Giới thiệu hệ thống phát hiện-cảnh báo cháy và phun nước cứu hỏa tự động

Chia sẻ: Mơ Mộng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nick Artim, Giám đốc phụ trách mạng lưới chống hoả hoạn, Middlebury Vermont Tóm lược Công tác quản lý các tài sản văn hoá cũng bao gồm nhiệm vụ bảo vệ và gìn giữ các toà nhà của tổ chức, các bộ sưu tập, các thiết bị vật chất và những người hoạt động trong tổ chức đó. Do vậy, cần có sự quan tâm thường xuyên để giảm thiểu những tác động tiêu cực của các yếu tố khí hậu, ô nhiễm, trộm cắp, phá hoại, côn trùng, ẩm mốc và hoả hoạn. Trong các yếu tố trên, hoả...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu hệ thống phát hiện-cảnh báo cháy và phun nước cứu hỏa tự động

Giới thiệu hệ thống phát hiện-cảnh báo cháy và phun nước cứu hỏa tự động Nick Artim, Giám đốc phụ trách mạng lưới chống hoả hoạn, Middlebury Vermont Tóm lược Công tác quản lý các tài sản văn hoá cũng bao gồm nhiệm vụ bảo vệ và gìn giữ các toà nhà của tổ chức, các bộ sưu tập, các thiết bị vật chất và những người hoạt động trong tổ chức đó. Do vậy, cần có sự quan tâm thường xuyên để giảm thiểu những tác động tiêu cực của các yếu tố khí hậu, ô nhiễm, trộm cắp, phá hoại, côn trùng, ẩm mốc và hoả hoạn. Trong các yếu tố trên, hoả hoạn được coi là mối đe doạ nguy hiểm hơn cả do tốc độ và tính tàn phá khủng khiếp của nó. Các vật thể nếu bị con người hoặc môi trường tàn phá thì còn có thể khôi phục được. Các vật thể bị lấy cắp có thể được phát hiện thu hồi. Còn những vật thể bị lửa huỷ hoại sẽ vĩnh viễn mất đi. Nếu không được kiểm soát một đám cháycó thể tàn phá tất cả các vật thể trong một căn phòng chỉ trong vài phút và thiêu rụi một toà nhà chỉ trong vài giờ. Bước đầu tiên để ngăn ngừa hoả hoạn là xác định kịp thời vụ cháy, báo động cho các nhân viên làm việc trong toà nhà và sau đó báo cho các bộ phận cứu hoả chuyên nghiệp.
Đây thường là chức năng của hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy. Có nhiều loại hệ thống với những hình thức khác nhau để lựa chọn tuỳ thuộc vào những đặc diểm cụ thể của khu vực cần bảo vệ. Các chuyên gia trong lĩnh vực phòng chống hoả hoạn đều thống nhất về cơ bản rằng một hệ thống vòi phun nước cứu hoả tự động có tác dụng lớn đối với một chương trình kiểm soát hoả hoạn. Nếu được thiết kế, lắp đặt và duy trì một cách phù hợp thì những hệ thống này sẽ giúp giảm bớt những nguy cơ trong công tác quản lý rủi ro, xây dựng nhà và ứng phó với các trường hợp khẩn cấp. Chúng còn giúp tăng cường tính linh động trong việc thiết kế toà nhà và tăng mức độ an toàn với hoả hoạn nói chung. Sau đây là những chi tiết về các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy cũng như hệ thống vòi phun nưóc cứu hoả tự động bao gồm các thiết bị kèm theo, cách hoạt động và phần giải đáp những thắc mắc chung. 1. Sự hình thành đám cháy Trước khi tìm hiểu về hệ thống phát hiện hoả hoạn và vòi phun nước tự động, ta cần phải nắm được những kiến thức cơ bản về sự hình thành và diễn biến của một đám cháy.Với những thông tin này ta sẽ nhận thức rõ hơn về vai trò và phương thức hoạt động của các hệ thống an toàn hoả hoạn: Về cơ bản, cháy là phản ứng hoá học trong đó 1 chất gốc carbon (ví dụ như nhiên liệu) tiếp xúc với oxi (thường có trong không khí), được làm nóng tới điểm chúng sẽ tạo ra những khí dễ cháy. Những khí này sau đó sẽ tiếp xúc với 1 chất nào đó có nhiệt độ cao đủ nóng để bùng phát thành lửa, tạo thành phản ứng
cháy. Nói 1 cách đơn giản là nếu 1 chất dễ cháy tiếp xúc với 1 vật có nhiệt độ cao thì sẽ gây ra cháy. Các thư viện, phòng lưu trữ, bảo tàng, các công trình có giá trị lịch sử thường có vô số những vật thể được coi là nhiên liệu như sách, các bản chép tay, băng ghi âm, đồ tạo tác, các vật trang trí dễ cháy, tủ, đồ đạc và các hoá chất trong phòng thí nghiệm. Cần ghi nhớ rằng bất cứ vật thể nào có thành phần cấu tạo từ gỗ, nhựa, giấy, vải sợi hoặc các chất lỏng dễ bắt lửa đều là những nhiên liệu tiềm tàng. Chúng cũng chứa các nguồn phát sinh ra lửa, bao gồm bất kì vật thể, hành động hay quá trình tạo nên sức nóng. Các yếu tố này là đèn điện, các hệ thống điện, các thiết bị sưởi và điều hoà không khí, các hoạt động duy tu và bảo tồn có tạo ra hơi nóng và các thiết bị điện trong văn phòng. Các hoạt động như hàn, cắt cũng là những nguồn có thể làm phát sinh ra lửa.Ngoài ra, thật không may là hành động cố ý gây hoả hoạn cũng là 1 trong những nguyên nhân phổ biến nhất phá hoại các tài sản văn hoá, và nó cũng cần phải được xem xét trong kế hoạch phòng chống hoả hoạn. Khi nguồn đánh lửa tiếp xúc với nhiên liệu thì sẽ tạo ra ngọn lửa và 1 đám cháy do nguyên nhân khách quan sẽ bắt đầu với tốc độ chậm, âm ỉ trong thời gian từ một và phút đến vài giờ. Giai đoạn khởi phát này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như cấu tạo vật chất của loại nhiên liệu và lượng oxi. Trong quá trình này, nhiệt độ sẽ tăng dần lên, tạo thành ngọn lửa và do đó giảm bớt lượng khói. Mùi khói đặc trưng là dấu hiệu đầu tiên báo hiệu giai đoạn đầu của đám cháy. Và ở giai đoạn này, việc phát hiện sớm (do người hay thiết bị tự động) và tiếp sau đó là sự phản ứng kịp thời với các thiết bị khẩn cấp dành cho hoả hoạn có thể giúp kiểm soát được đám cháy trước khi có những thiệt hại đáng kể.
Khi đám cháy đạt đến giai đoạn cuối của thời kỳ khởi phát sẽ có đủ sức nóng để tạo thành những ngọn lửa rõ rệt. Một khi những ngọn lửa xuất hiện thì đám cháy sẽ chuyển từ 1 tình huống tương đối nhỏ thành 1 sự kiện nghiêm trọng do ngon lửa lan nhanh và sức nóng tăng mạnh. Nhiệt độ có thể lên tới mức tối đa là 1000C (1800F) chỉ trong vài phút đầu. Chúng có thể làm bốc cháy những đồ vật dễ bắt lửa và đe doạ tức thì sinh mạng cuả nhiều người trong căn phòng. Trong vòng từ 3-5 phút, trần nhà sẽ đóng vai trò như thiết bị hướng nhiệt trong lò nướng, làm nhiệt độ tăng cao đến giai đoạn “bùng cháy”, làm bốc lửa hầu như cùng lúc tất cả các vật có thể cháy được trong căn phòng. Lúc này, hầu hết các vật trong phòng đều bị huỷ hoại và con người không còn khả năng sống sót. Khói với khối lượng vài nghìn m3/phút bốc cao, che phủ tầm nhìn và gây ảnh hưởng đến các vật thể nằm ngoài đám cháy. Nếu khu vực nơi xảy ra đám cháy được xây dựng kiên cố thì sức nóng và lửa sẽ thiêu huỷ tất cả các vật thể dễ cháy còn lại và sau đó tự tàn lụi. Tuy nhiên, nếu khả năng chống chịu hoả hoạn của tường hay trần yếu (ví dụ như cửa mở những sai phạm trong xây dựng tường trần, toà nhà có nhiều chất dễ cháy) thì đám cháy có thể lan đến các khu vực lân cận và quá trình trên lại bắt đầu. Nếu như đám cháy vẫn không được kiểm soát thì cuối cùng nó sẽ thiêu rụi toàn bộ toà nhà và các vật thể bên trong. Việc dập tắt thành công đám cháy phụ thuộc vào việc dập tắt những ngọn lửa trước khi, hoặc ngay khi ngọn lửa bùng phát. Nếu không, thiệt hại sẽ rất nghiêm trọng và khó có thể phục hồi. Trong giai đoạn khởi phát của đám cháy, 1 người được huấn luyện tốt có thể dùng các thiết bị dập lửa cầm tay có tác dụng như bước hữu hiệu đầu tiên.
Tuy nhiên, nếu bước này không được thực hiện hoặc ngon lửa lan quá nhanh thì các thiết bị này sẽ tỏ ra bất lực ngay trong phút đầu tiên. Ta phải cần đến các phương pháp dập lửa nhanh hơn như vòi cứu hoả trong toà nhà hoặc các hệ thống cứu hoả tự động. Một đám cháy sẽ không chỉ gây thiệt hại cho các toà nhà, các vật thể bên trong toà nhà cũng như hoạt động của tổ chức đó. Các hậu quả nói chung có thể xảy ra là: + Các bộ sưu tập bị huỷ hoại: Hầu hết các viện bảo tồn di sản đều lưu giữ các vật thể độc nhất vô nhị và không thể thay thế được. Đám cháy sẽ tạo sức nóng và khói gây ảnh hưởng nghiêm trọng hoặc huỷ hoại hoàn toàn những vật thể đó mà không thể khôi phục được. + Gây ảnh hưởng đến những hoạt động và nhiệm vụ của tổ chức: Các tổ chức này thường có những thiết bị cho giáo dục, các phòng thí nghiệm về bảo tồn, các dịch vụ về thư mục, các văn phòng dành cho nhân viên quản lý và phục vụ, các dịch vụ ăn uống, bán lẻ và hàng loạt các hoạt động khác. Một đám cháy sẽ làm chúng ngưng trệ và gây ảnh hưởng tiêu cực đến các nhiệm vụ của một tổ chức cũng như khách hàng của nó. + Huỷ hoại về cơ sở hạ tầng: các toà nhà là nơi mà các bộ sưu tập được bảo vệ, nơi diễn ra các hoạt động và nơi các nhân viên làm việc mà không bị ảnh hưởng của các yếu tố về thời tiết, ô nhiễm, phá hoại cũng như hàng loạt các yẻu tố môi trường khác. Một đám cháy có thể phá huỷ các bức tường, sàn nhà, các kết cấu, trần/ mái nhà cũng như các hệ thống chiếu sáng, điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, cung cấp điện... gây hư hại đến các vật thể bên trong toà nhà và làm phát sinh
các chi phí lớn. + Gây thiệt hại về mặt tri thức: sách vở, các bản chép tay, phim ảnh, băng ghi âm và các tài liệu được sưu tập khác chứa đựng khối lượng thông tin khổng lồ mà đám cháy có thể thiêu huỷ. + Gây thương tích hay ảnh hưởng đến tính mạng con người: đe doạ mạng sống của các nhân viên và khách tham quan. + ảnh hưỏng xấu đến các mối quan hệ cộng đồng: Các nhân viên và khách tham quan tin tưởng và những điều kiện an toàn của các toà nhà bảo tàng. Những người trao tặng hoặc cho mượn các bộ sưu tập thường mong rằng chúng được bảo vệ cẩn then. Một đám cháy lớn sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến lòng tin của công chúng và gây hậu quả nặng nề với quan hệ cộng đồng của tổ chức. + An ninh của toà nhà: hoả hoạn là mối đe doạ an ninh lớn nhất. Trong cùng một khoảng thời gian, một vụ hoả hoạn do nguyên nhân khách quan hay chủ quan có thể gây huỷ hoại cho các bộ sưu tập nhiều hơn bất cứ vụ trộm cắp nào. Lượng khói và các loại khí độc hại lớn có thể gây lộn xộn và hoảng loạn, là cơ hội tốt cho việc đột nhập bất hợp pháp và trộm cắp. Do đó, cần thiết phải có những hoạt động cứu hoả không hạn chế trong chương trình bảo vệ an ninh. Các vụ cố ý gây hoả hoạn nhằm che giấu tội ác cũng khá phổ biến. Nhằm giảm thiểu nguy cơ và hậu quả của nó, các viên bảo tồn nên thiết lập và thực hiện các chương trình phòng chống hoả hoạn toàn diện, bao gồm các nỗ lục phòng chống cháy, cải thiện kết cấu xây dựng của toà nhà, các phương pháp phát hiện một đám cháy ở giai đoạn đầu và cảnh báo cho những nhân viên chiệu trách nhiệm về các trường hợp khẩn cấp và các phương tiện để dập tắt đám cháy một cách
hiệu quả. Mỗi yếu tố này có vai trò quan trọng để thực hiện thành công mục tiêu an toàn hoả hoạn của tổ chức. Nhà quản lý cần chỉ ra những mục tiêu cần phải được bảo vệ nếu xảy ra cháy và lập ra một chương trình để thực hiện yêu cầu đó. Bởi vậy, câu hỏi cơ bản dành cho nhà quản lí tài sản là: “Tổ chức có thể chịu được đám cháy lớn tối đa và thiệt hại tối đa là bao nhiêu?”. Trả lời được câu hỏi này thì chương trình bảo vệ mục tiêu sẽ được xác lập. 2. Các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy 2.1. Giới thiệu Vai trò một chương trình chống hoả hoạn là xác định kịp thời đám cháy và cảnh báo cho các nhân viên trong toà nhà và cho các tổ chức cứu hoả. Đó là chức năng của các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy. Tuỳ thuộc tình huống hoả hoạn, kiến trúc nhà, loại hình và số lượng nhân viên, tầm quan trọng của các vật thể lưu trữ và nhiệm vụ của của tổ chức mà các hệ thống này có thể thực hiện các chức năng khác nhau. Trước hết, chúng cung cấp 1 phương tiện xác định đám cháy bằng phương pháp thủ công hoặc phương pháp tự động.Sau đó, chúng cảnh báo cho mọi người trong toà nhà về tình trạng đám cháy và yêu cầu mọi người di tản khỏi toà nhà. Một chức năng phổ biến khác trong hệ thống là truyền tín hiệu báo cháy tới phòng bảo vệ hoặc các tổ chức phản ứng nhanh khác. Chúng cũng có thể đóng các thiết bị điện, thông gió và dừng các hoạt động đặc biệt khác hoặc khởi động các thiết bị dập lửa tự động. Phần này sẽ dành để mô tả các khía cạnh cơ bản của các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy.
2.2. Bảng kiểm soát Bảng kiểm soát là “bộ não” của hệ thống phát hiện và báo cháy. Nó chịu trách nhiệm giám sát nhiều thiết bị cảnh báo “đầu vào”, ví dụ như các thiết bị phát hiện cháy hoạt động thủ công hay tự động, sau đó khởi động các thiết bị cảnh báo “đầu ra” như còi, chuông, đèn báo, quay số điện thoại khẩn cấp và các thiết bị kiểm soát toà nhà. Các bảng kiểm soát rất đa dạng, từ đơn giản (thiết bị đầu vào và 1 thiết bị đầu ra) đến phức tạp (các thiết bị điều khiển bằng vi tính kiểm soát một vài toà nhà trong cùng một khu vực). Có 2 loại bảng kiểm soát cơ bản như sau: - Các hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy kiểu “truyền thống”: là phương pháp được sử dụng từ rất lâu. Trong hệ thống này, 1 hay nhiều hệ thống mạch được thiết kế chạy trong toà nhà hoặc khu vực bảo vệ. Mỗi mạch điện có 1 hoặc nhiều thiết bị phát hiện hoả hoạn. Việc lựa chọn và lắp đặt các thiết bị này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như yêu cầu cảnh báo thủ công hay tự động, điều kiện nhiệt độ và môi trường xung quanh, dạng hoả hoạn có thể xảy ra và tốc độ phản ứng mong muốn. Do vậy, một hoặc nhiều thiết bị này thường được đặt dọc theo mạch điện tuỳ thuộc vào những nhu cầu và mối quan tâm khác nhau. Khi hoả hoạn xảy ra, một hoặc nhiều thiết bị sẽ hoạt động, làm đóng mạch điện. Bảng kiểm soát chuyển sang chế độ khẩn cấp, kích hoạt một hoặc nhiều mạch điện báo cháy để rung chuông báo cháy. Bảng kiểm soát này có thể gửi tín hiệu cháy tới 1 bảng kiểm soát khác để tình trạng này có thể được giám sát từ xa. Trong dạng hệ thống này, mọi phát hiện và cảnh báo cháy do thiết bị phần cứng điều khiển. Thiết bị này bao gồm nhiều mạch dây, cầu chì đóng mở và vô số
điốt. Do cách bố trí này, các hệ thống thực sự điều khiển và giám sát các đoạn mạch của toàn hệ thống chứ không phải từng thiết bị riêng lẻ. Để giải thích rõ hơn, ta lấy ví dụ 1 hệ thống báo cháy của 1 toà nhà gồm có 5 mạch dây đánh số từ A đến E, mỗi mạch có 10 thiết bị phát hiện khói và 2 hộp vận hành bằng tay đặt ở nhiều phòng ở mỗi khu vực (A-E ). Nếu đám cháy xuất hiện ở một trong những phòng thuộc khu vực A, máy phát hiện khói sẽ báo hiệu. Bảng kiểm soát cháy sẽ thông báo có đám cháy ở đoạn mạch (khu vực) A. Nhưng nó không chỉ rõ loại máy nào phát hiện hoặc ở vị trí cụ thể nào trong khu vực. Bộ phận nhân viên bảo vệ sẽ phải kiểm tra toàn bộ khu vực để xác định thiết bị nào đang báo cháy. Nếu mỗi khu vực có nhiều phòng, hoặc có nhiều vùng cấm thì sẽ tốn nhiều thời gian và cơ hội quý giá kịp thời dập tắt đám cháy có thể bị bỏ lỡ. Ưu điểm của những hệ thống này là chúng tương đối đơn giản, phù hợp với các toà nhà nhỏ và vừa. Nhân viên giám sát không cần phải được đào tạo quá chuyên sâu. Hạn chế của nó là đối với những toà nhà lớn, việc lắp đặt sẽ rất tốn kém vì cần nhiều mạch điện để kiểm soát chính xác các thiết bị báo động. Các hệ thống này cũng đòi hỏi nhiều nhân lực, chi phí duy trì hệ thống cao. Mỗi thiết bị báo động cần phải được thay thế, lau chùi và kiểm tra định kỳ để tránh hỏng hóc. Với hệ thống loại này không có cách nào xác định chính xác thiết bị nào đang cần bảo dưỡng. Do vậy, ta phải tháo và bảo dưỡng từng chiếc một. Vì thế nó rất tốn thời gian, nhân lực và đòi hỏi nhiều cố gắng. Khi một sai sót xảy ra, báo động chỉ chứng tỏ là đoạn mạch có vấn đề chứ không chỉ ra cụ thể nơi
nảy sinh vấn đề. Hậu quả là kỹ thuật viên phải kiểm tra lại toàn bộ đoạn mạch để xác định sai hỏng. - Các hệ thống “thông minh”: là sản phẩm của công nghệ phát hiện và cảnh báo cháy hiện đại. Khác với phương pháp báo động truyền thống, những hệ thống này kiểm soát từng thiết bị báo cháy qua các bộ vi xử lý và phần mềm hệ thống. Thực ra, mỗi hệ thống báo cháy thông minh là một máy vi tính nhỏ giám sát và điều khiển một tập hợp các thiết bị đầu vào và đầu ra. Cũng giống như hệ thống truyền thống, hệ thống thông minh gồm có một hoặc nhiều đoạn mạch chạy xung quanh toà nhà hoặc khu vực. Một hoặc nhiều thiết bị báo động cũng được đặt dọc theo những đoạn mạch này. Điểm khác biệt chủ yếu giữa 2 hệ thống là ở cách mà mỗi thiết bị này được kiểm soát. Với hệ thống thông minh, mỗi thiết bị báo động (thiết bị phát hiện tự động, hộp điều khiển bằng tay, công tắc vòi phun nước v.v…) đều có một “địa chỉ” cụ thể. Những địa chỉ này được lập trình từng cái một trong bộ nhớ của bảng kiểm soát với những thông tin như loại thiết bị, vị trí và chi tiết về cách hoạt động của chúng. Bộ vi xử lý của Bảng kiểm soát gửi tín hiệu liên lạc thường xuyên đến mỗi đoạn mạch. Bằng cách này, nó liên hệ đến từng thiết bị báo động để xác định được trạng thái của chúng (bình thường hay khẩn cấp ). Quá trình giám sát này được thực hiện liên tục với tốc độ cao, cứ 5-10 giây lại cho thông tin cập nhập của hệ thống. Hệ thống này cũng giám sát điều kiện hoạt động của mỗi đoạn mạch, xác định bất cứ lỗi mạch nào có thể xảy ra. ưu việt của các hệ thống này là khả năng xác định chính xác vị trí xảy ra lỗi mạch. Vì vậy, thay vì chỉ thông báo có lỗi ở đoạn
mạch, chúng chỉ ra được vị trí sai hỏng, giúp xác định nhanh vấn đề, sửa chữa nhanh để trở về trạng thái hoạt động bình thường. Những ưu điểm của hệ thống báo cháy thông minh là tính ổn định, dễ bảo dưỡng và nâng cấp. Tính ổn định được bảo đảm bằng các phần mềm hệ thống. Nếu một thiết bị báo động phát hiện một dấu hiệu cháy nào đó, thì trước hết bảng kiểm soát sẽ tự thay đổi chế độ thật nhanh. Với các dấu hiệu giả như sâu bọ, bụi hay gió thì nó sẽ tự điều chỉnh trong quá trình khởi động lại, nhờ đó giảm thiểu khả năng báo động nhầm. Nếu như đó là dấu hiệu cháy (ví dụ khói) thì thiết bị báo động sẽ chuyển ngay chế độ chuông báo sau khi tự khởi động. Bảng điều khiển sẽ nhận định đây là hoả hoạn và bật chế độ báo động. Nếu được bảo dưỡng tốt thì các hệ thống loại này có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với hệ thống truyền thống. Trước hết, chúng có khả năng giám sát trạng thái của từng thiết bị cảm ứng. Nếu thiết bị này bị bẩn thì bộ vi xử lý sẽ phát hiện tình trạng xuống cấp đó và đưa ra yêu cầu bảo dưỡng. Đặc điểm này còn được gọi là khả năng kiểm tra độ cảm ứng của các thiết bị liên kết, cho phép bộ phận nhân viên nhận biết và bảo dưỡng các thiết bị cảm ứng cần sửa chữa chứ không phải mất nhiều thời gian và công sức để làm sạch toàn bộ các thiết bị. Các hệ thống cao cấp như FCI 72000 có thêm đặc tính tự cân bằng. Phần mềm hệ thống sẽ điều chỉnh độ cảm ứng để cân bằng với điều kiện môi trường có lượng bụi thấp. Nó giúp tránh được tình trạng thiết bị cảm ứng bị quá tải khi bị bụi che phủ phần “mắt đọc” của thiết bị. Khi nó đạt đến ngưỡng không thể tự điều chỉnh nữa thì Bảng kiểm soát sẽ báo cho nhân viên bảo dưỡng. Thay đổi các hệ thống này (ví dụ như thêm hay bỏ bớt 1 thiết bị cảm ứng) là
việc kết nối hoặc tháo bỏ thiết bị tương ứng khỏi mạch điện, đồng nghĩa với việc thay đổi khu vực bộ nhớ tương ứng. Việc thay đổi bộ nhớ có thể được thực hiện ở bảng kiểm soát hoặc trên máy tính cá nhân bằng những thông tin được tải xuống chứa trong bộ vi xử lý của bảng kiểm soát. Nhược điểm cơ bản của hệ thống này là mỗi hệ thống có những đặc điểm hoạt động riêng. Do đó, nhân viên kỹ thuật phải được đào tạo kỹ lưỡng về hệ thống đó. Khoá đào tạo thường kéo dài 3-4 ngày tại cơ sở của nhà cung cấp hệ thống. Các khoá đào tạo định kỳ cũng rất cần thiết để cập nhật với các phương pháp mới. 2.3. Các thiết bị báo cháy Nếu như có mặt tại toà nhà, con người có khả năng phát hiện cháy tuyệt vời. Một người khoẻ mạnh có thể cảm thấy nhiều dấu hiệu hoả hoạn như sức nóng, ngọn lửa, khói và mùi. Do vậy, hầu hết các hệ thống báo cháy được thiết kế với một hay nhiều thiết bị kích hoạt bằng tay để người phát hiện đám cháy sử dụng. Nhưng không may là con người không phải là một biện pháp phát hiện hoả hoạn đáng tin cậy vì họ có thể không có mặt tại thời điểm xảy ra đám cháy, hoặc là họ không báo động một cách có hiệu quả hay họ không hoàn toàn khỏe mạnh để nhận biết những dấu hiệu của đám cháy. Đó cũng chính là nguyên nhân các thiết bị báo cháy tự động được chế tạo. Các thiết bị tự động nếu được lựa chọn và lắp đặt phù hợp sẽ là nguồn cảnh báo hoả hoạn có độ tin cậy cao. -Thiết bị báo cháy điều khiển bằng tay: là thiết bị dựa trên phương pháp phát hiện hoả hoạn lâu đời nhất. Nói một cách đơn giản, một người hét to lên cũng là một cách cảnh báo cháy. Nhưng âm thanh đó không phải lúc nào cũng được
truyền đi khắp toà nhà. Vì vậy, các hộp chuông báo cháy vận hành bằng tay được lắp đặt. Nguyên lý thiết kế chung của chúng là đặt các hộp này trong tầm tay với, dọc theo các lối thoát hiểm. Do đó mà ta thường thấy chúng gần các cửa ra của các phòng lớn và các hành lang. Ưu điểm của các thiết bị này là chúng trao cho những người trong toà nhà một phương tiện cụ thể, luôn trong trạng thái sẵn sàng để khởi động hệ thống chuông báo cháy của toà nhà. Hệ thống này có thể thay thế cho tiếng hét của con người. Chúng chỉ là những thiết bị đơn giản, có độ tin cậy cao trong trường hợp có người trong toà nhà. Tuy nhiên, nhược điểm chính của chúng là chúng sẽ không hoạt động nếu như trong nhà không có người. Ngoài ra, chúng có thể bị sử dụng để báo động giả với ý đồ xấu. Tuy vậy, chúng vẫn là một bộ phận quan trọng trong bất kỳ hệ thống báo động hoả hoạn nào. - Các thiết bị cảm ứng nhiệt: là thiết bị báo cháy tự động cổ nhất, xuất hiện từ những năm 1850, và hiện nay một vài mẫu vẫn còn được sản xuất. Các thiết bị phổ biến nhất vẫn là các thiết bị đo lường nhiệt độ, hoạt động khi nhiệt độ căn phòng tăng đến nhiệt độ đã định trước (thường là 135-165 độ F hay 57-74 độ C). Sau đó là loại thiết bị cảm ứng tỷ lệ tăng của nhiệt độ. Thiết bị này nhận biết bất cứ sự tăng nhanh không bình thường nào của nhiệt độ trong một thời gian ngắn. Hai loại thiết bị trên đều được cố định tại các điểm xác định trên tường hoặc trần nhà. Loại thiết bị thứ ba là loại cảm ứng theo đường giới hạn nhiệt độ nhất định. Nó gồm 2 dây dẫn và một dây cách điện. Dây cách điện này được thiết kế tự động ngắt khi nhiệt độ tăng. ưu điểm của nó là mức độ cảm ứng nhiệt độ cao mà chi phí lại thấp.
Các thiết bị cảm ứng nhiệt có độ tin cậy cao và rất bền với điều kiện môi trường bình thường. Chúng cũng rất dễ bảo dưỡng và có chi phí bảo dưỡng thấp. Hạn chế của chúng là chúng chỉ hoạt động khi nhiệt độ căn phòng đạt đến một mức nhất định, mà vào thời điểm đó đám cháy có thể đang lan nhanh và gây thiệt hại. Do đó, thiết bị này thường không được phép dùng trong các ứng dụng bảo vệ an toàn sinh mạng con người. Ngoài ra, nó cũng không được dùng ở những nơi đòi hỏi phải xác định được đám cháy trước khi đám cháy lớn xảy ra, ví dụ như ở những nơi lưu giữ những vật thể có giá trị cao nhưng dễ bị hư hại với nhiệt độ cao. - Các thiết bị phát hiện khói: được sản xuất trên công nghệ mới và được sử dụng rộng rãi vào những năm 70 và 80 cho các ứng dụng phục vụ gia đình và bảo vệ sinh mạng con người. Đúng như tên gọi của nó, các thiết bị này được thiết kế bắt chước khứu giác con người nhằm phát hiện ra đám cháy ngay ở giai đoạn đầu. Loại phổ biến nhất là loại được cố định trên trần hoặc tường nhà như các thiết bị cảm ứng nhiệt. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc ion hoá hoặc nguyên tắc quang điện, tuỳ theo từng loại ứng dụng, mỗi nguyên tắc này thể hiện những ưu điểm vượt trội riêng. Với các không gian rộng như ở các phòng triển lãm hay sảnh lớn, loại thường được sử dụng là đèn chiếu tia. Thiết bị này gồm 2 bộ phận, 1 đèn chiếu tia và một máy thu. Chúng được treo cách xa nhau (khoảng 300 ft hay 100 m). Khi khói xuất hiện trong khoảng cách này, tia chiếu sẽ bị cản trở và máy thu không nhận được đủ tia sáng. Điều này được coi là dấu hiệu cháy và tín hiệu báo động sẽ được truyền đến bảng điều khiển. Loại thiết bị báo cháy thứ ba là hệ thống hút khí, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các khu vực đặc biệt nhạy cảm. Thiết bị này có 2 phần chính: 1 bộ
phận điều khiển có khoang dò, 1 quạt gió và 1 mạch điều khiển; và 1 hệ thống ống dẫn. Trên những ống này có nhiều “cổng” để không khí có thể đi vào các ống dẫn và được truyền đến máy dò. Trong điều kiện bình thường, máy dò đều đặn chuyển 1 mẫu khí vào khoang dò qua hệ thống ống. Mẫu này sẽ được phân tích xem có khói hay không, rồi lại được truyền trả vào trong không khí. Nếu phát hiện khói trong mẫu thử, nó sẽ chuyển tín hiệu báo động tới bảng điều khiển chính. Loại thiết bị này đặc biệt nhậy cảm, và hiện nay nó là phương pháp báo cháy tự động nhanh nhất. Nhiều công ty công nghệ cao như các công ty truyền thông đã chuẩn hoá các hệ thống hút khí này. Để bảo vệ các tài sản văn hoá, người ta dùng chúng ở những khu vực lưu giữ các bộ sưu tập, ở các phòng có giá trị lớn. Ngoài ra, chúng còn thường được dùng ở những khu vực đòi hỏi tính thẩm mỹ cao vì những bộ phận của chúng dễ ẩn đi hơn so với các phương pháp khác. Ưu điểm vượt trội của các thiết bị phát hiện khói là chúng có khả năng xác định đám cháy ngay khi chúng mới hình thành. Do vậy, chúng tạo cơ hội cho các nhân viên bảo vệ kịp thời phản ứng và kiểm soát đám cháy trước khi xảy ra tổn thất nặng nề. Chúng cũng là phương pháp được ưa chuộng cho mục đích bảo vệ an toàn sinh mạng con người và những vật thể có giá trị lớn. Hạn chế của chúng là chi phí lắp đặt cao so với các thiết bị cảm ứng nhiệt và dễ bị báo động nhầm. Tuy nhiên, nếu được lựa chọn và thiết kế phù hợp, chúng vẫn có thể là những thiết bị đáng tin cậy với khả năng báo động nhầm rất thấp. - Các thiết bị phát hiện ngọn lửa: Đây là phương pháp thứ ba trong các phương pháp phát hiện cháy tự động, được thiết kế phỏng theo thị giác của con người. Chúng hoạt động nguyên lý tia hồng ngoại, tử ngoại hoặc kết hợp cả hai nguyên
lý này. Nếu nguồn bức xạ có nhiệt độ từ 4.000 đến 7.700 Angstrom xuất hiện, thiết bị cảm ứng sẽ coi đây là dấu hiệu cháy và gửi tín hiệu báo động đến bảng điều khiển. Thiết bị này có ưu điểm là cực kỳ chính xác trong môi trường khắc nghiệt. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng vận tải và năng lượng có giá trị lớn do các loại thiết bị khác rất dễ báo động nhầm. Những nơi sử dụng phổ biến khác là ở nơi bảo dưỡng máy bay, các trạm bảo dưỡng di động, trong các nhà máy lọc hoá, các phòng nạp nhiên liệu và hầm mỏ. Tuy nhiên, hạn chế của chúng là việc bảo dưỡng rất đắt và tốn nhân lực. Các thiết bị này phải được đặt đối diện với các nguồn có thể gây cháy trong khi các thiết bị cảm ứng nhiệt và thiết bị báo khói có thể nhận ra các dấu hiệu di chuyển của đám cháy. Do vậy, việc sử dụng các thiết bị này để bảo vệ tài sản văn hoá là giới hạn. 2.4. Các thiết bị “đầu ra” (các thiết bị báo cháy) Khi nhận được tín hiệu báo cháy, bảng kiểm soát phải thông báo cho con người biết rằng đang có tình trạng khẩn cấp. Và đây là chức năng chính của bộ phận đầu ra trong một hệ thống. Có nhiều loại thiết bị báo động bằng hình và âm thanh và chúng chính là các thiết bị báo động đầu ra. Trong đó, chuông báo động là thiết bị báo động bằng âm thanh phổ biến và quen thuộc nhất, phù hợp với hầu hết các toà nhà. Còi báo động cũng có thể được lựa chọn nhưng nó hay được dùng ở những khu vực cần âm thanh báo động lớn như kho sách thư viện, hoặc là ở những toà nhà đòi hỏi cao về mặt thẩm mỹ nên thiết bị báo động cần phải được che khuất một phần. Các đoạn nhạc được dùng ở những nơi cần âm thanh nhẹ nhàng như ở các cơ sở y tế hay nhà hát. Loại thứ tư là âm báo động
do người đọc, đây là những đoạn tin được ghi âm và lặp đi lặp lại. Nó rất phù hợp với các toà nhà lớn, nhiều tầng, cần sơ tán từng khu vực khi có hoả hoạn và nó góp phần làm tăng tính hiệu quả của những thông báo khẩn cấp nơi công cộng. Bên cạnh các thiết bị báo động bằng âm thanh, có nhiều loại thiết bị báo động bằng hình như các loại đèn báo chớp tắt. Loại thiết bị này được dùng ở các khu vực quá ồn ào đến nỗi người ta khó có thể nghe được âm thanh báo động hoặc ở những nơi có người khiếm thính. Những đạo luật như Đạo luật về Người tàn tật Mỹ (ADA) quy định phải lắp đặt thiết bị báo động bằng hình ở nhiều địa điểm như bảo tàng, thư viện hoặc địa danh lịch sử. Một chức năng quan trọng nữa của thiết bị đầu ra là chức năng yêu cầu trợ giúp khẩn cấp. Thường là nó sẽ truyền tín hiệu radio hay tín hiệu điện thoại tự động đến trung tâm giám sát của nhân viên bảo vệ. Nhận được báo động đó, trung tâm này sẽ liên hệ với trạm cứu hoả và thông báo cho họ về khu vực xảy ra cháy. Trong nhiều trường hợp, trung tâm giám sát có thể là đồn cảnh sát, trạm cứu hoả hoặc trung tâm 911. Ngoài ra, nó cũng có thể là 1 tổ chức giám sát tư nhân có hợp đồng với tổ chức đó. Còn đối với các tổ chức bảo tồn di sản văn hoá, phòng an ninh của tổ chức thường đảm nhận nhiệm vụ là trung tâm giám sát. 2.5. Tổng kết Có nhiều lựa chọn trong việc thiết kế hệ thống phát hiện và cảnh báo hoả hoạn cho một toà nhà. Tính tối ưu của loại hệ thống cùng với các thiết bị kèm theo phụ thuộc vào cấu trúc và giá trị của toà nhà, (các) chức năng của nó, những người làm việc bên trong toà nhà, các tiêu chuẩn yêu cầu, giá trị của các vật thể
được lưu giữ và chức năng nhiệm vụ của tổ chức đó. Việc liên hệ với một kỹ sư hoặc chuyên gia về phòng chống hoả hoạn, những người nắm rõ các vấn đề về hoả hoạn, các loại thiết bị phát hiện và cảnh báo khác nhau thường được coi là bước cần thiết đầu tiên để xác định được loại hệ thống phù hợp. 3. Hệ thống ống phun nước 3.1. Giới thiệu Đối với hầu hết các đám cháy, nước là tác nhân dập lửa hữu hiệu nhất. Các vòi này phun nước trực tiếp vào ngọn lửa, làm nguội bớt đám cháy và ngăn không cho các vật dễ cháy bên cạnh không bắt lửa. Chúng có hiệu quả nhất khi đám cháy mới ở giai đoạn hình thành, tương đối dễ kiểm soát. Một hệ thống vòi phun đúng quy cách sẽ phát hiện ra sức nóng của ngọn lửa, báo động và phun nước dập lửa chỉ trong một vài phút sau khi ngọn lửa xuất hiện. Trong hầu hết các trường hợp, hệ thống này kiểm soát ngọn lửa chỉ trong vòng vài phút sau khi được kích hoạt, và cho hiệu quả tốt, hạn chế thiệt hại hơn nhiều so với trường hợp không có hệ thống ống phun. Ưu điểm của hệ thống ống phun là: - Xác định và kiểm soát tức thì một đám cháy đang lan: Các hệ thống phun nước luôn trong tư thế sẵn sàng, kể cả khi có ít người trong toà nhà. Phản ứng của nó với hoả hoạn hầu như tức thời. - Lập tức cảnh báo: kết hợp với hệ thống báo cháy của toà nhà, hệ thống phun nước tự động sẽ thông báo ngay cho những người trong toà nhà và nhân viên bảo vệ về đám cháy.
- Hạn chế thiệt hại do sức nóng và khói gây nên: Hiển nhiên là nếu đám cháy bị dập tắt ngay ở giai đoạn đầu thì nó sẽ tạo ra ít khói và nhiệt hơn. - Đảm bảo an toàn cho con người: Do đám cháy được ngăn chặn nên các nhân viên, khách tham quan và những người cứu hoả sẽ chịu ít nguy hiểm hơn. - Linh hoạt trong thiết kế: Các hệ thống lối ra và ba-ri-e chống khói/lửa được sử dụng hạn chế hơn do các biện pháp quản lý hoả hoạn ban đầu đã cho phép giảm những hệ thống này. Nhiều quy định về xây dựng và phòng chống hoả hoạn đã cho phép sự linh hoạt trong thiết kế và hoạt động dựa trên sự tồn tại của 1 hệ thống vòi phun. - Tăng cường an ninh: Do hệ thống vòi phun kiểm soát được nguy cơ cháy một cách hữu hiệu, giảm thiểu những cơ hội trộm cắp và đột nhập khi có hoả hoạn nên nó giúp giảm bớt yêu cầu về lực lượng an ninh. - Giảm bớt chi phí bảo hiểm: Hoả hoạn ở khu vực có hệ thống ống phun nước gây thiệt hại ít hơn so với các khu vực không có hệ thống này. Người bảo hiểm có thể giảm bớt tiền đóng bảo hiểm cho những tài sản được hệ thống này bảo vệ. 3.2. Các bộ phận và hoạt động của hệ thống ống phun nước Hệ thống ống phun nước này là một tập hợp các ống nước với một nguồn cung cấp nước ổn định. ở những khoảng cách nhất định trên các ống này, người ta lựa chọn và đặt các van độc lập, được kích hoạt khi nhiệt độ lên cao. Chúng có dạng như những vòi hoa sen, có nhiệm vụ phun nước vào đám cháy. Hầu hết các hệ thống này đều có chuông báo động để cảnh báo cho những người trong toà nhà
và đội bảo vệ khi vòi phun được khởi động (khi đám cháy xảy ra). Trong giai đoạn đầu của đám cháy, sức nóng tương đối thấp nên chưa thể kích hoạt hệ thống vòi phun. Tuy nhiên, khi đám cháy mạnh lên, sức nóng tăng (thường là khi vượt quá 57-107 độ C hay 135-225 độ F) sẽ làm biến dạng các bộ phận cảm ứng của vòi phun. Nếu như đám cháy ngày càng lớn, nhiệt độ tiếp tục tăng thì sau khoảng 30-120 giây, sức nóng sẽ làm giãn bộ phận cảm ứng, mối hàn ở đầu vòi phun bong ra và nước sẽ phun vào đám cháy. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ cần 1 vòi phun đã có thể kiểm soát được đám cháy. Nhưng với trường hợp đám cháy bùng phát nhanh (như khi có các chất lỏng dễ bắt lửa) thì có thể cần đến 12 vòi. Ngoài những hoạt động thông thường như trên, hoạt động của hệ thống vòi phun có thể được liên kết để khởi động các thiết bị báo động trong toà nhà, dừng máy móc và các thiết bị chạy điện, đóng các cửa và van cứu hoả hay làm ngừng một số quá trình. Khi nhân viên cứu hoả đến, họ sẽ xem xét xem hệ thống đã hoàn toàn kiểm soát được đám cháy hay chưa. Nếu kết quả là tốt thì họ sẽ đóng van nước để hạn chế những thiệt hại mà nước có thể gây ra. Vào lúc này, các nhân viên khác đã được phép vào khu vực hoả hoạn và làm nhiệm vụ thu dọn. 3.3. Các bộ phận và loại hệ thống Các bộ phận cơ bản của một hệ thống vòi phun là các vòi phun, hệ thống ống dẫn, và một nguồn nước đáng tin cậy. Hầu hết các hệ thống đều cần một thiết bị báo động, các van kiểm soát hệ thống và các phương tiện để kiểm tra các thiết