CHUYÊN ĐỀ KIẾN TRÚC NHÀ CAO TẦNG_CÁC VẤN ĐỀ THOÁT NẠN

CHUYÊN ĐỀ : KIẾN TRÚC HIỆN ĐẠI THẦY : GIANG NGỌC HUẤN

NHÓM 8: LỚP K20A2 TRẦN LÊ ANH – A146352 PHẠM ĐÌNH HUY HOÀNG – A146025 NGUYỄN TRUNG TẤN – A144200 PHẠM HỒNG THẠCH – A1433757 LƯU QUỲNH TRÂM – A145153

TRẦN THỊ DIỄM TRINH – A142780 HUỲNH THANH TÙNG – A146320

CHỦ ĐỀ 8:

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN ( MẤT AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH VÀ PHƯƠNG THỨC THOÁT HIỂM)

A- NGUYÊN LÝ THOÁT NẠN&THIẾT KẾ AN TOÀN B-NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY NHÀ CAO TẦNG C - CÁCH THOÁT NẠN KHI CÓ CHÁY Ở NHÀ CAO TẦNGCÁC HỆ THỐNG CHỮA CHÁY D-CÁCH CHỐNG ĐỘNG ĐẤT E-CÁCH CHỐNG BÃO F- CÁCH CHỐNG SÉT

A/ THIẾT KẾ THOÁT NGƯỜI TRONG NHÀ CAO TẦNG I/ NHIỆM VỤ: II/ LỐI THOÁT NẠN THEO TCVN 6160:1996 III/ PHÂN LOẠI QUÁ TRÌNH THOÁT VÀ TỔ CHỨC LỐI THOÁT IV/ CƠ SỞ TÍNH TOÁN THOÁT NGƯỜI V/ TẦNG LÁNH NẠN TRONG CÔNG TRÌNH CAO TẦNG VI/ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN

I/ NHIỆM VỤ: • Chọn địa điểm và quy hoạch tổng mặt bằng sao cho xe chữa cháy có thể cứu nguy và người dân có thể giải tỏa sơ tán an toàn • Tổ chức nội thất công trình phải đảm bảo thoát người ra công trình nhanh và an toàn + phân khu lối thoát rõ rang, rút ngắn đường thoát +bảo đảm bề rộng cửa, lối thoát đáp ứng thời gian thoát khống chế +Các lối thoát không chồng chéo, ít chướng ngại vật, đủ ánh sáng, có mũi tên và bảng chỉ dẫn nằm dưới.

•

NGUỒN :Mesiniaga -Kenyang

II/ Lối thoát nạn theo TCVN 6160:1996 1. Trong nhà cao tầng phải có ít nhất 2 lối thoát nạn để bảo đảm cho người thoát nạn an toàn khi có cháy, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng chữa cháy hoạt động.

2. Trong nhà cao tầng có diện tích mỗi tầng lớn hơn 300 m2 thì hành lang chung hoặc lối đi phải có ít nhất hai lối thoát ra hai cầu thang thoát nạn. Cho phép thiết kế một cầu thang thoát nạn ở một phía, còn phía kia phải thiết kế ban công nối với thang thoát nạn bên ngoài nếu diện tích mỗi tầng nhỏ hơn 300 m2.

Chú thích: Ban công nối với thang thoát nạn bên ngoài phải chứa đủ số người được tính trong các phòng trên tầng đó.

•

NGUỒN :Mesiniaga -Kenyang

3. Lối thoát nạn được coi là an toàn khi bảo đảm một trong các điều kiện sau : a) Đi từ các phòng ở tầng l trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài; b) Đi từ các phòng bất kì ở tầng nào đó (trừ tầng l) ra hành lang có lối ra; - Cầu thang an toàn hay hành lang an toàn từ đó có lối đi ra khỏi nhà; - Cầu thang ngoài nhà, hành lang ngoài nhà, có lối đi ra khỏi nhà. c) Đi từ các phòng bất kì vào phòng bên cạnh ở cùng tầng (trừ tầng 1) từ đó có lối thoát như chỉ dẫn ở phần a và b.

4. Cầu thang an toàn và hành lang an toàn phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Kết cấu chịu lực và kết cấu bao che phải có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn 60 phút; - Cửa ngăn cháy phải tự động đóng và được làm bằng vật liệu không cháy có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn 45 phút.

- Có thông gió điều áp và không bị tụ khói ở buồng thang; - Có đèn chiếu sáng sự cố; -Thang phải thông thoáng từ mặt đất lên các tầng và có lối lên mái.

•

NGUỒN :Mesiniaga -Kenyang

• 5. Khoảng cách xa nhất cho phép tính từ cửa đi của phòng xa nhất đến lối thoát gần nhất (không kể phòng vệ sinh, nhà tắm) không được lớn hơn: • - 50 m đối với phòng giữa hai thang hay hai lối ra ngoài, 25 m đối với phòng chỉ có một thang hay một lối ra ngoài của nhà phụ trợ;

40 m đối với nhà công cộng, nhà ở tập thể hay căn hộ.

-

6. Chiều rộng tổng cộng của cửa, lối thoát nạn, hành lang hay vế thang được tính:1m cho 100 người. Nhưng không được nhỏ hơn : - 0,8 m cho cửa đi; - 1 m cho lối đi; - 1,4 m cho hành lang; - 1,05 m cho vế thang.

•

NGUỒN :Mesiniaga -Kenyang

‘’’ 7. Chiều cao cửa đi, lối đi trên đường thoát nạn phải bảo đảm không thấp hơn 2m; đối với tầng hầm, tầng chân tường không thấp hơn l,9m; đối với tầng hầm mái không thấp hơn l,5 m.

8. Cho phép sử dụng thang chữa cháy làm lối thoát nạn thứ hai nhưng phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Có chiều rộng ít nhất 0,7 m; - Góc nghiêng lớn nhất so với mặt nằm ngang không lơn hơn 6; - Thang phải có tay vịn cao 0,8 m; 9. Số lượng bậc thang của mỗi vế thang không nhỏ hơn 3 và không lớn hơn 18 bậc. Không được dùng thang xoáy ốc hoặc bậc thang hình dẻ quạt làm thang thoát nạn. Góc nghiêng lớn nhất của thang là l/l,75.

-

•

NGUỒN :Mesiniaga -Kenyang

III/ PHÂN LOẠI QUÁ TRÌNH THOÁT VÀ TỔ CHỨC LỐI THOÁT 3 giai đoạn: - Thoát khỏi phòng: tính từ lúc bắt đầu thoát đến người cuối cùng ra khỏi phòng - Thoát trong phạm vi tầng: thoát trên hành lang đến buồng cầu thang - Thoát ra khỏi nhà: thoát từ cầu thang đén sảnh, lối đi phụ để ra khỏi nhà 1/ yêu cầu tổ chức lối thoát trong phòng: +Các phòng có số lượng người > 100 người, phải có ít nhất 2 cửa thoát ra, và các cửa phải có cánh mở ra phía ngoài . + Người ở vị trí xa nhất đến cửa thoát phải < 25 m . + Các lối thoát có độ dốc lớn hơn 1/8 phải được cấu tạo bậc, không thấp hơn 8cm và cao hơn 20cm

NGUỒN :Phương án thiết kế nhà ở cao tầng khu đô thị An Phú - An Khánh- Tp. HCM, Đồ án thiết kế dự thi Giang Ngọc Huấn (2001), Tp. HCM. 20

2/ TỔ CHỨC LỐI THOÁT TRONG PHẠM VI TẦNG • Khoảng cách xa nhất từ cửa phòng bất kì đến cầu thang được quy định theo bậc chịu lửa I (TCVN 6160:1996) là -các phòng giữa 2 cầu thang: 40m - các phòng ở đoạn hành lang cụt: 25m • Hàng lang lối thoát không được ngoắt ngoéo, dễ tìm , có ánh sáng, có đèn sự cố hướng dẫn, không dật bậc, không chướng ngại vật

• Bề rộng các cửa thoát ngoài nhà theo quy định 100 ngừoi được 1m rộng, ít nhất 2 cửa, mỗi cửa > 1,4m, chiều cao lối thoát > 2,2m

NGUỒN :Phương án thiết kế nhà ở cao tầng khu đô thị An PhúAn Khánh- Tp. HCM, Đồ án thiết kế dự thi Giang Ngọc Huấn (2001), , Tp. HCM. 20

IV/ CƠ SỞ TÍNH TOÁN THOÁT NGƯỜI: • Để thỏa mãn tính toán thoát ngừoi dựa vào vận tốc người và thời gian • 4 yếu tố thoát người khẩn cấp: - Mật độ dòng người thoát : chen lấn, tâm lý hoản loạn hoặc bình thường - Thời gian thoát khống chế: - Bề rộng lối thoát: - Sự ùn tắc

1/ Vận tốc dòng người thoát: Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ : +di chuyển ngang 16m/phút + xuống thang: 10m/phút +lên thang: 8m/phút

2/ Khả năng thoát: Được qui ra số luồng đơn để tính toán Bề rộng 1 luồng là 50-60cm

3/ Thời gian thoát khống chế: Thoát ra khỏi phòng không quá 1,5 – 2 phút Thoát khỏi nhà đối với bậc chịu lửa I là 4-6 phút 4/ Tính toán thời gian thoát và số luồng: Vận tốc di chuyển +di chuyển ngang 16m/phút + xuống thang: 10m/phút +lên thang: 8m/phút

V/ TẦNG LÁNH NẠN TRONG CÔNG TRÌNH CAO TẦNG • Đối với nhà cao trên 100 m phải bố trí gian lánh nạn đáp ứng các yêu cầu sau: • - Các gian lánh nạn cách nhau không quá 20 tầng; •

- Các gian lánh nạn phải được bảo vệ bằng bộ phận ngăn cháy có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn REI 150;

•

- Gian lánh nạn phải có diện tích đảm bảo đủ chứa được ít nhất một nửa tổng số người của tất cả các tầng trên và tầng dưới của gian lánh nạn với định mức 0,3 m2 /người;

•

- Gian lánh nạn phải có cửa thông với buồng thang không nhiễm khói và phải có cửa ra thang máy chữa cháy;

• - Gian lánh nạn phải có trang thiết bị chống cháy riêng gồm: thiết bị chống tụ khói, họng nước chữa cháy trong nhà, hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler, chiếu sáng sự cố, điện thoại liên lạc với bên ngoài, hệ thống truyền thanh chỉ dẫn thoát nạn…

•

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng tầng kỹ thuật hoặc một phần tầng kỹ thuật làm gian lánh nạn

VI/ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN • Council house 2 (CH2) • Toà nhà tiết kiệm năng lượng tới 50% • Chỉ tiêu của Melbourne tới năm 2020 là không phát thải

•

NGUỒN : Council house 2 (CH2)

• Hai cầu thang thoát nạn • Cách nhau 30m • Thang thoát nạn dẫn ra khỏi tòa nhà • Xe cứu hỏa có thể cứu từ 3 vị trí ban công, 2 thang thoát hiểm nằm giáp bên ngoài • Thang thoát hiểm có buồng đệm

•

NGUỒN : Council house 2 (CH2)

•

NGUỒN : Council house 2 (CH2)

• BIDV TOWER – KENYANG ( THIẾT KẾ)

2 lối thang thoát hiểm tiếp cận với bên ngoài

• Có tầng 21 là sảnh lớn tụ tập , chờ giải cứu, • Ban công mảng xanh ở các tầng giúp thoát người ra khỏi phòng dễ dàng tránh ngạt khói

• Thông gió dưới hầm, nếu có cháy thì khói sẽ ra ngoài trời • 37 tầng

• Chung cư SUN VIEW TOWN – HO CHI MINH Từ cửa đến thang thoát hiểm 25m

Từ cửa đến thang thoát hiểm 23m

Phòng xa nhất tới cửa 14m

B/ NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY NHÀ CAO TẦNG : + Những yêu cầu về phòng cháy : a. Khi thiết kế phòng chống cháy cho nhà ở cao tầng phải tuân theo những quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành .

TCVN 6160-1996 và QCXD 03:2012- Phòng cháy, chữa cháy- Nhà cao tầng- Yêu cầu thiết kế.

TCVN 5738-2001 - Hệ thống báo cháy- Yêu cầu kỹ thuật

TCVN 5760-1993- He thông chữa cháy- Yêu câu chung vê thiêt kế b. Phải tổ chức đường giao thông, hệ thống cấp nước chữa cháy và hệ thống báo cháy trong khu vực nhà ở cao tầng.

c. Nhà ở cao tầng phải được thiết kế với bậc chịu lửa bậc I. Giới hạn chịu lửa tối thiểu của các cấu kiện và vật liệu xây dựng được quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành về phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình .

d. Trong nhà ở cao tầng phải chia thành các vùng ngăn cháy hoặc khoang ngăn cháy. Vùng ngăn cháy là khoảng đệm chia ngôi nhà theo suốt chiều rộng (chiều dài) và chiều cao ngôi nhà. e. Phải đảm bảo khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất trong công trình. Khoảng cách từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất không được lớn hơn 25m. f. Bố trí chỗ để xe trong toà nhà phải đảm bảo các yêu cầu ngăn cháy và thoát nạn cho người khi có sự cố. g. Thang thoát hiểm phải thiết kế tiếp giáp với bên ngoài.

h. Lối thoát nạn được coi là an toàn khi đảm bảo một trong các điều kiện sau: • Đi từ các căn hộ tầng1 trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài; • Đi từ căn hộ ở bất kỳ tầng nào (trừ tầng 1) ra hành lang có lối thoát. i. Cầu thang và hành lang thoát hiểm phải đảm bảo các yêu cầu sau:

j. Có thông gió điều áp và không bị tụ khói ở buồng thang; k. Có đèn chiếu sáng sự cố.

l. Trong nhà ở cao tầng nên lắp đặt hệ thống báo cháy. Tuỳ thuộc vào mức độ tiện nghi và yêu cầu sử dụng mà lưạ chọn hệ thống báo cháy cho phù hợp. m. Hệ thống báo cháy tự động được đặt ở trung tâm toà nhà, bao gồm: tủ báo cháy trung tâm, bảng tín hiệu các vùng, đầu báo khói, đầu báo nhiệt và nút báo cháy khẩn cấp. Ngoài ra phải có thiết bị báo cháy bằng tín hiệu âm thanh và thiết bị liên lạc với đội phòng cháy chữa cháy. Yêu cầu kỹ thuật về lắp đặt hệ thống báo cháy phải tuân theo tiêu chuẩn hiện hành. n. Đầu báo khói, đầu báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực nhà để xe, khu vực công cộng khác và trong các phòng điều khiển điện, phòng điều khiển thang máy. o. Các thiết bị báo động như loa truyền thanh, còi báo động và các nút báo động khẩn cấp được bố trí tại tất cả các khu vực, ở những nơi dễ thấy, dễ thao tác. dễ truyền tín hiệu báo động và thông báo địa điểm xảy ra hoả hoạn.

p. Các hộp vòi chữa cháy được đặt ở mỗi tầng tại các sảnh cầu thang và phải đảm bảo cung cấp nước chữa cháy khi có cháy xảy ra. q. Phải bố trí họng chờ chữa cháy bên ngoài nhà. Họng chờ này được lắp đặt để nối hệ thống đường ống chữa cháy bên trong với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên ngoài.

r. Trong nhà ở cao tầng phải lắp hệ thống thông gió, hút khói ở hành lang và buồng thang. Những bộ phận của hệ thống này phải làm bằng vật liệu không cháy. s. Hệ thống thông gió hay thổi gió ở buồng thang phải đảm bảo an toàn cho các thiết bị và cho việc đóng mở cửa sổ. t. Để đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố, phải có giải pháp không cho khói từ thang máy, buồng thang lan vào các tầng và ngược lại. u. Trong giếng thang máy phải đảm bảo cung cấp không khí bên ngoài từ hệ thống riêng vào phần trên của giếng thang máy khi có cháy xảy ra. v. Thiết bị thông gió, và thoát khói phải bố trí trong từng hộp thông gió ngăn cách bằng ngăn chống cháy. Phải bố trí tủ chữa cháy và tủ điều khiển ở mỗi tầng.

Theo QCVN 03:2012/ BXD thì yêu cầu phòng cháy đối với chung cư cao tầng: 1- Khi phân cấp nhà ở phải tính đến mức độ nguy hiểm cho sự an toàn của người và khả năng thoát người khi có sự cố.

2- Nhà chung cư được xếp vào loại nhà thuộc nhóm nguy hiển cháy F1.3. Các yêu cầu về tính nguy hiểm cháy theo công năng được quy định trong QCVN 06:2010/BXD. CHÚ THÍCH: F – ký hiệu phân nhóm nhà dựa trên tính nguy hiểm cháy theo công năng.

3- Đối với nhà chung cư đến 25 tầng phải được xây dựng với cấp công trình không nhỏ hơn cấp II. Nhà chung cư trên 25 tầng (trên 75 m) phải được xây dựng với cấp công trình không nhỏ hơn cấp I và giới hạn chịu lửa của các bộ phận chủ yếu của công trình không thấp hơn các giá trị sau: Các cấu kiện chịu lực: R 180; • Tường chịu lực: REI 180; Tường buồng thang bộ: REI 180; • Bản và chiếu thang bộ: R90; Tường ngoài không chịu lực: E 60; • Sàn giữa các tầng: REI 90; • Mái có khai thác sử dụng: REI 60; Mái không khai thác sử dụng: E 60.

Giếng kỹ thuật, cắt qua ranh giới một khoang cháy: REI 180; Giếng kỹ thuật, không cắt qua ranh giới một khoang cháy: REI 90; • Giếng thang máy: REI 180; • Giếng thoát khói: REI 180; • Sàn và tường ngăn cách các khoang cháy: REI 180; • Tường giữa các đơn nguyên: REI 150; Vách ngăn ngăn cách hành lang, sảnh thang máy, khoang đệm ngăn cháy: EI 90; • Vách ngăn giữa các căn hộ: EI 60.

• Cấp nguy hiểm cháy kết cấu của nhà phải là S0.

Nhà ở phải tuân thủ quy định về an toàn cháy theo QCVN 06:2010/BXD. Nhà chung cư, nhà ở tập thể phải đảm bảo các các yêu cầu sau:

Cầu thang thoát hiểm có tường ngăn cháy chính giữa Tiếp cận bên ngoài bằng mảng kính lớn có thể phá vỡ được Có lấp các hệ thống giúp đỡ ngừoi thoát nạn

• Số lối ra thoát nạn cho nhà phải được xác định theo QCVN 06:2010/BXD. Ở mỗi tầng nhà, số cầu thang bộ thoát nạn, loại buồng thang bộ

thoát nạn và các yêu cầu bổ sung đi kèm phải đáp ứng quy định ở Bảng 2.

Bảng 2 – Quy định bố trí thang bộ thoát nạn đối với nhà chung cư và nhà ở tập thể

Bảng 2 – Quy định bố trí thang bộ thoát nạn đối với nhà chung cư và nhà ở tập thể

• Tường và vách ngăn giữa các đơn nguyên; tường và vách ngăn giữa hành lang chung (bên ngoài căn hộ) với các phòng khác, trong nhà có bậc chịu lửa I, II và III phải có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn EI 60, còn trong các nhà có bậc chịu lửa IV phải có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn EI 15.

• Tường và vách ngăn không chịu lực giữa các căn hộ, trong các nhà có bậc chịu lửa I, II, và III phải có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn EI 40 và cấp nguy hiểm cháy K0, còn trong các nhà có bậc chịu lửa IV phải có giới hạn chịu lửa không nhỏ hơn EI 15 và cấp nguy hiểm cháy không cao hơn K1.

• Lan can các lô gia và ban công trong nhà từ tầng 3 trở lên phải làm từ vật liệu không cháy.

• Các phòng có chức năng công cộng phải được ngăn cách với các phòng ở bằng các vách ngăn cháy loại 1, các sàn ngăn cháy loại 3, còn trong các nhà có bậc chịu lửa I thì phải ngăn cách bằng sàn ngăn cháy loại 2.

IV/ Đặc trưng an toàn phòng cháy của nhà cao tầng + Khu thương mại và dịch vụ tập trung đông người vào các thời điểm nhất định vào ban ngày, ban đêm đóng cửa. + Các khu vực không an toàn liên quan tới kho hàng, khu vực thương mại thường do nguyên nhân chập điện. Các vụ hỏa hoạn lại thường xảy ra vào ban đêm. Tuy nhiên chúng có ưu điểm về vị trí, do ở tầng thấp nên tiếp cận không gian đường phố với nhiều cửa thoát và không gian rộng tạo điều kiện dễ dàng hơn cho việc thoát người. + Các căn hộ: có thể xảy ra cháy ở cả ban ngày và ban đêm. Cần có ý thức cao về tự quản, chống cháy của người dân, ở Việt Nam, cần có các cuộc diễn tập phòng cháy chữa cháy trong căn hộ. + Cháy gain rác + Chập điện + Do nấu nướng không an toàn, do rò rỉ gas + Nguyên nhân khác

Các đường lan truyền cháy trong không gian các tầng về nguyên tắc luôn chịu ảnh hưởng của gió và không khí.

- Các đường lan truyền cháy theo chiều ngang sẽ len lỏi vào các tuyến hành lang.

- Các đường lan truyền cháy theo chiều đứng sẽ len lỏi vào các đường ống kỹ thuật, giếng trời, thang máy và thang bộ.

- Do áp suất chênh lệch giữa trong và ngoài nên các đường lan truyền cháy có xu hướng đẩy ra các bề mặt bao quanh, nơi có nhiều không khí,

V/ CÁC HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY VÀ THOÁT HIỂM 1/ BÁO CHÁY: - Hệ báo cháy thông thường: - Hệ báo cháy địa chỉ:

2/ Chiếu sáng lối thoát khẩn cấp: + Bảng chỉ dẫn: Dễ tìm thấy, đọc rõ (ngay cả khi bị mất điện) dễ hiểu , chỉ rõ lối thoát và hướng dẫn mọi người tới nơi an toàn. + Chiếu sáng khẩn cấp: hệ thống này sẽ tự động bật trong 5 giây sau khi nguồn điện chính bị ngắt

3/ CHỮA CHÁY: Hệ thống chữa cháy tự động •Hệ thống vòi phun tự động được cấp nước từ hệ thống đường ống đứng cứu hỏa, có các van khống chế theo vùng, van kiểm tra, công tác can thiệp và công tắc dòng nước. Các hệ thống này được bố trí và tính toán sao cho chúng có thể được cấp nước độc lập theo vùng hay đồng thời khi cần •Các công tác can thiệp và công tắc dòng nước được báo động từ xa tại trung tâm điều hành khẩn cấp và được kết nối với hệ thống điện dự phòng Sprinkler: - Tự động phun nước để chữa cháy khi nhiệt độ tại khu vực đặt đầu Sprinkler đạt đến ngưỡng làm việc của đầu phun.

- Hệ thống chữa cháy họng nước vách tường: Hệ thống chữa cháy bằng các cuộn vòi, lăng phun kết hợp với họng chữa cháy cố định và khả năng chữa cháy có hiệu quả cao tại các tủ cứu hỏa

1. Bình chữa cháy 2. Bộ phận kích hoạt hệ thống bằng tay

3. Hệ thống ống dẫn 4. Đồng hồ chỉ thị chế độ hoạt động 5. Vòi phun 6. Đầu dò, đầu báo 7. Màn hình hiển thị 8. Màn chắn lửa 9. Chuông báo 10. Tủ trung tâm

4/ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CỨU HỎA Nguồn nước cứu hỏa láy chủ yếu từ nguồn nước thành phố vào các bình dự trữ, bố trí ở các cao độ khác nhau bên trong công trình

Trụ chữa cháy 2 họng Trụ chữa cháy 3 họng

5/ BƠM CỨU HỎA Bơm cứu hỏa có nhiệm vụ cấp nước cho các vòi phun tự động và hệ thống đường ống đứng cứu hỏa. Ngoài ra mỗi hệ thống còn được trang bị bơm điều áp để giữ ổn định áp lực nước

VI/ THOÁT NGƯỜI KHẨN CẤP 1/ Thoát người trong phạm vi tầng: - Khoảng cách xa nhất từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất ≤ 25m. Thang thoát hiểm phải thiết kế tiếp giáp với bên ngoài.

- Khi có hoả hoạn, sử dụng thang máy là không an toàn, riêng thang máy cứu hộ sẽ họat động bằng nguồn điện riêng.

- Cầu thang thoát hiểm được sử dụng cho người bình thường, nhưng đối với người già và người tàn tật cần dùng một số công nghệ rất tốn kém.

2/ Biện pháp khống chế cháy: - Để đảm bảo ngăn chặn phát triển lây lan lửa và khói trong không gian nhà cao tầng, về cơ bản cần phải phân chia các khu vực không gian sử dụng thành các bộ phận không gian tách biệt bằng các kết cấu hoặc không gian ngăn chia linh hoạt. Có 3 biện pháp ngăn chia: - Một là, sử dụng hệ thống cửa sập được chế tạo bằng vật liệu chịu lửa, ngăn lửa, có thể được làm bằng thép hoặc kính chịu lửa, để ngăn tách các đoạn hành lang.

- Hai là, có thể sử dụng một màn nước phun tự động được hình thành từ hệ thống vòi

phun nước đặt trên trần nhà, nhằm ngăn cách hai khu vực khác nhau, - Ba là, có thể làm một hệ thống “Rèm không khí” nhằm ngăn chặn lây lan của lửa.

3/ Tổ chức các tuyến cứu hộ bên ngoài và bên trong công trình - Trong bố trí tổng mặt bằng, cần thiết kế các tuyến giao thông bao quanh cho phép xe cứu hỏa tiếp cận công trình khi có sự cố. Không gian cứu hộ có thể bị ảnh hưởng bởi sự lấn chiếm không gian chiều cao của hệ thống đường dây điện, điện thoại mắc dọc ngang các tuyến cứu hộ. Một số côngtrình kiến trúc cao tầng xây chen trong khu dân cư thấp tầng ở Hà Nội thực sự chưa tính tới khả năng cứu hộ khi có sự cố hỏa hoạn.

- Trong tổ chức mặt bằng kiến trúc, cần tạo hành lang cứu hộ cho lính cứu hỏa. Thang thoát hiểm của người dân có thể sử dụng cho lính cứu hỏa lên các tầng trong trường hợp đã di dời ưu tiên con người. Một số tòa nhà cao tầng có thể bố trí thang máy cứu hộ cho lính cứu hỏa, chúng cho phép dẫn vòi phun nước lên tầng trên và đưa người già và trẻ nhỏ xuống bên dưới mà không bị đe dọa bởi khói và lửa.

a. Bo Quy chuan xây d_ng Viet Nam b. TCVN 2737-1995- T_i tr_ng và tác dong- Tiêu chuan thiêt kê c. TCVN 6160-1996- Phòng cháy, ch a cháy- Nhà cao tâng- Yêu câu thiêt kê d. TCVN 5760-1993- He thông ch a cháy- Yêu câu chung vê thiêt kê, LắP đặt và sử dụng e. TCVN 5738: 2001- He thông báo cháy- Yêu câu ky thuat f. TCVN 5687-1992- Thông gió, diêu tiêt không khí và sư_i âm- Tiêu chuan thiêt kê g. TCVN 4474-1987- Thoát nư_c bên trong- Tiêu chuan thiêt kê h. TCVN 4513-1988- Câp nư_c bên trong- Tiêu chuan thiêt kê i. TCVN 4605-1988- Ky thuat nhiet- kêt câu ngan che- Tiêu chuan thiêt kê j. TCVN 5744-1993- Thang máy-Yêu câu an toàn trong lap dat và s_ d_ng k. TCXD 16-1986- Chiêu sáng nhân t_o trong công trình dân d_ng l. TCXD 29-1991- Chiêu sáng t_ nhiên trong công trình dân d_ng m. TCXD 25-1991- Dat dư_ng dây dan dien trong nhà _ và công trình công cong-Tiêu chuan thiêt kê n. TCXD 27-1991- Dat thiêt b_ dien trong nhà _ và công trình công cong-Tiêu chuan thiêt kê o. TCXD 198-1997- Nhà cao tâng-Thiêt kê kêt câu bê tông côt thép toàn khôi p. TCXDVN 266-2002. Nhà _- Hư_ng dan xây d_ng công trình de d_m b_o ngư_i tàn tat tiêp can s_ d_ng.

C/CÁCH THOÁT NẠN KHI CÓ CHÁY Ở NHÀ CAO TẦNG

I/ NHỮNG VIỆC CẦN LÀM ĐỂ PHÒNG TRÁNH CHÁY NỔ TẠI CÁC CĂN HỘ CHUNG CƯ, NHÀ CAO TẦNG • Trang bị các phương tiện phòng chống cháy nổ như lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy, báo cháy, bình chữa cháy.

• Hệ thống phòng cháy chữa cháy: - Hệ thống cấp nước cứu hỏa - Bơm cứu hỏa - Hệ thống vòi phun tự động - Hệ thống đường ống đứng cứu hỏa

- Bình dập lửa

•

HỆ THỐNG PHÁT HIỆN CHÁY: - Thiết bị cảm ứng nhiệt.

- Hệ thống báo cháy điều khiển tay.

- Trang bị hỗ trợ thoát hiểm như dây thừng, thang dây, mặt nạ phòng độc để phòng ngừa những trường hợp không may xảy ra.

- Thường xuyên kiểm tra, chú ý tới các địa điểm dễ xảy ra cháy nổ như công tắc điện, nơi đặt cầu giao điện.

- Chú ý cẩn thận trong quá trình sử dụng mỏ hàn, sửa chữa điện hay nơi có nguy cơ phóng điện.

- Thường xuyên tổ chức, tham gia các buổi tập huấn, hướng dẫn cách xử lý sự cố, cách sử dụng bình chữa cháy để kịp thời ứng phó khi có đám cháy.

- Luôn đề cao tinh thần cảnh giác, đề phòng cháy nổ trong mọi tình huống.

II/ CÁCH THOÁT HIỂM KHI CÓ CHÁY NỔ TẠI NHÀ CAO TẦNG Nếu đám cháy chưa lan đến phòng - Hết sức giữ bình tĩnh và phản ứng ngay khi có dấu hiệu hỏa hoạn (ngửi thấy mùi cháy, khét, thấy khói, chuông báo cháy kêu)... Lấy một chiếc chăn trùm người bạn lại (loại không quá mỏng hay quá dày để bạn có thể dễ dàng di chuyển) và ra khỏi nhà ngay.

- Nếu không may lửa bén thì có thể tìm đến nguồn nước gần nhất hoặc ngay lập tức nằm xuống, hai tay úp vào mặt và lăn qua lăn lại cho đến khi lửa tắt. Không được chạy vì gió có thể làm lửa cháy bùng thêm. Không nhảy vào hồ bơi, bể chứa hay thùng nước vì nước có thể bị nấu sôi khi bị lửa tác động.

- La lớn và kêu gọi mọi người cùng thoát nạn. Nếu điện thoại còn sử dụng được, nhanh chóng gọi 114 (cứu hỏa) và 115 (cấp cứu) để cho họ biết bạn đang ở đâu nếu không ra ngoài. Di chuyển qua phòng khác hoặc ra ban công, dùng quần áo sáng màu để vẫy, ra hiệu người biết đến cứu.

- Phải tìm ra lối thoát hiểm theo đèn hoặc thông báo chỉ dẫn.

- Nếu cháy chưa lan đến hành lang, hãy tìm cửa thoát hiểm gần nhất và thoát ra ngoài.

Nếu đám cháy đang lan đến phòng: - Hãy đóng cửa lại để bảo vệ ngọn lửa không bén vào phòng. Ở trường hợp này, bạn hãy: Cảm nhận sức nóng của cánh cửa bằng mu bàn tan. Bởi mu bàn tay có nhiều dây thần kinh

hơn nên sẽ giúp bạn xác định chính xác độ nóng của bề mặt cửa.

- Nếu thấy cửa chưa nóng, hãy mở cửa từ từ và quan sát xung quanh. Khói sẽ bay ở phía trên nên bạn hãy nằm sát mặt đất và trườn ra ngoài. Càng nằm sát đất bao nhiêu, bạn càng dễ thoát khỏi đám cháy bởi khói phía trên không chỉ là khói mà còn là không khí bị hun nóng cùng

nhiều khí độc khác.

- Cố gắng không hít khói. Sử dụng áo, miếng vải, mền, bất cứ thứ gì có thể làm ướt nó và đặt nó trên mũi và miệng khi trườn qua đám lửa.

- Nếu thấy cửa nóng, điều đó có nghĩa lửa đang tiến lại rất gần. Đừng mở cửa, hãy tìm lối thoát khác như cửa sổ, cửa thoát hiểm...

Trong trường hợp bạn bị kẹt: - Hãy cố gắng đến được chỗ mà lực lượng cứu hỏa và cấp cứu có thể nghe hoặc thấy bạn.

- Tuyệt đối không mở cửa sổ, oxy bên ngoài cửa sổ sẽ thu hút lửa từ cửa chính và làm bạn bị kẹt trong lửa. Lấy khăn hoặc bất cứ thứ gì bạn tìm được chặn phía dưới cửa chính để ngăn không cho khói bay vào phòng.

- Lý tưởng nhất vẫn là ngồi yên trong phòng, cách ly lửa bên ngoài bằng cửa phòng đóng chặt, chặn khói lan trong phòng, lấy bất cứ thứ gì bạn tìm thấy được, làm ướt - che mũi và miệng bạn để lọc không khí và chờ ai đó sẽ đến cứu.

Hệ thống hỗ trợ thoát nạn

D- CÁCH CHỐNG ĐỘNG ĐẤT

I/ KHÁI NIỆM: 1/ Khái niệm: động đất là sự rung động của mặt đất, được tạo ra bởi các dịch chuyển đột ngột của các khối địa chất trong lòng đất, các vụ nổ núi lửa, các vụ trượt lở đất, sụp đổ hang động…

2/ Nguyên nhân: có 3 nhóm nguyên nhân gây ra các trận động đất: - Do hiện tượng sụt lở các lỗ rỗng trong vỏ quả đất; - Do núi lửa phun trào; - Do các vận động bên trong trái đất làm tích tụ năng lượng tại vùng phát sinh động đất và được gọi là động đất kiến tạo. Trên 90% các trận động đất quan trắc được đều thuộc loại động đất kiến tạo.

II/ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN Bao gồm 2 loại: Cách chấn và giảm chấn

(a)-Đơn thuần;

(b)-Cách chấn;

(c)-Giảm chấn

1/ Giải pháp cách chấn (seismic isolated structure): hạn chế tác động của động đất là tách rời hẳn công trình khỏi đất nền. Tuy nhiên, do không thể tách rời hoàn toàn, người ta bố trí lớp thiết bị đặc biệt giữa công trình và đất nền gọi là thiết bị cách chấn (isolator).

Thiết bị này có độ cứng thấp nên khi nền đất dao động, thiết bị có biến dạng lớn, kết cấu phía trên nhờ có quán tính lớn nên chỉ chịu một dao động nhỏ. Hư hại kết cấu và thiết bị trong công trình do đó được giảm thiểu

Hiệu quả của giải pháp cách chấn so với kết cấu thông thường.

2/ Giải pháp giảm chấn: a)Giảm chấn có điều khiển (active control): các thiết bị dạng này hoạt động được nhờ vào các nguồn năng lượng từ bên ngoài (điện, khí nén…). Thông qua các cảm biến, thông tin về tải trọng, về dao động của công trình được đưa về bộ xử lý trung tâm. Bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lý tín hiệu và phát lệnh cho bộ phận thi hành để thực hiện việc tăng độ cản hay phát lực điều khiển chống lại dao động

Tầng 91

Tầng 87

Đường kính 5.5 m Hệ thống con lắc điều hòa lắp đặt trên đỉnh tòa nhà Taipei 101 ở Đài Bắc Là khối cầu nặng 660 tấn cấu tạo gồm 44 lớp thép mỗi lớp dày 12.5 cm

III/ Nguyên lý hoạt động: - Nếu có tác động bên ngoài ( gió to hay động đất) làm cho tòa tháp nghiêng về một phía thì quả cầu 660 tấn này sẽ di chuyển theo hướng ngược lại.

Gắn với 16 dây thép

Việc này làm triệt tiêu lực , giữ cho công trình nghiêng trong một góc cho phép Với hệ thống các con lắc giảm chấn này, công trình có thể đương đầu cùng những trận động đất cùng với những cơn gió mạnh và giảm đến 40% độ rung lắc của tòa tháp Đài Bắc 101.

Và 16 pitong

- Tòa nhà Shinjuku Mitsui tại Tokyo cao 55 tầng đặt sáu con lắc thép khổng lồ, mỗi con lắc nặng ba trăm tấn - Năm 2011 tòa nhà Shinjuku Mitsui đã từng hứng chịu trận động đất mạnh 9 độ richter, với biên độ dao động ngang lên tới hai mét, khiến nhiều người bị thương. Bởi vậy, việc xây dựng hệ thống con lắc thép này sẽ góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản mỗi khi có động đất xảy ra

b/ Giảm chấn không điều khiển (passive control): đây là hình thức giảm chấn mà nguồn năng lượng hoạt động của các thiết bị giảm chấn được lấy từ chính năng lượng dao động của bản thân công trình. Năng lượng có thể được tiêu tán dưới dạng nhiệt năng của hiện tượng ma sát

Có nhiều phương thức lắp đặt các thiết bị này trong công trình

Hệ thống “tường/khung cứng chân khớp” (rocking wall/frame) cũng có khả năng giảm chấn và phân tán lực cho công trình.

Đơn thuần – Giảm chấn – Cách chấn

Ngoài ra, người ta còn sử dụng kết hợp thiết bị giảm chấn với thiết bị cách chấn, cũng như đưa thêm khả năng chủ động vào hệ thống để tăng thêm hiệu quả kháng chấn cho công trình.

IV/ CHỐNG ĐỘNG ĐẤT CHO NHÀ CAO TẦNG

•

Để đạt các yêu cầu “chống động đất” kết cấu xây dựng phải đạt các điều kiện tiên quyết sau đây _Kết cấu phải nhẹ đến mức có thể nhằm giảm lực tác động đến mức thấp nhất. _Kết cấu công trình phải đảm bảo tất cả lực tác động đều phải chuyển tải xuống phần móng. _Biến dạng và các vết nứt do tải trọng nặng không làm công trình sập đổ tức khắc. _Cả thành phần không chịu lực cũng phải có cường độ nhất định, nếu không sự hư hại của các thành phần này có thể gây nguy hại cho con người mặc dù công trình không bị sụp đổ.

• Hiện nay, các công trình nhà ở, nhà cao tầng của Việt Nam đều sử dụng công nghệ thi công theo kiểu cũ là PHƯƠNG PHÁP SÀN – DẦM – CỘT TRỤ - MÓNG NỀN. • Tồn tại nhiều nhược điểm như : _Thời gian thi công lâu _Tốn vật liệu xây dựng và tính thẩm mỹ không cao. _Không có khả năng chống lại động đất _Công trình xây dựng nhanh xuống cấp nếu thi công không đảm bảo.

• Tại các nước phát triển trên thế giới nói chung và Hàn Quốc nói riêng thì đã áp dụng công nghệ tiên tiến nhất của ngành xây dựng là phương pháp cột trụ tường.

• Ở phương pháp này, cột và dầm được thay thế bằng tường chịu lực. Chính vì vậy, hướng tác động của lực không còn là: Sàn – dầm – cột trụ - móng như cũ, mà chuyển thành: Sàn – tường chịu lực – móng.

• Ưu điểm: _Lực được chuyển đều hơn đảm bảo cho công trình khả năng chống động đất cao. _Kết cấu lại đẹp hơn và nới rộng không gian do không có cột chiếm diện tích. _Không có kết cấu dầm, chiều cao của trần có thể được tăng cao. _Khả năng cách âm, chống thấm cao hơn nhiều so với tường gạch bình thường _Rút ngắn thời gian thi công 25% nhưng vẫn tạo độ vững với khả năng chịu lựa tốt hơn tường gạch.

Ứng dụng công nghệ cột trụ tường trong xây dựng chung cư

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TẤM 3D KHẢ NĂNG SIÊU CHỊU LỰC

• Công trình xây dựng bằng 3D Panel đạt các yêu cầu một cách lý tưởng, lớp cách ngăn EPS và hai lớp bê tông mỏng tạo thành cấu trúc đạt cả hai yêu cầu, cường độ cao và trọng luợng thấp.

• ƯU ĐIỂM CỦA LOẠI TẤM XÂY DỰNG 3D. _Trọng lượng nhẹ _Thi công nhanh _Không cần phải hao tốn chi phí công nhân _Cách âm, cách nhiệt ,chống cháy ,chống ngấm tường. _Không gian nhà không cạnh gờ . _Ngôi nhà của bạn sẽ nhẹ hơn. _Chống được động đất 7,5 độ richte. _Tuổi thọ của công trình trên 100 năm _Kỹ thuật đi âm tường dây ăngten,dây điện,ống dẫn nước.

• BÊ TÔNG XỊT ĐẶC BIỆT GIÚP CÁC TÒA NHÀ CHỐNG ĐỘNG ĐẤT

• Các nhà khoa học tại Columbia phát triển một loại bê tông dạng xịt, thân thiện với môi trường, làm cho bức tường của các tòa nhà chắc chắn như thép và có khả năng chống chịu những trận động đất lớn • Ưu điểm: _Sản phẩm có những đặc điểm rất giống với thép. _Bền, dẻo dai và dễ uốn hơn bê tông thông thường. _Chông thắm, cách âm cao _ Có khả năng chống lại động đất mạnh 9 độ Richter

Loại sơn chống được động đất và hỏa hoạn 1. Tính bám dính nhanh và mạnh trên nhiều bề mặt 2. Cách nhiệt và không bắt cháy. Chúng có thể tự dập lửa, hoặc làm chậm quá trình lan rộng của đám cháy cũng như quá trình sinh khói.

3. Chống ẩm cực tốt 4. Độ bền xuất sắc 5. Chúng gần như không bay hơi nên có thể giảm khả năng gây độc xuống rất nhiều lần.

E :Khái niệm: Khái niệm về bão Bão và ATNĐ được gọi chung là xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ): là một vùng gió xoáy, có đường kính tới hàng trăm kilômét, hình thành trên vùng biển nhiệt đới.

Nguyên nhân:

Điều kiện hình thành bão : Bão chỉ có thể hình thành khi có đủ 3 điều kiện: Nhiệt, ẩm và động lực để tạo xoáy.

-Nhiệt độ mặt nước biển đến độ sâu hơn 50 mét , nhiệt độ khoảng 26,5 độ C - Sự mất ổn định của bầu khí quyển - Độ ảm cao ở tầng đối lưu - Lực quán tính Coriolis đủ lớn để duy trì trung tâm áp suất thấp - Độ đứt gió ( sự thay đổi tốc độ hoặc hướng gió bất ngờ trong một khoảng cách ngắn ) - Bề mặt nước biển bị xáo trộn với lực xoáy đủ mạnh

Hiện nay, với những sự phát triển về kết cấu và vật liệu có cường độ cao mà các tòa nhà hiện đại đang có xu hướng càng lúc càng cao hơn. Với hệ thống cấu trúc tối ưu, vật liệu có độ bền cao, trọng lượng của công trình càng lúc càng nhẹ và càng lên cao thì công trình càng nhọn và mảnh.

Chính xu hướng càng lên cao càng nhọn và mảnh của các tòa nhà khiến cho phần trên của công trình dễ bị ảnh hưởng bởi lực xô ngang của gió khiến cho công trình chịu những tác động xấu, cũng như những người sinh hoạt trong công trình bị ảnh hưởng gây cho họ cảm giác chóng mặt, buồn nôn,…

Nguyên tắc cơ bản thiết kế chống gió nhà cao tầng: Do không khí chuyển động tạo nên áp lực gió ở bề mặt công trình, nó thay đổi theo thời gian và không gian. Do áp lực gió không đều trên bề mặt công trình, cho nên ngoài việc kiểm tra nội lực và chuyển vị tổng thể, còn phải kiểm tra cấu kiện cục bộ chịu sự gia tăng cục bộ của áp lực gió; Do áp lực gió thay đổi theo thời gian tạo lên những trận gió, từ đó công trình chịu tác động của hai loại lực tĩnh và lực động. Vì vậy phải xét đến chấn động gió và sự mỏi mệt của công trình dưới tác động của chấn gió động.

Mặt khác, áp lực gió tác động thường xuyên hơn động đất, thời gian tác động cũng dài, do đó cần tìm những biện pháp làm cho những người sinh sống và làm việc trong nhà không cảm thấy khó chịu do có chuyển vị ngang lớn. Do vậy, nguyên tắc thiết kế chống gió của nhà cao tầng là: 1. Chọn khối nhà hợp lý, nâng cao độ cứng của kết cấu: Cùng một diện tích đón gió như nhau, hệ số hình thể của hình tròn là 0.8; hình 8 cạnh là 1.1; hình 6 cạnh là 1.2; hình vuông là 1.4. Như vậy, hình tròn, bầu dục, hình nhiều cạnh có thể giảm rất nhiều tải trọng gió. Công trình có độ cứng lớn có thể giảm ảnh hưởng của chấn gió động và tránh chuyển vị quá lớn.

2. Đảm bảo cho cường độ và tính chống nứt của công trình tránh sự phá hoại của kết cấu: Tuy nhiên đến nay, chưa có nhà cao tầng bị lật đổ do tác động của gió mà sinh ra biến dạng dư quá lớn làm cho kết cấu không thể sử dụng được. Đặc biệt là đối với nhà cao tầng BTCT, dưới tác động của lực gió, phải đảm bảo không bị nứt và phá hoại cục bộ.

3. Ngăn chặn sự phá hoại của cấu kiện cục bộ:

Cấu kiện riêng bị phá hoại do bão có rất nhiều ( kính cửa sổ, tường chắn, tường đầu hồi, biển quảng cáo,..) bởi vì sức gió ở khu vực cục bộ lớn hơn rất nhiều giá trị bình quân mà trong thiết kế nội lực sử dụng, cho nên phải tiến hành nghiệm toán theo quy định cường độ của cấu kiện riêng.

4. Đảm bảo đủ độ cứng, ngăn ngừa chuyển vị ngang quá lớn, đáp ứng yêu cầu sử dụng của nhà cao tầng, nói chung chu kỳ dao động riêng càng ngắn biên độ cho phép càng phải nhỏ.

5. Ngăn chặn hư hởng do sự mỏi mệt của kết cấu nhà cao tầng.Trong thời gian sử dụng của công trình sẽ rất nhiều lần gặp tác động của gió lớn. Số lần chấn động cộng lại có thể trên 10^6 lần. Tải trọng tác động quanh năm suốt tháng sẽ làm cho cấu kiện mỏi mệt. Cho nên vấn đề mỏi mệt do lực gió nên chú ý trong thiết kế.

HÌNH DÁNG KHÍ ĐỘNG HỌC CHO CÔNG TRÌNH • Ngoài hình dáng thon nhọn khi càng lên cao của các tòa tháp, hiện nay các công trình nhà cao tầng còn có những hình dáng kiến trúc khiến cho gió trượt trên những bề mặt của nó, khiến cho công trình ít bị chịu tác động của lực xô ngang gió • Ngoài công dụng giúp giảm thiểu lực xô ngang của gió, những hình dạng khí động học giúp cho công trình có độ “mềm”, khiến cho tòa nhà có độ thẩm mỹ cao, nhưng góc bo tròn hay những gờ chỉ giúp cho việc điều chỉnh hướng gió theo ý của người thiết kế .

Công trình khi chịu tác động của gió sẽ chịu 3 loại gió như sau : 1.Gió đi xuyên công trình 2.Gió trượt theo mặt cắt ngang tòa nhà 3.Gió xoắn khi đi qua bề mặt công trình.

• HẠN CHẾ TÁC ĐỘNG GIÓ LÊN CÔNG TRÌNH : 1. Gió đi xuyên công trình : Để hạn chế gió đi xuyên công trình ( là gió tác động trực tiếp lên công trình, gây tác động lớn nhất). Kiến trúc sư ngay từ lúc thiết kế phải tính toán để các luồng gió đi xuyên qua công trình với độ lớn là thấp nhất : o o o

Giảm tiết diện mặt tiếp xúc của công trình với gió Tạo những khe hở giữa 2 khối nhà của công trình Làm những gờ chỉ để điều hướng gió

2.

Gió trượt theo bề mặt công trình :

•

Đây là loại gió ít tác động lên công trình nhất, khi nó trướt lên bề mặt công trình nó sẽ đưa không khí từ tòa nhà đi và mang không khí tự nhiên đến tòa nhà.

•

Loại gió này khiến cho công trình giảm nhiệt độ do nó tỏa ra, nhưng đôi khi nó cũng gây ra tác hại như bảo mòn vật liệu bao che của công trình

3.

Tác dụng xoắn của gió khi đi qua bề mặt công trình :

•

Khi gió xoắn tác dụng lên công trình sẽ gây ra momen xoắn tác dụng lên kết cấu của công trình . Khi tâm cứng của công trình trùng với tâm hình học của mặt cắt ngang công trình thì vẫn tạo ra momen xoắn nhưng cường độ thấp hơn khi tâm cứng lệch hoàn toàn so với tâm hình học của công trình.

•

Gió tạo khối lốc xoáy khi đi qua công trình sẽ tác động xấu đến công trinh

BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC • Các tòa tháp hay các công trình nhà cao tầng là những công trình có quy mô lớn. Các công trình này đại diện cho nền công nghiệp xây dựng của một quốc gia, nền tài chính của một quốc gia nên yêu cầu có nguồn đầu tư lớn, cần có những biện pháp phòng chống những tác động xấu lên công trình, những biện pháp kết cấu bền vững, hợp lý.

• Hiện nay có các biện pháp phòng chống tác động xấu lên công trình bằng những van điều tiết khối lượng như con lắc ở tâm cứng của công trình . ( Đối trọng trong công trình ) • Những hình dạng khí động học ( Streamlining ) ở các mặt cắt ngang của công trình, bo tròn những góc để hạn chế những tác động xấu của gió lên công trình. Ví dụ như những hình học sau :

ĐỐI TRỌNG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH KiẾN TRÚC Ý nghĩa : Đối trọng trong kiến trúc là những cấu trúc được áp dụng bởi những công thức Vật Lý về momen, con lắc và cánh tay đòn. Đôi khi những công trình kiến trúc còn sử dụng những cấu trúc dao động để có thể giảm thiểu những tác động của tự nhiên lên công trình như Động Đất, Gió,…

Những quy định về tải trọng gió trong các tiêu chuẩn ở Việt Nam và quốc tế hiện hành là không “bao” được các tòa nhà cao tầng. Trong tiêu chuẩn của nhiều nước, thí dụ tiêu chuẩn của Châu Âu quy định những tòa nhà cao trên 200m hoặc có lõi cứng và gây hiệu ứng soắn bắt buộc phải thí nghiệm trong ống thổi khí động. Ở Mỹ, các tài liệu cũng khuyến cáo về việc nên thí nghiệm trên mô hình trong ống thổi khí động trước khi thiết kế các tòa nhà có chiều cao trên 40 tầng. Ở Nhật Bản việc thí nghiệm trong ống thổi khí động là bắt buộc đối với công trình cao tầng xây mới trong đô thị. Kết quả thử nghiệm không chỉ là các số liệu liên quan đến giá trị áp lực gió và sự phân bổ tải trọng gió lên bề mặt công trình mà còn sự thay đổi luồng gió khi công trình xuất hiện có ảnh hưởng đến sự an toàn tính mạng cho người đi bộ gần tòa nhà. Như vậy, trên thế giới, nghiên cứu thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động là cần thiết để phục vụ thiết kế. Không chỉ phản ánh đúng sự làm việc của kết cấu mà có thể tiết kiệm chi phí do phương án thiết kế là tối ưu và phù hợp với trạng thái làm việc thực của kết cấu. Kết quả thí nghiệm trong ống thổi khí động không chỉ nhằm xác định độ lớn của giá trị tải trọng gió để thiết kế kết cấu chịu lực mà còn phải kiểm tra ảnh hưởng từ các tác động của tải trọng gió tới các bộ phận không chịu lực (kết cấu bao che) của nhà cao tầng đặc biệt là hệ tường kính-khung kim loại đang được sử dụng phổ biến. Trên thế giới, ít có công trình cao tầng bị sập đổ do gió bão nhưng những hư hỏng công trình từ hệ kết cấu bao che thực sự là một hiểm họa. Các cửa kính bị gió báo cuốn đi hoặc bị các vật rắn va chạm trong gió gây vỡ kính, tình trạng gió lùa và thấm nước trong bão đang cảnh báo về tình trạng chất lượng nhà cao tầng.

Việt Nam là một trong những nước có nhiều bão lớn mỗi năm và luôn biến động trong khi các tòa nhà cao tầng, siêu cao tầng đang mọc lên hàng ngày ở Hà Nội, T.P. Hồ Chí Minh và hàng loạt thành phố lớn ven biển như: Hải Phòng, Đà Nẵng, Nha Trang, Vũng Tàu... Bỏ qua những yêu cầu về chất lượng kết cấu bao che sẽ là những thiếu sót nghiêm trọng. Những thí nghiệm vật liệu và cấu kiện được nêu sau đây của kết cấu bao che mà chủ yếu là kính và khung kim loại ở nước ta chưa được các cơ quan quản lý, các chủ đầu tư và các tổ chức tư vấn thiết kế quan tâm: Thí nghiệm lọt khí; Thí nghiệm lọt nước tĩnh; Thí nghiệm lọt nước động hoặc tuần hoàn; Thí nghiệm các tính năng kết cấu; Thí nghiệm khả năng chịu va đập; Thí nghiệm các tính năng liên quan đến sự thân thiện với môi trường; Thí nghiệm mức độ lão hóa của vật liệu…

Tải trọng gió tác dụng lên các công trình thường được tính toán dựa theo các tiêu chuẩn quốc gia như tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995, tiêu chuẩn Nhật Bản AIJ-RFLB 2004, tiêu chuẩn Mỹ ASCE 705, tiêu chuẩn Úc/Newzealand AS/NZS 1170.2:2002, tiêu chuẩn Châu Âu EN 1991-1-4:2005.... Nhưng việc sử dụng các tiêu chuẩn có một số điểm hạn chế như: - Không hoặc khó xác định được ảnh hưởng của gió ngang.

- Không xác định được gia tốc trên đỉnh công trình do gió gây ra.

- Không xét đến ảnh hưởng của hướng gió tác dụng.

- Không xét đến ảnh hưởng của địa hình và các công trình xung quanh.

- Không xác định được hệ số khí động chính xác của bề mặt công trình.

Từ những hạn chế này mà phương pháp dùng ống thổi khí động đã được sử dụng rất phổ biến trên thế giới để xác định tải trọng gió lên các kết cấu công trình. Đặc biệt là các công trình hoặc kết cấu có hình dạng phức tạp và nhạy cảm với tải trọng gió (nhà cao tầng, kết cấu mái phức tạp, kết cấu tháp rỗng….).

CÁC QUI ĐỊNH VỀ THÍ NGHIỆM ỐNG THỔI KHÍ ĐỘNG TRONG CÁC TIÊU CHUẨN

Các tiêu chuẩn về tải trọng gió trên thế giới đã có các qui định việc sử dụng thí nghiệm ống thổi khí động: Tiêu chuẩn Úc và New Zealand AS/NZS 1170.2:2002 + Các công trình hoặc kết cấu có chiều cao trên 200 m + Các công trình hoặc kết cấu có nhịp trên 100 m + Các kết cấu tháp rỗng Tiêu chuẩn Châu Âu EN 1991-1-4:2004 + Các công trình hoặc kết cấu có chiều cao trên 200 m + Các công trình hoặc kết cấu có tác động của dao động xoắn. + Các công trình hoặc kết cấu có các dao động bậc cao cần được xem xét.

Tiêu chuẩn Mỹ ASCE/SEI 7-05 + Các công trình hoặc kết cấu không có hình dạng đều đặn. + Các công trình hoặc kết cấu có các đặc tính phản ứng với gió ngang, tách xoáy, mất ổn định do galloping hoặc flutter, có các tác động do địa hình gây ra.

ƯU ĐIỂM Mô phỏng dòng gió tác dụng lên công trình (sự thay đổi vận tốc gió theo chiều cao, độ rối).

Thay đổi được hướng gió tác dụng.

Mô phỏng được địa hình xung quanh.

Mô hình được mô phỏng với hình dạng của công trình.

Xác định được sự phân bố hệ số khí động tác dụng lên các mặt của công trình.

Xác định được phản ứng của công trình dưới tác dụng của gió (lực dọc theo hướng gió, lực ngang theo hướng gió, mômen xoắn, gia tốc đỉnh) theo tất cả các hướng gió.

Xác định ảnh hưởng của công trình đến vận tốc gió xung quanh công trình

Trung tâm hội nghị Quốc gia (Hà Nội).

Tòa Tháp Tài chính Bitexco (Hồ Chí Minh).

Tổ hợp công trình Keangnam (Hà Nội).

Trung tâm thương mại Vietinbank (Hà Nội).

Toà nhà hỗn hợp đa chức năng và chung cư cao cấp Vinafor (Hà Nội).

HỆ THỐNG VỎ BAO CHE Trên thế giới việc sử dụng ống thổi xác định áp lực gió lên hệ thông bao che là rất phổ biến và công tác tiến hành thí nghiệm với tỉ lệ 1:1 (Mock up test) cho hệ thống bao che trước khi lắp đặt là yêu cầu bắt buộc.

Các tiêu chuẩn thí nghiệm: - ASTM (E 283, 330, 331…)

- AS/NZS 4284 - AAMA (501.1, 501.2…

CÁC LOẠI THÍ NGHIỆM Kiểm tra tính năng kết cấu Kiểm tra độ lọt khí Kiểm tra độ lọt nước dưới áp lực tĩnh, tuần hoàn và động Kiểm tra tải trọng ở trạng thái cực hạn Kiểm tra dịch chuyển ngang do động đất gây ra

• Tiêu chuẩn tải trọng tác động của Việt Nam cần có qui định về việc sử dụng ỐTKĐ để xác định tải trọng gió lên nhà cao tầng.

• Cần có qui định bắt buộc thí nghiệm hệ thống bao che cho các nhà cao tầng

Cấu Trúc Công Trình tiêu biểu :

KHÁCH SẠN Burj Al Arab Dubai (KHÁCH SẠN CÁNH BUỒM)

Địa điểm: Dubai, United Arab Emirates Xây dựng: Năm 1993 -1999 Sử dụng: Khách sạn, nhà hàng Dạng nhà xây dựng: Nhà chọc trời Kiến trúc sư: Tom Wright Nhà phát triển: Jumeirah Công trình kết cấu: Atkins Chi phí: 700 triệu USD Vật liệu kết cấu: thép, bê tông Thông số về công trình Độ cao 321 m Diện tích sàn: 111.500 m 2 Thang máy: 18 Số phòng: 20 Burj al-Arab không nằm trong đất liền mà trên một hòn đảo nhân tạo ngoài biển, cách bờ 280 m. Để đảm bảo cho một nền móng vững chắc, người ta đã sử dụng 230 cột móng dài 40 m để đóng xuống đất.

Dubai có điều kiện thời tiết khắc nghiệt bao gồm gió mạnh và thỉnh thoảng có cơn bão dữ dội.

Tốc độ gió 50 năm trở lại là 45 mét / giây Không nằm trong khu vực động đất. Tuy nhiên, miền nam Iran cách 100 dặm về phía bắc là có nguy cơ động đất có thể tạo ra run ở Dubai.

TÒA NHÀ GHERKIN ( TÒA NHÀ DƯA CHUỘT)

• • • •

Địa điểm: 30St Mary Axe , London, United Kingdom Xây dựng: 3-2001 đến 2003 Kiến trúc sư: Norman Foster Công trình được tập đoàn Foster & Partner xây dựng , theo đơn hang của hang bảo hiểm Swiss Re Thông số về công trình Kích thước : chiều cao đến đỉnh vòm : 179,8m chiều cao đến tầng sử dụng cao nhất : 167,1m Số tầng : 40 tầng trên mặt đất và một hầm Đường kính tầng rộng nhất tính từ vỏ ngoài ( tầng 17) : 56,15m Diện tích khu đất : 0.57ha Tổng diện tích sàn mang kết cấu đặc biệt : 74,3000m2 Hình thức công trình: Vật liệu công trình sử dụng là thép , kính, granite, aluminium. Phần khung bên ngoài của tòa nhà sử dụng 5500 tấm kính hình tam giác và các tấm kính hình thoi.Lối vào chính có 3 khớp hình tam giác

Công trình có dạng trụ tròn, gió sẽ dễ dàng lướt qua bề mặt mà không tăng nhiều lực xô ngang lên bề mặt công trình.

Hình thức tòa nhà được định hình để hỗ trợ cho việc giảm tải trọng ngang lên công trình

Tháp được thiết kế theo phương pháp khí động học để giảm tải gió trên cấu trúc, trong khi phần dưới giảm xuống để gió thổi quanh tháp

Gerkin là tòa nhà sinh thái đầu tiên ở London Tháp được thiết kế theo phương pháp khí động học để giảm tải gió trên cấu trúc, trong khi phần dưới giảm xuống để gió thổi quanh tháp.

Hình dáng tinh tế của tòa nhà , các xoắn ốc thủy tinh, và các cửa sổ có thể hoạt động nhờ vào máy tính điểu khiển

F- CÁCH CHỐNG SÉT CHO CÔNG TRÌNH CAO TẦNG

I/ PHÂN LOẠI: Sét được chia thành nhiều loại: Ngoài sét đánh trực tiếp còn có sét đánh thứ cấp. Sét đánh thứ cấp có 2 loại là sét đánh lan truyền và sét đánh cảm ứng (khi sét đánh,luồng sét sẽ đánh lan truyền hoặc cảm ứng vào thiết bị điện nhà, truyền hình cáp, cáp tín hiệu internet). Trong trường hợp sét đánh trúng cột phủ sóng, mà nhà bạn lại ở gần cột phủ sóng, thì nhà bạn có thể bị ảnh hưởng bởi hiện tượng sét đánh cảm ứng. Sét đánh cảm ứng có thể gây nguy hại cho các thiết bị điện, điện tử trong gia đình như ti vi, tủ lạnh, điện thoại…. Tuy nhiên, xác suất này không cao.

II/ CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

1. BỘ PHẬN THU SÉT

2. HỆ THỐNG DÂY XUỐNG

3. BỘ PHẬN NỐI ĐẤT

1/ Bộ phận thu sét - Bộ phận thu sét có thể là các kim thu sét hoặc lưới thu sét hoặc kết hợp cả hai Thông thường lưới thu sét được sử dụng đối với các công trình mái bằng có diện tích lớn

- Không bộ phận nào của mái cách dây thu sét quá 5m - Cần đảm bảo kích thước ô lưới tối đa là 20 m x 10 m

2/ HỆ THỐNG DÂY XUỐNG - Chức năng của dây xuống là tạo ra một nhánh có điện trở thấp từ bộ phận thu sét xuống cực nối đất sao cho dòng điện sét được dẫn xuống đất một cách an toàn.

- Trong thực tế, tùy thuộc vào dạng của công trình, thông thường cần có các dây xuống đặt song song, một số hoặc toàn bộ những dây xuống đó có thể là một phần của kết cấu công trình đó.

- Ví dụ, một khung thép hoặc kết cấu Bê tông cốt thép có thể không cần các dây xuống vì bản thân cái khung đó đã tạo ra một mạng lưới gồm nhiều nhánh xuống đất một cách hiệu quả, ngược lại một kết cấu được làm hoàn toàn từ các vật liệu không dẫn điện sẽ cần các dây xuống bố trí theo kích thước và dạng của kết cấu đó.

Dây xuống và nối đất bên ngoài

Cột chịu lực dẫn điện sử dụng làm dây xuống và nối đất

Hệ thống thu sét bằng lưới cáp và kim

3/ BỘ PHẬN NỐI ĐẤT - Cực nối đất dạng vòng khép kín có chiều dài không nhỏ hơn 20 m chôn sâu ít nhất là 0,6 m dưới mặt đất; hoặc - Đường ống hoặc thanh đứng có chiều dài mỗi thanh không dưới 1,5 m, tổng cộng chiều dài các thanh không dưới 9 m; -Các thanh bố trí hướng tâm có chiều dài không nhỏ hơn 20 m chôn sâu ít nhất 0,6 m dưới mặt đất, hoặc Bê tông cốt thép.

- Các cực nối đất cần được chôn sâu trong một số trường hợp như có lớp sét nằm dưới lớp cuội sỏi. Không nên tin cậy vào độ sâu mực nước ngầm. Nước ngầm, đặc biệt trong lớp sỏi, có thể bị rút sạch và sẽ không có tác dụng đảm bảo cho điện trở nối đất thấp cho hệ thống nối đất.

- Điện trở nối đất giảm không đáng kể khi giảm tiết diện của cọc mà kích thước lớn của cọc nối đất còn làm tăng giá thành hệ thống và gây khó cho thi công.

- Khi phần mạng nối đất cần thiết phải chạy gần hoặc dưới đường đi, phần đó nên được chôn sâu không dưới 0,6 m tính từ mặt đất.

- Điện thế ở mặt đất có thể giảm bằng cách chôn thanh hoặc dây thép sâu hơn.

Bảng 1 - Vật liệu, cấu tạo và tiết diện tối thiểu của kim thu sét, dây dẫn sét, dây xuống và thanh chôn dưới đất.

TCVN 9385-2012 Vật liệu Đồng

Đồng phủ thiếcb

Nhôm

Hợp kim nhôm

Thép mạ

kẽmc

Thép không gỉd

Cấu tạo Dây dẹt đặc Dây tròn đặce Cáp

Tiết diện tối thiểua (mm2) 50 50 50

Ghi chú Chiều dày tối thiểu 2 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây tròn đặcf,g Dây dẹt đặc Dây tròn đặce Cáp

200 50 50 50

Đường kính 16 mm Chiều dày tối thiểu 2 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây tròn đặcf,g Dây dẹt đặc Dây tròn đặc Cáp

200 70 50 50

Đường kính 16 mm Chiều dày tối thiểu 3 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây dẹt đặc Dây tròn đặc Cáp

50 50 50

Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây tròn đặcf Dây dẹt đặc Dây tròn đặc Cáp

200 50 50 50

Đường kính 16 mm Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây tròn đặcf,g Dây dẹt đặch Dây tròn đặch Cáp

200 50 50 70

Đường kính 16 mm Chiều dày tối thiểu 2 mm Đường kính 8 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Dây tròn đặcf,g

200

Đường kính 16 mm

Bảng 2 - Vật liệu, cấu tạo và kích thước tối thiểu của cực nối đất

Cápb

Kích thước tối thiểua Dây nối Tấm nối đất đất 50 mm2

Dây tròn đặcb

50 mm2

Đường kính 8 mm

Dây dẹt đặcb

50 mm2

Chiều dày tối thiểu 2mm

Vật liệu

Cấu tạo

Dây tròn đặc

Đường kính 15 mm

Ống

Đường kính 20 mm

Đồng

Bảng 3 - Độ dày tối thiểu của tấm kim loại sử dụng để lợp mái nhà và tạo thành một phần của hệ thống chống sét

Vật liệu Thép mạ Thép không gỉ Đồng Nhôm và kẽm Chì

Thép

500 mm x 500 mm

Tấm mắt cáo

600 mm x 600 mm

Dây tròn đặc mạ kẽmc

Đường kính 16 mmd

Ống mạ kẽmc

Đường kính 25 mmd

Dây dẹt đặc mạ kẽmc Tấm đặc mạ kẽmc Tấm mắt cáo mạ kẽmc Dây tròn đặc mạ đồngc,e

600 mm x 600 mm Đường kính 14 mm Đường kính 10 mm 75 mm2

70 mm2 50 mm x 50 mm x 3 mm

Dây tròn đặc

Đường kính 16 mm

Thép không gỉ Dây dẹt đặc

Chiều dày tối thiểu 2 mm Tiết diện 25 mm x 2 mm

Chiều dày thành ống tối thiểu 2 mm

500 mm x 500 mm

Thép ống mạ kẽmc

Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Đường kính 10 mm

90 mm2

Dây dẹt đặc trần hoặc mạ kẽmf,g Cáp mạ kẽmf,g

Ghi chú

Chiều dày thành ống tối thiểu 2 mm

Tấm đặc

Dây tròn đặc không mạf

Độ dày tối thiểu (mm) 0,5 0,4 0,3 0,7 2,0

Cọc nối đất

Đường kính 10 mm 100 mm2

Chiều dày tối thiểu 3 mm Chiều dày tối thiểu 3 mm Tiết diện 30 mm x 3 mm Mạ đồng 99,9% đồng, dày tối thiểu 250 microns

Chiều dày tối thiểu 3 mm Đường kính tối thiểu của mỗi sợi 1,7 mm

Chiều dày tối thiểu 2 mm

Hệ thống chống sét cho nhà cao tầng (trên 20m), thể hiện bộ phận thu sét, dây xuống liên kết với bộ phận nhô lên trên mái

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE !