Khanh114
12-16-2013, 10:07 AM
Ngày nay rất nhiều hệ thống tàu điện ngầm được thiết kế và đưa vào sử dụng tại nhiều thành phố lớn trên thế giới. Mục đích của nhũng dự án này là xây dựng một mạng lưới giao thông dưới đất thuận tiện cho người sử dụng, tiết kiệm chi phí và giảm ách tách giao thông, trong đó thiết kế an toàn cháy linh hoạt theo tiêu chuẩn quốc tế đảm bảo tính mạng cho người tham gia giao thông, giảm thiểu thiệt hại về cơ sở hạ tầng trong trường hợp khẩn cấp được đặt lên hàng đầu.
1. Sơ lược về hệ thống tàu điện ngầm của Singapore
http://daihocpccc.edu.vn/Portals/0/11-2013/23.jpg
Bản đồ hệ thống tàu điện ngầm của Singapore
MRT là từ viết tắt của Mass Rapid Transport, nghĩa là mạng lưới giao thông công cộng cao tốc hay còn gọi là tàu điện ngầm. Hệ thống vận chuyển công cộng này có phạm vi hoạt động rộng và tính hiệu quả cao giúp việc đi lại giữa các nơi trong thành phố và khu vực ngoại ô được dễ dàng với mức chi phí hợp lý. Chính vì vậy mà mỗi ngày ở Singapore có tới 2 triệu lượt khách sử dụng mạng lưới tàu điện ngầm từ 6 giờ sáng cho tới tận nửa đêm với tần suất 3 đến 8 phút một chuyến.
Hệ thống MRT của Singapore được bắt đầu xây dựng vào năm 1983 khi chính phủ thành lập Cục giao thông đường bộ (Land Transport Authority - LTA) và giao nhiệm vụ cho cục này xây dựng hệ thống MRT và LRT (hệ thống đường sắt đô thị trên cao) trong quá trình quy hoạch giao thông đường bộ. Trong vòng hai mươi năm Singapore đã xây dựng và đưa vào vận hành hai tuyến chính với 66 nhà ga, tổng chiều dài 110 km.
Hiện nay, chính phủ đang triển khai một dự án xây thêm một tuyến tàu điện ngầm mới. Tuyến tàu điện này có chiều dài 33,3 km với 29 ga sẽ giao cắt với hệ thống tàu điện ngầm cũ dự kiến hoàn thành vào năm 2010. Việc đưa vào hoạt động của tuyến tàu này sẽ giảm thời gian đi lại cho hành khách do nó kết nối thuận tiện với những ga trước đây trên trục Đông Tây, Bắc Nam, Đông Bắc của Singapore.
Khi mới khởi công xây dựng, Singapore chưa có kinh nghiệm trong việc thiết kế mạng lưới giao thông công cộng cao tốc nên phần lớn phải tham khảo các tiêu chuẩn của nước ngoài. Cuối cùng tiêu chuẩn NFPA 130 được áp dụng. Đây là tiêu chuẩn quy định về an toàn cháy, an toàn sinh mạng cho con người trong quá trình thiết kê hệ thống tàu điện ngầm. Tiêu chuẩn NFPA 130 được ban hành lần đầu tiên năm 1983 bởi hiệp hội phòng cháy quốc gia Hoa Kỳ. (NFPA). Tiêu chuẩn này liên tục được bổ sung, sửa đổi trong những năm 1986, 1990, 1997, 2000, 2003 bởi hội đồng khoa học công nghệ để phù hợp với những phát triển của khoa học công nghệ tiên tiến.
2. Đặc điểm cơ bản của ga tàu điện ngầm
Một ga tàu điện ngầm điển hình của Singapore gồm có hai khu vực, khu vực tầng hầm một (tầng trên) bao gồm nơi bán vé tự động, cửa soát vé tự động và phòng điều khiển của nhà ga. Có những nhà ga còn có cả máy rút tiền tự động, nơi gọi điện thoại công cộng. Khu vực tầng hầm thứ hai là sân ga nơi hành khách đứng đợi tàu. Khu vực sân ga này được ngăn cách với đường ray bằng hệ thống cửa kính. Hai tầng này được nối với nhau bằng cầu thang bộ và cầu thang máy. Ở hai bên nhà ga cũng có cầu thang bộ để thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp.
3. Thiết kế an toàn cháy cho hệ thống tàu điện ngầm
3.1. Những yêu cầu về an toàn cháy của ga tàu điện ngầm
Các nhà ga được xây dựng bằng vật liệu chống cháy có giới hạn chịu lửa lên đến 4 giờ. Hệ thống dây điện, dây cáp cũng là những loại tạo khi cháy tạo ra ít khói, khi cháy không sinh ra gốc halogen.
Thiết kế của các nhà ga cũng tuân theo những yêu cầu ngăn cháy của NFPA 130. Tất cả những nơi công cộng được ngăn với những khu vực làm việc bằng vật liệu có giới hạn chịu lửa 2 giờ.
3.2. Phương án thoát hiểm
Cửa bán vé được đặt ở tầng hầm 1 sẽ được mở trong trường hợp mất điện hay khi có kích hoạt của nút điều khiển trong phòng điều khiển tại mỗi ga cho việc thoát hiểm khẩn cấp. Một cánh cửa thoát hiểm nữa ở cửa bán vé cũng sẽ được mở để làm tăng lưu lượng thoát nạn. Cửa này bình thường được đóng nhưng có thể mở bằng tay trong trường hợp khẩn cấp.
Vận hành thang máy có thể điều khiển tại chỗ hoặc từ phòng điều khiển. Thang chạy theo chiều ngược hướng thoát hiểm sẽ bị đóng trước.
Theo thiết kế phía bên trên các nhà ga thường là các trung tâm thương mại, khu mua sắm hay những văn phòng làm việc. Những khu vực này thường được ngăn cháy với nhà ga bằng một khoang ngăn cháy có giới hạn chịu lửa là 3 giờ.
Thang máy, thang bộ, lối đi, cửa bán vé tại nhà ga được thiết kế phù hợp với lưu lượng hành khách đi tàu lúc giờ cao điểm mà còn đảm bảo cho việc thoát nạn trong trường hợp có cháy một cách an toàn, nhanh chóng.
Sức chứa của mỗi nhà ga trong tính toán thời gian thoát hiểm tại mỗi nhà ga là khác nhau. Nó không được tính toán dựa vào diện tích của nhà ga mà dựa vào mật độ giao thông. Lưu lượng khách lên và xuống tại mỗi ga tạo nên sức chứa của mỗi ga. Vậy việc tính thời gian thoát hiểm từ nhà ga có thể tính bằng cách chia sức chứa của mỗi ga cho khả năng thoát hiểm của đám đông. Để tính thời gian thoát hiểm cho mỗi nhà ga, phải loại trừ thời gian thời gian di chuyển tới cửa thoát hiểm xa nhất và vận tốc di chuyển. Ngoài thang bộ và thang máy mỗi nhà ga đều có hai cầu thang bộ bên ngoài nhà ga trong đó có một cầu thang dành cho lính chữa cháy.
3.3 Hệ thống phòng cháy và báo cháy tại ga tàu điện ngầm
Hệ thống tàu điện ngầm của Singapore được thiết kế đạt được tiêu chuẩn về phòng cháy đối với ga tàu điện ngầm. Mỗi nhà ga đều được trang bị hệ thống Sprinkler, hệ thống báo cháy tự động, hệ thống chữa cháy bằng khí cho từng khu vực, hệ thống vòi chữa cháy, bình chữa cháy xách tay, hệ thống liên lạc và được kiểm tra định kỳ.
Hệ thống Sprinkler tự động được lắp đặt tại những nhà ga mà bên trên có những trung tâm thương mại, hoặc trong những khu vực trong nhà ga mà có phòng lưu trữ, phòng điều khiển, phòng máy móc. Theo tiêu chuẩn của NFPA 130 thì những nơi công cộng không được trang bị hệ thống Sprinkler tự động.
Thêm vào đó, tất cả những thang máy tự động và tại những sân ga trong nhà ga đều được bảo vệ bằng hệ thống Sprinkler. Tất cả các phòng máy, các phòng thiết bị điện tử mà đã được xây dựng bằng vật liệu ngăn cháy thì không lắp hệ thống này.
Tất cả các phòng hay các khu vực mà không được bảo vệ bằng hệ thống Sprinkler thì sẽ được lắp đặt hệ thống báo cháy tự động. Chuông báo cháy không được lắp đặt tại những khu vực di chuyển đông người trong nhà ga để tránh gây ra tình trạng hoảng loạn. Thay vào đó là hệ thống báo cháy trên loa. Tất cả các thiết bi báo cháy tự động như đầu báo cháy, chuông báo cháy đều truyền tín hiệu về bảng điều khiển báo cháy trung tâm. Tín hiệu chuông báo cháy cuối cùng sẽ được truyền đến trung tâm điều khiển. Ở đây có nhân viên trực 24/24 và sẽ có nhiệm vụ báo cháy trên loa trong trường hợp xảy cháy.
Vòi chữa cháy được lắp đặt ở cả tầng trên và tầng dưới của nhà ga, ngoại trừ sân ga vì ở đây có đường dây điện với hiệu điện thế 750 volt và 1500 volt chạy qua. Vòi với chiều dài 30 mét được lắp đặt ở những nơi thuận tiện gần với những lối thoát hiểm. Những vị trí này được tính toán sao cho lăng của những vòi này có thể tiếp cận được tất cả các phòng. Nước cung cấp cho hệ thống vòi này được bơm từ bơm điện.
Bình chữa cháy xách tay được lắp đặt theo loại, cỡ tùy đặc điểm từng khu vực nhà ga khác nhau. Thông thường các bình chữa cháy này được đặt ở vị trí mà khoảng cách tối đa để lấy được bình là không quá 15 mét.
4. Yêu cầu an toàn cháy trong đường hầm (đường ray)
Đường ray tàu điện dưới lòng đất được chia thành tường ngăn cháy chịu thời gian tối thiểu hai giờ. Tất cả vật liệu dùng trong đường hầm đều là vật liệu chống cháy. Giới hạn chịu lửa của các vật liệu này tối thiểu là 4 giờ. Toàn bộ hệ thống cáp trong đường hầm đều là vật liệu sinh ra ít khói, không chứa gốc halogen tự do.
Theo tiêu chuẩn NFPA 130, việc thoát hiểm khẩn cấp khi có cháy được thông qua cầu thang hay các cửa thoát hiểm. Số lượng cửa thoát hiểm phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nhà ga. Vị trí của cửa thoát hiểm được đặt tùy theo vị trí địa lý của từng khu vực.
Hệ thống thông gió phải đáp ứng được những yêu cầu như: đảm bảo môi trường ổn định dọc theo lối thoát hiểm trong trường hợp xảy cháy; cung cấp đủ lượng không khí để tránh luồng khói do cháy sinh ra trong đường ray. Các quạt thông gió và các cấu thành khác trong đường ray chịu được nhiệt độ 250 độ trong vòng hai giờ. Tất cả hệ thống cáp đều là cáp chống cháy. Điện cung cấp cho các quạt thông gió được cung cấp từ hai nguồn phát điện khác nhau.
Ngày càng có nhiều hệ thống giao thông công công cao tốc thì nhiệm vụ của ngành phòng cháy cũng nặng nề hơn trong việc tính toán làm thế nào để đảm bảo tính mạng cho người tham gia giao thông cũng như cho lính chữa cháy. Do đó nhiệm trước mắt là phải rà soát và cải tiến những yêu cầu thiết kế an toàn cháy cho hệ thống tàu điện ngầm theo định hướng bắt kịp tiến bộ của khoa học công nghệ, của vật liệu, và đôi khi còn đối phó với nguy cơ khủng bố, phá hoại.
Hy vọng trong tương lai không xa Việt Nam cũng sẽ xây dựng được những hệ thống giao thông tiên tiến như vậy để hạn chế những ách tắc giao thông vẫn diễn ra hàng ngày tại các thành phố lớn. Và để có những công trình như vậy thì việc thiết kế an toàn phòng cháy chữa cháy đóng một vai trò vô cùng quan trọng.
Theo Trường ĐH PCCC
1. Sơ lược về hệ thống tàu điện ngầm của Singapore
http://daihocpccc.edu.vn/Portals/0/11-2013/23.jpg
Bản đồ hệ thống tàu điện ngầm của Singapore
MRT là từ viết tắt của Mass Rapid Transport, nghĩa là mạng lưới giao thông công cộng cao tốc hay còn gọi là tàu điện ngầm. Hệ thống vận chuyển công cộng này có phạm vi hoạt động rộng và tính hiệu quả cao giúp việc đi lại giữa các nơi trong thành phố và khu vực ngoại ô được dễ dàng với mức chi phí hợp lý. Chính vì vậy mà mỗi ngày ở Singapore có tới 2 triệu lượt khách sử dụng mạng lưới tàu điện ngầm từ 6 giờ sáng cho tới tận nửa đêm với tần suất 3 đến 8 phút một chuyến.
Hệ thống MRT của Singapore được bắt đầu xây dựng vào năm 1983 khi chính phủ thành lập Cục giao thông đường bộ (Land Transport Authority - LTA) và giao nhiệm vụ cho cục này xây dựng hệ thống MRT và LRT (hệ thống đường sắt đô thị trên cao) trong quá trình quy hoạch giao thông đường bộ. Trong vòng hai mươi năm Singapore đã xây dựng và đưa vào vận hành hai tuyến chính với 66 nhà ga, tổng chiều dài 110 km.
Hiện nay, chính phủ đang triển khai một dự án xây thêm một tuyến tàu điện ngầm mới. Tuyến tàu điện này có chiều dài 33,3 km với 29 ga sẽ giao cắt với hệ thống tàu điện ngầm cũ dự kiến hoàn thành vào năm 2010. Việc đưa vào hoạt động của tuyến tàu này sẽ giảm thời gian đi lại cho hành khách do nó kết nối thuận tiện với những ga trước đây trên trục Đông Tây, Bắc Nam, Đông Bắc của Singapore.
Khi mới khởi công xây dựng, Singapore chưa có kinh nghiệm trong việc thiết kế mạng lưới giao thông công cộng cao tốc nên phần lớn phải tham khảo các tiêu chuẩn của nước ngoài. Cuối cùng tiêu chuẩn NFPA 130 được áp dụng. Đây là tiêu chuẩn quy định về an toàn cháy, an toàn sinh mạng cho con người trong quá trình thiết kê hệ thống tàu điện ngầm. Tiêu chuẩn NFPA 130 được ban hành lần đầu tiên năm 1983 bởi hiệp hội phòng cháy quốc gia Hoa Kỳ. (NFPA). Tiêu chuẩn này liên tục được bổ sung, sửa đổi trong những năm 1986, 1990, 1997, 2000, 2003 bởi hội đồng khoa học công nghệ để phù hợp với những phát triển của khoa học công nghệ tiên tiến.
2. Đặc điểm cơ bản của ga tàu điện ngầm
Một ga tàu điện ngầm điển hình của Singapore gồm có hai khu vực, khu vực tầng hầm một (tầng trên) bao gồm nơi bán vé tự động, cửa soát vé tự động và phòng điều khiển của nhà ga. Có những nhà ga còn có cả máy rút tiền tự động, nơi gọi điện thoại công cộng. Khu vực tầng hầm thứ hai là sân ga nơi hành khách đứng đợi tàu. Khu vực sân ga này được ngăn cách với đường ray bằng hệ thống cửa kính. Hai tầng này được nối với nhau bằng cầu thang bộ và cầu thang máy. Ở hai bên nhà ga cũng có cầu thang bộ để thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp.
3. Thiết kế an toàn cháy cho hệ thống tàu điện ngầm
3.1. Những yêu cầu về an toàn cháy của ga tàu điện ngầm
Các nhà ga được xây dựng bằng vật liệu chống cháy có giới hạn chịu lửa lên đến 4 giờ. Hệ thống dây điện, dây cáp cũng là những loại tạo khi cháy tạo ra ít khói, khi cháy không sinh ra gốc halogen.
Thiết kế của các nhà ga cũng tuân theo những yêu cầu ngăn cháy của NFPA 130. Tất cả những nơi công cộng được ngăn với những khu vực làm việc bằng vật liệu có giới hạn chịu lửa 2 giờ.
3.2. Phương án thoát hiểm
Cửa bán vé được đặt ở tầng hầm 1 sẽ được mở trong trường hợp mất điện hay khi có kích hoạt của nút điều khiển trong phòng điều khiển tại mỗi ga cho việc thoát hiểm khẩn cấp. Một cánh cửa thoát hiểm nữa ở cửa bán vé cũng sẽ được mở để làm tăng lưu lượng thoát nạn. Cửa này bình thường được đóng nhưng có thể mở bằng tay trong trường hợp khẩn cấp.
Vận hành thang máy có thể điều khiển tại chỗ hoặc từ phòng điều khiển. Thang chạy theo chiều ngược hướng thoát hiểm sẽ bị đóng trước.
Theo thiết kế phía bên trên các nhà ga thường là các trung tâm thương mại, khu mua sắm hay những văn phòng làm việc. Những khu vực này thường được ngăn cháy với nhà ga bằng một khoang ngăn cháy có giới hạn chịu lửa là 3 giờ.
Thang máy, thang bộ, lối đi, cửa bán vé tại nhà ga được thiết kế phù hợp với lưu lượng hành khách đi tàu lúc giờ cao điểm mà còn đảm bảo cho việc thoát nạn trong trường hợp có cháy một cách an toàn, nhanh chóng.
Sức chứa của mỗi nhà ga trong tính toán thời gian thoát hiểm tại mỗi nhà ga là khác nhau. Nó không được tính toán dựa vào diện tích của nhà ga mà dựa vào mật độ giao thông. Lưu lượng khách lên và xuống tại mỗi ga tạo nên sức chứa của mỗi ga. Vậy việc tính thời gian thoát hiểm từ nhà ga có thể tính bằng cách chia sức chứa của mỗi ga cho khả năng thoát hiểm của đám đông. Để tính thời gian thoát hiểm cho mỗi nhà ga, phải loại trừ thời gian thời gian di chuyển tới cửa thoát hiểm xa nhất và vận tốc di chuyển. Ngoài thang bộ và thang máy mỗi nhà ga đều có hai cầu thang bộ bên ngoài nhà ga trong đó có một cầu thang dành cho lính chữa cháy.
3.3 Hệ thống phòng cháy và báo cháy tại ga tàu điện ngầm
Hệ thống tàu điện ngầm của Singapore được thiết kế đạt được tiêu chuẩn về phòng cháy đối với ga tàu điện ngầm. Mỗi nhà ga đều được trang bị hệ thống Sprinkler, hệ thống báo cháy tự động, hệ thống chữa cháy bằng khí cho từng khu vực, hệ thống vòi chữa cháy, bình chữa cháy xách tay, hệ thống liên lạc và được kiểm tra định kỳ.
Hệ thống Sprinkler tự động được lắp đặt tại những nhà ga mà bên trên có những trung tâm thương mại, hoặc trong những khu vực trong nhà ga mà có phòng lưu trữ, phòng điều khiển, phòng máy móc. Theo tiêu chuẩn của NFPA 130 thì những nơi công cộng không được trang bị hệ thống Sprinkler tự động.
Thêm vào đó, tất cả những thang máy tự động và tại những sân ga trong nhà ga đều được bảo vệ bằng hệ thống Sprinkler. Tất cả các phòng máy, các phòng thiết bị điện tử mà đã được xây dựng bằng vật liệu ngăn cháy thì không lắp hệ thống này.
Tất cả các phòng hay các khu vực mà không được bảo vệ bằng hệ thống Sprinkler thì sẽ được lắp đặt hệ thống báo cháy tự động. Chuông báo cháy không được lắp đặt tại những khu vực di chuyển đông người trong nhà ga để tránh gây ra tình trạng hoảng loạn. Thay vào đó là hệ thống báo cháy trên loa. Tất cả các thiết bi báo cháy tự động như đầu báo cháy, chuông báo cháy đều truyền tín hiệu về bảng điều khiển báo cháy trung tâm. Tín hiệu chuông báo cháy cuối cùng sẽ được truyền đến trung tâm điều khiển. Ở đây có nhân viên trực 24/24 và sẽ có nhiệm vụ báo cháy trên loa trong trường hợp xảy cháy.
Vòi chữa cháy được lắp đặt ở cả tầng trên và tầng dưới của nhà ga, ngoại trừ sân ga vì ở đây có đường dây điện với hiệu điện thế 750 volt và 1500 volt chạy qua. Vòi với chiều dài 30 mét được lắp đặt ở những nơi thuận tiện gần với những lối thoát hiểm. Những vị trí này được tính toán sao cho lăng của những vòi này có thể tiếp cận được tất cả các phòng. Nước cung cấp cho hệ thống vòi này được bơm từ bơm điện.
Bình chữa cháy xách tay được lắp đặt theo loại, cỡ tùy đặc điểm từng khu vực nhà ga khác nhau. Thông thường các bình chữa cháy này được đặt ở vị trí mà khoảng cách tối đa để lấy được bình là không quá 15 mét.
4. Yêu cầu an toàn cháy trong đường hầm (đường ray)
Đường ray tàu điện dưới lòng đất được chia thành tường ngăn cháy chịu thời gian tối thiểu hai giờ. Tất cả vật liệu dùng trong đường hầm đều là vật liệu chống cháy. Giới hạn chịu lửa của các vật liệu này tối thiểu là 4 giờ. Toàn bộ hệ thống cáp trong đường hầm đều là vật liệu sinh ra ít khói, không chứa gốc halogen tự do.
Theo tiêu chuẩn NFPA 130, việc thoát hiểm khẩn cấp khi có cháy được thông qua cầu thang hay các cửa thoát hiểm. Số lượng cửa thoát hiểm phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai nhà ga. Vị trí của cửa thoát hiểm được đặt tùy theo vị trí địa lý của từng khu vực.
Hệ thống thông gió phải đáp ứng được những yêu cầu như: đảm bảo môi trường ổn định dọc theo lối thoát hiểm trong trường hợp xảy cháy; cung cấp đủ lượng không khí để tránh luồng khói do cháy sinh ra trong đường ray. Các quạt thông gió và các cấu thành khác trong đường ray chịu được nhiệt độ 250 độ trong vòng hai giờ. Tất cả hệ thống cáp đều là cáp chống cháy. Điện cung cấp cho các quạt thông gió được cung cấp từ hai nguồn phát điện khác nhau.
Ngày càng có nhiều hệ thống giao thông công công cao tốc thì nhiệm vụ của ngành phòng cháy cũng nặng nề hơn trong việc tính toán làm thế nào để đảm bảo tính mạng cho người tham gia giao thông cũng như cho lính chữa cháy. Do đó nhiệm trước mắt là phải rà soát và cải tiến những yêu cầu thiết kế an toàn cháy cho hệ thống tàu điện ngầm theo định hướng bắt kịp tiến bộ của khoa học công nghệ, của vật liệu, và đôi khi còn đối phó với nguy cơ khủng bố, phá hoại.
Hy vọng trong tương lai không xa Việt Nam cũng sẽ xây dựng được những hệ thống giao thông tiên tiến như vậy để hạn chế những ách tắc giao thông vẫn diễn ra hàng ngày tại các thành phố lớn. Và để có những công trình như vậy thì việc thiết kế an toàn phòng cháy chữa cháy đóng một vai trò vô cùng quan trọng.
Theo Trường ĐH PCCC