KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng Số 12/5-2012 13 AN TON PHềNG CHY TRONG NH CAO TNG VIT NAM Doón Minh Khụi 1 Túm tt: An ton phũng chỏy trong nh cao tng l mt yờu cu ht sc quan trng c bit trong bi cnh kin trỳc cao tng ang phỏt trin mnh m cỏc ụ th ln ca Vit Nam. Bi vit cp ti cỏc c s khoa hc phũng chỏy liờn quan ti hin tng chỏy, yu t cụng nng, k thut ca nh cao tng, ng thi xut mt s gi i phỏp Kin trỳc - Quy hoch trong phũng chỏy nh cao tng. Ni dung nghiờn cu cú tham kho kinh nghim ca cỏc chuyờn gia Nht Bn. T khúa: an ton, la, khúi, thoỏt him, cao tng, cụng nng, kin trỳc Summary: The safety of fire prevention in high-rise buildings is a very important demand, especially in the setting of the high-rise building development at big cities of Vietnam. The paper presents the scientific bases of the safety of fire prevention concerned of the burn phenomenon, functions and the technical elements of the high-rise building and proposes some of the Fires prevention methods in architecture and urban planning. The paper is added by of Japan specialists experiences in this branch. Keyword: safety, fire, smoke, evacuation,high rise building, function, architecture Nhn ngy 07/5/2012, chnh sa ngy 25/5/20212, chp nhn ng ngy 30/5/2012 1. Tng quan Khỏi nim an ton c ngi c xa nhc ti u tiờn khi ỏnh giỏ mt mụi trng c trỳ. An ton c xp trc c Cụng nng, K thut v Thm m. Tuy nhiờn, khỏi nim ny li cha c quan tõm trong kin trỳc hin i, c bit i vi nh cao tng. Chỳng ta ang sng trong mt th gii hin i. Kin trỳc cao tng phỏt trin mnh m trong cỏc ụ th ln l mt xu th, cựng vi nú l nhng u im ca hiu ng tp trung, tit kim chi phớ h tng v gii phúng khụng gian mt t. Tuy nhiờn, s cú hai thỏch thc ln i vi nhng ngi sng trong nh cao tng: ú l s l thuc vo cỏc yu t cụng ngh, k thut, nhng thỏch thc khi xy ra s c ha hon v lm th no cú th di tn gia ỡnh, bn thõn ra khi ngụi nh hin i ny mt cỏch nhanh nht. Nu vn nn giao thụng xy ra hng ngy, em li bao nhiờu phin toỏi v tiờu tn thi gian cho con ngi thỡ ha hon mc dự xy ra hi hu, nhng li mang ti nhng thm ha vụ cựng to ln v ngi v ca, khú cú th bự p c. khu vc ụ th ln ca M v cỏc nc Chõu , ó cú rt nhiu tũa nh cao tng v siờu cao t ng b thiờu ri khụng th cu cha. Ni bt l cỏc tũa nh Ngõn hng First Interstate cao 62 tng ni v 4 tng ngm, b chỏy vo thỏng 5/1988 bt u t tng 12 do chp in, lan rng ti tng 16 v c dp tt sau 4 gi cu cha. Ti i Loan, tũa nh 25 tng Golden 1 PGS.TS, Khoa Kin trỳc v Quy hoch, Trng i hc Xõy dng. E-mail: dmkhoi91@yahoo.com KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Số 12/5-2012 Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng 14 Plaza Tower ó b thiờu ri t tng 18 tr lờn vo ngy 26/2/2005, cng do chp in. Ti Tõy Ban Nha, tũa nh Torres Windsor cao 32 tng vi cao 106m, c xõy dng nm 1979, l mt trong nhng tũa cao c trong qun th nhng nh chc tri xung quanh Qung trng Pablo Picasso, b chỏy ri ngy 12/02/2005, to nờn ni khip s cho nhng ngi ang sng trong cỏc tũa cao c. Mc dự tũa nh ó c a vo sa cha nm 2003 trong ú ó cú chỳ ý t o lp chng chỏy xung quanh h thng chu lc, sa cha cu thang thoỏt him v u t thờm thit b ca ha hon trong phũng Tuy nhiờn, thit k kin trỳc ó l rừ nhng nhc im xột v mt phũng chỏy. ú l khụng b trớ vỏch ngn chng chỏy, ngn la lờn cỏc tng trờn, thiu vng ng thụng khúi ti cỏc khu vc phũng chỏy v khu vc thoỏt him. V mt qun lý ti thi i m ú, ngi ta quy nh nu sn ca tng cao nht thp hn 100m thỡ khụng cn lp bỡnh phun nc cu ha cỏc tng. Tic thay sn ca tng cao nht ca tũa nh ny ch ct 96m nờn cỏc tng khụng cú h thng nc phũng chỏy. ú l nhng quy nh tr trờu trc õy Chõu u m sau ú ó phi chnh sa [3]. Vit Nam, nh cao tng thc s phỏt trin t nm 1996 tr li õy. Nhiu nh cao tng ó v ang c xõy dng, v mt s tũa nh cao tng ó gp phi ha hon. ú l trng hp ca tũa nh Keangnam chỏy vo ngy 24 thỏng 3 nm 2010, khi ang thi cụng tng 35/70, l trng hp ca tũa nh thỏp ụi ca Cụng ty in lc Vit Nam H Ni cao 33 tng, chỏy vo ngy 15/12/2011 khi ang hon thin. C 2 tũa nh ny u ang trong giai on thi cụng cha a vo s dng [8]. Nguyờn nhõn ca cỏc v ha hon ch yu do thiu cn thn trong quỏ trỡnh thi cụng v do qun lý s dng. Vic lõy lan chỏy lờn cỏc tng trờn ca tũa nh in lc Vit Nam quỏ nhanh, mt phn vỡ cỏc h thng ca cu thang thoỏt him cha kp lp, to nờn s thụng thoỏng rt hu hiu cho la v khúi [8]. Cú mt iu d nhn thy l, vic an ton phũng chỏy cho cỏc tũa nh cao tng Vit Nam cha thc s c quan tõm ho c u t thớch ỏng. Mt phn vỡ nú rt tn kộm, li khụng my khi s dng v khụng mang li hiu qu u t nờn cỏc ch u t c gng l i. Vic kim tra qun lý buụng lng cng to iu kin cho cỏc tũa nh gp nguy him khi s c xy ra. mt khớa cnh khỏc, vic cu tr kp thi v kh nng phũng chỏy cha chỏy cng m t phn do li ca cỏc kin trỳc s ó thiu quan tõm ti vic t chc quy hoch mt bng v khụng gian kin trỳc to nờn s an ton cho cỏc tũa nh cao tng khi cú s c. 2. C s khoa hc cho t chc an ton phũng chỏy nh cao tng 2.1 Hin tng chỏy v e da ca la Khi mt vt d chỏy bt la, hin tng chỏy bt u xy ra. Khi cú s h tr ca khụng khớ, c a lu thụng giú thỡ hin tng chỏy chuyn sang ch lõy lan. Ngn la vn lờn phớa trờn theo trng khớ lu thụng. Sc núng lan ta cựng vi khúi l nhng yu t nguy him cho tớnh mng con ngi. i vi cỏc tũa nh cao tng, kh nng lõy lan chỏy l rt ln. Lý do vỡ tc ỏp lc giú trờn cao gúp phn lm tng tc phỏt trin ca ỏm chỏy. Trong khi ú, kh nng cu chỏy li rt nh vỡ cao ln h n 9 tng cu trc v vũi cu ha ca Vit Nam khụng vi ti c, mc dự hin nay chỳng ta ó nhp mt s thit b cú th vi ti cao 15 tng nhng khụng ph bin. Hin tng chỏy cú mt c im l khi mi xy ra chỏy ngn la ch bựng lờn khi gp vt d bt la v phi cú mt chỳt khụng khớ. Nu khụng cú hoc rt ớt khụng khớ, ngn l a ch õm v khúi s thõm nhp ngy cng nhiu. Vi c im ny, la s cú xu hng lan sang cỏc khụng gian thoỏng, rng cú nhiu khụng khớ. La s trn ra ngoi ca s, ca thụng giú v l thụng hi. La li cú xu hng ta lờn trờn. Vỡ vy, cng trờn tng cao thỡ nguy c ha hon n vi con ngi ta ngy cng ln. Tuy nhiờn, hin tng chỏy khụng ch sinh ra la m cũn sinh ra khúi. KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng Số 12/5-2012 15 2.2 Hin tng chỏy v e da ca khúi Cỏc c ngy xa ó tng núi Khụng cú la lm sao cú khúi. Vy m, trờn thc t, khi hin tng chỏy xy ra, ngn la cha bựng lờn m khúi ó dy c. Cỏc nghiờn cu thc nghim ó ch ra rng, trong ha hon cú n trờn 50% nn nhõn b cht do ng c khớ CO, bi l trong vũng 30 phỳt hớt phi khớ CO con ngi s b t vong [4]. ngn chn s lõy lan khúi trong cỏc khụng gian c a tũa nh cao tng thỡ cn cụ lp húa ỏm chỏy bi cỏc vỏch ngn chia khụng gian, c s dng cỏc vt liu khụng chỏy v hn ch chỏy. S dng cỏc vt liu kớnh, thch cao ngn chia khụng gian s tt hn l nha v g xột v mt an ton phũng chỏy. trỏnh s lõy lan khúi vo cỏc khụng gian v lm vic thỡ cn phi to ỏp sut õm hỳt khúi ra bờn ngoi. Cỏc bin phỏp hỳt khúi t nhiờn thụng qua cỏc khụng gian thụng tng v hỳt khúi cng bc thụng qua cỏc thit b hỳt giú cng bc, thng c s dng trong khụng gian nh cao tng. 2.3 Cỏc ng lan truyn chỏy v bin phỏp khng ch trong nh cao tng Cu trỳc chung ca cỏc nh cao tng u cú h thng lừi (core) nm trung tõm bao gm thang mỏy, thang thng, cỏc ng ng k thut, h tng c b trớ theo chiu thng ng vi kt cu bng thộp hoc bờ tụng ct thộp. Cỏc ng lan truyn chỏy trong khụng gian cỏc tng v nguyờn tc luụn chu nh hng ca giú v khụng khớ. Vỡ vy, cỏc ng lan truyn chỏy theo chi u ngang s len li vo cỏc tuyn hnh lang. Cỏc ng lan truyn chỏy theo chiu ng s len li vo cỏc ng ng k thut, ging tri, thang mỏy v thang b. Do ỏp sut chờnh lch gia trong v ngoi nờn cỏc ng lan truyn chỏy cú xu hng y ra cỏc b mt bao quanh, ni cú nhiu khụng khớ, vi cỏc vt liu d chỏy. m bo ngn chn phỏt trin lõy lan la v khúi trong khụng gian nh cao tng, v c bn cn phi phõn chia cỏc khu vc khụng gian s dng thnh cỏc b phn khụng gian tỏch bit bng cỏc kt cu hoc khụng gian ngn chia linh hot. Cú 3 bin phỏp ngn chia [5]: Mt l, s dng h thng ca sp c ch to bng vt liu chu la, ngn la, cú th c lm bng thộp hoc kớnh chu la, ngn tỏch cỏc on hnh lang. Hai l, cú th s dng mt mn nc phun t ng c hỡnh thnh t h thng vũi phun nc t trờn trn nh, nhm ngn cỏch hai khu vc khỏc nhau, Ba l, cú th lm mt h thng Rốm khụng khớ nhm ngn chn lõy lan ca la. Hỡnh 1. S mt bng thoỏt him dnh cho tũa nh chung c [5] KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Số 12/5-2012 Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng 16 2.4 Phõn tớch cụng nng hn hp trong nh cao tng Cỏc tũa nh cao tng thụng thng l s kt hp ca cỏc loi hỡnh: Chung c - Thng mi - Vn phũng cho thuờ. Tt c c t trờn mt khụng gian ngm l gara v cỏc cụng trỡnh k thut. Mc dự c ba loi chc nng trờn cựng c b trớ trong mt tũa nh nhng c trng an ton phũng chỏy ca chỳng li hon ton khỏc nhau. Khu thng mi v dch v tp trung ụng ngi vo cỏc thi im nht nh vo ban ngy, ban ờm úng ca. Cỏc khu vc khụng an ton liờn quan ti kho hng, khu vc thng mi thng do nguyờn nhõn chp in. Cỏc v ha hon li thng xy ra vo ban ờm. Tuy nhiờn chỳng cú u im v v trớ, do tng thp nờn tip cn khụng gian ng ph vi nhiu ca thoỏt v khụng gian rng to iu kin d dng hn cho vic thoỏt ngi. Khu vc vn phũng thng c b trớ tng cao trung bỡnh tip theo vi li vo riờng. c im ca khu vn phũng l khụng gian lm vic rng, li thoỏt tp trung vo lừi. Ha hon cng hay xy ra vo ban ờm. Khu chung c tp trung ụng ngi, li thng c b trớ cỏc tng cao, trong ú loi nh pent-house - cn h t tin nht cú c b bi - tng trờn cựng. Cỏc khu vc khụng an ton v phũng ha bao gm bp in, b p khớ gas. S thỏch thc nm ý thc v t qun ca cng ng. Cỏc v ha hon xy ra vo ban ngy nhiu hn. i vi chung c v vn phũng cho thuờ, din tớch ti cỏc khụng gian ch thoỏt ngi c tớnh toỏn m bo khụng b ựn tc. Tiờu chun ca Nht Bn l: Hnh lang 0,3m 2 /ng; Tin snh 0,2m 2 /ng; Cu thang 0,25 m 2 /ng [6]. Hỡnh 2. Vớ d v cu thang thoỏt him c bit, thang mỏy dựng trong trng hp khn cp [3] 3. T chc an ton phũng chỏy cho con ngi trong nh cao tng khi cú ha hon 3.1 Cu thang thoỏt him v thang mỏy dựng trong trng hp khn cp i vi cỏc tũa nh cao tng, khi cú s c ngi ta thng thoỏt xung tng di bng cu thang thoỏt him. Cu thang thoỏt him khỏc cu thang b ch, chỳng c ngn cỏch bng tng chu l a, chu nhit v cú ca lm bng vt liu chng chỏy v chng khúi. Cú 2 v KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng Số 12/5-2012 17 trớ dnh cho thang thoỏt him: Hoc l c b trớ tp trung khu vc lừi vi mt khụng gian kớn an ton trỏnh c khúi v la khi cú ha hon. Li vo v khụng gian an ton c b trớ hng ra phớa khụng gian m ca tũa nh hoc l c b trớ phõn tỏn khu vc cỏc mt nh. Hỡnh 3. S mt bng thoỏt him dnh cho tũa nh vn phũng [3] Tuyt i khụng b trớ ng rỏc trong cỏc thang thoỏt him, bi trong thc t ti H Ni, cỏc ng rỏc cng l ni gõy khúi v chỏy xut phỏt t rỏc v cỏc vt liu cha chỏy ht (than t chỏy d). h tr cho s an ton ca thang thoỏt him, cỏc v trớ b trớ thang cn lu ý tip cn d dng vi khụng gian m v khụng khớ ti ngoi nh. ú l yu t ht sc quan trng. Vit Nam, cỏc tũa nh cao tng ch yu t chc thoỏt him bng cu thang thoỏt him c bit trong lừi v cu thang m l thiờn. Tuy nhiờn, ngi ta cng nhn thy nhng bt cp trong vic thoỏt him bng cu thang i vi cỏc i tng l ngi tn tt, ngi gi v tr em. Vỡ vy, mt s tũa nh siờu cao tng ngi ta ó b trớ thang mỏy dựng trong trng hp khn cp. Nhng thang mỏy ny s c s dng ngun in riờng dnh cho tỡnh trng khn cp. Nht Bn, ngi ta quy nh khong 1500m 2 sn s b mt thang mỏy thoỏt him [6]. 3.2 T chc cỏc tuyn cu h bờn ngoi v bờn trong cụng trỡnh Trong b trớ tng mt bng, cn thit k cỏc tuyn giao thụng bao quanh cho phộp xe cu ha tip cn cụng trỡnh khi cú s c. Khụng gian cu h cú th b nh hng bi s ln chim khụng gian chiu cao ca h thng ng dõy in, in thoi mc dc ngang cỏc tuyn cu h . Mt s cụng trỡnh kin trỳc cao tng xõy chen trong khu dõn c thp tng H Ni thc s cha tớnh ti kh nng cu h khi cú s c ha hon. Trong t chc mt bng kin trỳc, cn to hnh lang cu h cho lớnh cu ha. Thang thoỏt him ca ngi dõn cú th s dng cho lớnh cu ha lờn cỏc tng trong trng hp ó di di u tiờn con ngi. Mt s tũa nh cao tng cú th b trớ thang mỏy cu h cho lớnh cu ha, chỳng cho phộp dn vũi phun nc lờn tng trờn v a ngi gi v tr nh xung bờn di m khụng b e da bi khúi v la. KếT QUả NGHIÊN CứU Và ứNG DụNG Số 12/5-2012 Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng 18 3.3 Khụng gian trng tng (atrium) rt tt cho s lan ta khúi Hỡnh 4. Khụng gian trng tng (atrium) ca tũa nh Shin-Nikko (Nht Bn) [4] Mt s tũa nh cao tng cú cu trỳc trng tng (atrium), to ra mt khong liờn thụng theo chiu cao thng c xem nh mt th phỏp trong t hp khụng gian kin trỳc hin i. Nhng khụng gian ny thng c b trớ snh hoc khong giao nhau gia hai tũa nh, to nờn nhiu hiu qu tt v mt khụng gian, ỏnh sỏng v c bit l s thoỏng mỏt nh dũng i l u trao i khớ ti gia bờn trong v bờn ngoi. Xột v mt phũng ha thỡ khụng gian atrium ny rt tt cho s lan ta khúi ra bờn ngoi, c bit nu b trớ thit b hỳt giú tng trờn. Trong cỏc tũa nh ng m ngi dõn ụ th ang xõy dng, b phn tum cu thang cú qu cu xoay c ỏnh giỏ nh mt thit b cú hiu qu nhm lan ta khúi hu hiu trong trng hp xy ra ha hon. 4. Kt lu n Kin trỳc cao tng ang phỏt trin t cỏc ụ th ln ca Vit Nam. Ngi ta rt chỳ trng ti cht lng thm m, hỡnh thc kin trỳc ca cỏc tũa nh. iu ú khụng sai bi chỳng thc s l biu tng v thng hiu ca ch u t v l v p ca ụ th. Tuy nhiờn, ng sau cỏi v p ú l mt lo t nhng ũi hi gt gao v cỏc yờu cu k thut, trong ú cú yờu cu phũng ha m nhiu cụng trỡnh khụng t yờu cu. Bi vit ny cung cp mt s thụng tin c bn v vn ny, c ỳc rỳt t kinh nghim thc tin v cú s hp tỏc o to vi Trung tõm Nghiờn cu phũng chỏy ca Trng i hc Tokyo, Nht Bn. Ti liu tham kho 1. Shinichi Sugahara (2009), Tng quan vn phũng chỏy trong cỏc cụng trỡnh. Monographie 2. Sekizewa (2009), Phũng chỏy cha chỏy trong cỏc tũa nh, Monographie. 3. Kasahara Isao (2009), Kim soỏt khúi trong ha han, Monographie. 4. Kurioka (2009), Thit k v cụng ngh ngn chia, Monographie. 5. Mizuno Mazauki (2009), ỏnh giỏ an ton thoỏt him, Monographie. 6. Nguyn c Thim (2001), Nh v nh cụng cng, NXB Khoa hc v K thut. 7. Doón Minh Khụi (2009), Tỡnh hỡnh PCCC Vit Nam, Bỏo cỏo Hi tho Vit Nht. HXD. 8. Skyscrapers, (2005), Monographớes on architecture. NXB lArcaPlus. 9. Skyscrapers, (2009), Mario Campl. Department of Architecture ETH Zurich. 10. Lotus Project, (2010), Foster and Partners. . 13 AN TON PHềNG CHY TRONG NH CAO TNG VIT NAM Doón Minh Khụi 1 Túm tt: An ton phũng chỏy trong nh cao tng l mt yờu cu ht sc quan trng c bit trong bi cnh kin trỳc cao tng ang phỏt trin. nhiờn, khỏi nim ny li cha c quan tõm trong kin trỳc hin i, c bit i vi nh cao tng. Chỳng ta ang sng trong mt th gii hin i. Kin trỳc cao tng phỏt trin mnh m trong cỏc ụ th ln l mt xu th, cựng. 26/2/2005, cng do chp in. Ti Tõy Ban Nha, tũa nh Torres Windsor cao 32 tng vi cao 106m, c xõy dng nm 1979, l mt trong nhng tũa cao c trong qun th nhng nh chc tri xung quanh Qung trng Pablo Picasso,