QUẠT CÔNG NGHIỆP CHO TÒA NHÀ

QUẠT CÔNG NGHIỆP DÀNH CHO TÒA NHÀ

Trong các công trình chung cư, văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn, bệnh viện và tòa nhà hỗn hợp, hệ thống quạt công nghiệp giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Quạt không chỉ giúp lưu thông không khí, cấp khí tươi và loại bỏ mùi khó chịu mà còn tham gia vào hệ thống bảo vệ chống khói khi xảy ra cháy.

Một hệ thống quạt công nghiệp dành cho tòa nhà thường bao gồm nhiều thiết bị khác nhau như quạt thông gió hút khói tầng hầm, quạt tăng áp cầu thang, quạt hút khói hành lang, quạt cấp khí tươi tầng hầm, quạt thông gió trục kỹ thuật và quạt thông gió căn hộ.

Mỗi loại quạt đảm nhiệm một chức năng riêng. Vì vậy, việc lựa chọn đúng kiểu quạt, lưu lượng, cột áp, công suất động cơ và khả năng chịu nhiệt có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành cũng như mức độ an toàn của toàn bộ công trình.

Đối với hệ thống phục vụ phòng cháy và chữa cháy, thiết kế cần được thực hiện theo hồ sơ PCCC của công trình, QCVN 06:2022/BXD, Sửa đổi 1:2023 và các quy định hiện hành có liên quan. Sửa đổi 1:2023 có hiệu lực từ ngày 1/12/2023, trong đó bảo vệ chống khói tiếp tục là một trong những nội dung kỹ thuật quan trọng đối với nhà và công trình.

Vai trò của quạt công nghiệp trong tòa nhà

Không gian bên trong tòa nhà thường được thiết kế tương đối kín để hạn chế tiếng ồn, bụi bẩn và giảm tổn thất năng lượng điều hòa. Tuy nhiên, nếu không có hệ thống thông gió phù hợp, không khí bên trong có thể trở nên bí, nóng, ẩm và tích tụ mùi.

Hệ thống quạt công nghiệp giúp giải quyết đồng thời nhiều yêu cầu:

• Đưa không khí tươi từ bên ngoài vào công trình.

• Hút khí nóng, hơi ẩm và mùi khó chịu ra ngoài.

• Thông gió cho tầng hầm, khu vực đỗ xe và phòng kỹ thuật.

• Hút khói tại hành lang, tầng hầm khi xảy ra cháy.

• Tạo áp suất dương cho cầu thang thoát hiểm.

• Thông gió cho căn hộ, nhà vệ sinh và khu vực phụ trợ.

• Duy trì điều kiện vận hành ổn định cho hệ thống cơ điện.

Không thể sử dụng một loại quạt duy nhất cho tất cả các vị trí. Quạt dùng để thông gió hằng ngày và quạt tham gia hệ thống hút khói khi có cháy cần được lựa chọn theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau.

Các hệ thống quạt công nghiệp dành cho tòa nhà

Quạt thông gió hút khói tầng hầm

Tầng hầm là một trong những khu vực cần được chú trọng nhất khi thiết kế hệ thống thông gió cho tòa nhà. Đây thường là không gian kín, ít tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài và có nhiều phương tiện hoạt động.

Chế độ thông gió hằng ngày

Trong điều kiện vận hành bình thường, quạt thông gió tầng hầm có nhiệm vụ hút khí nóng, mùi xăng dầu và các chất ô nhiễm sinh ra từ phương tiện. Không khí đã qua sử dụng được đưa ra ngoài, đồng thời khí tươi được cấp vào để duy trì quá trình trao đổi không khí.

Hệ thống có thể vận hành theo lịch cài đặt, theo cảm biến chất lượng không khí hoặc điều khiển tự động thông qua hệ thống quản lý tòa nhà.

Chế độ hút khói khi có cháy

Khi xảy ra cháy, quạt thông gió hút khói tầng hầm chuyển sang chế độ hút khói theo kịch bản điều khiển đã được thiết kế. Hệ thống giúp đưa khói và khí nóng ra khỏi khu vực cháy, hỗ trợ thoát nạn và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho lực lượng chữa cháy tiếp cận.

Các loại quạt thường được sử dụng gồm:

• Quạt hướng trục hút khói.

• Quạt ly tâm hút khói.

• Quạt hướng trục nối ống.

• Quạt phản lực Jet Fan.

• Quạt ly tâm dạng hộp.

• Quạt hút mái công nghiệp.

Quạt tham gia hệ thống hút khói phải được lựa chọn theo nhiệt độ làm việc, thời gian chịu nhiệt, lưu lượng, cột áp và yêu cầu trong hồ sơ thiết kế PCCC đã được phê duyệt. Không nên mặc định mọi quạt thông gió thông thường đều có thể sử dụng làm quạt hút khói.

Quạt tăng áp cầu thang

Quạt tăng áp cầu thang được lắp đặt để tạo áp suất dương trong buồng thang thoát hiểm, sảnh đệm hoặc khu vực được bảo vệ. Mục đích chính là hạn chế khói từ hành lang và khu vực cháy xâm nhập vào đường thoát nạn.

Nhiều khách hàng tìm kiếm sản phẩm bằng cụm từ “quạt tang áp cầu thang”. Tuy nhiên, cách viết đúng trong tài liệu kỹ thuật là quạt tăng áp cầu thang.

Khi hệ thống báo cháy được kích hoạt, quạt tăng áp bắt đầu vận hành và cấp không khí vào buồng thang. Áp suất trong cầu thang được duy trì cao hơn khu vực bên ngoài nhằm tạo hướng chuyển động của không khí từ buồng thang ra hành lang khi cửa được mở.

Hệ thống tăng áp thường bao gồm:

• Quạt tăng áp.

• Đường ống hoặc trục cấp khí.

• Miệng cấp khí tại các tầng.

• Van điều chỉnh lưu lượng.

• Cảm biến chênh áp.

• Van xả áp hoặc giải pháp kiểm soát áp suất.

• Tủ điều khiển liên động với hệ thống báo cháy.

Quạt cần tạo đủ áp suất để hạn chế khói xâm nhập nhưng không được làm lực mở cửa thoát hiểm tăng quá mức. Vì vậy, lưu lượng quạt tăng áp không nên lựa chọn bằng kinh nghiệm đơn thuần mà phải được tính toán theo cấu trúc cầu thang, số tầng, diện tích cửa, mức độ rò lọt và kịch bản mở cửa.

Quạt hút khói hành lang

Hành lang là tuyến di chuyển chính dẫn người trong tòa nhà đến cầu thang thoát hiểm. Khi xảy ra cháy, khói có thể nhanh chóng lan từ căn phòng hoặc khu vực cháy sang hành lang, làm giảm tầm nhìn và cản trở quá trình thoát nạn.

Quạt hút khói hành lang có nhiệm vụ thu gom và đưa khói ra khỏi khu vực được bảo vệ thông qua hệ thống ống gió, trục hút khói hoặc cửa xả trực tiếp ra ngoài.

Một hệ thống hút khói hành lang thường có:

• Quạt hút khói chịu nhiệt.

• Trục hoặc đường ống hút khói.

• Miệng hút khói.

• Van chặn lửa và van khói.

• Cửa gió hoặc giải pháp cấp khí bù.

• Tủ điều khiển.

• Hệ thống liên động báo cháy.

Quạt hút khói hành lang và quạt tăng áp cầu thang phải hoạt động đồng bộ. Một hệ thống hút quá mạnh nhưng không có đủ khí bù có thể gây chênh áp lớn, ảnh hưởng đến hiệu quả hút khói và khả năng mở cửa.

Giải pháp bảo vệ chống khói cần được xây dựng theo công năng, quy mô và mức độ nguy hiểm cháy của từng công trình, thay vì áp dụng một cấu hình giống nhau cho mọi tòa nhà.

Quạt cấp khí tươi tầng hầm

Quạt cấp khí tươi tầng hầm đưa không khí sạch từ bên ngoài vào khu vực đỗ xe và các không gian kín dưới mặt đất. Đây là bộ phận hoạt động song song với hệ thống quạt hút.

Nếu chỉ hút khí ra ngoài mà không bổ sung đủ không khí thay thế, tầng hầm có thể xuất hiện áp suất âm quá lớn. Khi đó, lưu lượng hút thực tế suy giảm, cửa ra vào khó mở và không khí có thể bị kéo từ các khu vực không mong muốn vào tầng hầm.

Quạt cấp khí tươi tầng hầm cần được lựa chọn dựa trên:

• Lưu lượng hút của hệ thống.

• Tỷ lệ khí cấp và khí hút.

• Diện tích tầng hầm.

• Chiều cao thông thủy.

• Số lượng phương tiện.

• Cách phân chia vùng thông gió.

• Vị trí lấy gió ngoài trời.

• Tổn thất áp suất trên đường ống.

• Kịch bản vận hành bình thường và khi có cháy.

Vị trí lấy khí tươi phải tránh gần cửa xả khí thải, khu vực tập trung khói, nguồn nhiệt hoặc vị trí có mức độ ô nhiễm cao.

Quạt thông gió trục kỹ thuật

Trục kỹ thuật là không gian đứng được bố trí xuyên qua nhiều tầng của tòa nhà để lắp đặt đường ống, dây dẫn và hệ thống cơ điện. Trong hệ thống thông gió, trục kỹ thuật có thể được sử dụng để thu gom khí thải từ nhà vệ sinh, phòng rác, phòng kỹ thuật hoặc các khu vực phụ trợ.

Quạt thông gió trục kỹ thuật thường được đặt trên mái, tại tầng kỹ thuật hoặc ở cuối đường ống. Khi quạt vận hành, không khí tại các tầng được hút vào trục và đưa ra bên ngoài.

Các loại quạt phù hợp gồm:

• Quạt ly tâm áp suất thấp.

• Quạt ly tâm trung áp.

• Quạt ly tâm dạng hộp.

• Quạt hướng trục nối ống.

• Quạt hút mái.

• Quạt mixed-flow nối ống.

Khi lựa chọn quạt cần kiểm tra tổng trở lực của trục, chiều cao công trình, số lượng miệng hút, van điều chỉnh và khả năng truyền tiếng ồn giữa các tầng.

Đối với trục dùng chung cho nhiều căn hộ hoặc nhiều khu vực, hệ thống cần có giải pháp hạn chế dòng khí chảy ngược, lan truyền mùi và truyền âm.

Quạt thông gió căn hộ

Quạt thông gió căn hộ được sử dụng tại nhà vệ sinh, phòng tắm, bếp, phòng giặt và một số không gian không có cửa sổ. Thiết bị giúp hút hơi ẩm, mùi và không khí đã qua sử dụng ra khỏi căn hộ.

Tùy theo cấu trúc công trình, quạt có thể xả trực tiếp ra ngoài hoặc kết nối với trục kỹ thuật chung.

Một số loại quạt thông gió căn hộ phổ biến gồm:

• Quạt thông gió âm trần.

• Quạt thông gió gắn tường.

• Quạt thông gió nối ống.

• Quạt ly tâm mini.

• Quạt mixed-flow.

• Quạt cấp khí tươi có bộ lọc.

Khi lựa chọn quạt cho căn hộ, ngoài lưu lượng còn cần quan tâm đến độ ồn, kích thước lắp đặt, khả năng bảo trì và van một chiều.

Quạt quá nhỏ sẽ không hút hết hơi ẩm và mùi. Ngược lại, quạt quá lớn có thể gây ồn, tạo áp suất âm trong căn hộ và làm không khí ngoài hành lang hoặc trục kỹ thuật bị hút ngược vào phòng.

Các loại quạt công nghiệp thường dùng cho tòa nhà

Quạt hướng trục

Quạt hướng trục tạo dòng khí chuyển động song song với trục quay của cánh. Loại quạt này có ưu điểm là lưu lượng lớn, thiết kế gọn và thuận tiện lắp trực tiếp vào đường ống.

Quạt hướng trục thường được sử dụng cho:

• Thông gió tầng hầm.

• Hút khói.

• Tăng áp cầu thang.

• Cấp khí tươi.

• Thông gió phòng kỹ thuật.

Quạt ly tâm

Quạt ly tâm hút không khí vào tâm cánh và đẩy khí ra theo phương vuông góc với trục quay. Quạt có khả năng tạo cột áp tốt, phù hợp với hệ thống đường ống dài hoặc có nhiều co, van và thiết bị xử lý không khí.

Quạt ly tâm thường được sử dụng cho:

• Hút khói tầng hầm.

• Hút khói hành lang.

• Thông gió trục kỹ thuật.

• Hút khí thải nhà vệ sinh.

• Cấp khí tươi qua đường ống dài.

Quạt ly tâm dạng hộp

Quạt dạng hộp có cụm cánh và động cơ đặt bên trong vỏ bảo vệ. Thiết kế này giúp thuận tiện kết nối ống gió, hạn chế rung động và hỗ trợ xử lý tiếng ồn.

Sản phẩm phù hợp với phòng kỹ thuật, trần giả, khu thương mại và hệ thống thông gió cần độ ồn thấp.

Quạt phản lực Jet Fan

Jet Fan thường được sử dụng tại tầng hầm có diện tích lớn. Quạt tạo dòng khí định hướng, đưa khí thải hoặc khói về khu vực hút chính.

Giải pháp Jet Fan có thể giảm số lượng đường ống gió lớn trong tầng hầm, nhưng cần được thiết kế cẩn thận về vị trí quạt, hướng thổi, vùng bao phủ và kịch bản điều khiển.

Quạt hút mái

Quạt hút mái được lắp trên mái tòa nhà để hút khí từ trục kỹ thuật, phòng máy hoặc khu vực sản xuất dịch vụ. Quạt có thể sử dụng dạng hướng trục hoặc ly tâm tùy theo lưu lượng và áp suất yêu cầu.

Tiêu chí lựa chọn quạt công nghiệp dành cho tòa nhà

Lưu lượng không khí

Lưu lượng quạt phải đáp ứng lượng không khí cần cấp hoặc hút tại từng khu vực. Thông số này phụ thuộc vào diện tích, thể tích không gian, công năng sử dụng và số người hoặc phương tiện hoạt động.

Cột áp của quạt

Cột áp cần đủ để thắng tổng tổn thất áp suất của đường ống, co cút, van, cửa gió, bộ lọc và các thiết bị trên hệ thống.

Chỉ lựa chọn quạt theo lưu lượng mà không kiểm tra cột áp là một trong những nguyên nhân phổ biến khiến lưu lượng thực tế thấp hơn thiết kế.

Điểm làm việc của quạt

Quạt cần được lựa chọn tại điểm làm việc nằm trong vùng hiệu suất phù hợp trên đường đặc tính. Việc lựa chọn quạt quá lớn rồi đóng van để giảm lưu lượng có thể làm tăng điện năng tiêu thụ và tiếng ồn.

Khả năng chịu nhiệt

Quạt phục vụ hút khói phải có khả năng làm việc trong điều kiện nhiệt độ và thời gian được quy định trong hồ sơ thiết kế. Cánh quạt, động cơ, ổ trục, vật liệu vỏ và phụ kiện đi kèm đều phải phù hợp với chức năng hút khói.

Độ ồn

Độ ồn đặc biệt quan trọng đối với quạt đặt gần căn hộ, văn phòng, khách sạn, bệnh viện và khu vực nghỉ ngơi. Có thể kết hợp hộp tiêu âm, ống tiêu âm, đệm chống rung và khớp nối mềm để kiểm soát tiếng ồn.

Hiệu suất năng lượng

Quạt thông gió thường vận hành nhiều giờ mỗi ngày. Vì vậy, lựa chọn quạt có hiệu suất tốt và sử dụng biến tần tại những hệ thống phù hợp có thể giúp giảm đáng kể điện năng vận hành.

Khả năng bảo trì

Vị trí lắp quạt phải có đủ không gian để kiểm tra động cơ, tháo cánh, thay ổ bi, vệ sinh và xử lý sự cố. Không nên lắp quạt tại vị trí kín hoàn toàn hoặc không có cửa tiếp cận.

Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn quạt cho tòa nhà

Dùng quạt thông gió thông thường để hút khói

Quạt thông gió thông thường có thể không đáp ứng yêu cầu về nhiệt độ và thời gian hoạt động khi xảy ra cháy. Cần phân biệt rõ quạt thông gió vận hành hằng ngày với quạt hút khói thuộc hệ thống PCCC.

Chỉ quan tâm đến công suất động cơ

Công suất động cơ lớn không đồng nghĩa với lưu lượng và cột áp phù hợp. Việc lựa chọn phải dựa trên đường đặc tính và điểm làm việc của quạt.

Không tính đủ tổn thất đường ống

Đường ống càng dài, càng nhiều co cút và van thì tổn thất áp suất càng lớn. Nếu không tính toán đầy đủ, quạt có thể chạy đúng tốc độ nhưng hệ thống vẫn thiếu gió.

Thiếu khí bù

Quạt hút khói hoặc hút khí thải cần có lượng không khí thay thế. Thiếu khí bù làm giảm hiệu quả hút và có thể tạo chênh áp bất lợi trong công trình.

Không kiểm soát tiếng ồn và rung động

Quạt công suất lớn lắp trực tiếp lên sàn hoặc kết cấu mà không có giải pháp chống rung có thể truyền rung và tiếng ồn sang các phòng lân cận.

Không liên động đúng với hệ thống báo cháy

Quạt hút khói, quạt tăng áp, van khói và cửa gió phải vận hành theo đúng kịch bản của từng khu vực cháy. Điều khiển sai trình tự có thể khiến khói lan sang khu vực khác.

Quy trình lựa chọn quạt công nghiệp cho tòa nhà

Một quy trình lựa chọn phù hợp thường gồm các bước:

Bước 1: Xác định công năng của từng khu vực.

Bước 2: Phân biệt hệ thống thông gió thường và hệ thống phục vụ PCCC.

Bước 3: Tính toán lưu lượng cấp, hút và khí bù.

Bước 4: Tính tổng tổn thất áp suất của hệ thống.

Bước 5: Lựa chọn kiểu quạt và điểm làm việc.

Bước 6: Kiểm tra độ ồn, độ rung và không gian bảo trì.

Bước 7: Xác định yêu cầu chịu nhiệt đối với quạt hút khói.

Bước 8: Thiết kế tủ điện và kịch bản điều khiển liên động.

Bước 9: Kiểm tra lại theo hồ sơ thiết kế, quy chuẩn và yêu cầu PCCC hiện hành.

Đối với các công trình thuộc diện quản lý về PCCC, chủ đầu tư và đơn vị thiết kế cần thực hiện theo hồ sơ được cơ quan có thẩm quyền chấp thuận, đồng thời duy trì đúng các điều kiện an toàn trong quá trình vận hành.

Câu hỏi thường gặp về quạt công nghiệp dành cho tòa nhà

Quạt thông gió tầng hầm có dùng để hút khói được không?

Chỉ có thể sử dụng khi quạt và toàn bộ hệ thống đáp ứng yêu cầu hút khói trong hồ sơ thiết kế PCCC. Không nên tự động coi quạt thông gió thông thường là quạt hút khói.

Quạt tăng áp cầu thang hoạt động khi nào?

Quạt thường được kích hoạt theo tín hiệu từ hệ thống báo cháy và vận hành theo kịch bản điều khiển của công trình. Một số hệ thống có thể có chế độ chạy thử hoặc điều khiển bằng tay tại tủ PCCC.

Quạt hút khói hành lang có cần cấp khí bù không?

Có. Khi hút khói ra khỏi hành lang cần có nguồn không khí thay thế phù hợp để dòng khí được hình thành và hệ thống hoạt động ổn định.

Quạt thông gió căn hộ nên chọn theo diện tích hay thể tích?

Nên căn cứ vào thể tích phòng, công năng sử dụng, lưu lượng yêu cầu, chiều dài đường ống và tổn thất áp suất. Diện tích chỉ là một trong các thông tin đầu vào.

Quạt cấp khí tươi tầng hầm có cần biến tần không?

Biến tần có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu thực tế. Tuy nhiên, phương án điều khiển phải phù hợp với chức năng của hệ thống và không được làm ảnh hưởng đến chế độ vận hành khi xảy ra cháy.

Nên chọn quạt hướng trục hay quạt ly tâm?

Quạt hướng trục phù hợp với lưu lượng lớn và hệ thống có cột áp không quá cao. Quạt ly tâm phù hợp hơn với đường ống dài, nhiều phụ kiện hoặc hệ thống yêu cầu cột áp lớn. Việc lựa chọn cuối cùng cần dựa trên điểm làm việc thực tế.

Giải pháp quạt công nghiệp đồng bộ cho mọi tòa nhà

Quạt công nghiệp dành cho tòa nhà không chỉ là một thiết bị tạo gió đơn lẻ mà là bộ phận của hệ thống thông gió, điều hòa không khí và bảo vệ chống khói.

Từ quạt thông gió hút khói tầng hầm, quạt tăng áp cầu thang, quạt hút khói hành lang đến quạt cấp khí tươi tầng hầm, quạt thông gió trục kỹ thuật và quạt thông gió căn hộ, mỗi thiết bị đều phải được lựa chọn đúng chức năng và phối hợp đồng bộ.

Một hệ thống được tính toán chính xác sẽ giúp:

• Cải thiện chất lượng không khí bên trong tòa nhà.

• Hạn chế mùi, khí nóng và hơi ẩm.

• Giảm tiếng ồn và điện năng vận hành.

• Duy trì hiệu quả thông gió lâu dài.

• Hỗ trợ bảo vệ đường thoát nạn khi có cháy.

• Nâng cao mức độ an toàn cho người và tài sản.

Để lựa chọn đúng loại quạt, khách hàng nên cung cấp bản vẽ mặt bằng, lưu lượng yêu cầu, kích thước đường ống, cột áp dự kiến, vị trí lắp đặt và chức năng vận hành. Đơn vị kỹ thuật sẽ căn cứ vào các thông tin này để lựa chọn model quạt và giải pháp phù hợp cho từng công trình.