từ ngọn lửa đến các phần không bắt lửa của vật liệu cháy. Sự lan truyền ngọn lửa bên không được hỗ trợ như vậy và có xu hướng tiến triển chậm hơn nhiều trừ khi có nguồn thông lượng nhiệt bên ngoài. Sự lan truyền ngọn lửa đồng thời có thể được thể hiện như sau:

Các giá trị cho kρc và nhiệt độ phát sinh đám cháy được tính từ nhiệt lượng kế hình nón như đã thảo luận trước đây. Đối với phương trình này, chiều dài ngọn lửa (L) được đo từ cạnh trước của vùng cháy.

B.7 Đám cháy t-bình phương.

B.7.1 Trong thập kỷ qua, những người quan tâm đến việc phát triển các mô tả chung về nhiệt lượng phát sinh của các đám cháy cháy hở ngẫu nhiên đã sử dụng xấp xỉ “t-bình phương” để phục vụ mục đích này. Ngọn lửa T bình phương là ngọn lửa trong đó tốc độ cháy thay đổi tỷ lệ thuận với bình phương thời gian. Thông thường, các đám cháy T-bình phương được phân loại theo tốc độ phát triển, được dán nhãn nhanh, trung bình và chậm (và đôi khi cực nhanh). Khi sử dụng các phân loại này, chúng được xác định trên cơ sở thời gian cần thiết để ngọn lửa phát triển đến nhiệt lượng phát sinh là 1000 Btu/giây (1055 kW). Thời gian liên quan đến mỗi lớp này như thể hiện trong Bảng B.7.1.

Bảng B.7.1 Thời gian để tốc độ phát triển của lửa đạt 1000 Btu/giây
Loại	Thời gian (giây)
Cực nhanh	75
Nhanh	150
Vừa phải	300
Chậm	600

Phương trình tổng quát như sau:

Trong đó:

q = nhiệt lượng phát sinh (thường tính bằng Btu/giây hoặc kW)

a = không đổi chi phối tốc độ phát triển

t = thời gian (thường tính bằng giây)

B.7.2 Mức độ liên quan của xấp xỉ t-bình phương với đám cháy thực. Một đám cháy T-bình phương có thể được xem là một đám cháy trong đó nhiệt lượng phát sinh trên một đơn vị diện tích không đổi trên toàn bộ bề mặt phát sinh ngọn lửa và ngọn lửa đang lan rộng thành một vòng tròn với bán kính tăng đều đặn. Trong những trường hợp như vậy, diện tích cháy tăng lên khi bình phương của bán kính ngọn lửa tăng đều đặn. Tất nhiên, các đám cháy khác không có mảng nhiên liệu đều đặn thuận tiện như vậy và tốc độ cháy nhất quán có thể hoặc không thực sự tạo ra đường cong T-bình phương. Giả định ngầm là xấp xỉ t-bình phương đủ gần để đưa ra các quyết định thiết kế hợp lý.

Hình B.7.2(a) được trích từ NFPA 204. Nó được trình bày để chứng minh rằng hầu hết các đám cháy có thời gian ủ trong đó ngọn lửa không phù hợp với xấp xỉ T-bình phương. Trong một số trường hợp, thời gian ủ này có thể gây bất lợi nghiêm trọng cho việc sử dụng xấp xỉ T-bình phương. Trong hầu hết các trường hợp, đây không phải là một mối quan tâm nghiêm trọng trong khu vực vòm thông tầng và các không gian rộng lớn khác trong phạm vi tiêu chuẩn này. Người ta hy vọng rằng nhiệt lượng phát sinh trong thời gian ủ thường sẽ không đủ để kích hoạt hệ thống phát hiện khói. Trong mọi trường hợp, khi việc kích hoạt như vậy xảy ra hoặc sự quan sát của con người dẫn đến việc kích hoạt sớm hơn hệ thống khống chế khói, sẽ dẫn đến một biện pháp bảo vệ tình cờ.

Hình B.7.2 (b), được trích xuất từ Nelson [60], so sánh tốc độ của các đường cong sinh nhiệt được phát triển bởi các lớp đám cháy T-bình phương nói trên và hai đám cháy thử nghiệm thường được sử dụng cho mục đích thử nghiệm. Các đám cháy thử nghiệm được hiển thị dưới dạng các đường đứt nét có nhãn “Nội thất” và “Kho lưu trữ 6 ft”. Các đường cong đứt nét xa nguồn cho thấy nhiệt lượng phát sinh thực tế của các đám cháy thử nghiệm được sử dụng trong việc phát triển đầu phun dân dụng và một loạt các thùng thử nghiệm cao 6 ft (1,83 m) tiêu chuẩn có chứa thùng nhựa xốp cũng thường được sử dụng như một đám cháy thử nghiệm tiêu chuẩn.

Tập hợp các đường đứt nét khác trong Hình B.7.2 (b) cho thấy các đường cong lửa tương tự được di chuyển đến gốc của đồ thị. Đây là một so sánh thích hợp hơn với các đường cong chung. Có thể thấy, tốc độ phát triển của các đám cháy này thực sự nhanh hơn tốc độ quy định đối với đám cháy cực nhanh. Như vậy là thích hợp cho một đám cháy thử nghiệm được thiết kế để thách thức hệ thống dập lửa đang được thử nghiệm.

Hình B.7.2 (c) liên quan đến các lớp đường cong phát triển đám cháy t-bình phương với lựa chọn các mảng nhiên liệu thực tế từ NFPA 204. Các mảng riêng lẻ cũng được mô tả trong Phụ lục B.

Phụ lục C – Mô hình dựa trên máy tính cho Vòm thông tầng và trung tâm thương mại

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

C.1 Mô hình cháy khu vực.

C.1.1 Tổng quan. Khói được tạo ra từ đám cháy trong một không gian mở, rộng lớn được cho là nổi, bốc lên trong một đám khói phía trên ngọn lửa và đập vào trần nhà hoặc phân tầng do sự đảo ngược nhiệt độ. Sau khi khói đập vào trần nhà hoặc phân tầng, không gian có thể bắt đầu lấp đầy khói, với bề mặt lớp khói giảm dần. Tốc độ hạ xuống của bề mặt lớp khói phụ thuộc vào tốc độ khói được cung cấp cho lớp khói từ đám khói. Việc lấp đầy khói như vậy được thể hiện bằng một mô hình hai vùng trong đó có không khí xung quanh. Đối với các mục đích kỹ thuật, tốc độ cung cấp khói từ Luồng khói có thể được ước tính là tốc độ hút không khí vào luồng bên dưới bề mặt lớp khói.

Đầu phun sprinkler có thể làm giảm nhiệt lượng phát sinh và tốc độ hút không khí vào khói.

Theo kết quả của cách tiếp cận mô hình vùng, mô hình giả định các thuộc tính đồng nhất (nồng độ khói và nhiệt độ) từ điểm bề mặt qua trần nhà và theo chiều ngang trong toàn bộ lớp khói.

Để biết thông tin chung về cột lửa và luồng bám trần, xem Beyler [2].

C.1.2 Đơn giản hóa mô hình cháy vùng. Mô hình vùng là các mô hình đơn giản và thường có thể chạy trên máy tính cá nhân. Các mô hình khu vực chia không gian thành hai khu vực, một khu vực trên, chứa khói và khí nóng do lửa tạo ra và khu vực thấp hơn, là nguồn không khí cuốn vào. Kích thước của hai khu vực khác nhau trong quá trình đám cháy, tùy thuộc vào lưu lượng từ khu vực dưới lên vùng trên, tốc độ xả của khu vực trên và nhiệt độ của khói và khí ở khu vực trên. Do số lượng vùng nhỏ, các mô hình vùng sử dụng các phương trình kỹ thuật để truyền nhiệt và khối lượng để đánh giá sự truyền khối lượng và năng lượng từ vùng dưới sang vùng trên, tổn thất nhiệt và khối lượng từ vùng trên và các tính năng khác. Nói chung, các phương trình giả định rằng các điều kiện là đồng nhất trong mỗi vùng.

Trong các mô hình vùng, nguồn của dòng chảy vào khu vực phía trên là cột lửa. Tất cả các mô hình vùng có một phương trình luồng. Một vài mô hình cho phép người dùng chọn trong số một số phương trình luồng.

Hầu hết các mô hình vùng hiện tại đều dựa trên một luồng đối xứng trục.

Bởi vì các mô hình vùng giả định rằng không có sự thay đổi nhiệt độ tồn tại từ trước trong không gian, chúng không thể trực tiếp xử lý sự phân tầng. Các mô hình khu vực cũng giả định rằng lớp khói trần hình thành ngay lập tức và đồng đều từ tường này sang tường khác, điều này không tính đến dòng khói bên ban đầu trên trần nhà. Lỗi kết quả có thể có ý nghĩa trong không gian có diện tích trần lớn. Tuy nhiên, các mô hình vùng có thể tính toán nhiều yếu tố quan trọng trong quá trình diễn ra các sự kiện (ví dụ: mức khói, nhiệt độ, thành phần và tốc độ hạ xuống) từ bất kỳ đám cháy nào mà người dùng có thể mô tả. Hầu hết các mô hình vùng sẽ tính toán mức độ mất nhiệt đến ranh giới không gian. Một số mô hình tính toán tác động của lỗ thông gió hoặc khí thải cơ học, và một số dự đoán phản ứng của các hệ thống phát hiện kích hoạt nhiệt hoặc khói.

Đơn giản hóa phổ biến của các mô hình vùng được liệt kê như sau:

Nhiên liệu
- Nhiệt lượng phát sinh không được tăng tốc bởi nhiệt phản hồi từ lớp khói.
- Việc hiểu biết về nhiệt lượng phát sinh sau chớp cháy rất hạn chế, và những mô phỏng độc đáo của nó chỉ được thử bởi một vài mô hình.
- Việt CO sinh ra được mô phỏng, nhưng cơ chế của nó không được hiểu đầy đủ thông qua quá trình chuyển đổi chớp cháy.
- Một số mô hình không xem xét việc sản phẩm phân rã nhiệt dư thừa khi thoát ra khỏi lỗ thông gió.
Luồng
- Khối lượng luồng khói là ±20 phần trăm và không được xác minh tốt trong các ngăn cao.
- Không có thời gian vận chuyển từ độ cao ngọn lửa đến vị trí quan tâm đến luồng bám trần và luồng khói.
- Mô hình luồng tràn chưa được phát triển tốt.
- Không phải tất cả các mô hình luồng đều xem xét hình dạng khu vực nhiên liệu.
- Sự ràng buộc dọc theo thang bộ chưa được mô phỏng.
- Hiện tượng cuốn khí từ lỗ thông gió ngang không được mô phỏng bởi tất cả các mô hình.
Lớp
- Các lớp ứ đọng nóng ở trần nhà chưa được mô phỏng.
- Có sự đồng đều về nhiệt độ.
Truyền nhiệt
- Một số mô hình không phân biệt giữa tường mỏng nhiệt và tường dày nhiệt.
- Không có sự truyền nhiệt qua các bộ phận ngăn từ phòng này sang phòng khác.
- Hiệu ứng động lượng bị bỏ qua.
Thông gió: Hiện tượng trộn tại lỗ thông gió được xác định tương quan.

C.1.3 Không gian không đồng nhất.

C.1.3.1 Phân tích độ nhạy. Trong trường hợp không có phân tích sử dụng mô hình tỷ lệ, mô hình trường hoặc thích ứng mô hình vùng, cần xem xét phân tích độ nhạy. Phân tích độ nhạy có thể cung cấp thông tin quan trọng để hỗ trợ các phán đoán kỹ thuật liên quan đến việc sử dụng Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b cho các hình học phức tạp và không đồng nhất. Một ví dụ về phân tích độ nhạy cho một không gian rộng lớn có hình dạng trần không phẳng sau đây.

Bước đầu tiên của phân tích sẽ là chuyển đổi một hình học không đồng nhất thành một hình học thống nhất tương tự hoặc tương đương thể tích.

Trong trường hợp hình học thể hiện trong Hình C.1.3.1 (a), điều này sẽ được thực hiện như sau:

Chuyển đổi diện tích mặt cắt dọc không phải hình chữ nhật thực tế thành mặt cắt dọc hình chữ nhật có diện tích bằng nhau.
Kích thước chiều cao tương ứng với tiết diện hình chữ nhật tương đương sau đó sẽ được sử dụng làm hệ số chiều cao thay thế H_sub trong Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b.

Kết quả của Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b phải được so sánh với các điều kiện tối thiểu và tối đa khác như được chỉ ra trong Hình C.1.3.1 (b).

Một phương pháp so sánh thích hợp có thể là đồ thị của Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b như thể hiện trong Hình C.1.3.1(c). Giả sử rằng tòa nhà được đề cập có thể được sơ tán trong 3 phút và các tiêu chí thiết kế yêu cầu lớp khói vẫn có sẵn 10 ft (3,05 m) so với sàn nhà tại thời điểm này. Việc xem xét các đường cong sẽ chỉ ra rằng chiều cao lớp khói được tính toán cho trường hợp thay thế là phù hợp. Kết luận này có thể được rút ra bằng cách lưu ý rằng cả trường hợp chiều cao cực trị tối thiểu [H = 30 ft (9,14 m), W = 60 ft (18,29m)] cũng như trường hợp chiều cao tối đa [H = 60 ft (18,29 m)] đều không đưa ra câu trả lời mong đợi, nhưng kết quả cho hai trường hợp [H = 41,6 ft (12,68 m), W = 60 ft (18,29 m); và H = 30 ft (9,14 m), W = 83,3 ft (25,4 m)] có thể được đánh giá là xấp xỉ hợp lý phản ứng của không gian không đồng nhất. Nếu không, có thể sẽ là không hợp lý khi mong đợi hành vi được chỉ ra bởi các trường hợp tối đa hoặc tối thiểu.

Hình C.1.3.1(b) Các cân nhắc hình học không đồng nhất khác.

Hình C.1.3.1(c) Dữ liệu so sánh để được hướng dẫn về hình học phi chữ nhật – lửa đang phát triển.

C.1.3.2 Điều chỉnh mô hình vùng. Một mô hình vùng dựa trên khói lấp đầy một hình học mặt cắt ngang thống nhất được sửa đổi để nhìn nhận ra các khu vực mặt cắt ngang thay đổi của một không gian. Nguồn cuốn khí có thể được sửa đổi để giải thích cho sự tăng hoặc giảm dự kiến trong hiện tượng cuốn khí do các cân nhắc hình học, chẳng hạn như dự đoán.

C.1.3.3 Phân tích giới hạn. Một không gian không đều được đánh giá bằng cách sử dụng chiều cao tối đa và chiều cao tối thiểu có thể xác định được từ hình học của không gian bằng cách sử dụng các cân nhắc về chiều cao hoặc thể tích tương đương.

C.1.4 Mô hình cháy vùng sử dụng phương trình đại số.

Một mô hình máy tính (được viết bằng ngôn ngữ lập trình hoặc sử dụng bảng tính) có thể được xây dựng bằng cách sử dụng các phương trình đại số có trong Chương 5 để tính toán vị trí của bề mặt lớp khói theo thời gian, có và không có khói thải. Cách tiếp cận này liên quan đến việc tính toán lưu lượng khối lượng của khói đi vào lớp khói, nhiệt độ của khói đi vào lớp và lưu lượng khối lượng của khói được loại bỏ khỏi lớp khói bằng cách thoát khói cơ khí hoặc trọng lực. Các bước tính toán vị trí của bề mặt lớp khói như sau:

Chọn khoảng thời gian để tính toán, Δt. (Xem Bảng C.1.4.)
Xác định ngọn lửa thiết kế (ví dụ: đám cháy ổn định, đang phát triển, phát triển tới mức tối đa ổn định hoặc mô tả khác về nhiệt lượng phát sinh như một hàm của thời gian). (Xem Mục 5.2 để thảo luận về các đám cháy thiết kế.)
Đối với đám cháy không ổn định, tính toán hoặc chỉ định nhiệt lượng phát sinh, Q, của đám cháy thiết kế tại điểm giữa của khoảng thời gian hiện tại. Tính phần đối lưu của nhiệt lượng phát sinh, Q_c, tại điểm giữa của khoảng thời gian hiện tại.
Tính lưu lượng khối lượng của khói đi vào lớp khói trong khoảng thời gian hiện tại. Đối với một cột đối xứng trục, lưu lượng khối lượng luồng phải được tính bằng Phương trình 5.5.1.1b hoặc 5.5.1.1c, tùy thuộc vào vị trí của lớp khói ở cuối khoảng thời gian trước đó so với chiều cao ngọn lửa của Ngọn lửa thiết kế. Đối với chùm khói tràn ban công, lưu lượng khối lượng luồng phải được tính bằng Phương trình 5.5.2.1a hoặc 5.5.2.1b. Đối với chùm khói tràn qua cửa sổ, lưu lượng khối lượng luồng phải được tính bằng Phương trình 5.5.3.2a hoặc 5.5.3.2b.
Tính nhiệt độ của khói đi vào lớp khói bằng Phương trình 5.5.5.
Tính khối lượng khói trong lớp khói vào cuối khoảng thời gian này như sau:
Trong đó:M₂= khối lượng khói trong lớp khói vào cuối khoảng thời gian hiện tại (kg)M₁= khối lượng khói trong lớp khói khi bắt đầu khoảng thời gian hiện tại (kg)m_p= lưu lượng khối lượng của luồng (kg/giây)m_e= lưu lượng khối lượng của khí thải (kg/giây)Δt = khoảng thời gian (giây)Khi có nhiều hơn một điểm xả từ lớp khói, lưu lượng khối lượng của khí thải, m_e, là tổng số dòng từ tất cả các điểm xả.
- Tính toán năng lượng của lớp khói như sau:
- Trong đó:E₂= năng lượng của lớp khói ở cuối khoảng thời gian (kJ)E₁= năng lượng của lớp khói ở đầu khoảng thời gian (kJ)C_p= nhiệt dung riêng của khói (kJ/kg-K)T_p= nhiệt độ tuyệt đối của luồng (K)T_s,₁= nhiệt độ tuyệt đối của lớp khói khi bắt đầu khoảng thời gian hiện tại (K)η = hệ số tổn thất nhiệt (không thứ nguyên)T_o= nhiệt độ xung quanh (°C hoặc °F)Hệ số tổn thất nhiệt là phần nhỏ của nhiệt lượng phát sinh đối lưu được truyền từ lớp khói lên trần và tường, và nó có giá trị tối đa là 1.0. Sự gia tăng nhiệt độ tối đa xảy ra khi hệ số tổn thất nhiệt bằng không.
  - Tính nhiệt độ mới của lớp khói như sau:
  - Trong đó:V₂= thể tích của lớp khói ở cuối khoảng thời gian (m³)
    - Xác định vị trí bề mặt lớp khói mới là một chức năng của thể tích lớp trên và hình dạng của bể chứa khói. Đối với các diện tích mặt cắt ngang không đổi, vị trí lớp khói được tính như sau:

Trong đó:

z₂= chiều cao bề mặt lớp khói trên sàn vào cuối khoảng thời gian (m)

H_ceiling= chiều cao trần so với sàn (m)

A_reservoir= diện tích bể (m²)

Dừng tính toán nếu đã đạt đến số khoảng thời gian tối đa hoặc nếu bề mặt lớp khói bằng hoặc dưới đỉnh nhiên liệu.
Quay lại khoảng thời gian (3) và sử dụng các giá trị mới được tính toán để tính toán khoảng thời gian tiếp theo.

Chương trình máy tính Fortran AZONE, được cung cấp cùng với cuốn sách khống chế khói của Klote và Milke [21], là một ví dụ về thói quen trước đó. Tuy nhiên, AZONE có một số tính năng không có trong thói quen. AZONE có khả năng xử lý các không gian rộng lớn có diện tích mặt cắt thay đổi. Nó cũng có thể mô phỏng hiệu ứng của nút khí lên lưu lượng dòng khí thải.

C.2 Mô hình động lực học chất lỏng tính toán (CFD).

C.2.1 Tổng quan. Các mô hình CFD, còn được gọi là mô hình hiện trường, thường yêu cầu máy trạm máy tính dung lượng lớn hoặc máy tính lớn và chuyên môn nâng cao để vận hành và diễn giải.

Tuy nhiên, các mô hình CFD có khả năng khắc phục những hạn chế của các mô hình vùng và bổ sung hoặc thay thế các mô hình tỷ lệ. Cũng như các mô hình vùng, các mô hình CFD giải quyết các phương trình bảo tồn cơ bản. Trong các mô hình CFD, không gian được chia thành nhiều ô và các phương trình chi phối được sử dụng để giải quyết sự chuyển động của nhiệt và khối lượng giữa các ô. Các phương trình chi phối bao gồm các phương trình bảo toàn khối lượng, động lượng và năng lượng. Các phương trình vi phân từng phần này có thể được giải bằng số bằng các thuật toán được phát triển đặc biệt cho mục đích đó. Đối với các ứng dụng khống chế khói, số lượng phần tử thường nằm trong khoảng hàng chục nghìn đến hàng triệu.

Do số lượng phần tử rất lớn, các mô hình CFD tránh các phương trình kỹ thuật tổng quát hơn được sử dụng trong các mô hình vùng. Thông qua việc sử dụng các phần tử nhỏ, các mô hình CFD có thể kiểm tra tình hình chi tiết hơn nhiều và tính đến tác động của các hình dạng bất thường và chuyển động không khí bất thường không thể được giải quyết bằng mô hình vùng hoặc phương trình đại số. Mức độ sàng lọc vượt quá mức thường có thể được quan sát hoặc bắt nguồn từ các mô hình tỷ lệ.

Các phương trình bảo toàn thường được thể hiện bằng ký hiệu vectơ hoặc ký hiệu tensor. Để biết thông tin về các dạng ký hiệu toán học này, xem Borisenko và Tarapov [61] và Hay [62]. Thông tin về các phương trình chi phối được cung cấp trong nhiều văn bản động lực học chất lỏng (Welty, Wicks và Wilson [63]; Schetz [64]; Schlichting [65]; Sherman [66]). Đối với một dẫn xuất chi tiết của các phương trình chi phối, xem Aris [67]. Để biết tổng quan chung về mô hình CFD, xem Klote [21]. Để biết thêm thông tin chi tiết về mô hình CFD, xem Anderson, Tannehill và Pletcher [68]; Abbott và Basco [69]; Hoffmann [70]; Markatos [71]; Hirsch [56, 72]; và Kumar [73].

C.2.2 Mô hình ứng dụng chung và cụ thể.

Nhiều chương trình CFD máy tính đã được phát triển có khả năng mô phỏng các dòng chảy do lửa gây ra. Friedman [76] thảo luận về 10 mã như vậy. Một số trong số này là mã mục đích chung có sẵn trên thị trường. Một số mã có sẵn trên thị trường yêu cầu người dùng lập trình máy tính để mô phỏng vận chuyển khói do lửa.

Mô hình Fire Dynamics Simulator (FDS) (McGrattan, et al.[74]; McGrattan và Forney [75]) được phát triển đặc biệt cho các ứng dụng chữa cháy. FDS có thể được coi là sản phẩm của nhiều thập kỷ nghiên cứu cơ bản trong mô hình CFD về vận chuyển lửa và khói được thực hiện tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) ở Gaithersburg, Maryland. FDS thuộc phạm vi công cộng và có thể lấy từ NIST miễn phí.

C.2.3 Đơn giản hóa các mô hình CFD.

Các hạng mục mà người lập mô hình phải mô tả chính xác là nhiên liệu, khoang và điều kiện môi trường xung quanh, như sau:

Mô tả nhiên liệu đốt:
- Nhiệt lượng phát sinh khi nó thay đổi theo thời gian
- Độ cao ngọn lửa
- Phần bức xạ
- Tỷ lệ sản xuất mẫu
- Khu vực cháy (đường dây, hồ bơi hoặc khí)
Mô tả khoang:
- Chiều cao của trần
- Kích thước, vị trí và trạng thái động (mở hoặc đóng) của lỗ thông gió (bao gồm cả khu vực rò rỉ)
- Tính chất nhiệt lý của vật liệu tường, trần và sàn
- Vị trí, công suất và tình trạng thông gió cơ khí
- Sự hiện diện của dầm hoặc vì kèo
- Thời gian vận chuyển khói trong vòi phun hoặc luồng bám trần
- Khung Kết cấu.
- Nhiệt độ ban đầu
Mô tả điều kiện môi trường xung quanh:
- Cao độ
- Áp suất môi trường xung quanh
- Nhiệt độ môi trường
- Tốc độ và hướng gió
- Độ ẩm tương đối
- Nhiệt độ bên ngoài

Nhiệt lượng phát sinh nhiên liệu là một tính năng quan trọng để mô tả. Nhiều chi tiết khác của nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của lửa, chẳng hạn như sản xuất mẫu, phần tổn thất nhiệt bức xạ, tỷ lệ đốt cháy nhiên liệu trên không khí và nhiệt đốt cháy. Tuy nhiên, độ chính xác mong muốn của các kết quả tính toán này chỉ ra cái nào nên được đưa vào và cái nào có thể được bỏ qua.

Mô tả lỗ thông gió khoang cũng phải được đánh giá đúng. Thông thường, các khu vực rò rỉ có thể giải thích cho các dòng khí đáng kể, không lường trước được, đặc biệt là trong trường hợp điều kiện thời tiết khắc nghiệt liên quan đến nhiệt độ hoặc gió.

Dịch các đặc điểm thực tế sang một định dạng có thể nhận ra là đầu vào mô hình là lĩnh vực chính thứ hai của mô hình ngọn lửa. Một số mặt hàng chỉ đơn giản là không đáng chú ý vì hiệu ứng bậc thấp hơn của chúng. Các mục khác phải được thể hiện theo cách được thay đổi phần nào. Một ví dụ về trường hợp đầu tiên là loại trừ ống thông gió cơ học khi một cánh cửa lớn vào phòng vẫn mở. Một ví dụ về trường hợp thứ hai là một phần thẳng đứng 5 ft (1,52 m) của bức tường. Chiều cao của ngọn lửa được mô tả tốt nhất là mức sàn, điểm thấp nhất nơi ngọn lửa có thể hút không khí.

Lĩnh vực hiểu biết cuối cùng có lẽ là khó thông thạo nhất: hiểu cách mô hình chuyển đổi đầu vào thành đầu ra. Người dùng mới không thể nắm bắt mọi chi tiết của quá trình chuyển đổi này, nhưng người mới có thể dự đoán nhiều kết quả với sự hiểu biết cơ bản về động lực học lửa (Hurley [77]; Drysdale [78]) và kiến thức làm việc về các phương trình bảo tồn. Các định luật bảo tồn có thể được thể hiện bằng các phương trình vi phân để tái tạo những thay đổi trơn tru, liên tục được thể hiện bởi các tính chất hoạt động trong các đám cháy thực sự. Ở mức độ mà toán học đi chệch khỏi biểu diễn vi phân của các định luật bảo toàn, độ chính xác của mô hình càng trở nên không chắc chắn ngoài phạm vi xác minh. Khả năng không chính xác của mô hình bị ảnh hưởng bởi ảnh hưởng tương đối của số hạng cụ thể trong phương trình.

Các số hạng có ảnh hưởng lớn nhất chứa các biến được nâng lên lũy thừa hàm mũ lớn hơn 1.

Tương quan đại số, các mô hình cháy khác, mô hình tỷ lệ và lẽ thường có thể được sử dụng để xác minh độ chính xác của mô hình. Các phương trình đại số chỉ được xác minh với các điều kiện thực nghiệm mà tương quan với chúng. Các dự báo vượt ra ngoài các lĩnh vực thử nghiệm này có thể dựa trên các xu hướng tại các điểm cuối thử nghiệm. Sử dụng một mô hình để xác minh một mô hình khác đảm bảo độ chính xác nhưng không nhất thiết phải chính xác, trừ khi mô hình thứ hai đã được xác minh độc lập.

Phụ lục D – Mục tiêu thiết kế bổ sung

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

D.1 Tổng quan. Ngoài các mục tiêu thiết kế được liệt kê trong Mục 1.2, hệ thống khống chế khói có thể được sử dụng cho các mục tiêu sau:

(1) Cho phép nhân viên lực lượng chữa cháy có đủ tầm nhìn để tiếp cận, xác định vị trí và dập tắt đám cháy

(2) Hạn chế sự gia tăng nhiệt độ lớp khói và nồng độ khí độc và hạn chế giảm tầm nhìn

D.1.1 Phân tích thoát nạn. Phân tích đầu ra theo thời gian nằm ngoài phạm vi của tài liệu này. Tuy nhiên, các tài liệu tham khảo khác có sẵn trình bày các phương pháp phân tích để sử dụng trong phân tích đầu ra (Klote và Milke [21]; Gwynne và Rosenbaum [79]).

D.1.2 Tính duy trì. Các yếu tố cần được xem xét trong phân tích khả năng duy trì bao gồm:

(1) Tiếp xúc với nhiệt

(2) Độc tính khói

(3) Tầm nhìn

Các tài liệu tham khảo khác có sẵn trình bày các phương pháp phân tích để phân tích khả năng duy trì (Purser [41]).

D.1.3 Các phương trình để tính độ sâu lớp khói, mức tăng nhiệt độ trung bình, mật độ quang học và nồng độ mẫu trong giai đoạn làm đầy khói và giai đoạn thông gió gần như ổn định được cung cấp trong Bảng D.1.3. Các phương trình này áp dụng cho các đám cháy có nhiệt lượng phát sinh không đổi và đám cháy T-bình phương. Các phương trình này cũng có thể được sử dụng để tính toán các điều kiện trong lớp khói một khi các điều kiện thông gió tồn tại.

Đối với mục đích thiết kế, chủ đề về phương trình đại số cho nồng độ khí và che khuất tầm nhìn có thể được giải quyết cho hai trường hợp giới hạn:

Kịch bản lấp đầy khói, trong đó tất cả các sản phẩm đốt cháy được giả định tích tụ trong lớp khói giảm dần.
Kịch bản thông gió gần như ổn định, trong đó tồn tại sự cân bằng gần như ổn định giữa tốc độ dòng vào và dòng chảy ra từ lớp khói. Thông thường, kịch bản thông gió gần như ổn định được quan tâm cho mục đích thiết kế vì kịch bản này đại diện cho các điều kiện gần như ổn định phát triển với hệ thống hút khói hoạt động. Kịch bản làm đầy khói có thể được quan tâm để phân tích các điều kiện có thể phát triển trước khi hệ thống hút khói được kích hoạt. Một khoảng thời gian thoáng qua tồn tại giữa hai trường hợp giới hạn này. Trong giai đoạn trung gian tức thời này, lớp khói sẽ vừa lấp đầy vừa được hút thải ra ngoài.

Phân tích giai đoạn tức thời này thường đòi hỏi các phương pháp tiếp cận dựa trên máy tính số. Từ quan điểm thiết kế, giai đoạn này sẽ ít gây hậu quả vì nó không phải là trường hợp giới hạn, vì vậy nó không được giải quyết thêm.

Các phương pháp phân tích thành phần khí và đặc tính quang học cho hai trường hợp giới hạn có thể được giải quyết dưới dạng một số phương trình đại số. Các phương trình đại số này là chính xác, nhưng dữ liệu được sử dụng trong các phương trình này là không chắc chắn (Milke và Mowrer [80]). Người dùng nên được biết về những điều không chắc chắn này trong phạm vi chúng được biết đến.

D.2 Giai đoạn làm đầy khói – Phân tích tính chất quang học.

Mật độ quang học trung bình (D) của lớp khói giảm dần có thể được ước tính nếu mật độ quang học khối lượng của nhiên liệu có thể được ước tính hợp lý. Phương trình D.2a được sử dụng để ước tính mật độ quang học như một hàm của khối lượng riêng quang khối lượng, khối lượng nhiên liệu tiêu thụ và thể tích của lớp khói.

Trong đó:

D_m= khối lượng riêng quang học [ft²/lb (m²/kg)]

m_f= tổng khối lượng nhiên liệu tiêu thụ [lb (kg)]

= = tốc độ đốt cháy nhiên liệu [lb/giây (kg/giây)]

T = thời gian

V_u= thể tích của lớp trên [ft³ (m³)]

A = diện tích mặt cắt ngang của sảnh thông tầng [ft² (m²)]

z_u= độ sâu của lớp trên [ft (m)]

Đối với trường hợp trần phẳng, diện tích Luồng khói không đáng kể và đám cháy có khối lượng và nhiệt lượng phát sinh không đổi, Phương trình D.2a đánh giá như sau:

Trong đó:

Q = nhiệt lượng phát sinh từ đám cháy [Btu/giây (kW)]

χ_a= hiệu suất đốt cháy

ΔH_c= nhiệt đốt cháy [Btu/lb (kJ/kg)]

A_u= diện tích mặt cắt ngang của lớp khói

H = chiều cao của trần so với sàn [ft (m)]

V = thể tích sảnh thông tầng [ft³ (m³)]

V_ent= tốc độ hút khí thể tích [ft³/sec (m³/sec)]

k_v= hằng số thể tích cuốn hút khí [0,32 ft^4/3/Btu^1/2s^2/3 (0,064 m^4/3/kW^1/3s)]

α = tốc độ phát triển đám cháy 1000/(TG)² (giây)

Đối với trường hợp trần phẳng, diện tích Luồng khói không đáng kể và đám cháy t-bình phương, Phương trình D.2a đánh giá như sau:

Trong đó:

α = tốc độ phát triển đám cháy = 1000/(t_g)² (giây)

Đối với các tình huống khác, các giá trị thích hợp phải được thay thế vào Phương trình D.2a. Đối với một số trường hợp, tích hợp số có thể là cần thiết.

D.3 Giai đoạn làm đầy khói – Phân tích thành phần lớp.

Phân tích thành phần của lớp khói tương tự ở nhiều khía cạnh với phân tích mật độ quang học của lớp. Để phân tích thành phần lớp khói như một hàm của thời gian, trước tiên phải gán một hệ số năng suất, f_i, cho mỗi mẫu i quan tâm, như sau:

Đối với trường hợp hệ số năng suất không đổi và tốc độ phát triển đám cháy t-bình phương, Phương trình D.3c đánh giá như sau:

Đối với ngọn lửa phát triển dưới dạng lửa t-bình phương từ Q = 0 tại thời điểm t = 0 đến Q = Q_qs tại thời điểm t = t_qs, sau đó tiếp tục cháy vô thời hạn tại Q = Q_qs, Phương trình D.3h và D.3i có thể được kết hợp để mang lại kết quả như sau:

Sử dụng các phương trình D.4a và D.4b đòi hỏi kiến thức về khối lượng riêng quang học, D_m, của khói. Khối lượng riêng quang học cho nhiều loại nhiên liệu được báo cáo bởi Khan [52] và Newman [37]. Các giá trị được báo cáo bởi các nhà điều tra dựa trên các thử nghiệm lửa quy mô nhỏ, thường được tiến hành trong điều kiện thông gió tốt. Cần phải nhận ra rằng các tính chất quang học của khói có thể bị ảnh hưởng bởi thông gió, vì vậy không rõ các dữ liệu quy mô nhỏ này tương quan tốt như thế nào với hành vi quy mô lớn, đặc biệt đối với các tình huống trong đó các điều kiện quy mô lớn bao gồm các đám cháy không thông gió. Chủ đề này đòi hỏi phải nghiên cứu thêm.

D.5 Giai đoạn thông gió gần như ổn định – Phân tích thành phần lớp.

Phần khối lượng của mỗi mẫu i trong lớp khói trong điều kiện dòng chảy gần như ổn định được đưa ra nói chung bởi những điều sau đây:

Trong điều kiện dòng chảy gần như ổn định, lưu lượng khối lượng của mỗi mẫu được đưa ra như sau:

Phụ lục E – Phân tầng khói

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

E.1 Giới thiệu. Khi nhiệt độ của không khí ở phần trên của không gian rộng lớn hơn nhiệt độ ở các tầng thấp hơn, khói có thể phân tầng dưới lớp không khí nóng và không đến được các đầu báo khói gắn trên trần.

Khả năng phân tầng liên quan đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa khói và không khí xung quanh ở bất kỳ độ cao nào, như được giải thích bởi Morton, Taylor và Turner [81].

Chiều cao tối đa mà chất lỏng luồng (khói) tăng lên, đặc biệt là sớm sau khi phát sinh đám cháy, phụ thuộc vào nhiệt lượng phát sinh đối lưu và sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh trong không gian mở.

Đặc biệt là những trường hợp mà nhiệt độ của không khí ở phần trên của khoang cháy lớn hơn phần ở mức thấp hơn trước khi có sự bắt lửa. Điều này có thể xảy ra do tải mặt trời nơi trần nhà chứa vật liệu kính. Các phương pháp tính toán có sẵn để đánh giá tiềm năng phân tầng trung gian.

Một trường hợp quan tâm được mô tả trong Hình E.1. Trong trường hợp này, nhiệt độ của không khí xung quanh tương đối không đổi cho đến một độ cao mà trên đó có một lớp không khí ấm ở nhiệt độ đồng nhất. Tình huống này có thể xảy ra nếu phần trên của trung tâm mua sắm, sảnh thông tầng hoặc không gian rộng lớn khác không có người để không khí trong phần đó không bị điều hòa. Nếu không khí bên trong có sự thay đổi nhiệt độ rời rạc ở một số độ cao so với mặt sàn, khả năng phân tầng có thể được đánh giá bằng cách áp dụng tương quan nhiệt độ đường trung tâm của luồng nước. Nếu nhiệt độ đường trung tâm của luồng bằng với nhiệt độ môi trường, Luồng khói không còn nổi, mất khả năng tăng lên và phân tầng ở độ cao đó. Khi một hệ thống sơ tán khói đã bắt đầu trong một giếng trời hoặc không gian rộng lớn khác, điều kiện phân tầng sẽ được loại bỏ bằng cách loại bỏ lớp nóng. Vấn đề mà nhà thiết kế phải đối mặt là làm thế nào để đảm bảo rằng sự hiện diện của khói được phát hiện kịp thời thông qua tất cả các cấu hình nhiệt độ tiềm năng trước khi cháy. Trong một số điều kiện, chẳng hạn như đêm và ngày lạnh, có thể điều kiện phân tầng sẽ không xuất hiện và bất kỳ Luồng khói nào sẽ nhanh chóng bốc lên mái nhà hoặc trần của thể tích, trong trường hợp đó việc phát hiện tại hoặc gần đỉnh của thể tích sẽ đáp ứng. Trong các trường hợp khác, chẳng hạn như những ngày hè nóng nực hoặc những ngày có tải trọng mặt trời cao, Luồng khói có thể không đạt đến đỉnh của thể tích và khói có thể lan rộng ở mức thấp hơn dự định. Trong trường hợp đó, đầu báo gần đỉnh của thể tích sẽ không phản hồi và sẽ không khởi động hệ thống khống chế khói. Không có cách nào chắc chắn để xác định tình trạng nào sẽ tồn tại khi bắt đầu đám cháy; Tuy nhiên, có thế sử dụng đầu báo khói tia chiếu để phát hiện khói có và không có sự phân tầng khói.

Hình E.2 Trường hợp bất thường của hồ sơ nhiệt độ tuyến tính.

Trong trường hợp này, không khí bên trong không gian rộng lớn có độ dốc nhiệt độ không đổi (thay đổi nhiệt độ trên một đơn vị chiều cao) từ mặt sàn đến trần nhà. Trường hợp này ít có khả năng hơn nhiệt độ xấp xỉ một bước chức năng. Đối với cấu hình nhiệt độ tuyến tính, chiều cao tối đa mà khói sẽ tăng lên có thể được lấy từ công trình tiên phong của Morton, Taylor và Turner [81], như sau:

Trong đó:

z_m=Chiều cao tối đa của khói bốc lên trên cơ sở nhiên liệu (ft)

Q_c=phần đối lưu của nhiệt lượng phát sinh (Btu/giây)

ΔT/dz=lượng nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi so với chiều cao (°F/ft)

Trong đó:

Z_m=chiều cao tối đa của khói bốc lên trên cơ sở nhiên liệu (m)

Q_c=phần đối lưu của nhiệt lượng phát sinh (kW)

ΔT/dz=lượng thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh đối với chiều cao (°C/m)

Phần đối lưu của nhiệt lượng phát sinh, Q_c, có thể được ước tính là 70% tổng nhiệt lượng phát sinh.

Q_c tối thiểu cần thiết để khắc phục chênh lệch nhiệt độ môi trường xung quanh và đẩy khói lên trần nhà (z_m = H) dễ dàng theo phương trình trước, như sau:

Trong đó:

Q_c, _min=nhiệt lượng phát sinh đối lưu tối thiểu để vượt qua sự phân tầng (Btu/giây)

H=Chiều cao trần trên bề mặt ngọn lửa (ft)

ΔT _o=chênh lệch giữa nhiệt độ môi trường tại vị trí của các đầu báo cháy và nhiệt độ môi trường ở bề mặt cháy (°C hoặc°F)

Trong đó:

Q_c, _min=nhiệt lượng phát sinh đối lưu tối thiểu để khắc phục sự phân tầng (kW)

H=chiều cao trần so với bề mặt ngọn lửa (m)

ΔT₀=chênh lệch giữa nhiệt độ môi trường tại vị trí của các đầu báo cháy và nhiệt độ môi trường ở bề mặt cháy (°C)

Ngoài ra, một biểu thức được cung cấp dưới dạng tăng nhiệt độ môi trường từ sàn lên trần, vừa đủ để ngăn chặn một luồng nhiệt giải phóng, Qc, đạt đến trần có chiều cao H, như sau:

Trong đó:

ΔT₀=chênh lệch giữa nhiệt độ môi trường tại vị trí của các đầu báo cháy và nhiệt độ môi trường ở bề mặt cháy (°C)

Q_c=nhiệt lượng phát sinh đối lưu tối thiểu để khắc phục sự phân tầng (kW)

H=chiều cao trần so với bề mặt ngọn lửa (m)

Cuối cùng, như một giải pháp thay thế thứ ba, khoảng trống trần tối đa mà một luồng, Q_c, có thể tăng lên cho một ΔT_o nhất định sau khi viết lại Phương trình E.2c, như sau:

Trong đó:

H_max=Chiều cao trần tối đa trên bề mặt ngọn lửa (m)

Q_c=nhiệt lượng phát sinh đối lưu tối thiểu để khắc phục sự phân tầng (kW)

ΔT_o=chênh lệch giữa nhiệt độ môi trường tại vị trí của các đầu báo cháy và nhiệt độ môi trường ở bề mặt cháy (°C)

Phụ lục F – Các loại hệ thống tăng áp thang bộ

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

F.1 Hệ thống không bù trừ.

Trong một hệ thống không bù, không khí cung cấp được bơm vào thang bộ bằng cách kích hoạt quạt một tốc độ, do đó cung cấp một chênh lệch áp suất với tất cả các cửa đóng, một chênh lệch khác với một cửa mở, v.v.

F.2 Hệ thống bù trừ

Các hệ thống bù trừ điều chỉnh theo các kết hợp cửa mở và đóng khác nhau, đồng thời duy trì chênh lệch áp suất dương trên các lỗ như vậy.

Hệ thống bù đắp cho các điều kiện thay đổi bằng cách điều chỉnh luồng không khí cung cấp hoặc bằng cách giảm áp suất dư thừa từ thang bộ. Thời gian đáp ứng của hệ thống điều khiển cần được đánh giá chặt chẽ để đảm bảo rằng áp suất không giảm xuống dưới các giá trị được đưa ra trong Bảng 4.4.2.1.1. Vị trí của (các) cửa xả từ thang bộ so với (các) cửa xả vào thang bộ phải sao cho không xảy ra đoản mạch.

F.3 Hệ thống bù trừ – Điều chỉnh luồng không khí cung cấp.

Trong một hệ thống luồng không khí cung cấp điều biến, công suất của quạt cung cấp phải đảm bảo kích thước để cung cấp ít nhất vận tốc không khí tối thiểu khi số lượng cửa thiết kế được mở. Hình F.3 minh họa một hệ thống như vậy. Lưu lượng dòng khí vào thang bộ được thay đổi bằng cách điều chỉnh các van bypass, được điều khiển bởi một hoặc nhiều cảm biến áp suất tĩnh cảm nhận sự chênh lệch áp suất giữa thang bộ và tòa nhà. Khi tất cả các cửa thang bộ được đóng lại, chênh lệch áp suất tăng lên và van bypass mở ra để tăng không khí bypass và giảm lưu lượng không khí cung cấp đến thang bộ. Theo cách này thì có thể ngăn chặn sự chênh lệch áp suất quá mức giữa thang bộ và tòa nhà. Hiệu quả tương tự có thể đạt được bằng cách sử dụng van xả trên ống cung cấp khi quạt được đặt bên ngoài tòa nhà. Điều chế luồng không khí cung cấp cũng có thể được thực hiện bằng cách thay đổi tốc độ quạt, van đầu vào, cánh quạt thay đổi hoặc số lượng quạt hoạt động. Thời gian phản hồi của các điều khiển với bất kỳ hệ thống nào nên được xem xét.

F.4 Hệ thống bù – Giảm quá áp.

Hoạt động của hệ thống bù cũng có thể được thực hiện bằng cách giảm quá áp. Trong trường hợp này, sự tích tụ áp lực trong thang bộ khi cửa đóng được giảm trực tiếp từ thang bộ ra bên ngoài.

Lượng không khí giảm thay đổi theo số lượng cửa mở, do đó cố gắng đạt được áp suất cơ bản không đổi trong thang bộ. Trong trường hợp các lỗ xả áp bên ngoài chịu tác động bất lợi từ gió, nên sử dụng chắn gió hoặc kính chắn gió.

Nếu giảm quá áp được xả vào tòa nhà, các ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của thang bộ và sự tương tác với các hệ thống HVAC khác của tòa nhà cần được nghiên cứu chặt chẽ.

Các hệ thống sử dụng nguyên tắc này nên có van lửa/khói kết hợp trong sự xâm nhập của tường thang bộ.

Giảm quá áp có thể được thực hiện bằng một trong bốn phương pháp sau:

Van khí áp với đối trọng có thể điều chỉnh có thể được sử dụng để cho phép van điều tiết mở khi đạt đến áp suất bên trong tối đa. Điều này đại diện cho phương pháp giảm áp đơn giản nhất, ít tốn kém nhất vì không có kết nối vật lý giữa van và quạt. Vị trí của van nên được lựa chọn cẩn thận vì van nằm quá gần các lỗ cung cấp có thể hoạt động quá nhanh và không cho phép hệ thống đáp ứng các yêu cầu áp suất trong suốt thang bộ. Các van có thể bị rung ồn trong quá trình hoạt động. Hình F.4 minh họa giảm áp bằng cách sử dụng van khí quyển.
Van vận hành bằng động cơ với người vận hành động cơ khí nén hoặc điện là một lựa chọn khác để giảm quá áp. Những van này phải được điều khiển bằng các điều khiển áp suất chênh lệch nằm ở thang bộ. Phương pháp này cung cấp khả năng kiểm soát tích cực hơn đối với áp suất thang bộ so với van khí áp. Nó đòi hỏi nhiều kiểm soát hơn các van khí áp và do đó phức tạp và tốn kém hơn.
Một phương pháp thay thế để thông gió thang bộ là thông qua cửa thang bộ tự động mở hoặc lỗ thông gió ra bên ngoài ở tầng trệt. Trong điều kiện bình thường, cánh cửa này sẽ bị đóng và, trong hầu hết các trường hợp, bị khóa vì lý do an ninh. Cần có quy định để đảm bảo rằng khóa này không xung đột với hoạt động tự động của hệ thống. Các tác động bất lợi có thể xảy ra cũng là một mối quan tâm với một hệ thống sử dụng lỗ mở ra bên ngoài ở mặt đất làm lỗ thông gió. Thỉnh thoảng, vận tốc gió cục bộ cao phát triển gần cửa thang bộ bên ngoài. Những cơn gió cục bộ như vậy rất khó ước tính trong vùng lân cận của các tòa nhà mới mà không sử dụng mô hình tốn kém. Các vật thể liền kề có thể hoạt động như chắn gió hoặc kính chắn gió. Các hệ thống sử dụng lỗ thông gió ra bên ngoài ở mặt đất hiệu quả hơn trong điều kiện lạnh, với Hiệu ứng ống khói hỗ trợ hệ thống tăng áp thang bộ cho thang bộ chủ yếu trên cao độ mặt đất đặt công trình.
Một quạt hút có thể được sử dụng để ngăn chặn áp lực quá mức khi đóng tất cả các cửa thang bộ lại. Quạt nên được điều khiển bởi một cảm biến áp suất chênh lệch được cấu hình để quạt sẽ không hoạt động khi chênh lệch áp suất giữa thang bộ và tòa nhà giảm xuống dưới một mức quy định. Điều này sẽ ngăn quạt kéo khói vào thang bộ khi một số cửa mở đã giảm áp suất thang bộ. Một quạt hút như vậy nên có kích thước cụ thể để hệ thống tăng áp sẽ hoạt động trong giới hạn thiết kế. Để đạt được hiệu suất mong muốn, người ta tin rằng điều khiển quạt hút phải thuộc loại điều biến thay vì loại bật-tắt. Nếu dự kiến quạt hút sẽ bị ảnh hưởng xấu bởi gió, thì nên sử dụng kính chắn gió.

Phụ lục G – Các loại hệ thống xử lý không khí HVAC

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

G.1 Các loại hệ thống xử lý không khí HVAC.

Nhiều loại và cách sắp xếp các hệ thống xử lý không khí thường được sử dụng trong các loại tòa nhà khác nhau. Một số loại dễ dàng thích ứng với các ứng dụng Kiểm soát chống Khói hơn những loại khác. Ví dụ về các hệ thống xử lý không khí điển hình được mô tả dưới đây.

G.2 Hệ thống sàn riêng lẻ.

Việc sử dụng các đơn vị xử lý không khí riêng lẻ phục vụ một tầng hoặc một phần của sàn là một cách tiếp cận thiết kế phổ biến. Các thiết bị HVAC này có thể có hoặc không có quạt hồi lưu/quạt hút riêng biệt. Khi các quạt này không tách rời, cần nghiên cứu một phương tiện để giảm áp lực tầng có cháy, thông qua các van cứu trợ trên hệ thống ống dẫn hoặc bằng các phương tiện khác. Không khí ngoài trời có thể được cung cấp cho mỗi thiết bị xử lý không khí bằng một trong các phương tiện sau:

Cửa chớp và van bên ngoài
Một hệ thống ống dẫn chung có kích thước đảm bảo để xử lý lượng không khí cần thiết
Một hệ thống ống dẫn chung có quạt cung cấp tốc độ thay đổi
Quạt nhiều cấp tốc độ thay đổi riêng lẻ

Các thiết bị xử lý không khí có thể được sử dụng để bảo vệ chống khói nếu có đủ không khí bên ngoài và khả năng hút thải khí.

G.3 Hệ thống nhiều tầng tập trung.

Một số tòa nhà sử dụng thiết bị HVAC tập trung trong các khu vực cơ khí chính phục vụ nhiều tầng trong tòa nhà. Hệ thống HVAC loại này có thể yêu cầu bố trí van trục khói và chữa cháy để cung cấp khả năng hút thải của tầng có cháy và tăng áp của các tầng liền kề với không khí bên ngoài. Bởi vì các quạt trung tâm này có thể có công suất lớn, phải cẩn thận trong việc thiết kế một hệ thống để bao gồm một phương tiện tránh áp lực quá mức trong hệ thống ống dẫn để ngăn ngừa vỡ, sụp đổ hoặc hư hỏng khác. Các phương tiện nên được cung cấp để kiểm soát áp lực trong lối ra và hành lang có thể ngăn cản cửa ra vào được mở hoặc đóng.

G.4 Quạt/cuộn dây và bộ phận bơm nhiệt của nguồn nước.

Các loại quạt/cuộn dây và bơm nhiệt nguồn nước của các đơn vị xử lý không khí thường được đặt xung quanh chu vi của sàn tòa nhà để điều hòa các khu vực chu vi. Chúng cũng có thể được đặt trên toàn bộ diện tích sàn để cung cấp điều hòa không khí cho toàn bộ không gian. Bởi vì quạt/cuộn dây và các đơn vị bơm nhiệt nguồn nước tương đối nhỏ ở công suất không khí bên ngoài và thường khó cấu hình lại cho mục đích Kiểm soát chống Khói, chúng thường không phù hợp để thực hiện các chức năng Kiểm soát chống Khói. Nếu các thiết bị này có quy định hút gió bên ngoài, nên tắt các thiết bị như vậy trong vùng khói khi khu vực được tăng áp âm. Các đơn vị bơm nhiệt quạt/cuộn dây và nguồn nước thường được sử dụng kết hợp với thiết bị HVAC trung tâm lớn hơn hoặc các đơn vị xử lý không khí khu vực bên trong riêng lẻ. Chức năng bảo vệ chống khói khu vực nên được cung cấp bởi các đơn vị xử lý không khí khu vực trung tâm hoặc trong nhà lớn hơn.

G.5 Hệ thống cảm ứng.

Các đơn vị xử lý không khí kiểu cảm ứng nằm xung quanh chu vi của tòa nhà chủ yếu được sử dụng để điều hòa vùng chu vi của các công trình nhiều tầng cũ hơn. Một hệ thống HVAC trung tâm cung cấp không khí được làm nóng hoặc làm mát bằng áp suất cao cho mỗi đơn vị cảm ứng chu vi. Không khí trong phòng sau đó được đưa vào bộ phận cảm ứng, trộn với không khí sơ cấp từ hệ thống HVAC trung tâm và thải vào phòng. Nên tắt các thiết bị cảm ứng trong vùng khói hoặc nên đóng không khí chính khi bắt đầu bảo vệ chống khói trong vùng khói.

G.6 Hệ thống ống dẫn kép và đa vùng.

Các thiết bị HVAC được sử dụng trong các hệ thống ống dẫn kép và đa vùng chứa các cuộn dây làm mát và sưởi ấm, mỗi cuộn dây trong một ngăn hoặc sàn riêng biệt trong thiết bị.

Hệ thống ống dẫn kép có các ống dẫn nóng và lạnh riêng biệt được kết nối giữa các sàn và các hộp trộn không khí cung cấp cho không gian phục vụ. Đối với hệ thống áp suất cao, các hộp trộn cũng làm giảm áp suất hệ thống. Hệ thống đa vùng trộn không khí nóng và làm mát tại thiết bị và cung cấp hỗn hợp qua các ống dẫn áp suất thấp đến từng không gian. Có thể đạt được bảo vệ chống khói bằng cách cung cấp không khí tối đa cho các khu vực liền kề với vùng khói. Điều này nên được thực hiện bằng cách sử dụng boong lạnh vì nó thường có kích thước để xử lý lượng không khí lớn hơn. Đối với vùng khói, nên tắt quạt cung cấp.

G.7 Hệ thống lưu lượng không khí biến thiên (VAV).

Hệ thống lưu lượng không khí thay đổi (VAV) là hệ thống sàn riêng lẻ hoặc hệ thống nhiều tầng tập trung được cung cấp với các thiết bị đầu cuối thường chỉ cung cấp làm mát. Các khu vực riêng lẻ được phục vụ bởi hệ thống thường có các nguồn sưởi ấm khác (ví dụ: ván chân tường hoặc tủ sưởi). Hệ thống VAV thay đổi lượng không khí lạnh cung cấp cho không gian sử dụng dựa trên nhu cầu không gian thực tế. Một số hệ thống VAV bypass không khí cung cấp cho đầu vào không khí hồi lưu của quạt, làm giảm lượng không khí cung cấp và áp suất dẫn đến để tránh hư hỏng quạt hoặc ống dẫn. Trong chế độ bảo vệ chống khói, phải đóng các đường bypass này. Để bảo vệ chống khói, tốc độ của (các) quạt cung cấp hệ thống VAV nên được tăng lên và các điều khiển thiết bị đầu cuối VAV nên được cấu hình để mở các thiết bị đầu cuối trong vùng không khói để cung cấp thể tích không khí bên ngoài tối đa để tạo áp suất cho không gian nếu có đủ không khí. Van bypass trên các hệ thống sử dụng phương pháp này phải được đóng lại. Có thể đạt được bảo vệ chống khói với hệ thống VAV cung cấp không khí tối thiểu, nhưng phải cẩn thận để đảm bảo phát triển áp suất đầy đủ trong không gian.

G.8. Hệ thống thiết bị đầu cuối chạy bằng quạt

Một thiết bị đầu cuối chạy bằng quạt nhận khối lượng không khí thay đổi của không khí làm mát sơ cấp và không khí hồi hòa quyện trong thiết bị đầu cuối để cung cấp một thể tích không đổi của không khí cung cấp nhiệt độ thay đổi cho các không gian sử dụng. Thiết bị đầu cuối bao gồm một quạt thể tích không khí không đổi để cung cấp không khí pha trộn cho không gian sử dụng, kết nối không khí chính được điều khiển bằng van điều tiết và mở không khí trở lại.

Các thiết bị đầu cuối phục vụ các khu vực chu vi có thể có một cuộn dây sưởi ấm để cung cấp thêm nhiệt cho khu vực chu vi. Ở chế độ Kiểm soát chống Khói, phải tắt quạt thiết bị đầu cuối nằm trong vùng khói và đóng van điều tiết không khí chính. Các đơn vị thiết bị đầu cuối phục vụ các khu vực liền kề với vùng khói có thể tiếp tục hoạt động.

G.9. Hệ thống hỗn hợp

Khi sử dụng kết hợp các ví dụ được mô tả trong phụ lục này, phải cẩn thận trong việc áp dụng các loại thiết bị đầu cuối khối lượng thay đổi khác nhau để xác định ảnh hưởng của chúng đối với việc bảo vệ chống khói được khoanh vùng. Thiết kế phải dựa trên khả năng cấu hình hệ thống để đạt được áp suất dương hoặc âm khi cần thiết để bảo vệ chống khói.

G.10 Hệ thống thông gió không có không khí bên ngoài.

Trong một số trường hợp nhất định, các hệ thống chuyên dụng không có không khí bên ngoài được sử dụng để làm mát và sưởi ấm chính. Các hệ thống này bao gồm máy điều hòa không khí khép kín, hệ thống bảng điều khiển bức xạ và các đơn vị phòng máy tính. Bởi vì các hệ thống này không cung cấp không khí bên ngoài, chúng không phù hợp cho ứng dụng Kiểm soát chống Khói. Bởi vì Quy chuẩn xây dựng yêu cầu thông gió cho tất cả các vị trí có người ở, một hệ thống riêng biệt để cung cấp không khí bên ngoài là cần thiết. Hệ thống cung cấp không khí bên ngoài có thể được sử dụng để bảo vệ chống khói, mặc dù lượng không khí được cung cấp có thể không đủ để tăng áp đầy đủ.

G.11 Hệ thống chuyên dụng.

Các phòng thí nghiệm, cơ sở động vật, cơ sở bệnh viện và các cơ sở bất thường khác đôi khi sử dụng hệ thống không khí ngoài trời một lần để tránh ô nhiễm và có thể có các yêu cầu lọc và tăng áp đặc biệt. Các hệ thống sử dụng đặc biệt này có thể phù hợp cho ứng dụng Kiểm soát chống Khói. Cần cẩn thận để tránh ô nhiễm các khu vực không có vi khuẩn, thí nghiệm, quy trình và các khu vực tương tự.

Phụ lục H – Cân nhắc về Trạm bảo vệ chống khói của lực lượng chữa cháy (FSCS)

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

H.1

Những điều cần cân nhắc đối với trạm bảo vệ chống khói của nhân viên cứu hỏa (FSCS) nên bao gồm những điều sau đây:

Vị trí và quyền truy cập.FSCS nên được đặt gần với các hệ thống của lực lượng chữa cháy khác như có thể được cung cấp trong tòa nhà. Phương tiện nên được cung cấp để đảm bảo chỉ truy cập được ủy quyền vào FSCS. Khi được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận, FSCS phải được cung cấp trong một vị trí hoặc phòng cụ thể, được ngăn cách với các khu vực công cộng bằng một cánh cửa được đánh dấu và khóa phù hợp. Nếu FSCS được đặt trong một phòng riêng biệt, vị trí phòng, kích thước, phương tiện truy cập và các cân nhắc thiết kế vật lý khác phải được cơ quan có thẩm quyền chấp nhận.
Sắp xếp vật lý.FSCS nên được thiết kế để mô tả bằng đồ họa sự sắp xếp tòa nhà vật lý, hệ thống và thiết bị Kiểm soát chống Khói và các khu vực của tòa nhà được phục vụ bởi thiết bị. Sau đây là tóm tắt các chỉ số trạng thái và khả năng Kiểm soát chống Khói áp dụng cho (các) đồ họa Kiểm soát chống Khói FSCS. Các chỉ báo trạng thái phải được cung cấp cho tất cả các thiết bị Kiểm soát chống Khói bằng các chỉ báo loại đèn tín hiệu. Không nên sử dụng vị trí của các công tắc điều khiển đa vị trí để chỉ ra trạng thái của thiết bị được điều khiển thay cho các chỉ báo trạng thái loại đèn tín hiệu.

(a) Quạt điều khiển khói và các thiết bị vận hành quan trọng khác ở trạng thái hoạt động: màu xanh lá cây.

(b) Thiết bị Kiểm soát chống Khói và các thiết bị quan trọng khác có thể có hai hoặc nhiều trạng thái hoặc vị trí, chẳng hạn như van: màu xanh lá cây (tức là mở), màu vàng (tức là đóng). Vị trí của mỗi thiết bị nên được chỉ định bằng đèn và ký hiệu thích hợp. Các vị trí trung gian (ví dụ: van điều chế không mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn) có thể được chỉ định bằng cách không chiếu sáng một trong hai đèn tín hiệu của chúng.

(c)

Hệ thống Kiểm soát chống Khói hoặc lỗi thiết bị: hổ phách/cam.

Khả năng Kiểm soát chống Khói.FSCS nên cung cấp khả năng kiểm soát đối với tất cả các thiết bị hoặc khu vực hệ thống Kiểm soát chống Khói trong tòa nhà. Bất cứ nơi nào có thể, nên kiểm soát theo khu vực, thay vì bằng thiết bị riêng lẻ. Cách tiếp cận này sẽ giúp nhân viên cứu hỏa dễ dàng hiểu được hoạt động của hệ thống và sẽ giúp tránh các sự cố do kích hoạt thủ công thiết bị sai trình tự hoặc do bỏ qua việc kiểm soát một thành phần quan trọng. Kiểm soát theo khu vực nên được thực hiện như sau: Kiểm soát ÁP SUẤT-TỰ ĐỘNG-XẢ trên từng vùng có thể được kiểm soát như một thực thể duy nhất dựa vào lập trình hệ thống để sắp xếp đúng tất cả các thiết bị trong vùng để tạo ra hiệu ứng mong muốn. Trong các hệ thống sử dụng các ống dẫn cung cấp hoặc hồi lưu chung, hoặc cả hai, việc bao gồm chế độ ISOLATE là mong muốn. Để cho phép sử dụng hệ thống xả khói ra khỏi khu vực sau khi đám cháy đã được dập tắt, có thể yêu cầu chế độ PURGE (cung cấp và xả bằng nhau). Nếu việc kiểm soát từng thiết bị được coi là cần thiết, cần cung cấp các tùy chọn điều khiển sau:
- Điều khiển ON-AUTO-OFF đối với từng thiết bị Kiểm soát chống Khói hoạt động riêng lẻ cũng có thể được điều khiển từ các nguồn khác trong tòa nhà. Các thành phần được kiểm soát bao gồm tất cả các quạt tăng áp thang bộ; quạt hút khói; HVAC cung cấp, hồi lưu và quạt hút vượt quá 2000 ft3/phút (57 m3/phút); quạt giếng thang máy; cung cấp giếng trời và quạt hút; và bất kỳ thiết bị vận hành nào khác được sử dụng hoặc dành cho mục đích Kiểm soát chống Khói.
- Kiểm soát ON-OFF hoặc OPEN-CLOSE đối với tất cả các thiết bị bảo vệ chống khói và các thiết bị quan trọng khác liên quan đến trường hợp khẩn cấp về đám cháy hoặc khói và chỉ có thể được kiểm soát từ FSCS.
- MỞ-TỰ ĐỘNG ĐÓNG, kiểm soát tất cả các van riêng lẻ liên quan đến bảo vệ chống khói cũng được kiểm soát từ các nguồn khác trong tòa nhà. Các thiết bị đầu cuối HVAC, chẳng hạn như hộp trộn VAV đều được đặt trong và phục vụ một khu vực Kiểm soát chống Khói được chỉ định, có thể được điều khiển chung thay vì riêng lẻ. Van bypass qua mặt cuộn dây đơn vị HVAC được bố trí để không hạn chế luồng không khí tổng thể trong hệ thống có thể được miễn. Các biện pháp kiểm soát bổ sung có thể được yêu cầu bởi cơ quan có thẩm quyền.
Kiểm soát hành động và các ưu tiên.Hành động kiểm soát FSCS phải như sau:
- BẬT-TẮT, MỞ-ĐÓNG. Những hành động kiểm soát này phải có mức độ ưu tiên cao nhất so với bất kỳ điểm kiểm soát nào trong tòa nhà. Sau khi được cấp từ FSCS, không được có điều khiển tự động hoặc thủ công nào từ bất kỳ điểm kiểm soát nào khác trong tòa nhà sẽ mâu thuẫn với hành động kiểm soát FSCS.
  1. Nếu các phương tiện tự động được cung cấp để làm gián đoạn hoạt động bình thường của thiết bị không khẩn cấp hoặc tạo ra một kết quả cụ thể để bảo vệ tòa nhà hoặc thiết bị (ví dụ: bộ điều chỉnh ống dẫn, đầu báo khói ống dẫn, cắt nhiệt độ cao, liên kết kích hoạt nhiệt độ và các thiết bị tương tự), các phương tiện đó phải có khả năng bị cưỡng bức hoặc đặt lại về mức không vượt quá mức lỗi hệ thống sắp xảy ra, bằng hành động kiểm soát FSCS, và hành động điều khiển cuối cùng như được chỉ ra bởi mỗi vị trí chuyển đổi FSCS sẽ chiếm ưu thế.
  2. Các hành động kiểm soát được ban hành từ FSCS không được cưỡng bức hoặc bỏ qua các thiết bị và điều khiển nhằm bảo vệ chống quá tải điện, đảm bảo an toàn cho nhân viên và ngăn ngừa thiệt hại lớn cho hệ thống. Các thiết bị này bao gồm các thiết bị bảo vệ quá dòng và công tắc ngắt kết nối điện, công tắc áp suất tĩnh giới hạn cao và van lửa/khói kết hợp vượt quá phân loại nhiệt độ xuống cấp của chúng đáp ứng UL 555, van chặn lửa hoặc UL 555S, van khói.
- Chỉ vị trí AUTO của mỗi điều khiển FSCS ba vị trí mới cho phép hành động điều khiển tự động hoặc thủ công từ các điểm kiểm soát khác trong tòa nhà. Vị trí AUTO phải là vị trí bình thường, không khẩn cấp, tòa nhà, điều khiển. Khi điều khiển FSCS ở vị trí AUTO, trạng thái thực tế của thiết bị (bật, tắt, mở, đóng) sẽ tiếp tục được biểu thị bằng (các) chỉ báo trạng thái.
- Thời gian phản hồi FSCS.Đối với mục đích bảo vệ chống khói, thời gian phản hồi FSCS phải giống như đối với hành động bảo vệ chống khói tự động hoặc thủ công được bắt đầu từ bất kỳ điểm kiểm soát tòa nhà nào khác. Chỉ báo đèn tín hiệu FSCS về tình trạng thực tế của từng thiết bị không được vượt quá 15 giây sau khi vận hành thiết bị phản hồi tương ứng.
Mô tả đồ họa.Vị trí của các hệ thống và thiết bị Kiểm soát chống Khói trong tòa nhà phải được biểu thị bằng các biểu tượng trong bảng đồ họa FSCS tổng thể. Khi sử dụng bảo vệ chống khói được khoanh vùng, cần hiển thị đủ số lượng các thành phần bảo vệ chống khói để truyền đạt hoạt động dự định của các hệ thống và thiết bị bảo vệ chống khói. Các thành phần này thường sẽ bao gồm các ống dẫn chính, quạt và van là một phần của hệ thống bảo vệ chống khói. Khi cung cấp điều khiển cho các quạt và van riêng lẻ được sử dụng để bảo vệ chống khói, các thành phần này phải được hiển thị trên bảng đồ họa FSCS và, khi thích hợp, phải được hiển thị kết nối với các ống dẫn tương ứng của chúng, với chỉ dẫn rõ ràng về hướng của luồng không khí. Trong cả hai trường hợp, các khu vực xây dựng được phục vụ bởi các hệ thống Kiểm soát chống Khói phải được hiển thị trên bảng đồ họa FSCS. Chỉ dẫn trạng thái cho các vị trí van điều tiết nên được hiển thị trong đó sự bao gồm của chúng sẽ giúp hiểu được hoạt động của hệ thống và có thể được bỏ qua khi sự bao gồm của chúng sẽ cản trở sự hiểu biết về hệ thống, chẳng hạn như trên một bảng điều khiển đã đông dân cư. Chỉ báo vị trí van điều tiết cũng có thể được bỏ qua khi không có điều khiển riêng biệt đối với vị trí van điều tiết.

Phụ lục I – Thông tin về thử nghiệm rò rỉ giữa các vùng khói

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

I.1 Tổng quan.

Mặc dù không phải là một phần của quy trình thử nghiệm chính thức, việc thử nghiệm các tòa nhà để xác định lượng rò rỉ giữa các vùng khói có thể có giá trị trong việc phát triển hệ thống ban đầu. Thử nghiệm cho mục đích này thường có thể sử dụng thiết bị đo lưu lượng không khí hiện có trong các hệ thống. Phần này mô tả sự sắp xếp bình thường của một loạt các hệ thống và phương pháp thử nghiệm có thể được sử dụng để xác định sự rò rỉ của vỏ bọc. Rò rỉ trong các tòa nhà đến từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như sau:

Xây dựng hệ vách, nơi các đường rò rỉ có thể được hình thành giữa bề mặt bên ngoài và tấm sàn
Vách ngăn vách thạch cao, nơi các khoảng trống trên vách thạch cao phía sau khuôn che có thể tạo thành đường dẫn rò rỉ
Công tắc điện và ổ cắm trong vách ngăn thạch cao tạo thành đường rò rỉ qua các vách ngăn
Lắp đặt cửa với rãnh trong, cơ cấu chốt và các khoảng trống khác tạo thành đường rò rỉ
Bề mặt vách ngăn vách thạch cao tại sàn kim loại rãnh yêu cầu con dấu trong khe thoáng
Ổ cắm điện trong các tấm sàn trong không gian hoặc phía trên không gian và cung cấp rò rỉ cho các tầng khác của tòa nhà
Ống dẫn xuyên qua các bức tường, nơi có thể có rò rỉ xung quanh ống dẫn phía sau các góc giữ van chặn lửa tại chỗ.
Hệ thống cảm ứng chu vi, thường có những khoảng trống xung quanh ống dẫn thông qua các tấm sàn được ẩn đằng sau vỏ phân phối không khí
Đường ống, ống dẫn và đường dây xuyên qua tường và sàn nhà yêu cầu niêm phong xuyên qua được niêm yết.

I.2 Xây dựng hệ thống HVAC phù hợp để kiểm tra độ kín của buồng.

Nhiều hệ thống HVAC của tòa nhà có thể được sử dụng để đo rò rỉ qua buồng. Các hệ thống này thường chứa một quạt trung tâm có thể hút một lượng lớn không khí bên ngoài vào tòa nhà để tạo áp lực. Bởi vì tất cả các hệ thống này đều chứa các lỗ mở, ống dẫn và đôi khi quạt để đưa không khí từ vỏ trở lại bộ xử lý không khí trung tâm, điều quan trọng là các hệ thống này phải được tắt trong quá trình thử nghiệm. Việc sử dụng van khói tại các điểm mà các ống dẫn rời khỏi vỏ bọc sẽ đảm bảo hơn rằng rò rỉ từ không gian qua nguồn này sẽ được giảm thiểu.

I.2.1 Hệ thống VAV một tầng.

Nhiều tòa nhà văn phòng hiện đại được cung cấp một bộ xử lý không khí riêng biệt trên mỗi tầng của tòa nhà để cung cấp không khí điều hòa cho không gian. Các hệ thống này được sắp xếp như các hệ thống thể tích thay đổi, theo đó các bộ điều nhiệt thay đổi lượng không khí được đưa vào không gian thay vì nhiệt độ của không khí đó. Sự sắp xếp này đòi hỏi một bộ điều khiển tần số thay đổi trên quạt phản ứng với áp suất trong hệ thống ống dẫn. Khi thiết bị điều khiển âm lượng thay đổi được đóng lại, áp suất tích tụ trong ống dẫn và tốc độ quạt bị chậm lại để đáp ứng với áp suất đó. Thông thường các hệ thống này chứa các thiết bị đo không khí trong ống dẫn cấp và hồi lưu được sử dụng để đồng bộ hóa hoạt động của quạt hồi lưu với quạt cung cấp, do đó có thể đưa một lượng không khí bên ngoài không đổi vào không gian để duy trì chất lượng không khí trong nhà. Các thiết bị đo lưu lượng không khí này có thể được sử dụng để đo lưu lượng không khí được đưa vào không gian và tốc độ của quạt có thể được điều chỉnh để kiểm soát áp suất qua các bộ phận bao che.

I.2.2 Hệ thống VAV quạt trung tâm.

Hệ thống VAV quạt trung tâm là một biến thể của hệ thống VAV một tầng. Một quạt duy nhất sẽ cung cấp 10 tầng trở lên, mỗi tầng có một số hộp thể tích thay đổi. Như trong trường hợp hệ thống một tầng, quạt phản ứng với cảm biến áp suất trong ống dẫn. Một trạm đo lưu lượng tại quạt được sử dụng để theo dõi quạt hồi lưu với quạt cung cấp để duy trì không khí bên ngoài liên tục, như trong trường hợp hệ thống VAV một tầng. Nói chung, các hệ thống này được cung cấp một van điều tiết ngắt hoạt động bằng động cơ ở mỗi tầng, vì hệ thống có thể được sử dụng một cách kinh tế để chỉ cung cấp một phần của các tầng khi các tầng khác bị bỏ trống.

Các hệ thống này có thể được sử dụng để kiểm tra không gian bằng cách ra lệnh rằng tất cả các van cung cấp cho các tầng phải được đóng lại ngoại trừ trên sàn đang được thử nghiệm. Theo cách này, luồng không khí lên sàn có thể được đo khi áp suất qua các rào cản được điều chỉnh. Các đặc tính rò rỉ của hệ thống ống dẫn chính cũng như của các van sẽ được đóng phải được biết để có thể xác định trước các hiệu chỉnh rò rỉ ống dẫn và van điều tiết trong hệ thống sàn được thử nghiệm. Điều này có thể được thực hiện bằng cách tắt tất cả các van trên hệ thống, tăng áp hệ thống ống dẫn đến các áp suất khác nhau bằng cách sử dụng quạt cung cấp và đo lưu lượng không khí tại trạm đo không khí trong ống cung cấp. Một biến thể của hệ thống VAV nhiều tầng có các trạm đo không khí trên mỗi tầng của tòa nhà. Mục đích của các trạm này là để xác minh rằng một người thuê cụ thể không tạo ra quá nhiều tải trên sàn đến mức sử dụng nhiều luồng không khí hơn so với thiết kế vào hệ thống. Khi gặp quá tải, luồng không khí có thể được đo trực tiếp trên sàn để việc điều chỉnh rò rỉ ống dẫn chính là không cần thiết.

I.2.3 Hệ thống đa vùng khối lượng không đổi.

Các hệ thống đa vùng thể tích không đổi trộn không khí nóng và lạnh tại một thiết bị xử lý không khí trung tâm và có một hệ thống ống dẫn riêng biệt đi ra các không gian khác nhau. Thông thường, chúng không được cung cấp các trạm đo không khí sẽ phải được trang bị thêm cho các ống dẫn cung cấp không khí cho không gian. Các không gian cần phải trùng với các buồng đang được thử nghiệm. Thông thường, cũng không có phương tiện thay đổi dòng chảy đến từng không gian. Thay đổi lưu lượng đòi hỏi phải bổ sung van bằng tay hoặc cơ giới trong hệ thống ống dẫn được điều chỉnh để đạt được áp suất hoặc áp suất thử nghiệm.

I.2.4 Hệ thống sưởi ấm lại đầu cuối thể tích không đổi.

Hệ thống sưởi ấm lại đầu cuối thể tích không đổi là khó sử dụng nhất để kiểm tra độ kín của buồng. Thông thường, các hệ thống này chứa quạt trung tâm cung cấp không khí đến hệ thống ống dẫn ở nhiệt độ cài đặt. Hệ thống ống dẫn được phân phối khắp tòa nhà, và các cuộn dây sưởi được đặt tại các vị trí khác nhau để làm dịu không khí để duy trì điều kiện không gian. Thường không có trạm đo hoặc bất kỳ van tự động nào trong hệ thống. Để sử dụng hệ thống này để thử nghiệm, trước tiên cần phải trang bị thêm cho nó các trạm đo không khí và van trùng với các vỏ đang được thử nghiệm.

I.3 Xây dựng hệ thống HVAC không thích hợp để kiểm tra độ kín của vỏ.

Một số hệ thống HVAC có ít hoặc không có giá trị trong việc kiểm tra độ kín của buồng, bởi vì chúng đưa một lượng luồng không khí hạn chế vào không gian hoặc được bố trí sao cho có nhiều lối vào ống dẫn vào không gian. Do đó, việc đo lưu lượng không khí trong các hệ thống như vậy là không thực tế.

I.3.1 Hệ thống bơm nhiệt/cuộn dây quạt đơn nhất.

Hệ thống bơm nhiệt/cuộn dây quạt đơn nhất có một số cấu hình. Các hệ thống này tương tự nhau, trong đó không gian được cung cấp một số đơn vị riêng biệt, mỗi đơn vị có khả năng luồng không khí hạn chế. Không khí bên ngoài không gian được đưa vào theo một trong ba cách:

Các đơn vị được đặt trên chu vi với một ống dẫn khí bên ngoài riêng biệt cho mỗi đơn vị. Sự sắp xếp này thường có một sự thâm nhập nhỏ qua bức tường bên ngoài của tòa nhà mà không có ống dẫn kèm theo. Lượng không khí bên ngoài được đưa vào quá nhỏ và khả năng tăng áp không gian của các hệ thống bị hạn chế đến mức các hệ thống không thể được sử dụng để kiểm tra tính toàn vẹn của không gian. Trong những trường hợp này, các thiết bị sẽ gây bất lợi cho hoạt động của bất kỳ hệ thống nào trong không gian được thiết kế để tăng áp trừ khi mỗi ống dẫn khí bên ngoài được trang bị van điều tiết tự động đóng chặt.
Các đơn vị chỉ được đặt trên chu vi và không khí bên ngoài được đưa vào thông qua một hệ thống ống dẫn riêng biệt. Trong trường hợp này, các đơn vị được sử dụng kết hợp với một hệ thống ống dẫn bên trong. Ống dẫn khí bên ngoài cho chu vi có công suất hạn chế và phải được trang bị van tự động đóng chặt để duy trì tính toàn vẹn của vỏ bọc. Thử nghiệm không gian nên được thực hiện thông qua hệ thống ống dẫn bên trong.
Các đơn vị được phân phối trên khắp cả chu vi và nội thất. Trong trường hợp này, không khí bên ngoài được đưa vào không gian thông qua một hệ thống ống dẫn riêng biệt phân phối trên toàn bộ diện tích sàn. Hệ thống ống dẫn này có kích thước để xử lý lượng không khí bên ngoài tối thiểu cần thiết trong không gian và có thể có hoặc không có đủ lưu lượng để cung cấp áp suất trong không gian. Liệu hệ thống này có thể được sử dụng để kiểm tra áp suất hay không phải được quyết định trên cơ sở từng trường hợp cụ thể. Sẽ cần phải cung cấp cho hệ thống các trạm đo không khí và có thể có van ngắt nếu hệ thống phục vụ nhiều tầng.

I.3.2 Hệ thống cảm ứng chu vi.

Hệ thống cảm ứng chu vi thường được bố trí để chỉ xử lý chu vi của tòa nhà. Các hệ thống này được bố trí với một thiết bị đầu cuối dọc theo chu vi dưới cửa sổ, mỗi hệ thống được cung cấp một ống dẫn đến hệ thống phân phối không khí trung tâm. Các ống dẫn thường nhỏ [dưới 20 in.² (129 cm²) mỗi đơn vị] và thâm nhập vào sàn đến một hệ thống phân phối ở tầng bên dưới hoặc kết nối với một trục thẳng đứng kéo dài qua tòa nhà và cung cấp bốn đến sáu đơn vị mỗi tầng. Các hệ thống này không cho phép thử nghiệm không gian vì có nhiều kết nối ống dẫn trên mỗi tầng. Các kết nối ống dẫn nên được cung cấp với van tự động đóng chặt để có thể tăng áp không gian. Nói chung, một hệ thống nội thất, được mô tả trước đây, được cung cấp, đây là một trong những loại có thể được sử dụng để thử nghiệm và tăng áp.

Phụ lục J – Thông tin tư vấn về kiểm tra nghiệm thu

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

J.1 Tổng quan.

Một hoặc nhiều cá nhân sau đây phải có mặt để nghiệm thu:

Cơ quan có thẩm quyền
Chủ sở hữu
Nhà thiết kế

Tất cả các tài liệu từ thử nghiệm hoạt động phải có sẵn để kiểm tra.

J.2 Tài liệu kiểm tra.

Sau khi hoàn thành kiểm tra nghiệm thu, một bản sao của tất cả các tài liệu kiểm thử hoạt động phải được cung cấp cho chủ sở hữu. Tài liệu này nên có sẵn để tham khảo trong quá trình kiểm tra và bảo trì định kỳ.

J.3 Hướng dẫn sử dụng và hướng dẫn của chủ sở hữu.

Thông tin nên được cung cấp cho chủ sở hữu xác định hoạt động và bảo trì hệ thống. Hướng dẫn cơ bản về hoạt động của hệ thống nên được cung cấp cho đại diện của chủ sở hữu. Bởi vì chủ sở hữu có thể đảm nhận việc sử dụng có lợi của hệ thống bảo vệ chống khói khi hoàn thành thử nghiệm chấp nhận, hướng dẫn cơ bản này nên được hoàn thành trước khi thử nghiệm chấp nhận.

J.4 Công năng cục bộ.

Kiểm tra nghiệm thu nên được thực hiện như một bước duy nhất khi có giấy chứng nhận lưu trú. Tuy nhiên, nếu tòa nhà được hoàn thành hoặc sử dụng theo từng giai đoạn, có thể tiến hành nhiều kiểm tra nghiệm thu để có được giấy chứng nhận cư trú tạm thời.

J.5 Mô phỏng khói.

Trong trường hợp cơ quan có thẩm quyền yêu cầu các cuộc biểu tình sử dụng khói hoặc các sản phẩm mô phỏng khói, chúng phải dựa trên mục tiêu ngăn chặn khói di chuyển qua ranh giới vùng khói sang các khu vực khác. Tiêu chí kiểm tra dựa trên khả năng loại bỏ khói của hệ thống khỏi một khu vực không nên được sử dụng cho các hệ thống Kiểm soát chống Khói được phân vùng được thiết kế để ngăn chặn, không loại bỏ khói.

J.6 Các phương pháp thử khác.

Phần lớn có thể được thực hiện để chứng minh hoạt động của hệ thống bảo vệ chống khói mà không cần dùng đến các phương pháp biểu hiện sử dụng khói hoặc các sản phẩm mô phỏng khói. Các phương pháp thử nghiệm được mô tả trong Chương 8 phải cung cấp một phương tiện thích hợp để đánh giá hiệu suất của hệ thống Kiểm soát chống Khói. Các phương pháp thử nghiệm khác trước đây đã được sử dụng trong trường hợp cơ quan có thẩm quyền yêu cầu thử nghiệm bổ sung. Các phương pháp thử nghiệm này có giá trị hạn chế trong việc đánh giá hiệu suất hệ thống nhất định và tính hợp lệ của chúng như các phương pháp kiểm tra hệ thống Kiểm soát chống Khói vẫn còn là một câu hỏi cần giải đáp. Ví dụ về các phương pháp thử nghiệm khác đã được sử dụng như sau:

Kiểm tra khói hóa học
Kiểm tra khí Tracer
Kiểm định chống cháy thực sự

Các thử nghiệm khói hóa học đã đạt được một mức độ phổ biến tỷ lệ thuận với thông tin hạn chế mà chúng có khả năng cung cấp. Các nguồn khói hóa học phổ biến nhất là “nến khói” có sẵn trên thị trường (đôi khi được gọi là bom khói) và thiết bị tạo khói. Trong thử nghiệm này, nến khói thường được đặt trong hộp kim loại và đốt cháy. Mục đích của hộp kim loại là bảo vệ khỏi hư hỏng nhiệt sau khi phát sinh đám cháy; Nó không ức chế quan sát sự chuyển động của khói hóa chất. Cần cẩn thận trong quá trình quan sát, vì hít phải khói hóa chất có thể gây buồn nôn. Loại thử nghiệm này ít thực tế hơn so với thử nghiệm lửa thực tế vì khói hóa chất lạnh và thiếu độ nổi của khói từ đám cháy đang cháy. Lực nổi như vậy có thể đủ lớn để chế ngự một hệ thống Kiểm soát chống Khói không được thiết kế để chịu được chúng. Khói từ một đám cháy trang bị sprinkler có ít sức nổi, và do đó có thể mong đợi rằng chuyển động khói như vậy tương tự như chuyển động của khói hóa chất không nung. Điều này vẫn chưa được xác nhận bởi dữ liệu thử nghiệm. Thử nghiệm khói hóa học có thể xác định đường rò rỉ, và các thử nghiệm như vậy rất đơn giản và không tốn kém để thực hiện. Câu hỏi đặt ra là thông tin nào có thể thu được từ thử nghiệm khói hóa chất lạnh. Nếu một hệ thống Kiểm soát chống Khói không đạt được mức áp suất đủ cao, áp suất do khói nóng, nổi có thể vượt qua hệ thống đó. Khả năng Kiểm soát chống Khói hóa chất lạnh không đảm bảo khả năng Kiểm soát chống Khói nóng trong trường hợp đám cháy thực sự.

Khói hóa học cũng được sử dụng để đánh giá hiệu quả của cái gọi là hệ thống “thanh lọc” khói. Mặc dù các hệ thống như vậy không phải là hệ thống Kiểm soát chống Khói, chúng có liên quan chặt chẽ và do đó được đề cập ngắn gọn ở đây. Ví dụ, hãy xem xét một hệ thống có sáu lần thay đổi không khí mỗi giờ khi ở chế độ thanh lọc khói. Một số quan chức thử nghiệm đã nhầm lẫn số lần thay đổi không khí này có nghĩa là không khí được thay đổi hoàn toàn cứ sau 10 phút và 10 phút sau khi nến khói tắt, tất cả khói sẽ biến mất khỏi không gian. Tất nhiên, đây không phải là những gì xảy ra. Trong một hệ thống thanh lọc, không khí đi vào không gian trộn lẫn ở một mức độ nào đó với không khí và khói trong không gian. Nếu hệ thống thanh lọc là một phần của hệ thống HVAC, nó đã được thiết kế để thúc đẩy mức độ trộn khá hoàn chỉnh. Nếu nồng độ khói gần như đồng đều trong không gian, thì phương pháp phân tích để thanh lọc được trình bày trong Phần 4.1.2 của Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE là phù hợp. Dựa trên sự pha trộn hoàn hảo như vậy, sau 10 phút, 37% khói ban đầu vẫn còn trong không gian.

Phụ lục K — Các bài toán ví dụ minh họa việc sử dụng các phương trìnhPhụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

K.1 Dữ liệu sự cố.

Cho trước: Sảnh thông tầng với diện tích mặt cắt ngang hình chữ nhật đồng đều và như sau:

Chiều cao (H) = 120 ft (36,6 m)
Diện tích (A) = 20.000 ft² (1860 m²)
Đám cháy thiết kế (trạng thái ổn định) = 5000 Btu/giây (5275 kW)
Bề mặt đi bộ cao nhất = 94 ft (28,7 m)

K.1.1 Bài toán 1.

Xác định thời gian khi dấu hiệu đầu tiên của khói cao hơn 6 ft so với bề mặt đi bộ cao nhất.

Giải pháp:

Sử dụng phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b:
- (a) Phương trình 5.4.2.1a (đơn vị inch-pound):
[K.‍1.1a]
Trong đó:–0.28=–0.28ln(0.1t)1=ln(0,1t)2,7=0,1tt=27 giây
- Sử dụng phương pháp dòng chảy khối lượng, dựa trên Phương trình 5.5.1.1b hoặc 5.5.1.1e.
Hai phương pháp tính toán sẽ được sử dụng. Tính toán đầu tiên sẽ giả định khối lượng riêng khói là 0,075 lb/ft³ (1,2 kg/m³). Điều này tương đương với khói ở nhiệt độ 70 °F (21,1 °C). Tính toán thứ hai giả định nhiệt độ lớp bằng với nhiệt độ luồng trung bình ở độ cao của bề mặt lớp khói. Trong cả hai trường hợp, không có sự mất nhiệt từ lớp khói đến ranh giới sảnh thông tầng được giả định. Khoảng thời gian 1 giây được chọn cho mỗi trường hợp.

Bước 1. Tính lưu lượng khối lượng [lb/giây (kg/giây)] tại z = H, sử dụng Phương trình 5.5.1.1b hoặc.5.5.1.1e.

Bước 2. Xác định nhiệt độ của lớp khói, ước tính là nhiệt độ Luồng khói trung bình ở độ cao của bề mặt lớp khói:

[K.‍1.1e]

Trong đó:T_p= nhiệt độ luồng trung bình ở độ cao z (°F hoặc °C)T_o= Nhiệt độ môi trường xung quanh (°F or °C)Q_c= phần đối lưu của nhiệt lượng phát sinh (Btu/giây hoặc kW)m= lưu lượng khối lượng trong luồng ở độ cao Z (lb/giây hoặc kg/giây)C_p= nhiệt dung riêng của khí cột (0,24 Btu/lb – °F hoặc 1,0 kJ/kg – °C)
Bước 3. Chuyển đổi lưu lượng khối lượng thành lưu lượng thể tích, giả sử nhiệt độ khói là 70 °F (21,1 °C), như sau:

Trong đó:

V= Lưu lượng thể tích (ft³/phút hoặc m³/giây)

m= Lưu lượng khối lượng (lb/giây hoặc kg/giây)

ρ= khối lượng riêng khói (lb/ft³ hoặc kg/m³)

Bước 4. Giả sử rằng lượng khói được tạo ra trong khoảng thời gian đã chọn được phân bố ngay lập tức và đồng đều trên khu vực sảnh thông tầng. Xác định độ sâu của lớp khói, dz [ft (m)], lắng đọng trong khoảng thời gian đã chọn.

Bước 5. Tính chiều cao bề mặt lớp khói mới [ft (m)]. Lặp lại các bước (1) đến (5) cho đến khi bề mặt lớp khói đạt đến chiều cao thiết kế. Bảng K.1.1, hiển thị các giá trị mẫu, minh họa kỹ thuật tính toán.

K.1.2 Bài toán 2.

Xác định tốc độ xả thể tích cần thiết để giữ khói 6 ft (1,8 m) trên mức đi bộ cao nhất trong giếng trời, nghĩa là ban công tầng chín. Hãy xem xét ngọn lửa được đặt ở trung tâm của sàn của sảnh thông tầng. Với ngọn lửa nằm ở trung tâm của sảnh thông tầng, một cột đối xứng trục được dự kiến. Đầu tiên, phương trình 5.5.1.1a hoặc 5.5.1.1d phải được áp dụng để xác định chiều cao ngọn lửa.

Đơn vị inch-pound:

Cho trước:

Q_c = 3500 Btu/giây

z_l = 0.533Q_c^2/5

z_l = 0.533(3500)^2/5

z_l = 13,9 ft

Với bề mặt thiết kế của lớp khói ở 85 ft so với mặt sàn, chiều cao ngọn lửa nhỏ hơn chiều cao lớp khói thiết kế. Do đó, sử dụng Phương trình 5.5.1.1b để xác định tốc độ tạo khói ở độ cao của bề mặt lớp khói:

z = 100 ft

m = 0,022Q_c^1/3z^5/3 + 0,0042Q_c

m = 0,022(3500)^1/3 (100)^5/3 + 0,0042(3500)

m = 734 lb/giây

Nếu tốc độ xả khói bằng tốc độ tạo khói, độ sâu lớp khói sẽ được ổn định ở độ cao thiết kế. Do đó, việc chuyển đổi lưu lượng thể tích khối lượng thành tốc độ dòng thể tích như sau:

[K.‍1.2a]

Trong đó:

ρ=0,075 lb/ft³

V=734/0,075

V=M/P

9790 ft³/giây, hoặc 587,400 scfm

Đơn vị SI:

Cho trước:

Q_c = 3693 Btu/giây

z_l = 0,166Qc^2/5

z_l = 0,166(3693)^2/5

z_l = 4,43 m

Với bề mặt thiết kế của lớp khói ở độ cao 26 m so với mặt sàn, chiều cao ngọn lửa nhỏ hơn chiều cao lớp khói thiết kế. Do đó, sử dụng Phương trình 5.5.1.1e để xác định tốc độ tạo khói ở độ cao của bề mặt lớp khói:

z = 30,5 ft

m = 0,071Qc^1/3z^5/3 + 0,0018Qc

m = 0,071(3693)^1/3 (30,5)^5/3 + 0,0018(3693)

m = 333 kg/giây

[K.1.2b]

V=M/P

Trong đó:

ρ=1,2 kg/m³

V=333/1,2

V=278 m³/s, hoặc 16,680 m³/phút

K.1.3 Bài toán 3.

Xác định xem Luồng khói sẽ tiếp xúc với tất cả các bức tường trước khi đạt đến chiều cao thiết kế được ghi nhận trong Vấn đề 2 (6 ft [1,83 m] trên mức đi bộ cao nhất). Tính toán trong Bài toán 2 giả định rằng Luồng khói chưa mở rộng để tiếp xúc với các bức tường của giếng trời trước khi đạt đến chiều cao bề mặt thiết kế. Tính toán này phục vụ như một kiểm tra.

Sử dụng Phương trình 5.5.4.1 với chiều cao bề mặt là 100 ft (z = 100 ft) hoặc 30,5 m (z = 30,5 m):

d = 0,5z

d = 0,5(100) [0,5(30,5)]

d = 50 ft (15,3 m)

Do đó, khói không tiếp xúc với các bức tường của giếng trời trước khi đạt đến chiều cao bề mặt thiết kế.

K.1.4 Bài toán 4.

Xác định nhiệt độ của lớp khói sau khi kích hoạt quạt.

Chất lượng của khói chứa trong lớp khói có thể quan trọng trong bối cảnh nghiên cứu khả năng tồn tại hoặc thiệt hại. Áp dụng phương trình ΔT cho các đám cháy thông gió như được chỉ ra trong Bảng D.1.3:

Cho trước:

Q_c = 3500 Btu/giây (3693 kW)

ρ = 0,075 lb/ft³ (1,2 kg/m³)

c = 0,24 Btu/lb-°F (1,0 kJ/kg-˚C)

V = 9790 ft³/s (giá trị tính toán trong K.‍1.3) or 277.4 m³/s

χ₁ = 0 (trường hợp đoạn nhiệt để có được ước tính giới hạn trên của sự gia tăng nhiệt độ)

Giải pháp:

ΔT = Q_c/(ρcV)

ΔT = 3500/[(0,075)(0,24)(9790)] [3693/[(1,2)(1,0)(277,4)]]

ΔT = 20°F (11°C)

K.1.5 Bài toán 5.

Trên tầng mười, một lỗ mở rộng 10 ft (3,05 m), cao 6 ft (1,83 m) được mong muốn từ không gian người thuê vào sảnh thông tầng. Đáy của lỗ mở này là 92 ft (28,04 m) trên sàn của sảnh thông tầng.

(1) Đối với đám cháy trong không gian của người thuê, hãy xác định luồng không khí ngược lại cần thiết để chứa khói trong không gian của người thuê (giả sử nhiệt độ cháy là 1000 °F hoặc 537,8 °C).

Sử dụng phương trình 5.10.1a hoặc 5.10.1b:

Cho trước:

H = 6 ft (1,83 m)

g = 32.2 ft/s² (9.81 m/s²)

T _f = 1000°F (537,8˚C)

T_o = 70°F (21,1˚C)

(a) Giải pháp (đơn vị inch-pound):

[K.‍1.5a]

(2) Đối với đám cháy trên sàn sảnh thông tầng, xác định luồng không khí ngược lại cần thiết để hạn chế khói lan vào không gian của người thuê.

Cho trước:

H = 6 ft (1,83 m)

g = 32.2 ft/s² (9.81 m/s²)

Q = 5000 Btu/giây (5275 kW)

T_o = 70°F (21,1˚C)

(a) Giải pháp (đơn vị inch-pound):

Xác định T_f là nhiệt độ luồng trung bình bằng Phương trình 5.5.5.

Phụ lục L — So sánh các phương trình

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

L.1 Tổng quan.

Kết quả tính toán sử dụng phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b mang lại z/H>1.0 chỉ ra rằng lớp khói chưa bắt đầu hạ xuống. Phương trình 5.4.2.2a và 5.4.2.2b dựa trên dữ liệu thực nghiệm hạn chế.

Các phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b dựa trên thực nghiệm để ước tính vị trí bề mặt lớp khói trong quá trình làm đầy khói. Việc xem xét các phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b được chia thành hai phần như sau:

So sánh kết quả của cả hai phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b với kết quả từ các phương trình dựa trên lý thuyết (với hằng số được xác định theo kinh nghiệm), sau đây được gọi là phương trình dựa trên ASET

Đánh giá khả năng dự đoán của Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và phương trình dựa trên ASET bằng cách so sánh đầu ra từ các phương trình với dữ liệu thực nghiệm

L.2 So sánh với phương trình dựa trên ASET.

So sánh các phương trình NFPA 92 để nạp khói với các phương trình dựa trên ASET cung cấp một dấu hiệu về sự khác biệt giữa các phương trình dựa trên thực nghiệm, ví dụ, Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b, với những phương trình chủ yếu dựa trên lý thuyết.

L.3 Đám cháy ổn định.

Một phương trình dựa trên lý thuyết để làm đầy khói có thể được suy ra bằng cách sử dụng các định luật bảo toàn khối lượng và năng lượng để xác định thể tích bổ sung được cung cấp cho lớp trên (Milke và Mowrer [80]). Sử dụng mối tương quan ràng buộc luồng của Zukoski (Walton và Notorianni [82]),

[L.‍3a]

Trong đó:

z=Vị trí bề mặt lớp khói trên cơ sở nhiên liệu (m)

H=Chiều cao trần (m)

kv=hằng số cuốn khí ≉0,064 m^4/3/(s-kW^1/3)

t=Thời gian từ khi phát sinh đám cháy (giây)

Q=nhiệt lượng phát sinh (kW)

A=diện tích mặt cắt ngang của lòng ống (m²)

Một so sánh z/H được dự đoán bởi các phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và L.3a được trình bày trong Hình L.3 (a) cho chiều cao trần 30 m, kích thước đám cháy ổn định là 5 MW và một loạt các tỷ lệ A/H². Nói chung, sự thỏa thuận giữa hai phương trình là hợp lý.

Hình L.3(a) So sánh các phương trình đại số, phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và L.3a: Đám cháy ổn định.

Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b dự đoán vị trí bề mặt lớp khói thấp hơn hầu hết các lần, ngoại trừ trường hợp không gian đồ sộ được biểu thị bằng A/H² là 10. Trong trường hợp này, Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b chỉ ra độ trễ khoảng 100 giây trước khi lớp hình thành, trong khi Phương trình L.3a chỉ ra sự hình thành ngay lập tức của lớp. Sự chậm trễ như vậy là hợp lý cho một không gian rộng lớn như vậy. Sự chậm trễ này có thể được giải quyết bằng cách bao gồm một thuật ngữ bổ sung trong Phương trình L.3a để giải thích cho độ trễ vận chuyển (Mowrer và Williamson [83]). Độ trễ vận chuyển ước tính là 37 giây cho trường hợp này, với chiều cao 30 m và diện tích mặt cắt ngang là 9000 m². Mặc dù so sánh trong Hình L.3 (a) là hữu ích, nhưng nó chỉ áp dụng cho các giá trị được chọn của A, H và Q. So sánh này có thể được khái quát hóa cho tất cả các giá trị của A, H và Q bằng cách tạo thành tỷ lệ của hai phương trình được biểu thị dưới dạng t, như sau:

Hình L.3 (b) chỉ ra mối quan hệ của tỷ lệ thời gian với độ sâu lớp khói chuẩn hóa, (H – z)/H. Để có sự thống nhất hoàn hảo giữa hai phương trình, tỷ lệ thời gian phải có giá trị là 1,0. Tuy nhiên, tỷ lệ thời gian thay đổi đáng kể và nằm trong khoảng 20 phần trăm của 1.0 chỉ trong một phạm vi rất nhỏ. Đối với độ sâu lớp khói chuẩn hóa nhỏ hơn 0,13 (hoặc chiều cao rõ ràng chuẩn hóa là 0,87), Phương trình L.3a luôn dự đoán thời gian ngắn hơn để đạt đến độ sâu cụ thể so với Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b. Ngược lại, Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b dự đoán thời gian ngắn hơn để đạt được bất kỳ độ sâu lớp khói chuẩn hóa nào vượt quá 0,13.

Tỷ lệ thời gian tương đối không nhạy cảm đối với các giá trị (H – z)/H, dao động từ 0,4 đến 0,6. Trong phạm vi này, tỷ lệ thời gian danh nghĩa là 1,5, nghĩa là thời gian được dự đoán bởi Phương trình L.3a để thu được một lớp khói có độ sâu cụ thể lớn hơn 50% so với dự đoán của Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b. Ngoài ra, Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b dự đoán độ sâu lớp khói giảm nhanh hơn so với Phương trình L.3a.

L.4 Đám cháy t-bình phương.

Một so sánh tương tự của Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b dựa trên thực nghiệm và một phương trình dựa trên lý thuyết cho các đám cháy t-bình phương có thể được tiến hành. Phương trình dựa trên ASET như sau:

trong đó t_g = Tốc độ phát triển đám cháy (giây).

So sánh các giá trị z/H dự đoán được trình bày trong Hình L.4 (a) cho chiều cao trần 30 m, tốc độ phát triển đám cháy vừa phải (t_g = 300 giây) và phạm vi rộng của tỷ lệ A/H². Đối với các giá trị A/H² lên đến 1.0, thỏa thuận có vẻ rất hợp lý khi lớp khói đã hình thành. Một lần nữa, phương trình có nguồn gốc thực nghiệm ngầm bao gồm độ trễ vận chuyển. Đối với A/H² là 10,0, độ trễ để lớp khói hình thành lớn hơn so với tỷ lệ A/H² nhỏ hơn sao cho không đạt được thỏa thuận hợp lý về vị trí bề mặt lớp khói cho đến khoảng 800 giây. Độ trễ vận chuyển ước tính là 206 giây (Mowrer và Williamson [83]).

Giá trị của z/H là 0,59 cho điểm giao nhau của các đường cong khác nhau cho hai phương trình là một hằng số, độc lập với các giá trị cho A, H và Q. Do đó, đối với các giá trị z/H > 0,59, Phương trình L.4a ước tính thời gian ngắn hơn để đạt được một vị trí cụ thể của bề mặt lớp khói, trong khi Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b ước tính thời gian nhanh hơn cho các giá trị z/H nhỏ hơn. Cho các số mũ khác nhau ở phía bên phải của hai phương trình, một so sánh chung một lần nữa chỉ có thể bằng cách giải cho thời gian và biểu thị một tỷ lệ:

Mối quan hệ của tỷ lệ thời gian cho các độ sâu lớp khói chuẩn hóa khác nhau, (H – z)/H được cung cấp trong Hình L.4 (b). Nói chung, sự phù hợp giữa hai thời gian dự đoán cho các đám cháy t-bình phương tốt hơn nhiều so với các đám cháy ổn định, với thời gian dự đoán sử dụng Phương trình L.4a nằm trong khoảng 20 phần trăm so với Phương trình 5.4.2.2a hoặc 5.4.2.2b cho các giá trị (H – z)/H từ 0,26 đến 0,80. Như trong trường hợp đám cháy ổn định, tỷ lệ thời gian nhỏ hơn 1,0 đối với độ sâu lớp khói nhỏ, bình thường. Tuy nhiên, trong trường hợp này, tỷ lệ thời gian không vượt quá 1,0 cho đến khi độ sâu lớp khói chuẩn hóa ít nhất là 0,40.

L.5 Chương trình thử nghiệm quy mô lớn trong không gian trần cao.

Khả năng dự đoán của mỗi phương trình có thể được kiểm tra bằng cách so sánh đầu ra với dữ liệu thực nghiệm.

Khả năng dự đoán của Phương trình L.3a được kiểm tra bằng cách so sánh đầu ra với dữ liệu thực nghiệm quy mô lớn. Các nguồn dữ liệu thí nghiệm liên quan đến một loạt các chiều cao trần từ 2,4 m đến 12,5 m cũng như kích thước phòng và kịch bản cháy được xác định trong Bảng L.5. Bao gồm trong bảng là các nguồn dữ liệu được tham chiếu trong sự phát triển ban đầu của Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b (Heskestad [10]). Hai bộ dữ liệu thực nghiệm bổ sung đã có sẵn kể từ phân tích ban đầu của ủy ban (Yamana và Tanaka [84]); Lougheed [85]). Mô tả toàn diện về các chương trình thử nghiệm được cung cấp ở nơi khác (Hagglund, Jansson và Nireus [6]; Mulholland và cộng sự [38]; Cooper và cộng sự [4]; Milke và Mowrer [80]). Bởi vì hai bộ dữ liệu bổ sung được thu thập từ các đám cháy trong không gian có chiều cao trần lớn hơn đáng kể so với các bộ dữ liệu ban đầu, các bộ dữ liệu mới được đặc biệt quan tâm. Các vị trí lớp khói được đo và dự đoán như một hàm thời gian từ dữ liệu trước đó và hai bộ dữ liệu mới được trình bày trong Hình L.5. Dữ liệu được xác định là “của ủy ban” bao gồm tất cả các dữ liệu mà ủy ban dựa trên sự phát triển ban đầu của Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b. Các bộ dữ liệu mới được xác định riêng biệt. Như được chỉ ra trong Hình L.5, vị trí lớp khói từ dữ liệu được phân tích nằm giữa vị trí được đo bởi Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada (NRCC) và Viện Nghiên cứu Xây dựng (BRI). Do đó, mặc dù có sự khác biệt về chiều cao trần, các bộ dữ liệu mới và ban đầu dường như tương tự nhau. Biểu đồ có nhãn “NFPA 92” mô tả các dự đoán của Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b. Nói chung, sự thống nhất giữa các dự đoán từ cả hai phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và L.3a và dữ liệu thực nghiệm là rất hợp lý. Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b cung cấp giới hạn thấp hơn của dữ liệu thực nghiệm, bao gồm cả dữ liệu NRCC mới. Phương trình L.3a dường như dự đoán giá trị trung bình của dữ liệu.

Hình L.5 So sánh vị trí lớp khói, dữ liệu thực nghiệm so với dự đoán.

Các phương trình có thể so sánh với Phương trình 5.4.2.1a hoặc 5.4.2.1b và L.3a có thể được suy ra cho các diện tích mặt cắt ngang thay đổi và cho các đám cháy tuân theo luật công suất (ví dụ: đám cháy bình phương t). Ngoài ra, các phương trình đại số liên quan đến một loạt các đặc điểm lớp khói có sẵn, bao gồm nhiệt độ, che khuất ánh sáng và nồng độ loài (Milke và Mowrer [80]). Các phương trình này có thể áp dụng để đánh giá các điều kiện thoáng qua trước khi vận hành hệ thống khống chế khói hoặc điều kiện cân bằng với hệ thống khống chế khói hoạt động. Do đó, một loạt các phương trình đại số có sẵn và có thể đóng vai trò là công cụ hữu ích cho các thiết kế tương đối cơ bản hoặc kiểm tra các khía cạnh cụ thể của tính toán máy tính cho các tình huống phức tạp hơn.

Phụ lục M – Khả năng sống sót được

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

M.1 Tổng quan

Mục đích của phụ lục này là cung cấp hướng dẫn cho các nhà thiết kế để đánh giá các điều kiện sống sót được trong không gian được bảo vệ bởi hệ thống bảo vệ chống khói, trong không gian kết nối và các phương tiện của các yếu tố đầu ra trong quá trình vận hành hệ thống bảo vệ chống khói.

M.2 Môi trường sống sót được

Các điều kiện trong một không gian nên được duy trì ổn định cho người cư ngụ sơ tán. Vì lý do này, bối cảnh trong đó phân tích sẽ được thực hiện là yếu tố đầu tiên nên được sử dụng để phát triển các tiêu chí về khả năng sống sót. Các điều kiện/bối cảnh phân tích sau đây cần được xem xét khi áp dụng các tiêu chí về khả năng sống sót được trong Phần M.3 để xác định xem có nên áp dụng các tiêu chí thay thế hay không:

Hình dạng của không gian, bao gồm, nhưng không giới hạn, cửa ra vào lối ra vào, chiều cao trần, khoảng cách di chuyển trong không gian, biển báo thoát hiểm và phương tiện chiếu sáng lối thoát nạn
Các đặc điểm của người cư ngụ, bao gồm nhưng không giới hạn ở tuổi tác, khả năng thể chất, khuyết tật (ví dụ: thính giác, hô hấp), sử dụng thuốc hoặc rượu hoặc suy giảm nhận thức khác
Các sản phẩm phân hủy và đốt cháy nhiên liệu, bao gồm, nhưng không giới hạn, carbon monoxide, nhiệt, bồ hóng, hydro xyanua, hydro clorua, amoniac, oxit nitơ và hydrocarbon

Mục M.3 khám phá một số yếu tố này chi tiết hơn, đặc biệt là sự phát triển của các tiêu chí về khả năng sống sót được. Bối cảnh mà các yếu tố này được giải quyết là các không gian mở rộng lớn như trung tâm thương mại và sảnh thông tầng. Điều này là do các tiêu chí về khả năng sống sót được (tức là duy trì khả năng tồn tại, chịu đựng được trong một không gian) thường được áp dụng kết hợp với hệ thống xả khói, được sử dụng phổ biến nhất trong các không gian mở lớn như trung tâm thương mại và sảnh thông tầng. Cần lưu ý rằng các tiêu chí về khả năng sống sót được bổ sung có thể phù hợp với các ứng dụng cụ thể và nghiên cứu bổ sung bên ngoài tài liệu này có thể cần thiết để xác định và định lượng các tiêu chí về khả năng sống sót đó.

M.3 Tiêu chí về khả năng sống sót được.

M.3.1 Môi trường sống sót được trong đó các sản phẩm đốt cháy, bao gồm nhiệt, khói và khí độc, ở mức không đe dọa đến tính mạng hoặc ảnh hưởng xấu đến khả năng thoát nạn.

M.3.2 Một phân tích khả năng sống sót được nên bao gồm đánh giá nhiệt, khí độc, bức xạ nhiệt và tầm nhìn.

M.3.3 Đối với hầu hết các vật liệu, nếu các sản phẩm đốt cháy được pha loãng đủ để đáp ứng các tiêu chí tầm nhìn, nhiệt, khí độc và mức bức xạ nhiệt cũng sẽ ở mức không đe dọa đến tính mạng.

M.3.4 Việc áp dụng các tiêu chí về khả năng sống sót được ở chu vi của đám cháy là không thực tế. Vùng có khả năng sống sót được phải được xác định để áp dụng bên ngoài ranh giới cách xa chu vi của đám cháy. Khoảng cách này sẽ phụ thuộc vào nhiệt lượng phát sinh lửa, tốc độ giải phóng khói lửa, hình học cục bộ và thông gió và có thể lên tới 30 m (100 ft). Một cân nhắc quan trọng trong việc xác định khoảng cách này sẽ là cách phơi nhiễm đối với bức xạ và nhiệt độ lớp khói ảnh hưởng đến lối ra.

M.3.5 Một số yếu tố cần được xem xét trong việc duy trì môi trường sống sót được trong thời gian ngắn được xác định trong M.3.6 đến M.3.8.

M.3.6 Hiệu ứng nhiệt. Tiếp xúc với nhiệt có thể dẫn đến đe dọa tính mạng theo ba cách cơ bản:

(1) Tăng thân nhiệt

(2) Bỏng bề mặt cơ thể

(3) Bỏng đường hô hấp

Để sử dụng trong mô hình hóa mối đe dọa tính mạng do tiếp xúc với nhiệt trong đám cháy, chỉ cần xem xét hai tiêu chí: ngưỡng đốt cháy da và tiếp xúc với tăng thân nhiệt là đủ để gây suy giảm tinh thần và do đó đe dọa sự sống còn.

Lưu ý rằng bỏng nhiệt đến đường hô hấp do hít phải không khí chứa ít hơn 10 phần trăm thể tích hơi nước không xảy ra trong trường hợp không bị bỏng ở da hoặc mặt; Do đó, giới hạn khả năng phục vụ liên quan đến bỏng da thường thấp hơn so với bỏng đường hô hấp. Tuy nhiên, bỏng nhiệt đến đường hô hấp có thể xảy ra khi hít phải không khí trên 60 °C (140 °F) được bão hòa với hơi nước.

M.3.6.1 Tiếp xúc với nhiệt bức xạ.

Giới hạn khả năng tiếp xúc của da với nhiệt bức xạ là khoảng 1,7 kW·m^-2. Dưới mức thông lượng nhiệt sự cố này, phơi nhiễm có thể xảy ra trong 30 phút hoặc lâu hơn mà không ảnh hưởng đáng kể đến thời gian có sẵn để thoát ra. Trên giá trị ngưỡng này, thời gian cháy da do nhiệt bức xạ giảm nhanh theo Phương trình M.3.6.1.

Phụ lục M – Khả năng sống sót được

Phụ lục này không phải là một phần trong các yêu cầu của tài liệu NFPA này mà chỉ được đưa vào vì mục đích cung cấp thông tin.

M.1 Tổng quan

M.2 Môi trường sống sót được

Hình dạng của không gian, bao gồm, nhưng không giới hạn, cửa ra vào lối ra vào, chiều cao trần, khoảng cách di chuyển trong không gian, biển báo thoát hiểm và phương tiện chiếu sáng lối thoát nạn
Các đặc điểm của người cư ngụ, bao gồm nhưng không giới hạn ở tuổi tác, khả năng thể chất, khuyết tật (ví dụ: thính giác, hô hấp), sử dụng thuốc hoặc rượu hoặc suy giảm nhận thức khác
Các sản phẩm phân hủy và đốt cháy nhiên liệu, bao gồm, nhưng không giới hạn, carbon monoxide, nhiệt, bồ hóng, hydro xyanua, hydro clorua, amoniac, oxit nitơ và hydrocarbon

M.3 Tiêu chí về khả năng sống sót được.

M.3.2 Một phân tích khả năng sống sót được nên bao gồm đánh giá nhiệt, khí độc, bức xạ nhiệt và tầm nhìn.

M.3.5 Một số yếu tố cần được xem xét trong việc duy trì môi trường sống sót được trong thời gian ngắn được xác định trong M.3.6 đến M.3.8.

M.3.6 Hiệu ứng nhiệt. Tiếp xúc với nhiệt có thể dẫn đến đe dọa tính mạng theo ba cách cơ bản:

(1) Tăng thân nhiệt

(2) Bỏng bề mặt cơ thể

(3) Bỏng đường hô hấp

M.3.6.1 Tiếp xúc với nhiệt bức xạ.

Cũng như khí độc, một người cư ngụ tiếp xúc có thể được coi là tích lũy một lượng nhiệt bức xạ trong một khoảng thời gian. Liều tương đương phân số (FED) của nhiệt bức xạ tích lũy mỗi phút là đối ứng của t_Irad.

Nhiệt bức xạ có xu hướng định hướng, tạo ra sự nóng lên cục bộ của các vùng da cụ thể mặc dù nhiệt độ không khí trong chiến thuật với các bộ phận khác của cơ thể có thể tương đối thấp. Nhiệt độ da phụ thuộc vào sự cân bằng giữa tốc độ nhiệt tác dụng lên bề mặt da và loại bỏ nhiệt dưới da bằng máu. Do đó, có một ngưỡng thông lượng bức xạ dưới đó ngăn chặn sự nóng lên đáng kể của da nhưng trên đó xảy ra nóng nhanh.

Dựa trên thông tin trước đó, người ta ước tính rằng độ không chắc chắn liên quan đến việc sử dụng Phương trình M.3.6.1 là ±25%. Hơn nữa, bức xạ 2,5 kW · m-2 sẽ tương ứng với nhiệt độ bề mặt nguồn khoảng 200 °C (3632 º F), rất có thể vượt quá gần đám cháy, nơi điều kiện đang thay đổi nhanh chóng.

M.3.6.2 Tiếp xúc với nhiệt đối lưu.

Tính toán thời gian mất khả năng trong điều kiện tiếp xúc với nhiệt đối lưu từ không khí chứa ít hơn 10% thể tích hơi nước có thể được thực hiện bằng phương trình M.3.6.2a hoặc Phương trình M.3.6.2b.

Cũng như khí độc, một người cư ngụ tiếp xúc có thể được coi là tích lũy một lượng nhiệt đối lưu trong một khoảng thời gian. FED của nhiệt bức xạ tích lũy mỗi phút là đối ứng của t_Irad.

Nhiệt đối lưu tích lũy mỗi phút phụ thuộc vào mức độ mà người cư ngụ tiếp xúc được mặc quần áo và bản chất của quần áo. Đối với các đối tượng mặc quần áo đầy đủ, Phương trình M.3.6.2a được đề xuất:

Trong đó:

t_Iconv= Thời gian tính bằng phút

T= nhiệt độ (°C)

Đối với các đối tượng không mặc quần áo hoặc mặc quần áo nhẹ, có thể thích hợp hơn khi sử dụng Phương trình M.3.6.2b:

Phương trình M.3.6.2a và M.3.6.2b phù hợp thực nghiệm với dữ liệu của con người. Người ta ước tính rằng sự không chắc chắn là ±25 phần trăm.

Dữ liệu chịu nhiệt đối với da người không được bảo vệ cho thấy giới hạn khoảng 120 °C (248 °F) đối với nhiệt đối lưu, trên đó, trong vòng vài phút, bắt đầu đau đáng kể cùng với việc sản xuất bỏng. Tùy thuộc vào thời gian tiếp xúc, nhiệt đối lưu dưới nhiệt độ này cũng có thể gây tăng thân nhiệt.

Cơ thể của một người cư ngụ tiếp xúc có thể được coi là có được một “liều” nhiệt trong một khoảng thời gian. Tiếp xúc ngắn với thông lượng nhiệt bức xạ cao hoặc nhiệt độ thường ít chịu đựng được hơn so với tiếp xúc lâu hơn với nhiệt độ thấp hơn hoặc thông lượng nhiệt. Một phương pháp dựa trên FED phụ gia tương tự như phương pháp được sử dụng với khí độc có thể được áp dụng. Với điều kiện nhiệt độ trong lửa ổn định hoặc tăng, tổng liều nhiệt hiệu dụng phân đoạn thu được trong quá trình phơi nhiễm có thể được tính bằng Phương trình M.3.6.2c:

Trong đó:

FED= Liều hiệu quả phân đoạn

t_Irad= Thời gian tính bằng phút

t_Iconv= Thời gian tính bằng phút

Δt= Thời gian tính bằng phút

Lưu ý 1: Ở những khu vực trong khoảng trống nơi thông lượng bức xạ đến da dưới 2,5 kW·m−2, thuật ngữ đầu tiên trong Phương trình M.3.6.2c sẽ được đặt ở mức 0.

Sự không chắc chắn liên quan đến việc sử dụng phương trình này sẽ phụ thuộc vào sự không chắc chắn với việc sử dụng các phương trình M.3.6.1, M.3.6.2a và M.3.6.2b.

Lưu ý 2: Thời gian mà tổng tích lũy của FED vượt quá giá trị ngưỡng không có khả năng là 0,3 thể hiện thời gian có sẵn để thoát cho các phơi nhiễm nhiệt bức xạ và đối lưu đã chọn.

Ví dụ, hãy xem xét những điều sau:

Những người sơ tán mặc quần áo nhẹ\
Thông lượng nhiệt bức xạ bằng 0
Thời gian FED giảm 25% để cho phép sự không chắc chắn trong Phương trình M.3.6.2b và M.3.6.2c
Hằng số nhiệt độ phơi sáng
FED không vượt quá 0,3
Phương trình M.3.6.2b và M.3.6.2c có thể được thao tác để cung cấp:Trong đó:t_exp= thời gian phơi nhiễm (tối thiểu) để đạt FED là 0,3. Điều này cho các giá trị trong Bảng M.3.6.2.M.3.7 Khí độcMột số khí độc hại tiềm tàng được tạo ra từ một đám cháy cần được xem xét khi đánh giá khả năng sống sót được. Khí độc chiếm ưu thế được tạo ra từ đám cháy là carbon monoxide (CO), dễ dàng được tạo ra từ quá trình đốt gỗ và các vật liệu xenlulo khác. Carbon dioxide (CO2) là một chất gây ngạt, có thể gây suy nhược hệ thần kinh dẫn đến mất ý thức và có khả năng tử vong. Một chất gây ngạt đáng lo ngại khác là hydro xyanua (CN). Các khí độc khác được phân loại là chất kích thích có khả năng gây kích ứng mắt, đường hô hấp và phổi. Các chất kích thích tiềm ẩn được tạo ra bởi đám cháy bao gồm các axit halogen như hydro clorua (HCl), hydro florua (HF) và hydro bromua (HBr).Giới hạn khả năng sử dụng carbon monoxide được thảo luận trong M.3.7.1. Việc tạo ra các khí độc khác phần lớn là một chức năng của nhiên liệu bị đốt cháy. Thảo luận về giới hạn khả năng sống sót đối với các loại khí này được cung cấp ở nơi khác.M.3.7.1 Hàm lượng carbon monoxide trong không khí.
Một người cư ngụ tiếp xúc có thể được coi là tích lũy một liều carbon monoxide trong một khoảng thời gian. Sự tiếp xúc với carbon monoxide này có thể được biểu thị dưới dạng liều hiệu quả phân đoạn, theo Phương trình M.3.7.1:

Trong đó:

FED= Liều hiệu quả phân đoạn

Δt= Gia số thời gian tính bằng phút

[CO]= nồng độ trung bình CO (ppm) theo thời gian tăng Δt

Người ta ước tính rằng sự không chắc chắn liên quan đến việc sử dụng Phương trình M.3.7.1 là ±35%. Thời gian mà tổng tích lũy của FED vượt quá giá trị ngưỡng mất khả năng đã chọn thể hiện thời gian có sẵn để thoát khỏi phơi nhiễm carbon monoxide đã chọn. Ví dụ, hãy xem xét những điều sau:
- Thời gian cho FED giảm 35% để cho phép sự không chắc chắn trong Phương trình M.3.7.1
- Hằng số nồng độ phơi nhiễm
Điều này cung cấp các giá trị trong Bảng M.3.7.1 cho một phạm vi giá trị ngưỡng.
Giá trị cho giới hạn ngưỡng FED là 0,5 là điển hình của cộng đồng người trưởng thành khỏe mạnh [1], 0,3 là điển hình để cung cấp cho cộng đồng dân nhạy cảm hơn [l] và giới hạn AEGL 2 nhằm bảo vệ cộng đồng dân nói chung, bao gồm cả những người nhạy cảm, khỏi những ảnh hưởng sức khỏe lâu dài không thể đảo ngược hoặc nghiêm trọng khác [2].Việc lựa chọn giá trị giới hạn ngưỡng FED nên được lựa chọn phù hợp cho các mục tiêu thiết kế an toàn cháy nổ. Giá trị 0,3 là điển hình. Có thể áp dụng các tiêu chí bảo thủ hơn bởi các quần thể đặc biệt nhạy cảm. Thông tin bổ sung có sẵn trong [1] và [3].

M.3.8 Khả năng hiển thị.

Tầm nhìn qua khói phải được duy trì trên điểm mà một biển báo được chiếu sáng bên trong ở 80 lux (nến 7,5 ft) sao cho có thể nhìn thấy ở độ cao 30 m (100 ft), đồng thời cửa ra vào và tường có thể nhìn thấy ở độ cao 10 m (33 ft). Những khoảng cách này có thể giảm được nếu chứng minh được bằng một phân tích kỹ thuật.

M.3.8.1 Nên tránh giảm ngưỡng tầm nhìn (tức là khoảng cách tầm nhìn tối thiểu) khi các lối đi ra tự tạo ra sự nhầm lẫn hoặc nơi người cư ngụ cần di chuyển xung quanh nhiều chướng ngại vật trong khi thoát ra.

M.3.8.2 Đối với các tuyến đường ra hạn chế chứa ít hoặc không có vật cản và nơi các lối ra dễ dàng nằm ở bất kỳ hướng di chuyển nào (ví dụ: phòng/ban công nhỏ hoặc hành lang khách sạn có thang bộ thoát hiểm ở đầu từ xa), ngưỡng tầm nhìn có thể được giảm xuống mức có thể nhìn thấy biển báo thoát hiểm ở độ cao không dưới 10 m (33 ft) và cửa ra vào và tường có thể nhìn thấy ở độ cao không dưới 3,75 m (12 ft).

M.4 Cân nhắc hình học. Việc áp dụng các tiêu chí về khả năng sống sót được ở chu vi của đám cháy là không thực tế. Vùng có khả năng sống sót được phải được xác định để áp dụng bên ngoài ranh giới cách xa chu vi của đám cháy. Khoảng cách này sẽ phụ thuộc vào nhiệt lượng phát sinh lửa, tốc độ giải phóng khói lửa, hình học cục bộ và thông gió và có thể lên tới 30 m (100 ft). Một cân nhắc quan trọng trong việc xác định khoảng cách này sẽ là cách phơi nhiễm bức xạ và nhiệt độ lớp khói ảnh hưởng đến lối ra. Việc xem xét này nên bao gồm các hình học cụ thể của từng ứng dụng và cách các yếu tố đó tương tác để hỗ trợ hoặc can thiệp vào khả năng tiếp cận vào các lối thoát nạn.

M.5 Tham khảo.

(1) Các thành phần đe dọa tính mạng của lửa – Hướng dẫn ước tính thời gian để giảm khả năng sống sót được

trong đám cháy, ISO 13571, Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, 2012.

(2) Các mức độ hướng dẫn phơi nhiễm cấp tính đối với các hóa chất trong không khí được chọn, Tập 8, Ủy ban về Mức độ Hướng dẫn Phơi nhiễm Cấp tính, Ủy ban Độc chất, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia. Nhà xuất bản Học viện Quốc gia, Washington, DC, 2010.

(3) Kuligowski, E.D., Tổng hợp dữ liệu về tác động dưới mức gây chết người của nước thải lửa, Ghi chú kỹ thuật 1644, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, 2009.

(4) Hướng dẫn SFPE về hành vi của con người trong đám cháy, ấn bản lần thứ 2, 2018.

Phụ lục N — Thông tin tham khảo

N.1 Các ấn phẩm Tham khảo

Các tài liệu hoặc các phần được liệt kê trong phụ lục này được tham chiếu theo các mục thông tin của tiêu chuẩn này và không phải là một phần của các yêu cầu trong tài liệu này trừ khi được liệt kê trong Chương 2 vì các lý do khác.

N.1.1 Các ấn phẩm NFPA.

Hiệp hội phòng cháy quốc gia, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02169-7471.

NFPA 13, Tiêu chuẩn lắp đặt hệ thống đầu phun sprinkler, ấn bản 2019.

NFPA 72, Quy chuẩn Tín hiệu và Báo cháy Quốc gia, ấn bản 2019.

NFPA 80, Tiêu chuẩn cho cửa chống cháy và các thiết bị bảo vệ lỗ mở khác, ấn bản 2019.

NFPA 90A, Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí và thông gió, ấn bản 2021.

NFPA 101®, Quy chuẩn an toàn sinh mạng®, ấn bản 2021.

NFPA 204, Tiêu chuẩn cho thông gió cho khói và hơi nhiệt, ấn bản 2021.

NFPA 269, Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để phát triển dữ liệu tiềm năng độc hại sử dụng trong mô hình hóa nguy cơ cháy, ấn bản 2017.

NFPA 909, Bộ luật bảo vệ tài sản văn hóa – Bảo tàng, Thư viện và Nơi thờ cúng, ấn bản 2021.

NFPA 5000®, Quy chuẩn kết cấu và an toàn của tòa nhà, ấn bản 2021.

Chuyển đông của khói và Kiểm soát chống Khói trong các tòa nhà cao tầng, 1994.

N.1.2 Các ấn phẩm khác.

N.1.2.1 Các ấn phẩm ASHRAE.

ASHRAE, Inc., 1791 Tullie Circle, NE, Atlanta, GA 30329-2305.

Hướng dẫn 1.5, Quy trình vận hành thử cho các hệ thống bảo vệ chống khói, 2017.

Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói, Klote, J.H., Milke, J.A., Turnbull, P.G., Kashef, A., và Ferreira, MJ ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE, 2013.

RP-1203, Khả năng sống sót được và mở cửa trong thang bộ tăng áp, 2002.

RP-1447, Hiệu suất của hệ thống tăng áp thang bộ với cửa mở, 2016.

N.1.2.2 Các ấn phẩm ASME

ASME (Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ) Quốc tế, Đại lộ Two Park, New York, NY 10016-5990.

ASME A17.1, Quy chuẩn An toàn cho Thang máy và Thang cuốn, 2017.

N.1.2.3 Các ấn phẩm ASTM

ASTM quốc té, Số 100 Barr Harbor Drive, P.O. Box C700, Tây Conshohocken, PA 19428-2959.www.astm.org

ASTM E1321, Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định tính chất phát sinh đám cháy vật liệu và lan truyền ngọn lửa, 2018.

ASTM E1354, Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về tốc độ giải phóng khói và nhiệt nhìn thấy đối với vật liệu và sản phẩm sử dụng dụng cụ đo nhiệt lượng đốt cháy oxy, 2017.

N.1.2.4 Các ấn phẩm BSI.

Tiêu chuẩn Anh BSI, 389 Chiswick High Road, London W4 4AL UK.

BS EN 12101–1, Đặc điểm kỹ thuật cho bộ phận ngăn khói, 2006, lỗi in, 2009.

N.1.2.5 Các ấn phẩm ISO.

Tổ chức quốc tế về Tiêu chuẩn hóa, Ban thư ký trung ương ISO, BIBC II, Chemin de Blan-donnet 8, CP 401, 1214 Vernier, Geneva, Thụy Sĩ.

ISO 13571, Các thành phần đe dọa tính mạng của đám cháy – Hướng dẫn ước tính thời gian để xâm phạm khả năng sống sót trong khi cháy, 2012.

ISO 21927-1, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt – Đặc điểm kỹ thuật cho bộ phận ngăn khói, 2008.

N.1.2.6 Các ấn phẩm NAE.

Học viện Kỹ thuật Quốc gia, Nhà xuất bản Học viện Quốc gia, 500 Fifth Street, NW, Washington, DC 20001.

Mức độ hướng dẫn tiếp xúc hở cấp tính đối với các hóa chất trong không khí được chọn, Hội đồng nghiên cứu quốc gia, Tập 8, 2010.

N.1.2.7 Các ấn phẩm NIST.

Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia, số 100 Bureau Drive , Gaithersburg, MD 20899.

Ghi chú kỹ thuật 1644, Tổng hợp dữ liệu về tác động dưới mức gây chết người của ngọn lửa, E.D.Kuligowski, 2009.

N.1.2.8 Các ấn phẩm SFPE.

Hiệp hội Kỹ sư Phòng cháy chữa cháy, 9711 Washingtonian Blvd., Dãy 380, Gaithersburg, MD 20878.

Chỉ dẫn kỹ thuật SFPE đối với Phòng cháy chữa cháy theo Hiệu suất, ấn bản lần thứ 2, 2007.

Hướng dẫn SFPE về hành vi của con người trong đám cháy, ấn bản lần thứ 2, 2018.

Sổ tay Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy SFPE, ấn bản lần thứ 5, 2016.

N.1.2.9 Các ấn phẩm UL.

Phòng kiểm nghiệm chất lượng, số 333 đường Pfingsten, Northbrook, IL 60062-2096.

UL 555, Van chặn lửa, 2006, sửa đổi 2016.

UL 555S, Van khói, 2014.

N.1.2.10 Các ấn phẩm khác.

Bennetts, I.D., Culton, M., Dickerson, M.L., Lewins, R., Poh, K.W., Poon, S.L., Ralph, R., Lee, AC, Beever, P.F., Cooper, R.J., Haggar, P.I., Moore, I.P., Ramsay, G.C., và Timms, G.R., Thử nghiệm cháy trung tâm mua sắm mô phỏng, BHPR/SM/RG/062, Công ty TNHH độc quyền Broken Hill, Úc, 1997.
Beyler, C., “Fire Plumes and Ceiling Jets,” Fire Safety Journal, 11, pp.63–65, 1986.
CIBSE. “Mối quan hệ để tính toán bảo vệ chống khói”, Bản ghi nhớ kỹ thuật TM19, Chartered Institution of Building Services Engineers, Luân Đôn, Vương quốc Anh, 1995.
Cooper, L.Y., Harkleroad, M., Quintiere, J., và Rinkinen, W., “Một nghiên cứu thực nghiệm về sự phân tầng lớp nóng phía trên trong các kịch bản cháy nhiều phòng quy mô đầy đủ,” Giấy 81-HT-9, Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ, 1981.
Emmons, H., “Việc sử dụng dữ liệu kiểm định chống cháy trong các mô hình cháy,” Báo cáo kỹ thuật dự án cháy nhà số 78, Đại học Harvard, Khoa Khoa học Ứng dụng, tháng Hai năm 1989.
Hagglund, B., Jansson, R., và Nireus, K., Thí nghiệm làm đầy khói trong buồng 6×6×6 mét, FOA Rapport C20585-06, Forsavrets Forskningsanstalt, Thụy Điển, tháng Chín năm 1985.
Hansell, G.O., và Morgan, H.P., Phương pháp thiết kế để bảo vệ chống khói trong các tòa nhà giếng trời, BRE 258, Borehamwood, Vương quốc Anh; Cơ sở nghiên cứu xây dựng, 1994.
Heskestad, G., “Xác định hình học thông gió khí và công suất của hệ thống kiểm soát ô nhiễm không khí tại Trung tâm nghiên cứu lẫn nhau nhà máy,” FMRC Ser. Số 20581, Fire Mutual Research Corp., Norwood, MA, tháng 11 năm 1972.
Heskestad, G., “Cột lửa, chiều cao ngọn lửa và sự ràng buộc không khí,” Chương 13, Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, ấn bản thứ 5, biên tập viên Hurley et al., SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
Heskestad, G., “Letter to the Editor,” Fire Technology, 27, 2, pp.174–185, tháng Năm năm 1991.
Heskestad, G., Tương tác phun nước/lớp nóng, NISTGCR-91-590, Viện Tiêu chuẩn Quốc gia, Gaithersburg, MD, 1991.
Heskestad, G.và Delichatsios, MA, Môi trường của đầu báo cháy – Hiệu ứng giai đoạn 1 của Kích thước đám cháy, chiều cao trần và vật liệu. Tập I – Đo lường (NBS-GCR-77-86), Tập II – Phân tích (NBS-GCR-77-95), Cục Tiêu chuẩn Quốc gia (nay là Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia), Gaithersburg, MD, 1977.
Klote, J.H., “A Method for Calculation of Elevator Evacuation Time,” Journal of Fire Protection Engineering, Vol.5, 1993, pp.83–96.
Klote, J.H., “Thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói cho các khu vực lánh nạn,” Giao dịch ASHRAE, ASHRAE, Atlanta, GA, Tập 99, Phần 2, 1993b, trang 793–807.
Klote, J.H., “Thiết kế hệ thống bảo vệ chống khói để sơ tán khỏi đám cháy bằng thang máy bao gồm hiệu ứng gió,” Hội nghị chuyên đề lần thứ 2 về thang máy, đám cháy và khả năng tiếp cận, Baltimore, ASME, New York, NY, 1995, trang 59–77.
Klote, J.H., D.M. Alvord, B.M. Levin, và N.E. Groner, “Tính khả thi và cân nhắc thiết kế của sơ tán khẩn cấp bằng thang máy,” NISTIR 4870, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 1992.
Klote, J.H., và E.Braun, “Rò rỉ nước của cửa thang máy với ứng dụng dập tắt đám cháy tòa nhà,” NISTIR 5925, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 1996.
Klote, J.H., S.P.Deal, E.A. Donoghue, B.M. Levin, và N.E. Groner, “Sơ tán khỏi đám cháy bằng thang máy,” Thế giới thang máy, 1993, trang 66–75.
Klote, J.H., B.M. Levin, và N.E. Groner, “Tính khả thi của việc sơ tán khỏi đám cháy bằng thang máy tại tháp điều khiển FAA,” NISTIR 5445, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 1994.
Klote, J.H., B.M. Levin, và N.E. Groner, “Hệ thống sơ tán thang máy khẩn cấp,” Hội nghị chuyên đề lần thứ 2 về thang máy, chữa cháy và khả năng tiếp cận, Baltimore, ASME, New York, NY, 1995, trang 131–150.
Klote, J.H., Milke, J.A., Turnbull, PG, Kashef, A., và Ferreira, MJ, Sổ tay Kỹ thuật bảo vệ chống khói, ASHRAE/ICC/NFPA/SFPE, 2012.
1. Law, M., “Một lưu ý về Luồng khói từ đám cháy trong trung tâm mua sắm nhiều tầng,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 10, trang 197, 1986.
2. Lougheed, G.D., “Kích thước dự kiến của đám cháy được che chắn trong các tòa nhà văn phòng được trang bị sprinkler,” Giao dịch ASHRAE, Tập 103, Phần 1, 1997, trang 395.
3. Lougheed, G.D., và Hadjisophocleous, G.V., “Điều tra hiệu quả xả khói giếng trời,” ASHRAE, Tập 103, Phần 1, 1997, trang 1–15.
4. Lougheed, G.D., Hadjisophocleous, G.V., McCartney, C., và Taber, B.C., “Large-Scale Physical Model Studies for an Atrium Smoke Exhaust System,” ASHRAE Transactions, Tập 104, 1999.
5. Lougheed, G.D., J.R. Mawhinney, và J.O’Neill, “Thử nghiệm cháy toàn diện và phát triển các tiêu chí thiết kế để bảo vệ đầu phun của các đơn vị kệ di động,” Công nghệ chữa cháy, Tập 30, 1994, trang 98–133.
6. Lougheed, G.D., và McCartney, C.J., “Luồng khói tràn ban công: Thực nghiệm kích thước đầy đủ, Part 2 (RP-1247),” ASHRAE Transactions, sắp xuất bản.
7. Lougheed, G.D., McCartney, C.J., và Gibbs, E., “Báo cáo cuối cùng về sự cố tràn ban công RP-1247,” ASHRAE, Atlanta, Georgia, 2007.
8. Madrzykowski, D., và Vettori, R., “A Sprinkler Fire Suppression Algorithm,” Journal of Fire Protection Engineering, 4, pp.151–164, 1992.
9. Marshall, N.R., và Harrison, R., “Nghiên cứu thực nghiệm về các luồng tràn nhiệt, Giấy thời vụ, OP1,” Cơ sở nghiên cứu xây dựng, Garston, Vương quốc Anh, 1996.
10. McCartney, C.J., Lougheed, G.D.và Weckman, EJ, “Điều tra CFD về các Luồng khói tràn ban công ở Atria,” Giao dịch ASHRAE, sẽ được xuất bản.
11. Modak, A.T., và Alpert, R.L., Ảnh hưởng của buồng đối với sự phát triển của đám cháy – Tập I: Hướng dẫn kiểm tra dữ liệu, FMRC 0A0R2.BU-8, Nghiên cứu chung nhà máy, Norwood, MA, 1978.
12. Morgan, H.P., Phương pháp bảo vệ chống khói trong các khu mua sắm kín của một hoặc nhiều tầng: Tóm tắt thiết kế, Cơ sở nghiên cứu xây dựng, 1979.
13. Morgan, H.P., Ghosh, B.K., Garrard, G., Pamlitschka, R., De Smedt, J.C., and Schoonbaert, L.R. “Phương pháp thiết kế thông gió khói thải và nhiệt”, Construction Research Communications Ltd, London, UK, 1999.
14. Morgan, H.P., và Marshall, N.R., Các biện pháp bảo vệ chống khói trong các trung tâm mua sắm hai tầng có mái che có ban công và lối đi dành cho người đi bộ, BRE CP 11/79, Borehamwood, 1979.
15. Beyler, C.L., “Tính toán nguy cơ đám cháy đối với các đám cháy hydrocarbon mở lớn, Chương 66,” SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, ấn bản thứ 5, Hurley et al.biên tập viên, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
16. Newman, JS, Yee, G.G., Su, P., “Đặc tính khói và tiềm năng thiệt hại,” Chương 24, Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, ấn bản thứ 5, biên tập viên Hurley et al., SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
17. Mulholland, G., Handa, T., Sugawa, O., và Yamamoto, H., “Smoke Filling in an Enclosure,” Paper 81-HT-8, Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ, 1981.
18. Nii, Nitta, Harada, và Yamaguchi, “Air Entrainment into Mechanical Smoke Vent on Ceiling,” Fire Safety Science, Proceedings of the Seventh International Symposium, pp.729–740, 2003.
19. Nowler, S.P., Enclosure Environment Characterization Testing for the Base Line Validation of Computer Fire Simulation Codes, NUREG/CR-4681, SAND 86-1296, Sandia National Laboratories, March 1987.
20. Purser, D.A., “Độc tính cháy,” Chương 62, SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, ấn bản thứ 5, biên tập viên Hurley et al., SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
21. Quintiere, JG, Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 1, 15, 1989.
22. Quintiere, J.G., McCaffrey, B.J., và Kashiwagi, T., Khoa học và Công nghệ Đốt, 18, 1978.
23. Shaw, C.Y., J.T. Reardon, và M.S. Cheung, “Những thay đổi về mức độ rò rỉ không khí của sáu tòa nhà văn phòng Canada,” Tạp chí ASHRAE, ASHRAE, Atlanta, GA, 1993.
24. Soderbom, J., “Khói lan truyền các thí nghiệm trong các phòng lớn. Kết quả thí nghiệm và mô phỏng số,” Statens Provningsanstalt, Báo cáo SR 1992: 52, Viện nghiên cứu và thử nghiệm quốc gia Thụy Điển, Boras, Thụy Điển, 1992.
25. Spratt, D., và Heselden, A.J. M., “Efficient Extraction of Smoke from a Thin Layer Under a Ceiling,” Fire Research Note No.1001, February 1974.
26. Steckler, K.D., Baum, H.R., và Quintiere, J.G., 21st Symposium (Int.) on Combustion, pp.143–149, 1986.
27. Tamura, G.T., và C.Y.Shaw, “Studies on Exterior Wall Air Tightness and Air Infertration of Tall Buildings,” ASHRAE Transactions, ASHRAE, Atlanta, GA, Vol.82, Part 1, 1976, pp.122–134.
28. Tamura, G.T.và C.Y. Shaw, “Dữ liệu rò rỉ không khí cho thiết kế hệ thống tăng áp giếng thang máy và thang bộ bộ,” Giao dịch ASHRAE, ASHRAE, Atlanta, GA, Tập 82, Phần 2, 1976b, trang 179–190.
29. Tamura, G.T.và C.Y. Shaw, “Nghiên cứu thực nghiệm về lỗ thông gió cơ học để bảo vệ chống khói trong các tòa nhà văn phòng cao tầng,” Giao dịch ASHRAE, ASHRAE, Atlanta, GA, Tập 86, Phần 1, 1978, trang 54–71.
30. Tamura, G.T.và A.G. Wilson, “Sự khác biệt áp suất cho một tòa nhà chín tầng là kết quả của hiệu ứng ống khói và hoạt động của hệ thống thông gió,” ASHRAE Transactions, ASHRAE, Atlanta, GA, Tập 72, Phần 1, 1966, trang 180–189.
31. Khan, M.M., Tewarson, A., and Chaos, M. “Đặc điểm cháy của vật liệu và tạo ra các sản phẩm chữa cháy,” Chương 36, Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, ấn bản thứ 5, Hurley et al.biên tập viên, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
32. Babrauskas, V., “Tỷ lệ sinh nhiệt,” Chương 26, Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, ấn bản thứ 5, Hurley et al.biên tập viên, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
33. Babrauskas, V., và Krasny, J., Fire Behavior of Upholstered Furniture, NBS Monograph 173, National Bureau of Standards (nay là National Institute of Standards and Technology), tháng Mười Một năm 1985.
34. Nelson, H.E., và Forssell, E.W., “Sử dụng dữ liệu thử nghiệm quy mô nhỏ trong phân tích mối nguy hiểm,” Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ 4 của IAFSS, Ottawa, Canada, 1994.
35. Hirsch, C., Tính toán số của các dòng chảy bên trong và bên ngoài, Tập 1: Nguyên tắc cơ bản của sự rời rạc số, Wiley, New York, 1988.
36. Sako, S., và Hasemi, Y., “Thời gian đáp ứng của sprinkler nước tự động dưới trần nhà hạn chế,” Kỷ yếu Khoa học An toàn Phòng cháy chữa cháy của Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ hai, Hemisphere Publishing Corporation, New York, trang 613, 1989.
37. Carslaw, H.S., và Jaeger, J.C., Sự dẫn nhiệt trong chất rắn, Đại học Oxford, Oxford, 1959.
38. Lautenberger, C., Tien, C.L., Lee, K.Y., và Stretton, A.J., “Truyền nhiệt bức xạ,” SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, ấn bản lần thứ 5, Hurley et al.biên tập viên, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
39. Nelson, H.E., An Engineering Analysis of the Early Stage of Fire Development — The Fire at the Dupont Plaza Hotel and Casino — December 31, 1986, Report NBSIR 87-3560, 1987.
40. Borisenko, A.I., và Tarapov, I.E., Phân tích vectơ và tensor với các ứng dụng, được dịch bởi RA Silverman, Dover, New York, 1968.
41. Hay, G.E., Phân tích vectơ và tensor, Dover, New York, 1953.
42. Welty, J.R., Wicks, C.E., và Wilson, R.E., Nguyên tắc cơ bản của động lượng, nhiệt và truyền khối lượng, John Wiley &; Sons, New York, 1976.
43. Schetz, J.A., Phân tích lớp ranh giới, Hội trường Prentice, Vách đá Englewood, NJ, 1993.
44. Schlichting, H., Boundary Layer Theory, xuất bản lần thứ 4, Kestin, J.translator, McGraw, New York, 1960.
45. Sherman, F.S., Dòng chảy nhớt, McGraw, New York, 1990.
46. Aris, R., vector, tensor và các phương trình cơ bản của cơ học chất lỏng, Dover, New York, 1962.
47. Anderson, D.A., Tannehill J.C., và Pletcher, R.H., Cơ học chất lỏng tính toán và truyền nhiệt, Bán cầu, New York, 1984.
48. Abbott, M.B., và Basco, D.R., Động lực học chất lỏng tính toán: Giới thiệu cho kỹ sư, Wiley, New York, 1989.
49. Hoffmann, K.A., Động lực học chất lỏng tính toán cho kỹ sư, Hệ thống giáo dục kỹ thuật, Austin, TX, 1989.
50. Markatos, N.C., Mô hình toán học của các dòng chảy hỗn loạn, Mô hình toán học ứng dụng, Tập 10, số 3, trang 190–220, 1986.
51. Hirsch, C., Tính toán số của dòng chảy bên trong và bên ngoài, Tập 2: Phương pháp tính toán cho dòng chảy vô hình và nhớt, Wiley, New York, 1990.
52. Kumar, S., Mô hình toán học về đối lưu tự nhiên trong lửa – Một đánh giá hiện đại về mô hình thực địa của dòng chảy hỗn loạn khối lượng riêng thay đổi, lửa và vật liệu, Tập 7, số 1, trang 1–24, 1983.
53. McGrattan, K.B., et al., Fire Dynamics Simulator – Hướng dẫn tham khảo kỹ thuật, NISTIR 6467, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 2000.
54. McGrattan, K.B., và Forney, G.P., Fire Dynamics Simulator – Hướng dẫn sử dụng, NISTIR 6469, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 2000.
55. Friedman, R., An International Survey of Computer Models for Fire and Smoke, Journal of Fire Protection Engineering, Vol.4, No.3, pp.81–92, 1992.
56. Sổ tay Kỹ thuật Phòng cháy SFPE, ấn bản lần thứ 5, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
57. Drysdale, D.D., Giới thiệu về động lực học lửa, John Wiley &; Sons, New York, 1985.
58. Gwynne, S.M. V., và Rosenbaum, E. “Sử dụng mô hình thủy lực trong đánh giá chuyển động khẩn cấp,” Chương 59, Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, ấn bản thứ 5, Hurley et al.biên tập viên, SFPE, Gaithersburg, MD, 2016.
59. Milke, J.A., và Mowrer, F.W., “An Algorithm for the Design Analysis of Atrium Smoke Management Systems,” FP93-04, Department of Fire Protection Engineering, University of Maryland at College Park, May 1993.
60. Morton, B.R., Taylor, Sir Geoffrey, và Turner, J.S.“Đối lưu trọng lực nhiễu loạn từ các nguồn duy trì và nguồn tức thời”,” Proc.Hội Hoàng gia A, 234, 1–23, 1956.
61. Walton, W.D., và Notarianni, K.A., “A Comparison of Ceiling Jet Temperature Measured in an Aircraft Hangar Test Fire with Temperature Predicted by the DETECT and LAVENT Computer Models,” NISTIR (Draft), Building and Fire Research Laboratory, National Institute of Standards and Technology, tháng Tám năm 1992.
62. Mowrer, F.W., và Williamson, R.B., “Estimating Room Temperature from Fires along Walls and in Corners,” Fire Technology 23, 2, pp.133–145, May 1987.
63. Yamana, T., và Tanaka, T.”bảo vệ chống khói trong không gian quy mô lớn — Phần 2: bảo vệ chống khói trong không gian rộng lớn,” Khoa học và Công nghệ đám cháy, 5, 1, trang 41–54, 1985.
64. Thông báo cá nhân, G.D.Lougheed, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada, ngày 20 tháng 3 năm 1991.
65. Harrison, R., và Spearpoint, M., “Đánh giá các phương pháp tính toán sự ràng buộc đơn giản cho luồng tràn nhiệt,” Tạp chí Quốc tế về quy chuẩn chữa cháy dựa trên hiệu suất kỹ thuật, Tập 9, số 4, trang 142–153.
66. Harrison, R., và Spearpoint, M., “Một mô hình xấp xỉ đơn giản để dự đoán sự chuyển đổi từ một Luồng khói tràn ban công sang một Luồng khói đối xứng trục,” Tạp chí Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, Vol.20, tháng Mười Một năm 2010.
67. Harrison, R., và Spearpoint, MJ, “Đặc tính của sự cố tràn ban công bằng cách sử dụng mô hình quy mô vật lý,” Khoa học An toàn Phòng cháy chữa cháy – Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề lần thứ 9, London. Hiệp hội Khoa học An toàn Phòng cháy chữa cháy Quốc tế, trang 727–738, 2008.
68. Harrison, R., và Spearpoint, M., “Entrainment of air into a balcony spill plume,” Journal of Fire Protection Engineering, Vol.16, No.3, pp.211–245, 2006.
69. Harrison, R., và Spearpoint, M., “Mô hình quy mô vật lý của sự xâm nhập tràn tràn bám dính,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, Tập 45, trang 149–158, 2010.
70. Pongratz, C., Trouvé, A., và Milke, J.A., “Phương pháp tăng vận tốc tối đa của khí bù để bảo vệ chống khói giếng trời – Nghiên cứu CFD (ASHRAE 1600-RP),” ASHRAE, 2015.
71. Klote, J.H., P.G.Turnbull, và H.Evans, “thang bộ tăng áp với cửa mở và IBC,” Hội nghị thường niên ASHRAE, Long Beach, CA, 2017.
N.2 Thông tin tham khảo.

Các tài liệu hoặc các phần dưới đây là danh sách các nguồn chỉ phục vụ cung cấp thông tin. Chúng không phải là một phần trong tài liệu này.

N.2.1 Các ấn phẩm ISO.

Tổ chức quốc tế về Tiêu chuẩn hóa, Ban thư ký trung ương ISO, BIBC II, Chemin de Blan-donnet 8, CP 401, 1214 Vernier, Geneva, Thụy Sĩ.

ISO 21927-1, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt— Đặc điểm kỹ thuật cho bộ phận ngăn khói, 2008.

ISO 21927-2, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt— Đặc điểm kỹ thuật cho máy thông gió khói tự nhiên và nhiệt, 2006A1.

ISO 21927-3, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt— Đặc điểm kỹ thuật cho thiết bị hút thải khói và nhiệt, 2006A1.

ISO 21927-7, Hệ thống bảo vệ chống khói và nhiệt— Ống dẫn bảo vệ chống khói, 2013.

ISO 21927-8, Hệ thống bảo vệ chống khói và nhiệt— Đặc điểm kỹ thuật cho bộ van bảo vệ chống khói, 2013.

ISO 21927-9, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt— Bảng điều khiển và bảng điều khiển khẩn cấp, 2012.

ISO 21927-10, Hệ thống Kiểm soát chống Khói và nhiệt— Nguồn điện, 2011.

N.2.2 Các ấn phẩm khác.

Alpert, R.L., và Ward, E.J., Đánh giá các nguy cơ đám cháy không được trang bị sprinkler, FMRC số 01836.20, Norwood, MA, Factory Mutual Research Corporation, trang 46 và 48, tháng Tám năm 1982.

Bullen, M.C., và Thomas, P.A, “Cháy khoang với nhiên liệu không xenlulo; Hội nghị chuyên đề lần thứ 17 (Quốc tế) về Đốt cháy,” Viện Đốt, trang 1139–1148, 1979.

CIBSE, Mối quan hệ để tính toán bảo vệ chống khói, Bản ghi nhớ kỹ thuật TM19, Viện Kỹ sư Dịch vụ Xây dựng, London, Vương quốc Anh, 1995.

Cooper, L.Y., Harkleroad, M., Quintiere, J., và Rinkinen, W., “An Experimental Study of Upper Hot Layer Stratification in Full-Scale Multiroom Fire Scenarios,” Journal of Heat Transfer, 104, pp.741–749, 1982.

Drysdale, D.D., “phát sinh đám cháy chất lỏng,” SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, ấn bản lần thứ 5, MJ Hurley (chủ biên), SFPE, New York, NY, 2016.

Emmons, H., “Việc sử dụng dữ liệu kiểm định chống cháy trong các mô hình cháy,” Báo cáo kỹ thuật dự án cháy nhà số 78, Đại học Harvard, Khoa Khoa học Ứng dụng, tháng Hai năm 1989.

Fang, J.B., và Breese, J.N., phát triển đám cháy trong các phòng tầng hầm dân cư, NBSIR 80-2120, Cục Tiêu chuẩn Quốc gia, tháng Mười năm 1980.

Ghosh, B.K., “Fires in Real Scenarios,” International Symposium on Fire Science and Technology, ISFST 1997, Seoul, Korea, pp.439–447, 1997.

Gottuk, D., Roby, R., và Eglo, C., “Một nghiên cứu về carbon monoxide và khói mang lại từ các đám cháy ngăn với đốt cháy bên ngoài; Hội nghị chuyên đề lần thứ 24 (Quốc tế) về Đốt cháy,” Viện Đốt, trang 1729–1735, 1992.

Hadjisophocleous, G.V., Lougheed, G.D., và Cao, S., “Nghiên cứu số về hiệu quả của hệ thống xả khói giếng trời,” Giao dịch ASHRAE, Vol.104, 1999

Hansell, G.O., Morgan, H., và Marshall, N.R., “Smoke Flow Experiments in a Model Atrium,” BRE Occasional Paper, tháng Bảy năm 1993.

Heskestad, G., Quan hệ kỹ thuật cho các đám cháy, SFPE TR 82-8, Boston, Hiệp hội kỹ sư phòng cháy chữa cháy, 1982.

Heskestad, G., luồng không khí cần thiết ở khẩu độ tường và trần để ngăn khói lửa thoát ra, FMRC J.I.

Heskestad, G., và Bill, RG, Jr., “Mô hình hóa khả năng đáp ứng nhiệt của đầu phun tự động,” Khoa học an toàn cháy nổ – Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ hai, Tổng công ty xuất bản bán cầu, New York, trang 603, 1989.

Heskestad, G.và Delichatsios, MA, “Dòng chảy đối lưu ban đầu trong lửa,” Hội nghị chuyên đề lần thứ mười bảy (Quốc tế) về đốt cháy, Viện đốt cháy, Pittsburgh, PA, trang 1113, 1979.

Heskestad, G.và Delichatsios, M.A., “Cập nhật: Dòng chảy đối lưu ban đầu trong lửa, “Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 15, trang 471, 1989.

Heskestad, G., và Hill, JP, “Lửa thử nghiệm trong nhiều phòng/hành lang bao vây,” FMRC JI 0J2N8.RU, Factory Mutual Research Corporation, tháng 10 năm 1985.

Hinkley, P.L., Hansell, G.O., Marshall, N.R., và Harrison, R., “Các thí nghiệm tại Trung tâm đào tạo đa chức năng, Ghent, về sự tương tác giữa đầu phun và thông gió khói,” Báo cáo thành lập nghiên cứu xây dựng, 1992.

Klote, J.H., và X.Bodart, “Validation of Network Models for Smoke Control Analysis,” ASHRAE Transactions, ASHRAE, Atlanta, GA, Vol.91, Part 2B, 1985, pp.1134–1145.

Law, M., “Air Supported Structures: Fire and Smoke Hazards,” Fire Prevention, 148, 1982.

Morgan, H.P., “Nhận xét về một lưu ý về Luồng khói từ đám cháy trong trung tâm mua sắm đa cấp,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 12, trang 83, 1987.

Morgan, H.P., và Hansell, G.O., “Kích thước đám cháy và hiệu quả phun nước trong văn phòng-Ý nghĩa đối với thiết kế bảo vệ chống khói,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, Tập 8, Số 3, trang 187–198, 1985.

Mulholland, G., Handa, T., Sugawa, O., và Yamamoto, H., “Smoke Filling in an Enclosure,” Fire Science and Technology, 1, p.1, 1981.

Newman, J.S., và Hill, J.P., “Đánh giá nguy cơ cháy phơi nhiễm đối với máng cáp,” Dự án nghiên cứu NP-1675 1165-1-1, được chuẩn bị cho Viện Nghiên cứu Điện lực bởi Factory Mutual Research Corporation, tháng 1 năm 1981.

Peacock, R.D., và Babrauskas, V., “Phân tích dữ liệu thử lửa quy mô lớn,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 17, trang 387-414.

Spratt, D., và Heselden, A.J. M., “Khai thác hiệu quả khói từ một lớp mỏng dưới trần nhà”, Tổ chức nghiên cứu đám cháy chung của Vương quốc Anh, Ghi chú nghiên cứu đám cháy số 1001, 1994.

Thomas, P.H., “Về sự di chuyển lên của khói và các vấn đề trung tâm mua sắm liên quan,” Tạp chí An toàn Phòng cháy chữa cháy, 12, trang 191, 1987.

Thomas, P.H., Heselden, J.M., và Law, M., “Đám cháy khoang được phát triển đầy đủ – Hai loại hành vi,” Tài liệu kỹ thuật nghiên cứu đám cháy số 18, 1967.

Thomas, P.H., Hinckley, P.L., Theobald, C.R., và Sims, D.L., “Investigations into the Flow of Hot Gases in Roof Venting,” Fire Research Technical Papers No.7, HMSO, London, 1963.

Turner, J.S., Hiệu ứng nổi trong chất lỏng, Nhà xuất bản Đại học Cambridge, Cambridge, 1973.

White, F.M.Dòng chất lỏng nhớt, McGraw, New York, 1974.

Walton, G.N., “Hướng dẫn sử dụng CONTAM96,” NISTIR-6056, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, Gaithersburg, MD, 1997.

Wray, C.P., và G.K.Yuill, “An Assessment of Algorithms for Analysis Smoke Control Systems,” ASHRAE Transactions, ASHRAE, Atlanta, GA, Vol.99, Part 1, 1993, pp.160–174.

Yamana, T., và Tanaka, T., “bảo vệ chống khói trong không gian quy mô lớn,” Khoa học và Công nghệ đám cháy, 5, trang 41, 1985.

Zukoski, E.E., Kubota, T., và Cetegen, B., “Entrainment in Fire Plumes,” Fire Safety Journal, 3, pp.107–121, 1980/1981.

N.3 Tài liệu tham khảo cho các trích đoạn trong các Mục thông tin.

NFPA 204, Tiêu chuẩn cho thông gió cho khói và hơi nhiệt, ấn bản 2021.

Xem thêm bài viết liên quan:

BS EN 12101-6 Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống tăng áp cầu thang

Cập nhật bài viết nổi bật

BS EN 12101-6 Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống tăng áp cầu thang

08 Thg 08