Hệ thống hút khói hay hệ thống hút xả khói được thiết kế để kiểm soát và đưa khói ra khỏi khu vực cần bảo vệ khi xảy ra hỏa hoạn.

Hệ thống có thể hoạt động theo hai hình thức chính:

• Thoát khói tự nhiên.
• Hút khói cưỡng bức bằng quạt.

Trong hệ cơ khí, khói thường được thu qua cửa hút hoặc van khói, đi vào đường ống, qua quạt hút và được xả ra ngoài công trình.

Hệ thống hút khói không trực tiếp dập tắt đám cháy. Mục tiêu chính là kiểm soát sự tích tụ và lan truyền của khói trong phạm vi thiết kế.

2. Hệ thống hút khói khác gì hệ thống thông gió?

Hai hệ thống có thể cùng sử dụng quạt, ống gió, damper và cửa gió nhưng mục đích vận hành hoàn toàn khác nhau.

Hệ thống thông gió

Hoạt động trong điều kiện bình thường nhằm:

• Cấp khí tươi.
• Thải nhiệt.
• Giảm độ ẩm.
• Thải mùi.
• Loại bỏ chất ô nhiễm.

Hệ thống hút khói

Hoạt động trong tình huống cháy nhằm:

• Thu khói tại khu vực thiết kế.
• Hạn chế khói lan.
• Hỗ trợ thoát nạn.
• Phối hợp với hệ báo cháy, cấp khí bù và tăng áp.

Vì vậy, không thể mặc định quạt thông gió thông thường có thể dùng làm quạt hút khói chỉ vì có cùng lưu lượng. Thiết bị còn phải được kiểm tra về nhiệt độ, thời gian hoạt động và yêu cầu kỹ thuật của chế độ cháy.

3. Vai trò của hệ thống hút khói

Hỗ trợ quá trình thoát nạn

Khói có thể làm giảm tầm nhìn, che khuất biển chỉ dẫn và ảnh hưởng đến khả năng xác định hướng di chuyển.

Hệ thống hút khói giúp kiểm soát lượng khói tại khu vực thiết kế, từ đó hỗ trợ duy trì điều kiện thuận lợi hơn cho người thoát khỏi công trình.

Hạn chế khói lan

Khói có thể lan qua:

• Hành lang.
• Giếng kỹ thuật.
• Cầu thang.
• Không gian thông tầng.
• Các cửa mở.
• Khu vực liên thông.

Việc hút đúng khu vực và đúng zone giúp hạn chế khói di chuyển sang các không gian khác.

Phối hợp với hệ tăng áp

Tại buồng thang hoặc buồng đệm, giải pháp thường là tăng áp để hạn chế khói xâm nhập, trong khi khu vực cháy hoặc hành lang có thể được hút khói.

Hai hệ phải được tính toán đồng bộ để tạo hướng dòng khí phù hợp.

Hỗ trợ công tác chữa cháy

Việc giảm mức độ tích tụ khói tại một số khu vực có thể hỗ trợ khả năng quan sát và tiếp cận của lực lượng chữa cháy.

Tuy nhiên, hệ thống hút khói không tạo ra môi trường hoàn toàn an toàn trong mọi tình huống.

4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống hút khói

Quá trình vận hành có thể hiểu qua 6 bước:

Bước 1: Nhận tín hiệu cháy

Hệ thống báo cháy phát hiện sự cố và gửi tín hiệu đến hệ điều khiển.

Bước 2: Xác định zone cháy

Hệ thống xác định khu vực cần hút khói theo kịch bản đã lập.

Không nên mở toàn bộ van khói của công trình cùng lúc nếu thiết kế chỉ yêu cầu hút tại một zone.

Bước 3: Mở van và khởi động quạt

Van hút khói tại khu vực cháy được mở, đồng thời quạt hút khói tương ứng được khởi động.

Các thiết bị thông gió, tăng áp và cấp bù cũng chuyển trạng thái theo ma trận điều khiển.

Bước 4: Thu và dẫn khói

Khói được thu qua cửa hút, đi vào đường ống và được dẫn về quạt.

Quạt phải tạo đủ lưu lượng và áp suất để thắng trở lực của toàn bộ tuyến.

Bước 5: Xả khói ra ngoài

Khói được đưa tới cửa xả bố trí ở vị trí phù hợp nhằm hạn chế quay trở lại công trình.

Bước 6: Cấp không khí bù

Khi một lượng lớn khí bị hút ra ngoài, không khí cần được bổ sung vào khu vực.

Khí bù giúp hệ thống duy trì dòng hút và hạn chế áp suất âm quá lớn. QCVN 06 cũng đặt yêu cầu về việc cấp không khí bù cho khu vực được bảo vệ chống khói.

5. Cấu tạo của hệ thống hút khói

Quạt hút khói

Quạt tạo lưu lượng và áp suất để vận chuyển khói ra ngoài.

Khi lựa chọn cần xem xét:

• Lưu lượng.
• Tổng áp suất.
• Điểm làm việc.
• Điều kiện nhiệt độ.
• Thời gian hoạt động.
• Vị trí lắp đặt.
• Khả năng bảo trì.

Van khói

Van khói điều khiển việc thu khói tại từng khu vực.

Không nên nhầm van khói với damper chống cháy, bởi trạng thái đóng – mở trong kịch bản cháy có thể khác nhau.

Ống gió hút khói

Ống gió dẫn khói từ cửa thu đến quạt và cửa xả.

Các yếu tố cần kiểm tra gồm:

• Vật liệu.
• Độ kín.
• Kích thước.
• Mối nối.
• Giá treo.
• Yêu cầu chịu lửa khi áp dụng.

Hệ thống cấp khí bù

Có thể gồm:

• Quạt cấp.
• Cửa lấy gió.
• Ống gió.
• Damper.
• Cửa cấp.

Cấp khí bù quá mạnh hoặc sai vị trí có thể làm xáo trộn lớp khói.

Tủ điện và hệ điều khiển

Hệ điều khiển thực hiện:

• Nhận tín hiệu báo cháy.
• Khởi động quạt.
• Điều khiển van.
• Dừng hoặc chuyển chế độ hệ thông gió.
• Kích hoạt cấp bù và tăng áp.
• Giám sát trạng thái thiết bị.

6. Phân loại hệ thống hút khói

Hút khói tự nhiên

Sử dụng lực nổi của khói nóng và chênh lệch áp suất để đưa khói ra ngoài thông qua cửa mái, cửa chớp hoặc lỗ mở được thiết kế.

Ưu điểm là giảm phụ thuộc vào quạt hút chính nhưng hiệu quả phụ thuộc nhiều vào vị trí, diện tích mở và điều kiện công trình.

Hút khói cưỡng bức

Sử dụng quạt, đường ống và van để chủ động tạo dòng hút.

Giải pháp này phù hợp với các không gian kín hoặc khu vực cần kiểm soát khói theo zone.

Hệ thống kết hợp

Một công trình có thể kết hợp:

Hút khói cơ khí + cấp khí bù tự nhiên

hoặc

Thoát khói tự nhiên + cấp khí bù cơ khí.

Việc lựa chọn cần dựa trên cấu trúc và kịch bản cháy của từng công trình.

7. Hệ thống hút khói thường được sử dụng ở đâu?

Hệ thống có thể được áp dụng tại:

• Tầng hầm.
• Bãi đỗ xe.
• Hành lang.
• Sảnh.
• Atrium.
• Không gian thông tầng.
• Trung tâm thương mại.
• Chung cư.
• Khách sạn.
• Văn phòng.
• Nhà xưởng.
• Kho hàng.

Không phải mọi công trình đều sử dụng cùng một cấu hình. Phương án cần được xác định theo công năng, diện tích, chiều cao, cấu trúc thoát nạn và yêu cầu an toàn cháy.

8. Cách lựa chọn hệ thống hút khói

Xác định khu vực cần kiểm soát

Cần xác định:

• Khu vực cháy.
• Tuyến thoát nạn.
• Khu vực liền kề.
• Zone hút khói.
• Khu vực cần tăng áp.

Xây dựng kịch bản cháy

Phải làm rõ vị trí cháy, trạng thái cửa và điều kiện vận hành của các hệ thống liên quan.

Xác định lưu lượng hút

Không nên chỉ chọn quạt theo:

Diện tích sàn × một giá trị ACH cố định.

Lưu lượng cần được xác định theo phương pháp phù hợp với không gian, kịch bản cháy, lớp khói và điều kiện cấp khí bù.

Tính tổng áp suất

Tổng áp phải tính đến trở lực của:

• Cửa hút.
• Damper.
• Đường ống.
• Cút.
• Chuyển tiết diện.
• Cửa xả.

Kiểm tra nhiệt độ và thời gian làm việc

Quạt hút khói phải đáp ứng điều kiện hoạt động trong kịch bản cháy theo yêu cầu thiết kế và tài liệu kỹ thuật.

9. Những sai lầm thường gặp

Một số lỗi cần tránh:

• Đồng nhất hút khói với thông gió.
• Chọn quạt chỉ theo diện tích.
• Không tính đủ tổng áp suất.
• Không bố trí khí bù.
• Sử dụng quạt thông gió thông thường cho chế độ cháy.
• Dùng ống gió không phù hợp yêu cầu.
• Nhầm van khói với damper chống cháy.
• Bố trí cửa xả gần cửa lấy gió.
• Không chia zone phù hợp.
• Không kiểm tra liên động với báo cháy.
• Chỉ kiểm tra quạt chạy mà không kiểm tra toàn bộ kịch bản.

10. Quy trình kiểm tra và triển khai tại HRT

Bước 1: Khảo sát công trình

Kiểm tra mặt bằng, shaft, trần kỹ thuật, phòng quạt, đường ống và các hệ HVAC hiện hữu.

Bước 2: Xác định phạm vi

Làm rõ các khu vực hút khói, cấp khí bù, tăng áp và sự phối hợp với hệ thống thông gió.

Bước 3: Kiểm tra tính toán

Đánh giá:

• Lưu lượng.
• Tổng áp.
• Đường ống.
• Quạt.
• Damper.
• Cửa hút.
• Cửa xả.

Bước 4: Kiểm tra điều khiển

Làm rõ ma trận:

Zone cháy → Van mở → Quạt chạy → Quạt dừng → Cấp bù → Tăng áp.

Bước 5: Thi công và kiểm soát chất lượng

Kiểm tra vị trí thiết bị, đường ống, mối nối, giá treo, kết nối điện và khả năng tiếp cận bảo trì.

Bước 6: Chạy thử liên động

Không chỉ kiểm tra quạt có chạy hay không mà phải thử theo từng kịch bản và từng zone.

Bước 7: Đo kiểm và bàn giao

Đo các thông số thuộc phạm vi thiết kế, hoàn thiện hồ sơ và hướng dẫn vận hành.

11. Lưu ý về quy chuẩn an toàn cháy

Đối với từng dự án, việc xác định có bắt buộc bố trí hút khói hay không, cấu hình nào được sử dụng và yêu cầu cụ thể đối với quạt, đường ống, cấp khí bù hoặc điều khiển cần được đối chiếu với QCVN 06:2022/BXD, Sửa đổi 1:2023 và hồ sơ pháp lý áp dụng cho công trình. Bộ Xây dựng vẫn đang sử dụng QCVN 06:2022/BXD cùng phần sửa đổi năm 2023 trong các hướng dẫn chính thức gần đây.

12. Kết luận

Hệ thống hút khói không đơn thuần là một quạt công suất lớn nối với đường ống.

Một hệ thống vận hành đúng cần sự phối hợp giữa:

Quạt hút → Van khói → Ống gió → Cửa hút → Cửa xả → Khí bù → Tăng áp → Báo cháy → Điều khiển.

Thiết kế đúng từ đầu, lựa chọn thiết bị đúng điểm làm việc và kiểm tra đầy đủ liên động sẽ giúp hệ thống hoạt động đúng kịch bản khi cần thiết.

HRT – Hơi Thở Xanh Cho Mọi Công Trình
Đúng Từ Đầu – Rõ Đến Cùng – Xanh Bền Vững