Trong hệ thống Phòng cháy chữa cháy (PCCC) của các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, trung tâm thương mại, hệ thống thông gió và hút khói đóng vai trò sống còn. Van ngăn cháy (Fire Damper) và Van ngăn khói (Smoke Damper) là hai thành phần then chốt của hệ thống này. Tuy nhiên, chúng thường bị nhầm lẫn do tên gọi tương đồng. Hiểu rõ sự khác biệt giữa chúng là yêu cầu bắt buộc để thiết kế, lắp đặt và bảo trì hệ thống PCCC hiệu quả, đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản.
1. Van ngăn cháy (Fire Damper) – “Khiên Chắn Lửa”
- Mục đích chính: Ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa và nhiệt độ cực cao qua hệ thống ống gió khi xảy ra hỏa hoạn, đặc biệt khi ống gió xuyên qua các kết cấu ngăn cháy (tường, sàn, trần chịu lửa).
- Nguyên lý hoạt động:
- Kích hoạt bằng Nhiệt: Sử dụng cơ chế nút hợp kim chảy (Fusible Link) hoặc cơ cấu cảm biến nhiệt cơ học.
- Ngưỡng kích hoạt: Thường ở nhiệt độ cao cố định (phổ biến nhất là 70°C, 140°C, hoặc 165°C tùy vị trí và tiêu chuẩn). Khi nhiệt độ môi trường xung quanh van đạt ngưỡng này, nút chảy tan chảy hoặc cơ cấu nhiệt giãn nở, giải phóng lò xo.
- Hành động: Lò xo kéo các cánh van đóng lại hoàn toàn và chắc chắn, tạo thành một rào chắn vật lý ngăn lửa và nhiệt truyền qua.
- Cấu tạo chính: Khung thép chịu lửa, cánh van (thường dạng lật hoặc trượt), nút hợp kim chảy (hoặc cơ cấu nhiệt), lò xo công suất lớn, trục quay/chốt giữ.
- Tiêu chí hiệu suất: Được đánh giá dựa trên khả năng chịu lửa (Fire Integrity – ‘I’) và cách nhiệt (Fire Insulation – ‘I’) trong một khoảng thời gian nhất định (ví dụ: EI 60, EI 90, EI 120 – nghĩa là chịu lửa và cách nhiệt 60, 90, 120 phút).
- Vị trí lắp đặt điển hình:
- Xuyên qua tường, sàn, trần có cấp độ chịu lửa.
- Đầu vào/ra của các phòng, khoang cần được bảo vệ như cầu thang bộ, lối thoát hiểm, phòng máy, khu vực chứa thiết bị quan trọng.
2. Van ngăn khói (Smoke Damper) – “Bẫy Ngăn Khói Độc”
- Mục đích chính: Kiểm soát và ngăn chặn sự lan truyền của khói và khí độc trong hệ thống ống gió khi có cháy hoặc sự cố. Giúp bảo vệ lối thoát hiểm, tạo khoang áp suất dương.
- Nguyên lý hoạt động:
- Kích hoạt bằng Tín Hiệu Điện: Nhận tín hiệu từ hệ thống báo cháy trung tâm (FACP) hoặc trực tiếp từ đầu báo khói (Smoke Detector) lắp đặt trong ống gió hoặc không gian được bảo vệ.
- Ngưỡng kích hoạt: Khi đầu báo khói phát hiện khói hoặc trung tâm báo cháy ra lệnh (dựa trên kịch bản lập trình).
- Hành động: Động cơ điện (Actuator) điều khiển các cánh van đóng lại (thường không yêu cầu độ kín khít tuyệt đối như van ngăn cháy, nhưng đủ để kiểm soát lưu lượng khói hiệu quả). Có thể mở/đóng theo góc độ hoặc điều tiết lưu lượng.
- Cấu tạo chính: Khung và cánh van (thường nhẹ hơn van ngăn cháy), động cơ điện (Actuator), bộ phận truyền động, công tắc giám sát vị trí.
- Tiêu chí hiệu suất: Được đánh giá dựa trên khả năng rò rỉ khói (Leakage Rating) ở các áp suất khác nhau theo tiêu chuẩn (ví dụ: Class I, II theo UL 555S – Class I có độ kín khít cao nhất).
- Vị trí lắp đặt điển hình:
- Trên đường ống gió hồi khí (Return Air) và cấp khí tươi (Fresh Air) của hệ thống HVAC.
- Ranh giới giữa các khoang ngăn khói (Smoke Compartment) trong tòa nhà.
- Đường ống thông gió dẫn vào/ra thang máy, buồng thang bộ (để duy trì áp suất dương khi có cháy).
- Kết hợp với hệ thống hút khói tầng hầm.
3. Van kết hợp ngăn cháy & ngăn khói (Combination Fire-Smoke Damper) – “2 trong 1 Tối Ưu”
- Mục đích chính: Đáp ứng đồng thời cả 2 yêu cầu: Ngăn lửa/nhiệt VÀ kiểm soát khói khi có sự cố.
- Nguyên lý hoạt động:
- Kích hoạt KÉP: Có thể kích hoạt bằng TÍN HIỆU ĐIỆN từ hệ thống báo cháy/báo khói HOẶC bằng NHIỆT ĐỘ cao (thông qua nút chảy/cơ cấu nhiệt) nếu tín hiệu điện không hoạt động.
- Hành Động: Đóng van một cách chắc chắn và kín khít (đáp ứng cả tiêu chí chịu lửa và rò rỉ khói).
- Cấu Tạo: Kết hợp cấu tạo của cả van ngăn cháy (khung/cánh chịu lửa, nút chảy/lò xo) và van ngăn khói (động cơ điện, công tắc giám sát).
- Vị Trí Lắp Đặt Điển Hình:
- Nơi đường ống gió xuyên qua kết cấu ngăn cháy VÀ đồng thời cần kiểm soát khói (ví dụ: ống gió xuyên tường ngăn cháy trong bệnh viện, phòng sạch, trung tâm dữ liệu).
- Khu vực đòi hỏi mức độ an toàn cực cao.
Bảng Tổng Hợp So Sánh Van Ngăn Cháy Và Van Ngăn Khói
| Đặc Điểm | Van Ngăn Cháy (Fire Damper) | Van Ngăn Khói (Smoke Damper) | Van Kết Hợp (Combination Fire-Smoke Damper) |
|---|---|---|---|
| Mục Đích | Ngăn lửa & nhiệt lan truyền | Ngăn khói & khí độc lan truyền | Ngăn cả lửa/nhiệt VÀ khói |
| Kích Hoạt Bởi | Nhiệt độ cao (Nút chảy) | Tín hiệu điện (Báo cháy/báo khói) | Tín hiệu điện HOẶC Nhiệt độ cao |
| Ngưỡng Kích Hoạt | 70°C, 140°C, 165°C (cố định) | Khi có tín hiệu báo khói/cháy | Tín hiệu điện HOẶC đạt ngưỡng nhiệt |
| Cơ Chế Đóng | Lò xo mạnh, đóng nhanh & chặt | Động cơ điện, đóng chính xác | Lò xo + Động cơ, đóng nhanh, chặt, kín |
| Tiêu Chí Hiệu Năng | Chịu lửa & Cách nhiệt (EI) | Độ kín khói (Leakage Class) | Cả EI và Độ kín khói |
| Cấu Tạo Chính | Khung/cánh nặng, Lò xo, Nút chảy | Khung/cánh nhẹ, Động cơ điện | Khung/cánh chịu lửa, Cả Nút chảy & Động cơ |
| Vị Trí Lắp | Xuyên kết cấu ngăn cháy (tường, sàn, trần) | Trên ống gió hồi/cấp, ranh giới khoang khói | Xuyên kết cấu ngăn cháy + Yêu cầu kiểm soát khói |
4. Tại sao việc phân biệt và lựa chọn đúng là sống còn?
- An toàn: Lắp sai van đồng nghĩa với việc tạo ra “lỗ hổng” nguy hiểm trong hệ thống ngăn chặn cháy lan và khói độc, đe dọa trực tiếp đến tính mạng con người và tài sản.
- Tuân thủ pháp lý: Các tiêu chuẩn PCCC như TCVN 3890, TCVN 5738, QCVN 06:2021/BXD (Việt Nam), NFPA 90A, 105 (Mỹ), BS 9999 (Anh) quy định rõ ràng loại van, cấp độ chịu lửa, độ kín khói và vị trí lắp đặt cho từng khu vực. Việc không tuân thủ có thể dẫn đến không được nghiệm thu công trình hoặc bị phạt nặng.
- Hiệu quả hệ thống: Mỗi loại van được thiết kế tối ưu cho một mục đích cụ thể. Sử dụng đúng van đảm bảo hệ thống PCCC hoạt động chính xác khi sự cố xảy ra.
- Chi phí bảo trì: Van kết hợp và van ngăn khói (có động cơ điện) thường có chi phí bảo trì, kiểm tra định kỳ cao hơn van ngăn cháy cơ học đơn thuần.
5. Làm sao để chọn đúng van?
- Xác định vị trí lắp đặt: Van có xuyên qua kết cấu chịu lửa không? Van nằm trên đường ống gió hồi, cấp hay hút khói? Khu vực đó cần kiểm soát khói hay chỉ ngăn lửa?
- Tham khảo tiêu chuẩn áp dụng: Luôn dựa vào bản vẽ thiết kế PCCC đã được phê duyệt và các tiêu chuẩn PCCC quốc gia/quốc tế liên quan cho công trình.
- Tham vấn chuyên gia: Kỹ sư thiết kế PCCC và nhà cung cấp thiết bị uy tín là nguồn tham khảo đáng tin cậy nhất.
Kết Luận:
Van ngăn cháy (Fire Damper) và van ngăn khói (Smoke Damper) tuy chỉ là những thiết bị nhỏ trong hệ thống ống gió khổng lồ, nhưng lại đảm nhận những nhiệm vụ sống còn và khác biệt trong công tác PCCC. Van ngăn cháy là “tấm chắn thép” ngăn lửa, trong khi van ngăn khói là “bộ lọc thông minh” kiểm soát khói độc. Việc hiểu rõ sự khác biệt về mục đích, nguyên lý hoạt động, cấu tạo và vị trí lắp đặt của từng loại là yếu tố nền tảng để thiết kế, lắp đặt, nghiệm thu và bảo trì hệ thống PCCC đạt hiệu quả cao nhất, góp phần bảo vệ an toàn cho con người và tài sản trước hiểm họa hỏa hoạn. Khi nghi ngờ, van kết hợp ngăn cháy-ngăn khói luôn là lựa chọn an toàn toàn diện, dù chi phí đầu tư có thể cao hơn.
Bài viết liên quan: