Trong một tòa nhà cao tầng xảy ra hỏa hoạn, cầu thang bộ là tuyến thoát hiểm duy nhất cho hàng trăm người. Điều ít ai nghĩ đến là chính hệ thống cơ điện bên trong tòa nhà đó, cụ thể là hệ thống tăng áp cầu thang, đang âm thầm quyết định liệu tuyến thoát hiểm đó có thực sự an toàn hay không. Và thiết bị điều phối toàn bộ hệ thống đó là động cơ van gió HVAC.

Sơ lược về động cơ van gió HVAC cho hệ thống tăng áp cầu thang

Hệ thống tăng áp cầu thang hoạt động theo nguyên lý đơn giản nhưng hiệu quả: bơm không khí sạch liên tục vào buồng thang bộ để tạo ra áp suất dương so với các khu vực xung quanh, từ đó ngăn khói từ tầng đang cháy tràn vào không gian thoát hiểm. Toàn bộ cơ chế này chỉ hoạt động được khi lưu lượng gió và áp suất trong cầu thang được kiểm soát chính xác theo từng tầng, từng thời điểm.

Đây chính là nhiệm vụ của động cơ van gió HVAC. Thiết bị này nhận tín hiệu từ hệ thống điều khiển phòng cháy chữa cháy (FAS) hoặc BMS, sau đó xoay cánh van gió đến góc mở phù hợp để điều tiết lượng không khí vào từng khu vực trong cầu thang. Khi áp suất tầng nào đó thay đổi do cửa thoát hiểm bị mở, hệ thống phản ứng ngay lập tức bằng cách điều chỉnh van gió để duy trì mức áp suất an toàn.

Động cơ van gió trong ứng dụng này không hoạt động theo lịch hay theo lệnh thủ công. Nó phải phản ứng tự động, nhanh và chính xác trong điều kiện khẩn cấp, tức là đúng lúc con người không còn thời gian để can thiệp.

Tầm quan trọng thực tế của động cơ van gió HVAC cho hệ thống tăng áp cầu thang

Áp suất dương trong buồng thang bộ phải duy trì trong khoảng 25 đến 80 Pascal so với các khu vực lân cận trong suốt quá trình xảy ra sự cố. Ngưỡng dưới 25 Pa thì khói có thể lọt vào, còn vượt quá 80 Pa thì cửa thoát hiểm sẽ quá nặng để mở, người bên trong cũng không thoát ra được.

Khoảng vận hành chỉ 55 Pa đó đặt ra yêu cầu rất cụ thể với động cơ van gió: phải điều chỉnh đủ mịn để không vượt ngưỡng trên, phải phản hồi đủ nhanh để không tụt dưới ngưỡng dưới, và phải duy trì độ chính xác này trong điều kiện nhiệt độ cao, áp lực gió thay đổi liên tục khi cửa các tầng đóng mở không đồng đều.

Một chi tiết quan trọng thường bị bỏ qua trong quá trình thiết kế: số lượng cửa tầng mở tại một thời điểm ảnh hưởng rất lớn đến áp suất hệ thống. Khi có nhiều cửa mở đồng thời, áp suất tụt nhanh. Khi chỉ còn một cửa mở, áp suất tăng vọt. Động cơ van gió phải xử lý được cả hai tình huống này trong thời gian thực, mà không cần người vận hành can thiệp.

Thực tế cho thấy các sự cố phổ biến nhất của hệ thống tăng áp cầu thang đều bắt nguồn từ ba nguyên nhân: 

• Van gió không đạt được vị trí đặt do thiếu mô-men xoắn
• Động cơ van gió phản ứng quá chậm khiến áp suất dao động ngoài dải cho phép
• Thiết bị không về được vị trí an toàn khi mất điện do không có cơ cấu lò xo hồi. 

Cả ba nguyên nhân này đều giải quyết được nếu lựa chọn đúng loại động cơ van gió ngay từ giai đoạn thiết kế.

Động cơ van gió HVAC cho hệ thống tăng áp cầu thang ứng dụng ở đâu?

Hệ thống tăng áp cầu thang xuất hiện trong hầu hết các công trình có yêu cầu phòng cháy chữa cháy theo quy định, và động cơ van gió là thành phần không thể thiếu trong tất cả các ứng dụng này.

Tại các tòa nhà văn phòng và chung cư cao tầng, mỗi tầng thường có một hoặc nhiều van gió được điều khiển độc lập bởi động cơ van gió, cho phép hệ thống cân bằng áp suất theo từng tầng thay vì chỉ kiểm soát tổng thể. Cách tiếp cận này giúp duy trì áp suất đồng đều trong toàn bộ chiều cao của tòa nhà dù lưu lượng gió tổng thể không thay đổi.

Tại các trung tâm thương mại và khách sạn, hệ thống tăng áp cầu thang còn phải phối hợp với hệ thống hút khói hành lang để tạo ra gradient áp suất định hướng khói ra xa khu vực thoát hiểm. Động cơ van gió tại đây cần tích hợp với cả hai hệ thống điều khiển cùng lúc và ưu tiên tín hiệu từ hệ thống FAS khi có sự cố.

Tại các bệnh viện và cơ sở y tế, cầu thang thoát hiểm còn phục vụ việc di tản bệnh nhân không thể tự di chuyển, nên yêu cầu về độ tin cậy của toàn bộ hệ thống, bao gồm cả động cơ van gió, được đặt ở mức cao hơn so với công trình thông thường. Thiết bị thường phải đáp ứng thêm yêu cầu về nguồn điện dự phòng và khả năng hoạt động liên tục trong nhiều giờ.

Tại các công trình hầm ngầm và bãi đỗ xe, hệ thống tăng áp cầu thang kết hợp với hệ thống hút khói bãi xe để tạo ra luồng gió kiểm soát được trong trường hợp cháy. Đây là ứng dụng đặc biệt phức tạp vì không gian hầm tạo ra áp lực gió ngược chiều mạnh, đòi hỏi động cơ van gió phải có mô-men xoắn đủ lớn để vận hành van gió ổn định trong điều kiện áp suất không đồng đều.

Phân loại động cơ van gió HVAC cho hệ thống tăng áp cầu thang

Không phải loại động cơ van gió nào cũng phù hợp cho hệ thống tăng áp cầu thang. Việc phân loại đúng giúp kỹ sư thiết kế chọn thiết bị phù hợp với từng vị trí trong hệ thống.

Theo cơ cấu an toàn khi mất điện

Đây là tiêu chí quan trọng nhất và mang tính bắt buộc với mọi van gió trong hệ thống tăng áp cầu thang. Toàn bộ thiết bị trong ứng dụng này phải là loại có lò xo hồi vị, nghĩa là khi mất điện, cơ cấu lò xo tích năng bên trong sẽ tự động kéo van về vị trí an toàn đã được xác định trước mà không cần bất kỳ tín hiệu hay nguồn điện nào. Loại không có lò xo hồi tuyệt đối không được dùng trong ứng dụng an toàn cháy nổ vì khi mất điện, van giữ nguyên vị trí ngẫu nhiên và hệ thống mất khả năng kiểm soát.

Theo chế độ điều khiển

• Loại tuyến tính: Điều chỉnh góc mở vô cấp từ 0° đến 90° theo tín hiệu analog 0–10 V hoặc 4–20 mA. Đây là lựa chọn chuẩn cho các van gió điều áp chính trong hệ thống tăng áp, nơi cần điều tiết liên tục và chính xác theo áp suất thực tế đo được.
• Loại on/off: Chỉ có hai trạng thái đóng hoặc mở hoàn toàn. Phù hợp cho các van gió cách ly tầng, dùng để đóng kín các tầng không có sự cố và chỉ mở các tầng đang cần thông gió thoát hiểm.
• Loại floating (3 điểm): Nhận ba lệnh điều khiển là mở thêm, đóng thêm và giữ nguyên. Ứng dụng trong các hệ thống tăng áp cầu thang thế hệ cũ hoặc khi hệ thống điều khiển không hỗ trợ tín hiệu analog.

Theo mô-men xoắn

Van gió trong hệ thống tăng áp cầu thang thường có kích thước lớn hơn so với van gió HVAC thông thường vì cần đẩy lưu lượng gió cao trong thời gian ngắn. Mô-men xoắn yêu cầu thường từ 5 Nm trở lên, nhiều vị trí cần đến 15 Nm hoặc cao hơn tùy diện tích van. Chọn thiếu mô-men là lỗi phổ biến nhất trong thiết kế hệ thống tăng áp, hậu quả là van không đóng kín hoặc không mở đủ góc trong điều kiện áp suất ngược chiều cao.

Theo nhiệt độ vận hành

Động cơ van gió tiêu chuẩn HVAC thường chỉ chịu được đến 50°C. Trong hệ thống thoát khói kết hợp với tăng áp, hoặc các van gió đặt gần nguồn nhiệt từ đám cháy, cần chọn loại chịu nhiệt cao hơn, thường là 70°C hoặc 120°C tùy vị trí lắp đặt và yêu cầu của tiêu chuẩn phòng cháy áp dụng.

 Mua động cơ van gió HVAC cho hệ thống tăng áp cầu thang chính hãng tại Sensors Việt Nam

Sensors Việt Nam là đơn vị phân phối chính thức các dòng động cơ van gió từ những thương hiệu HVAC uy tín, bao gồm các model được thiết kế đặc biệt cho ứng dụng phòng cháy chữa cháy và tăng áp cầu thang. Sản phẩm được nhập khẩu trực tiếp, có đầy đủ chứng từ CO/CQ, bảo hành 2 năm với chính sách hỗ trợ kỹ thuật rõ ràng sau bán hàng.

Để được tư vấn chọn đúng loại động cơ van gió cho hệ thống tăng áp cầu thang của dự án, liên hệ trực tiếp đội ngũ kỹ thuật Sensors Việt Nam để được hỗ trợ nhanh nhất.