TCVN 7336 là tiêu chuẩn quốc gia quy định yêu cầu thiết kế và lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động bằng nước và bọt, trong đó phổ biến nhất là hệ thống sprinkler cho nhà xưởng, kho hàng và công trình công cộng. Phiên bản hiện hành là TCVN 7336:2021, thay thế bản 2003 đã tồn tại gần hai thập kỷ với nhiều bất cập. Với nhà xưởng khung thép tiền chế, hệ thống sprinkler không chỉ là bài toán của kỹ sư cấp thoát nước. Đường ống đầy nước treo dưới mái và đầu phun xen giữa kèo, xà gồ tác động trực tiếp tới thiết kế kết cấu thép. Bài viết này phân tích cấu trúc TCVN 7336:2021, cách phân nhóm gian phòng theo mức nguy hiểm cháy, bảng thông số tưới cơ bản, các yêu cầu bố trí đầu phun và những điểm phối hợp giữa hệ thống chữa cháy với kết cấu nhà xưởng mà đội ngũ kỹ sư VMSTEEL thường xuyên xử lý trong thực tế.
TCVN 7336 Là Gì? Lịch Sử Các Phiên Bản
TCVN 7336 có tên đầy đủ “Phòng cháy chữa cháy – Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước, bọt – Yêu cầu thiết kế và lắp đặt”. Tiêu chuẩn trải qua hai phiên bản chính:
- TCVN 7336:2003: phiên bản đầu tiên, được áp dụng rộng rãi cho các nhà máy xây dựng giai đoạn 2003–2021. Nhiều quy định về phân nhóm và thông số tưới không còn phù hợp với nhà kho cao tầng và vật liệu mới.
- TCVN 7336:2021: được công bố theo Quyết định 2702/QĐ-BKHCN ngày 29/10/2021 của Bộ Khoa học và Công nghệ. Bản này thay thế hoàn toàn bản 2003.
Phạm vi của TCVN 7336:2021 bao gồm thiết kế, lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động bằng nước (sprinkler, drencher) và bằng bọt (bọt bội số thấp, trung bình và cao) cho nhà và công trình. Tiêu chuẩn không áp dụng cho đám cháy kim loại, các chất phản ứng mạnh với nước và một số công trình có yêu cầu đặc biệt.
Sprinkler Và Drencher Khác Nhau Thế Nào?
- Hệ thống sprinkler: đầu phun kín, có bộ phận cảm biến nhiệt (bầu thủy tinh hoặc hợp kim dễ chảy). Chỉ những đầu phun ở vùng có nhiệt độ vượt ngưỡng mới vỡ và phun nước. Đây là hệ thống phổ biến nhất cho nhà xưởng và kho.
- Hệ thống drencher: đầu phun hở, toàn bộ đầu phun trên một nhánh phun đồng thời khi van được kích hoạt bởi tín hiệu báo cháy hoặc bằng tay. Hệ thống này dùng làm màn ngăn cháy, bảo vệ lỗ mở hoặc khu vực có nguy cơ cháy lan nhanh.
TCVN 7336:2021 yêu cầu hệ thống drencher phải có khả năng kích hoạt cả tự động lẫn bằng tay.
Phân Nhóm Gian Phòng Theo Mức Nguy Hiểm Cháy
Toàn bộ thông số thiết kế của hệ thống sprinkler xuất phát từ việc xếp gian phòng vào đúng nhóm. Tiêu chuẩn chia nhà và gian phòng thành các nhóm theo công năng và tải trọng cháy. Danh mục cụ thể được liệt kê trong phụ lục của tiêu chuẩn:
- Nhóm 1: các gian phòng có tải trọng cháy thấp như văn phòng, khách sạn, bệnh viện, trường học và một số nhà công cộng.
- Nhóm 2: gara, bãi đỗ xe, một số gian sản xuất có tải trọng cháy trung bình.
- Nhóm 3: nhà sản xuất có tải trọng cháy cao hơn như dệt may, chế biến gỗ, giấy, kho hàng hóa thông thường.
- Nhóm 4.1, 4.2: gian phòng chứa chất lỏng dễ cháy, vật liệu có tốc độ cháy lan nhanh.
- Nhóm 5, 6, 7: kho hàng hóa có chiều cao xếp lớn, kho cao tầng, kho hóa chất. Thông số tưới được tra theo chiều cao xếp hàng và loại vật liệu.
Việc xếp nhóm cần căn cứ đúng công năng và loại hàng hóa thực tế, không chỉ theo tên gọi công trình. Một nhà kho ban đầu chứa sắt thép (không cháy) nhưng sau đó chuyển sang chứa hàng nhựa đóng thùng carton sẽ phải nâng nhóm và cải tạo hệ thống.
Bảng Thông Số Cơ Bản Của Hệ Thống Sprinkler Theo TCVN 7336:2021
Bảng dưới đây tổng hợp các thông số chính cho hệ thống chữa cháy sprinkler bằng nước theo từng nhóm. Đây là dữ liệu đầu vào để tính lưu lượng, cột áp máy bơm và dung tích bể nước chữa cháy.
| Nhóm Gian Phòng | Cường Độ Phun (L/s.m²) | Diện Tích Tính Toán Tối Thiểu (m²) | Thời Gian Phun (Phút) | Khoảng Cách Tối Đa Giữa Các Đầu Phun (m) |
|---|---|---|---|---|
| Nhóm 1 | 0,08 | 60 | 30 | 4 |
| Nhóm 2 | 0,12 | 120 | 60 | 4 |
| Nhóm 3 | 0,24 | 120 | 60 | 4 |
| Nhóm 4.1 | 0,30 | 180 | 60 | 4 |
| Nhóm 4.2 | 0,17 | 180 | 60 | 3 |
| Nhóm 5, 6, 7 | Tra theo bảng riêng (theo chiều cao xếp hàng) | 90 | 60 | 3 |
Lưu ý: bảng trên là thông số tổng hợp để tham khảo nhanh. Khi lập hồ sơ thiết kế, kỹ sư phải tra nguyên văn bảng trong tiêu chuẩn, kèm các hệ số điều chỉnh theo chiều cao gian phòng, loại đầu phun và phương thức xếp hàng.
Ví Dụ Ước Tính Lưu Lượng Cho Một Nhà Xưởng May
Xét một xưởng may thuộc nhóm 3, cường độ phun 0,24 L/s.m², diện tích tính toán 120 m², thời gian phun 60 phút:
- Lưu lượng tính toán tối thiểu: Q = 0,24 × 120 = 28,8 L/s (khoảng 104 m³/h), chưa kể tổn thất và lưu lượng của họng nước vách tường.
- Thể tích nước chữa cháy cho sprinkler: V = 28,8 × 60 × 60 / 1.000 ≈ 104 m³.
Trên thực tế, lưu lượng tính toán luôn lớn hơn do áp lực tại đầu phun xa nhất và sự phân bố không đều. Con số này giúp chủ đầu tư hình dung quy mô bể nước và trạm bơm ngay từ giai đoạn lập dự án.
Yêu Cầu Bố Trí Đầu Phun Sprinkler Trong Nhà Xưởng
Nhiệt Độ Tác Động Của Đầu Phun
Nhiệt độ tác động của đầu phun phải cao hơn nhiệt độ lớn nhất của môi trường trong gian phòng. Theo TCVN 7336:2021, khi nhiệt độ môi trường dưới 39 °C, dùng đầu phun 57 °C. Khi nhiệt độ môi trường từ 39 °C đến 50 °C, dùng đầu phun 68–74 °C, và tăng dần theo nhiệt độ môi trường. Với nhà xưởng mái tôn không có trần và không cách nhiệt, nhiệt độ sát mái vào buổi trưa mùa hè có thể vượt 45–50 °C. Đây là lý do nhiều nhà xưởng ở miền Nam phải dùng đầu phun 68 °C thay vì 57 °C để tránh vỡ đầu phun ngoài ý muốn.
Khoảng Cách Đến Mái, Tường Và Giữa Các Đầu Phun
- Khoảng cách từ bộ phận cảm nhiệt của đầu phun tới mặt trần hoặc mái: 0,08–0,30 m.
- Khoảng cách từ đầu phun tới tường không chịu lửa: không lớn hơn 1,2 m.
- Khoảng cách tối thiểu giữa hai đầu phun: 1,5 m, để đầu phun này không làm ướt và làm nguội đầu phun bên cạnh.
- Khoảng cách tối đa giữa các đầu phun: 3–4 m tùy nhóm, như bảng trên.
- Chiều cao gian phòng tối đa được bảo vệ bằng sprinkler thông thường: 20 m.
Hệ Thống Khô, Ướt Và Thời Gian Đáp Ứng
Hệ thống ướt luôn chứa đầy nước trong ống, phù hợp với phần lớn nhà xưởng ở Việt Nam. Hệ thống khô chứa khí nén trong ống, dùng cho kho lạnh hoặc khu vực có nguy cơ đóng băng. Với hệ thống khô, thời gian từ khi đầu phun mở tới khi nước ra không được vượt quá 180 giây. Mỗi cụm van điều khiển không phục vụ quá 800 đầu phun.
Phối Hợp Hệ Thống Sprinkler Với Kết Cấu Thép Nhà Xưởng
Đây là phần mà tôi muốn nhấn mạnh nhất, vì trong thực tế, rất nhiều sự cố phát sinh ở giao diện giữa hai hạng mục.
Tải Trọng Treo Của Đường Ống Lên Kèo Và Xà Gồ
Đường ống sprinkler đầy nước có trọng lượng đáng kể. Ống thép Ø150 dày 4,5 mm chứa nước có tải trọng khoảng 36–40 kg/m. Ống Ø100 khoảng 20–22 kg/m. Các ống trục chính thường treo vào kèo, còn ống nhánh treo vào xà gồ. Nếu thiết kế kết cấu không đưa tải trọng treo M&E (thường 15–25 kg/m² quy đổi) vào tính toán, xà gồ Z mỏng có thể bị võng và xoắn, còn kèo mất đi hệ số an toàn dự kiến.
VMSTEEL luôn yêu cầu đơn vị PCCC cung cấp sơ đồ tuyến ống sơ bộ trước khi chốt tiết diện kèo và xà gồ. Đồng thời, chúng tôi bố trí sẵn các bản mã, thanh treo tại vị trí ống trục chính, tránh để đội thi công M&E tự ý khoan cắt cánh kèo.
Không Gian Giữa Kèo Và Vị Trí Đầu Phun
Với nhà xưởng có kèo tổ hợp cao 600–900 mm tại đầu cột, bụng kèo có thể che chắn tia phun của đầu phun đặt gần. Khi bố trí đầu phun, kỹ sư PCCC cần kiểm tra vật cản theo quy định về khoảng cách tới dầm, kèo và bổ sung đầu phun ở hai phía kèo nếu cần.
Nhà Kho Có Kệ Cao
Nhà kho có kệ chứa hàng cao trên 5,5 m thường cần đầu phun trong kệ (in-rack) hoặc đầu phun ESFR. Kệ kho là kết cấu thép, cần thiết kế sẵn vị trí và giá đỡ ống trong kệ. Nếu các bạn đang tìm hiểu về cấp nước bên trong công trình, nguồn nước và đường ống, có thể tham khảo thêm bài TCVN 4513:1988 – Tiêu Chuẩn Thiết Kế Cấp Nước Bên Trong.
Nguồn Nước, Trạm Bơm Và Kiểm Tra Nghiệm Thu
Nguồn Nước Chữa Cháy
TCVN 7336:2021 phân loại nguồn cấp nước thành nguồn chính, nguồn tự động (duy trì áp lực trước khi bơm chính khởi động) và nguồn phụ. Bình tích áp tối thiểu có dung tích 1 m³, chứa khoảng 0,5 m³ nước. Nếu thời gian khởi động máy bơm chính vượt 30 giây, hệ thống phải có nguồn cấp nước tự động để duy trì áp lực trong giai đoạn đầu.
Trạm Bơm Chữa Cháy
Trạm bơm phải có máy bơm chính và máy bơm dự phòng có cùng công suất, nguồn điện ưu tiên và phương án dự phòng (máy phát hoặc bơm động cơ diesel). Các van cô lập và trạng thái trạm bơm phải được giám sát, truyền tín hiệu về trung tâm báo cháy.
Vật Liệu Đường Ống
Bản 2021 cho phép sử dụng ống phi kim loại trong một số trường hợp, với điều kiện có chứng nhận phù hợp và đảm bảo độ bền chịu lửa theo yêu cầu. Trong nhà xưởng, ống thép tráng kẽm vẫn là lựa chọn phổ biến nhờ độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt.
Thử Áp Lực Và Nghiệm Thu
Sau khi lắp đặt, hệ thống phải được súc rửa, thử áp lực đường ống, thử hoạt động của van báo động, máy bơm và tín hiệu liên động với hệ thống báo cháy. Hồ sơ nghiệm thu là một phần bắt buộc để công trình được cơ quan Cảnh sát PCCC nghiệm thu đưa vào sử dụng. Các yêu cầu tổng thể về an toàn cháy, khoang cháy và bậc chịu lửa của nhà xưởng được quy định trong QCVN 06:2022/BXD – Quy chuẩn an toàn cháy cho nhà và công trình.
Những Sai Sót Thường Gặp Khi Áp Dụng TCVN 7336 Cho Nhà Xưởng
- Xếp nhóm sai do không cập nhật công năng thực tế, dẫn tới cường độ phun không đủ khi nhà kho chuyển sang chứa hàng dễ cháy.
- Dùng đầu phun 57 °C dưới mái tôn nóng, gây vỡ đầu phun và ngập nước khi trời nắng gắt.
- Không đưa tải trọng đường ống vào thiết kế kết cấu, gây võng xà gồ và phải gia cố sau khi hoàn thiện.
- Treo ống vào xà gồ bằng kẹp không đúng chủng loại, bị xoay tuột theo thời gian.
- Sơn phủ lên đầu phun khi sơn sửa nhà xưởng, làm thay đổi nhiệt độ tác động hoặc bịt kín đầu phun.
- Không kiểm soát vật cản như kèo, ống gió, máng đèn chắn tia phun.
Tóm lại, TCVN 7336:2021 là tiêu chuẩn cốt lõi để thiết kế hệ thống chữa cháy tự động bằng nước, bọt, với phân nhóm gian phòng rõ ràng, bảng thông số tưới cụ thể và nhiều cập nhật so với bản 2003. Với nhà xưởng khung thép, thiết kế sprinkler cần đi cùng thiết kế kết cấu ngay từ đầu, từ tải trọng treo đường ống, vị trí đầu phun so với kèo, tới nhiệt độ tác động phù hợp với mái tôn. Nếu quý công ty đang quan tâm đến toàn bộ hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng cho nhà xưởng, hãy tham khảo thêm bài viết Tiêu chuẩn xây dựng.
