Luận Chứng Kỹ Thuật Giải Pháp Thoát Nạn Tầng Hầm 

Theo quy định nghiêm ngặt tại QCVN 06:2022/BXD và các văn bản sửa đổi bổ sung mới nhất, công tác đảm bảo an toàn cháy cho nhà và công trình, đặc biệt là khu vực không gian kín như tầng hầm, là yêu cầu bắt buộc đối với mọi chủ đầu tư. Khi hiện trạng kiến trúc không đáp ứng đủ số lượng lối ra thoát nạn tiền định (diện tích hầm > 300 m2 phải có tối thiểu 2 lối thoát nạn), việc lập luận chứng kỹ thuật PCCC kết hợp mô phỏng động lực học chất lưu (CFD) là giải pháp tiên quyết để nghiệm thu công trình.

Bài viết này trình bày chi tiết báo cáo nghiên cứu luận chứng kỹ thuật, tính toán thời gian thoát nạn an toàn cho người tại tầng hầm B1 và B2 dựa trên các công nghệ mô phỏng hiện đại nhất hiện nay.

1. Mục đích lập luận chứng kỹ thuật PCCC tầng hầm

Căn cứ theo công văn rà soát của Cục Cảnh sát PCCC & CNCH về việc chỉnh sửa, bổ sung hồ sơ thiết kế kỹ thuật liên quan đến giải pháp thoát nạn: Khu vực tầng hầm có diện tích lớn hơn 300 m2 bắt buộc phải bố trí không ít hơn hai lối ra thoát nạn độc lập (theo quy định tại Điều 3.2.6 QCVN 06).

• Tầng hầm B2: Hiện chỉ bố trí duy nhất 01 lối ra thoát nạn qua buồng thang bộ.

• Tầng hầm B1: Bố trí 01 lối thoát nạn qua buồng thang bộ và 01 lối thoát qua đường dốc hở thông lên mặt đất (tầng 1).

Mục đích báo cáo: Lập luận chứng kỹ thuật, ứng dụng mô hình toán học để kiểm tra, đánh giá toàn diện khả năng thoát nạn tầng hầm khi xảy ra sự cố hỏa hoạn. Từ đó, chứng minh các giải pháp tăng cường PCCC do Chủ đầu tư bổ sung hoàn toàn đảm bảo an toàn sinh mạng cho con người trước khi các yếu tố nguy hiểm của đám cháy xâm chiếm.

2. Hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn và tài liệu viện dẫn

Báo cáo ứng dụng các tiêu chuẩn an toàn cháy quốc gia và quốc tế có độ tin cậy cao

• QCVN 06:2022/BXD và Sửa đổi 1:2023 – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình.

• Phương pháp xác định giá trị tính toán rủi ro cháy trong nhà và công trình – Bộ Tình trạng khẩn cấp Nga (VNIIPO EMERCOM, 2014 & 2022).

• C/VM2 Verification Method: Khung thiết kế an toàn phòng cháy – Quy chuẩn xây dựng New Zealand (Clauses C1-C6 Protection from Fire).

• SFPE Handbook of Fire Protection Engineering – Sổ tay kỹ thuật bảo vệ chịu lửa, Phiên bản thứ 5.

• PD 7974: Ứng dụng các nguyên lý kỹ thuật an toàn cháy trong thiết kế công trình (Vương Quốc Anh).

3. Nội dung và quy trình tính toán mô phỏng thoát nạn

Công tác nghiên cứu, tính toán được thực hiện đồng bộ qua các bước phân tích kỹ thuật

1. Phân tích hiện trạng: Đánh giá hồ sơ kiến trúc, hệ thống cơ điện (M&E) và giải pháp PCCC điều chỉnh do Chủ đầu tư cung cấp.

2. Thiết lập kịch bản & Tải trọng cháy: Xác định vị trí nguy hiểm nhất có khả năng phong tỏa các lối thoát nạn chính tại hầm B1 và B2.

3. Mô phỏng lan truyền khói và lửa (FDS): Tính toán các đại lượng đo nồng độ khí độc (CO, CO_2, HCl), tầm nhìn giảm dần và sự tăng nhiệt độ theo mốc thời gian sự cố.

4. Mô phỏng dòng người thoát nạn (Pathfinder): Xác định tổng thời gian di chuyển cần thiết (RSET) của toàn bộ số người có mặt trong hầm đến vị trí an toàn.

5. Đánh giá và kiến nghị: So sánh thời gian nguy hiểm (ASET) và thời gian thoát nạn (RSET). Đề xuất giải pháp tăng cường kiến trúc và hệ thống thông gió hút khói sự cố (nếu cần).

4. Xác Định Các Kịch Bản Cháy

4.1. Nguyên tắc xác định theo chuẩn quốc tế C/VM2

Báo cáo loại trừ các nguy cơ cháy âm ỉ gần khu vực ngủ (do hầm không có công năng lưu trú) và cháy lan phương ngang sang nhà lân cận (do hầm bao bọc bởi tường BTCT đặc). Tập trung vào các kịch bản đám cháy phong tỏa lối ra thoát nạn trực tiếp:

• Kịch bản cháy đường dốc nối B1 – B2: Giả định cháy xe ô tô trên đường dốc. Người trong hầm B2 sẽ nhận biết đám cháy qua ô kính cửa khoang đệm và gương cầu lồi. Đội ngũ trực ban 24/24 tại hầm B2 có nhiệm vụ hướng dẫn dòng người không đi vào đường dốc, phân luồng thoát nạn sang buồng thang bộ để lên tầng 1 ra ngoài.

• Kịch bản cháy lan phương đứng tại sảnh Tầng 1: Nếu sảnh tầng 1 bị cô lập, người từ các tầng hầm sẽ được điều hướng di chuyển theo đường thoát nạn bổ sung: Đi qua đường dốc dẫn trực tiếp ra ngoài nhà.

4.2. Xác định thông số tải trọng cháy đầu vào

Các thông số về tốc độ giải phóng nhiệt (HRR), hệ số sinh khói (Soot) và khí độc được trích xuất từ tài liệu справочник [14] thiên về an toàn

Thông số tải trọng cháy mô phỏng

STT	Vị trí đám cháy	Hệ số sinh khí CO (kg/kg)	Hệ số sinh khói Soot (kg/kg)	Tốc độ tỏa nhiệt HRR (kW/m2)	Vận tốc lan truyền cháy (m/s)
1	Hầm B1, B2 (Ô tô/Xe máy)	0.04	0.077	39.00	0.02

• Diện tích khai báo vùng cháy: Hầm B2 lấy bằng diện tích 1 vị trí đỗ ô tô (13.2 m2); Hầm B1 lấy bằng diện tích phân khu đỗ xe máy để tính đến hiệu ứng cháy lan giữa các xe liền kề.

5. Xây dựng mô hình mô phỏng cháy FDS & Thoát nạn Pathfinder

5.1. Giả thiết kỹ thuật tính toán

• Cửa ngăn cháy có tay co tự đóng được giả thiết đóng kín; các cửa thông phòng khác mở hoàn bộ để tính toán trường hợp khói lan truyền bất lợi nhất.

• Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler, báo cháy và hút khói sự cố hoạt động bình thường theo liên động. Thời gian kích hoạt hệ thống hút khói và hạ cửa sập ngăn cháy đường dốc là 120 giây kể từ khi đầu báo nhận tín hiệu.

5.2. Mô phỏng động lực học khói cháy bằng phần mềm Pyrosim (Lõi FDS)

Pyrosim (NIST – Hoa Kỳ) được sử dụng để dựng lại không gian 3D của tầng hầm B1 và B2. Thiết lập các đầu đo cảm biến ở ngưỡng chiều cao 2.0m (ngang tầm mắt người) dọc theo các hành lang thoát nạn để kiểm tra các chỉ số giới hạn an toàn.

5.3. Mô phỏng di chuyển dòng người bằng phần mềm Pathfinder

Thời gian di chuyển cần thiết được cấu thành từ: Thời gian phát hiện đám cháy + Thời gian báo động phát thanh (30s) + Thời gian phản ứng chờ di chuyển (người cùng tầng cháy xa nguồn lửa chờ 30s, người ở khác tầng cháy chờ 60s, người sát đám cháy di chuyển ngay lập tức) + Thời gian di chuyển thực tế qua các vùng thắt nút cổ chai.

6. Kết quả mô phỏng và xem video trực quan

Kết quả phân tích tích hợp giữa Pyrosim và Pathfinder chứng minh: Dưới sự hoạt động của hệ thống hút khói sự cố kết hợp giải pháp ngăn cháy tăng cường, dòng người tại hầm B1 và B2 hoàn toàn di chuyển vào buồng thang bộ kín áp hoặc ra ngoài mặt đất trước khi các tiêu chí an toàn vượt ngưỡng nguy hiểm.

• Quý khách hàng và đơn vị thẩm duyệt có thể xem chi tiết video mô phỏng động lực học đám cháy và dòng người thoát nạn trực quan tại đây: Xem Video Mô Phỏng Cháy & Thoát Nạn Tầng Hầm

7. Kết luận và kiến nghị giải pháp an toàn

Từ các kết quả tính toán định lượng trên mô hình mô phỏng, báo cáo đưa ra các kết luận kỹ thuật quan trọng:

1. Giải pháp kiến trúc bổ sung và phân luồng thoát nạn thay thế hoàn toàn đáp ứng yêu cầu bảo vệ sinh mạng con người an toàn trước các tác động nguy hiểm của khói và nhiệt.

2. Điều kiện duy trì bắt buộc: Hệ thống tăng áp buồng thang, hút khói hành lang, hệ thống chữa cháy tự động và đèn sự cố chỉ dẫn thoát nạn (Exit) phải được kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ, đảm bảo luôn trong trạng thái sẵn sàng hoạt động.

3. Không được tự ý bố trí vật tư, hàng hóa có tải trọng cháy trên các tuyến đường dốc và hành lang thoát nạn bổ sung. Duy trì lực lượng trực ban 24/24 tại hầm B2 để kịp thời điều phối hướng dẫn phân luồng dòng người khi xảy ra sự cố.

8. Luận Chứng Kỹ Thuật An Toàn Cháy Giải Quyết Vướng Mắc Gì?

Luận chứng kỹ thuật PCCC là công cụ pháp lý và khoa học mạnh mẽ, giúp chủ đầu tư giải quyết tối ưu các vướng mắc về yêu cầu tiền định của QCVN 06:2022/BXD + Sửa đổi 1:2023 mà hiện trạng công trình khó hoặc không thể cải tạo cơ học:

• Khoảng cách di chuyển đến thang bộ không phân tán vượt quá chiều dài giới hạn.

• Bố trí các công năng dịch vụ thương mại, vui chơi giải trí xuống tầng hầm B2, B3.

• Diện tích khoang cháy lớn vượt quá diện tích quy định tại Phụ lục H.

• Chiều rộng vế thang bộ, lối đi hành lang thoát nạn bị thu hẹp không đảm bảo kích thước hình học tiền định.

• Khắc phục bậc chịu lửa không đạt của các hệ kết cấu nhà công nghiệp, nhà xưởng thép tiền chế.

9. Tại Sao Chọn Tư Vấn BỐN IBST?

ThS. Đỗ Duy Bốn cùng đội ngũ chuyên gia tại Bốn IBST là những người đi đầu trong công tác nghiên cứu khoa học và lập luận chứng kỹ thuật an toàn cháy dựa trên nền tảng công nghệ kỹ thuật mô phỏng tiên tiến:

• Năng lực chuyên môn chuyên sâu: Trực tiếp tham gia biên soạn một số đề tài nghiên cứu cấp Bộ về An toàn cháy.

• Nhân sự chất lượng cao: Quy tụ hơn 20 cán bộ kỹ thuật, thạc sĩ và các chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực an toàn chịu lửa và động lực học chất lưu.

• Kinh nghiệm thực chiến phong phú: Triển khai thành công rất nhiều luận chứng kỹ thuật cho các công trình đặc thù, công trình lớn phức tạp và đã được Cơ quan Quản lý Nhà nước có thẩm quyền thẩm duyệt, nghiệm thu (Cam kết bảo mật thông tin dự án tuyệt đối cho bên A).

• Giải pháp tối ưu: Đảm bảo phương án đưa ra giúp tiết kiệm chi phí cải tạo tối đa cho Chủ đầu tư mà vẫn tuân thủ đầy đủ bản chất cốt lõi của luật an toàn phòng cháy.

10. Liên Hệ Tư Vấn Lập Luận Chứng PCCC Toàn Quốc

Để được hỗ trợ xem xét hồ sơ bản vẽ hiện trạng và tư vấn giải pháp luận chứng kỹ thuật PCCC tối ưu nhất cho từng dự án, Quý khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp:

• Chuyên gia phụ trách: Bốn IBST

• Hotlines hỗ trợ kỹ thuật 24/7: 0977 881 789

• Dịch vụ: Tư vấn lập luận chứng an toàn cháy, mô phỏng FDS, thẩm duyệt thiết kế PCCC chuyên nghiệp.