Van ngăn cháy & van ngăn khói: Hiểu đúng – Lắp chuẩn – An toàn tối đa
Trong hệ thống PCCC của các tòa nhà cao tầng, bệnh viện hay trung tâm thương mại, thông gió và hút khói không chỉ là hạng mục kỹ thuật mà còn là “tuyến phòng thủ” quan trọng khi xảy ra hỏa hoạn.
Nằm ở vị trí chiến lược trong hệ thống này là van ngăn cháy (Fire Damper) và van ngăn khói (Smoke Damper) – hai thiết bị tưởng giống nhau nhưng lại đảm nhận nhiệm vụ hoàn toàn khác biệt.
Chính vì tên gọi na ná, nhiều người dễ nhầm lẫn giữa chúng, dẫn tới lựa chọn sai loại hoặc lắp đặt không đúng chuẩn, làm giảm hiệu quả bảo vệ công trình.
Do đó, việc nắm rõ sự khác nhau giữa hai loại van này là điều kiện tiên quyết để thiết kế, thi công và bảo trì hệ thống PCCC an toàn và tối ưu.
Sự khác nhau giữa van ngăn cháy và van ngăn khói
1. Van ngăn cháy (Fire Damper) – “Lá chắn chống lửa”
Mục đích:
Van ngăn cháy được thiết kế để chặn đứng sự lan truyền của ngọn lửa và nhiệt độ cao qua hệ thống ống gió khi xảy ra hỏa hoạn, đặc biệt tại những vị trí ống gió xuyên qua các kết cấu ngăn cháy như tường, sàn hoặc trần chịu lửa.
Nguyên lý hoạt động:
Kích hoạt bằng nhiệt: Sử dụng nút hợp kim chảy (Fusible Link) hoặc cảm biến nhiệt cơ học.
Ngưỡng kích hoạt: Thường cố định ở mức 70°C, 140°C hoặc 165°C tùy tiêu chuẩn và vị trí lắp đặt. Khi môi trường xung quanh đạt nhiệt độ này, nút chảy tan hoặc cơ cấu nhiệt giãn nở sẽ kích hoạt cơ chế đóng van.
Hành động: Lò xo được giải phóng kéo cánh van đóng kín, tạo thành rào chắn vững chắc ngăn lửa và nhiệt truyền qua.
Cấu tạo chính:
Khung thép chịu lửa, cánh van (dạng lật hoặc trượt), nút hợp kim chảy hoặc cảm biến nhiệt, lò xo công suất lớn, trục quay/chốt giữ.
Tiêu chuẩn hiệu suất:
Được đánh giá dựa trên độ nguyên vẹn (Fire Integrity – I) và khả năng cách nhiệt (Fire Insulation – I) trong một khoảng thời gian nhất định, ví dụ EI 60, EI 90, EI 120 (tương ứng chịu lửa và cách nhiệt 60, 90, 120 phút).
Vị trí lắp đặt phổ biến:
Tại các vị trí ống gió xuyên qua tường, sàn, trần có cấp độ chịu lửa.
Ở cửa gió ra/vào của các khu vực quan trọng như cầu thang bộ, lối thoát hiểm, phòng máy hoặc khoang chứa thiết bị trọng yếu.
2. Van ngăn khói (Smoke Damper) – “Bức tường chắn khói độc”
Chức năng:
Van ngăn khói có nhiệm vụ hạn chế sự lan truyền của khói và khí độc qua hệ thống ống gió khi xảy ra cháy. Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ lối thoát hiểm, duy trì áp suất dương cho các khoang an toàn, và hỗ trợ kiểm soát hướng di chuyển của khói.
Cơ chế hoạt động:
Kích hoạt bằng tín hiệu điện: Nhận lệnh trực tiếp từ trung tâm báo cháy (FACP) hoặc từ cảm biến phát hiện khói đặt trong ống gió hay khu vực được bảo vệ.
Điều kiện kích hoạt: Khi hệ thống báo cháy xác định có khói, cơ chế điều khiển sẽ truyền tín hiệu đến động cơ điện để đóng van.
Quá trình đóng/mở: Động cơ điện (Actuator) quay trục cánh van, đóng kín hoặc điều tiết theo góc nhằm giảm hoặc chặn hoàn toàn dòng khói. Mức độ kín thường thấp hơn van ngăn cháy, nhưng vẫn đáp ứng yêu cầu kiểm soát khói.
Thành phần chính:
Khung van và cánh (kết cấu nhẹ), động cơ điện, bộ truyền động, cảm biến hoặc công tắc giám sát trạng thái.
Tiêu chuẩn đánh giá:
Dựa trên khả năng hạn chế rò rỉ khói (Leakage Rating) ở các mức áp suất khác nhau, phân loại theo chuẩn UL 555S (ví dụ: Class I – kín khít cao, Class II – kín vừa).
Vị trí lắp đặt thường gặp:
Trên đường ống gió hồi và ống cấp khí tươi của hệ thống HVAC.
Tại ranh giới giữa các khoang ngăn khói trong tòa nhà.
Ở ống thông gió nối vào thang máy, buồng thang bộ để duy trì áp suất dương khi có cháy.
Trong hệ thống hút khói tầng hầm hoặc khu vực ngầm.
3. Van kết hợp ngăn cháy & ngăn khói (Combination Fire-Smoke Damper) – “Giải pháp 2 trong 1”
Mục tiêu sử dụng:
Đây là loại van được thiết kế để cùng lúc thực hiện hai chức năng: ngăn chặn sự lan truyền của lửa/nhiệt và kiểm soát, hạn chế khói độc trong tình huống cháy. Nó thường được ưu tiên lắp đặt ở những khu vực có yêu cầu bảo vệ nghiêm ngặt về cả an toàn cháy nổ và chất lượng không khí.
Cơ chế kích hoạt:
Kích hoạt kép: Có thể đóng van thông qua tín hiệu điện từ hệ thống báo cháy/báo khói hoặc tự động kích hoạt khi nhiệt độ môi trường vượt ngưỡng cho phép (bằng nút chảy hoặc cảm biến nhiệt).
Độ tin cậy cao: Nếu một cơ chế không hoạt động, cơ chế còn lại sẽ thay thế, đảm bảo van luôn đóng đúng thời điểm.
Quy trình vận hành:
Khi kích hoạt, van đóng kín hoàn toàn, đáp ứng cả yêu cầu chịu lửa và chống rò rỉ khói, tạo thành hàng rào bảo vệ kép.
Cấu trúc chính:
Sự kết hợp của hai loại van:
Phần chịu lửa: khung thép, cánh van chịu nhiệt, lò xo và nút chảy.
Phần kiểm soát khói: động cơ điện (Actuator), bộ truyền động, công tắc giám sát vị trí.
Vị trí ứng dụng phổ biến:
Các đoạn ống gió đi xuyên qua kết cấu ngăn cháy nhưng cũng cần kiểm soát khói, như tại bệnh viện, phòng sạch, trung tâm dữ liệu.
Những khu vực yêu cầu tiêu chuẩn an toàn cao cấp, nơi rủi ro cháy nổ và tác hại của khói đều được coi trọng ngang nhau.
4. Vì sao lựa chọn đúng loại van lại mang tính sống còn?
1. An toàn tuyệt đối
Lắp sai loại van đồng nghĩa với việc để lại một “khe hở” nguy hiểm trong hệ thống PCCC, khiến lửa và khói độc có thể lan rộng không kiểm soát. Điều này trực tiếp đe dọa đến tính mạng con người, phá hủy tài sản và làm gián đoạn hoạt động sản xuất.
2. Tuân thủ quy định pháp luật
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn PCCC như TCVN 3890, TCVN 5738, QCVN 06:2021/BXD (Việt Nam), hay NFPA 90A, 105 (Mỹ), BS 9999 (Anh) đều quy định rõ: loại van nào được phép lắp ở vị trí nào, yêu cầu về cấp độ chịu lửa, độ kín khói và phương thức vận hành. Không tuân thủ có thể dẫn đến không được nghiệm thu hoặc bị xử phạt nghiêm trọng.
3. Đảm bảo hiệu quả hệ thống
Mỗi loại van được tối ưu hóa cho một chức năng riêng. Khi sử dụng đúng loại, hệ thống PCCC sẽ hoạt động chính xác, đóng van kịp thời và kiểm soát tình hình hiệu quả ngay khi sự cố xảy ra.
4. Tối ưu chi phí vận hành và bảo trì
Van kết hợp và van ngăn khói (vận hành bằng động cơ điện) thường yêu cầu kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ nhiều hơn so với van ngăn cháy cơ học. Việc chọn đúng loại ngay từ đầu sẽ giúp cân đối giữa yêu cầu kỹ thuật và chi phí vận hành lâu dài.
5. Làm sao để chọn đúng van?
Xem xét vị trí lắp đặt: Đánh giá xem van có đi xuyên qua kết cấu chịu lửa hay không, nó nằm trên tuyến ống gió hồi, cấp khí tươi, hay thuộc hệ thống hút khói. Cần xác định rõ khu vực đó chỉ yêu cầu chặn lửa hay phải đồng thời kiểm soát khói.
Tuân thủ tiêu chuẩn áp dụng: Luôn dựa trên bản vẽ thiết kế PCCC đã được phê duyệt cùng các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế liên quan để chọn loại van và cấp độ phù hợp.
Tham khảo ý kiến chuyên môn: Kỹ sư PCCC và các nhà cung cấp uy tín là những nguồn tư vấn đáng tin cậy để đưa ra quyết định tối ưu.
Kết luận
Dù chỉ là một thành phần nhỏ trong mạng lưới ống gió rộng lớn, van ngăn cháy và van ngăn khói lại đóng vai trò quyết định trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản.
Van ngăn cháy: “Tấm lá chắn thép” chặn đứng ngọn lửa và sức nóng.
Van ngăn khói: “Bộ gác cửa thông minh” kiểm soát hướng di chuyển của khói độc.