Lắp Đặt Hệ Thống Phòng Cháy Chữa Cháy: Tính Toán Dung Tích Bể Nước & Trạm Bơm (Theo TCVN 3890:2023)

Khi nói về lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC), nhiều chủ đầu tư thường chỉ tập trung vào đầu phun Sprinkler, đầu báo khói, hay bình chữa cháy. Nhưng họ quên mất rằng: toàn bộ hệ thống chữa cháy tự động (nước) sẽ trở nên vô dụng nếu “kho đạn” (bể chứa nước) cạn, hoặc “trái tim” (trạm bơm) ngừng đập.

Với việc TCVN 3890:2023 (Phương tiện, hệ thống PCCC – Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng) được ban hành, các yêu cầu về nguồn nước và hệ thống bơm trở nên ngặt nghèo và chi tiết hơn bao giờ hết. Một thiết kế bể nước và trạm bơm sai là lý do chắc chắn khiến hồ sơ quy chuẩn PCCC mới nhất bị từ chối. Bài viết này sẽ phân tích 2 hạng mục “xương sống” này.

1. “Kho Đạn” PCCC: Tính Toán Dung Tích Bể Nước

Bể nước PCCC không phải là một con số “phỏng đoán” hay “làm cho có”. Dung tích của nó ($V_{bể}$) là một bài toán kỹ thuật, được tính toán dựa trên kịch bản cháy bất lợi nhất và phải đảm bảo đủ nước cho một khoảng thời gian chữa cháy tiêu chuẩn.

1.1. Các Yếu Tố Quyết Định Dung Tích Bể

Theo TCVN 3890:2023, dung tích bể được tính toán dựa trên tổng lưu lượng của các hệ thống mà nó cấp nước:

• Lưu lượng cho hệ thống Sprinkler/Drencher (Q₁): Tính toán dựa trên mức độ nguy hiểm cháy (Thấp, Trung bình, Cao) của nhà xưởng. Nó là tổng lưu lượng của các đầu phun hoạt động đồng thời trong một diện tích giả định.
• Lưu lượng cho họng nước chữa cháy vách tường (Q₂): Tính toán dựa trên số lượng họng nước (ví dụ: 2 họng) và lưu lượng yêu cầu cho mỗi họng (ví dụ: 2.5 L/s hoặc 5 L/s).
• Lưu lượng cho các hệ thống khác (Q₃): (Nếu có, như hệ thống bọt Foam, họng nước ngoài nhà…)
• Thời gian chữa cháy yêu cầu (T): Đây là yếu tố then chốt. TCVN 3890:2023 quy định rất rõ. Ví dụ, với nhiều nhà xưởng công nghiệp (Nguy hiểm cháy nhóm C, D), thời gian này có thể yêu cầu lên đến 180 phút (3 giờ).

Công thức cơ bản (đơn giản hóa) là: $V_{yêu cầu} = (Q₁ + Q₂ + Q₃) \times T$. Ví dụ: Một nhà xưởng cần 20 L/s cho Sprinkler và 5 L/s cho họng vách tường, thời gian 3 giờ (10,800 giây) thì dung tích tối thiểu là (20+5) x 10,800 = 270,000 lít, tương đương 270 m³.

1.2. Yêu Cầu “Vàng” Về Nguồn Nước Dự Phòng (TCVN 3890:2023)

Đây là điểm chắc chắn bị từ chối nếu làm sai. Tiêu chuẩn ghét nhất là “hỏng hóc tại một điểm duy nhất” (single point of failure).

1.3. Bể Nước Chung (PCCC + Sinh Hoạt)

Để tiết kiệm chi phí, chủ đầu tư có thể làm chung. Nhưng phải thiết kế “thông minh”:

• Đường ống hút nước sinh hoạt phải được đặt ở vị trí cao hơn.
• Đường ống hút PCCC (của bơm PCCC) phải đặt ở vị trí thấp nhất (gần đáy).
• Điều này đảm bảo, ngay cả khi dùng nước sinh hoạt đến cạn, thì toàn bộ dung tích PCCC (phần bên dưới) vẫn còn nguyên vẹn.

Lưu ý, bể bê tông chứa nước PCCC lâu ngày dễ bị rò rỉ, ăn mòn. Việc sử dụng lớp phủ bảo vệ như sơn epoxy chuyên dụng cho bể nước là một giải pháp để tăng độ bền và đảm bảo an toàn.

2. “Trái Tim” PCCC: Thiết Kế Trạm Bơm Chữa Cháy

Nước có đủ mà bơm không chạy thì cũng bằng không. Một cụm bơm PCCC tiêu chuẩn khi lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy phải là một “cỗ máy” dự phòng hoàn hảo.

2.1. Cấu Trúc “Bộ Ba” Của Cụm Bơm

Một trạm bơm PCCC đạt chuẩn không bao giờ chỉ có 1 bơm. Nó phải bao gồm:

• 1. Bơm Chính (Main Pump) – Chạy Điện: Cung cấp 100% lưu lượng (Q) và 100% cột áp (H) theo tính toán. Đây là bơm hoạt động chính.
• 2. Bơm Dự Phòng (Standby Pump) – Chạy DIESEL: Đây là yêu cầu bắt buộc.
  • Lý do: Khi cháy, lực lượng PCCC sẽ CẮT ĐIỆN toàn bộ nhà máy để cứu hộ. Bơm điện sẽ vô dụng. Lúc này, bơm Diesel (dùng nhiên liệu, không cần điện) phải tự động khởi động để tiếp quản nhiệm vụ.
  • Yêu cầu: Bơm Diesel phải có công suất bằng 100% bơm chính (100% Q, 100% H). Cấm dùng bơm dự phòng nhỏ hơn bơm chính.
• 3. Bơm Bù Áp (Jockey Pump) – Chạy Điện: Đây là một bơm nhỏ.
  • Nhiệm vụ: Nó không dùng để chữa cháy. Nhiệm vụ của nó là duy trì áp lực đường ống ở mức cao (bù cho các rò rỉ nhỏ).
  • Lợi ích: Ngăn không cho bơm Chính (Điện/Diesel) khổng lồ phải khởi động liên tục (cycling) mỗi khi có rò rỉ nhỏ, gây hại máy và tốn năng lượng.

2.2. Yêu Cầu Thiết Kế Phòng Bơm

• Vị trí: Phải là gian phòng riêng (thuộc khu vực kỹ thuật), có lối vào riêng từ bên ngoài, không bị khóa.
• Ngăn cháy: Phải được ngăn cách với khu vực khác bằng vách ngăn cháy (theo QCVN 06).
• Thông gió: Đặc biệt quan trọng cho bơm Diesel. Phải có hệ thống cấp gió tươi và hút khói thải, ống xả khói phải có giảm thanh và đưa ra ngoài trời.
• Bệ móng: Bơm Diesel và bơm điện công suất lớn phải đặt trên bệ móng bê tông chống rung.
• Nguồn điện: Nguồn điện cho bơm Chính (Điện) và bơm Jockey phải là nguồn ưu tiên, lấy trước CB tổng của nhà máy.

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

Để tra cứu chi tiết các quy định, doanh nghiệp cần tham khảo trực tiếp TCVN 3890:2023 và các quy chuẩn PCCC liên quan tại các nguồn pháp lý uy tín.