Một yêu cầu về an toàn cháy có thể được xác lập rất rõ trên bản vẽ, nhưng để biến yêu cầu đó thành khả năng bảo vệ thực tế lại là một câu chuyện khác. Khoảng cách có thể nằm ở cấu kiện, ở một mối nối, một khe tiếp giáp hay vị trí xuyên qua hệ thống. An toàn cháy không còn là câu chuyện của riêng thiết bị hay vật liệu, mà trở thành một phần của bài toán kiến trúc, cấu tạo và kỹ thuật cần được tính đến ngay từ khi công trình được thiết kế.
Khi hệ thống chữa cháy mới chỉ giải quyết một phần bài toán
Khi nói đến an toàn cháy trong công trình, hệ thống báo cháy và chữa cháy thường là những giải pháp đầu tiên được nhắc đến. Các thiết bị phát hiện khói, báo cháy, sprinkler hay hệ thống chữa cháy đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện và kiểm soát đám cháy khi sự cố xảy ra.
Tuy nhiên, một đám cháy không chỉ đặt ra câu hỏi về việc phát hiện và dập tắt. Trong chính cấu trúc của công trình còn có một bài toán khác: làm thế nào hạn chế sự lan truyền của lửa và khói giữa các khu vực, đồng thời duy trì khả năng làm việc cần thiết của các cấu kiện trong điều kiện cháy.
Các giải pháp chủ động và thụ động đảm nhiệm những chức năng khác nhau. Nếu hệ thống chủ động tập trung vào phát hiện, cảnh báo và chữa cháy, các giải pháp thụ động gắn với cấu kiện công trình nhằm hạn chế cháy lan và đáp ứng yêu cầu bảo vệ của từng khu vực.
Có hệ thống chữa cháy chưa đồng nghĩa toàn bộ bài toán an toàn cháy đã được giải quyết. Tương tự, một vật liệu không cháy cũng chưa đồng nghĩa cấu kiện sử dụng vật liệu đó đáp ứng giới hạn chịu lửa theo yêu cầu.
Từ góc độ thiết kế, vấn đề vì thế không chỉ nằm ở việc lựa chọn một thiết bị hay một loại vật liệu riêng lẻ, mà ở cách toàn bộ hệ giải pháp được thiết kế trong mối quan hệ với không gian, cấu kiện và hệ thống kỹ thuật của công trình
Từ một vật liệu đến cả hệ giải pháp: Khoảng cách nằm ở đâu?
Sự khác biệt nằm ở cấp độ đánh giá. Đặc tính cháy có thể được xem xét ở cấp độ vật liệu, trong khi giới hạn chịu lửa là yêu cầu đặt ra đối với cấu kiện hoàn chỉnh với một cấu tạo xác định
Theo ThS. Nguyễn Trung Kiên – Trưởng phòng Nghiên cứu Phòng chống cháy, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST), đặc tính cháy của vật liệu và giới hạn chịu lửa của cấu kiện là hai vấn đề cần được xem xét ở những cấp độ khác nhau. Vật liệu là một thành phần của hệ, trong khi khả năng đáp ứng yêu cầu về giới hạn chịu lửa cần được xem xét trên cấu kiện hoàn chỉnh, với cấu tạo, các thành phần và điều kiện tương ứng.
Trong hồ sơ thiết kế, các cấu kiện có thể được xác định yêu cầu về giới hạn chịu lửa như EI30, EI45, EI60 hoặc các mức tương ứng. Tuy nhiên, một ký hiệu EI trên bản vẽ chỉ là điểm khởi đầu. Để chuyển yêu cầu đó thành một cấu kiện thực tế, người thiết kế cần xác định đúng hệ cấu tạo, thành phần vật liệu, liên kết và các chi tiết triển khai tương ứng.
Khoảng cách giữa yêu cầu thiết kế và khả năng làm việc thực tế đôi khi nằm ở những chi tiết rất nhỏ. Mối nối, khe, liên kết, lỗ mở, vị trí xuyên qua cấu kiện hay điểm tiếp giáp giữa các hệ đều có thể ảnh hưởng đến tính liên tục của giải pháp.
Đây cũng là cơ sở của cách tiếp cận theo hệ giải pháp tại Saint-Gobain. Thay vì xem khả năng bảo vệ của công trình từ một vật liệu riêng lẻ, giải pháp được xem xét ở cấp độ cấu kiện hoàn chỉnh. Chẳng hạn, với một hệ vách thạch cao, yêu cầu về giới hạn chịu lửa liên quan đến toàn bộ cấu tạo, từ tấm, hệ khung, các thành phần trong khoang vách đến vít, xử lý mối nối và các vị trí xuyên qua cấu kiện.
Cách tiếp cận này cũng làm thay đổi câu hỏi trong quá trình lựa chọn giải pháp. Thay vì chỉ hỏi “vật liệu này có chống cháy hay không?”, người thiết kế cần đi xa hơn: “vật liệu này nằm trong cấu kiện nào, kết hợp với những thành phần nào và hệ hoàn chỉnh cần đáp ứng yêu cầu gì?
Điều này đặc biệt quan trọng khi giải pháp đi từ hồ sơ thiết kế ra công trường. Một yêu cầu được xác lập đúng trên bản vẽ vẫn cần được chuyển hóa thành đúng hệ cấu tạo, đúng vật liệu và đúng chi tiết triển khai. Vì vậy, tính liên tục giữa thiết kế, lựa chọn giải pháp và thi công là một phần quan trọng của bài toán an toàn cháy.
Giải bài toán từ thiết kế: Chủ động và thụ động cần đi cùng nhau
Đưa an toàn cháy vào thiết kế ngay từ đầu không có nghĩa bổ sung thêm một lớp kỹ thuật vào phương án kiến trúc. Yêu cầu này cần được xem xét cùng với cách tổ chức không gian, phân khu chức năng, cấu kiện ngăn chia và hệ thống kỹ thuật. Từ đó, người thiết kế có thể nhận diện những khu vực và cấu kiện cần bảo vệ, xác lập yêu cầu tương ứng và lựa chọn hệ giải pháp phù hợp.
Trong quá trình này, giải pháp chủ động và thụ động đảm nhiệm những chức năng khác nhau nhưng bổ trợ cho nhau. Các hệ thống chủ động thực hiện những chức năng như phát hiện, cảnh báo và chữa cháy. Trong khi đó, giải pháp thụ động được tích hợp vào các bộ phận của công trình nhằm hạn chế sự lan truyền của lửa, khói và đáp ứng những yêu cầu bảo vệ tương ứng.
Hai nhóm giải pháp vì vậy không thay thế nhau. Khi được xem xét đồng thời ngay từ thiết kế, an toàn cháy trở thành một phần của các quyết định về kiến trúc, cấu kiện, vật liệu và hệ thống kỹ thuật, thay vì một yêu cầu được xử lý ở cuối quá trình.
Từ cách tiếp cận này, bài toán lựa chọn vật liệu cũng cần được mở rộng sang cấp độ cấu kiện và hệ giải pháp. Với các giải pháp của Saint-Gobain, vật liệu được xem xét trong mối quan hệ với cấu kiện và yêu cầu ứng dụng cụ thể, thay vì như những thành phần độc lập.
Ở cấp độ cấu kiện, các hệ giải pháp cho vách, trần và ống gió được phát triển với những mức giới hạn chịu lửa khác nhau để đáp ứng yêu cầu của từng vị trí trong công trình. Cùng với vật liệu chính, các chi tiết như mối nối, lỗ mở, vị trí xuyên và tiếp giáp giữa các cấu kiện cũng cần được xem xét như một phần của hệ.
Điều này đưa câu hỏi từ “chọn vật liệu nào?” sang “hệ giải pháp nào phù hợp với yêu cầu của cấu kiện và điều kiện ứng dụng?”. Đây cũng là điểm nối giữa yêu cầu an toàn cháy và quá trình thiết kế công trình.
Từ góc nhìn này, an toàn cháy không phải một lớp kỹ thuật được bổ sung sau khi phương án kiến trúc đã hình thành. Cách tổ chức không gian, lựa chọn cấu kiện, vật liệu, hệ thống kỹ thuật và các chi tiết triển khai đều có thể liên quan đến khả năng bảo vệ của công trình khi xảy ra cháy.
An toàn cháy không nên là câu hỏi được đặt ra sau khi công trình đã được thiết kế, mà cần trở thành một trong những đầu bài định hình thiết kế ngay từ đầu. Và khi đó, câu hỏi không còn chỉ là “vật liệu nào chống cháy”, mà là “hệ cấu kiện nào đáp ứng đúng yêu cầu bảo vệ của công trình.
© Tạp chí Kiến trúc
