Để cho dễ hiểu, chúng ta lấy ví dụ thiết kế cho 1 dự án như sau: Công trình Khu dịch vụ ăn uống cao cấp và thương mại được xây dựng trên khu đất có diện tích 2600m², diện tích sử dụng 1998m²

1. Các tiêu chuẩn thiết kế :

- Hồ sơ thiết kế kiến trúc, xây dựng, điện, nước của coong trình.

- Các văn bản quy phạm pháp luật:

Tiêu chuẩn TCVN 3890-2009: Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình – trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng.

Tiêu chuẩn TCVN 7336-2003: Phòng cháy chữa cháy - Hệ thống Sprinkler tự động – Yêu cầu thiết kế, lắp đặt.

 Tiêu chuẩn TCVN 5760-1993: Hệ thống chữa cháy - Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng.

 Tiêu chuẩn TCVN 2622-1995: Phòng cháy chống cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế.

Quy chuẩn QCVN 08-2009/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – công trình ngầm đô thị - phần 2: gara ô tô

 Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan.

2. Các đặc điểm của công trình:

2.1 Đặc điểm kiến trúc công trình:

Công trình gồm 5 tầng trong đó có 01 tầng hầm, 4 tầng nổi với một tầng 4 phía trên có chiều cao 21,82m.

Toà nhà được thiết kế với chức năng : Thương mại, dịch vụ ăn uống và văn phòng làm việc, công trình được thiết kế với tổng chiều cao so với cốt mặt đất 21,82m, gồm 05 tầng nổi và có 01 tầng hầm, 04 tầng nổi với một tầng 4 phía trên có chiều cao 21,82m với đặc điểm công năng như sau:

- Tầng hầm: Cốt sâu 3,6m diện tích tầng gần 1998m² sử dụng để làm gara để ô tô, xe máy, kho lạnh, kho siêu thị, kho nhập hàng, phòng đặt máy bơm, phòng kỹ thuật điện, thang máy, thang bộ.

- Tầng 1: Có chiều cao 4,2m, có diện tích sàn 1998m²,chủ yếu dùng làm siêu thị kinh doanh du lịch và bán đồ lưu niệm.

- Tầng 2: Có chiều cao 4,2m, có diện tích sàn 1998m², chủ yếu dùng làm khu dịch vụ ăn uống và quầy thực phẩm.

- Tầng 3: Có chiều cao 3,6m và có diện tích sàn 1998m² dùng làm các dịch vụ vui chơi giải trí, thư giãn như dịch vụ massage, karaoke.

- Tầng 4: Có chiều cao 3,6m và có diện tích sàn 1998m² dùng làm khu vực tổ chức cho các hội nghị, dịch vụ dạ tiệc.

- Trên cùng là tầng 4: Bố trí bể nước sinh hoạt, mái che.

2.2 Đặc điểm nguy hiểm cháy nổ của một số hạng mục chính

a. Tầng hầm

Tầng hầm có diện tích 1998 m². Tầng hầm được sử dụng làm gara để xe, kho lạnh, kho siêu thị, kho nhập hàng,phòng trực, phòng kỹ thuật điện,...

Đây là nơi tập trung một khối lượng lớn chất cháy, đa dạng gồm các loại hàng hoá và thiết bị có giá trị kinh tế cao. Nếu xảy ra cháy ở tầng hầm thì không những thiệt hại trực tiếp mà thiệt hại gián tiếp cũng rất lớn. Chất cháy ở khu vực tầng hầm, đầu tiên phải kể đến là một số lượng lớn ôtô, xe máy, hơi xăng dầu rò rỉ từ một số xe là rất dễ xảy ra và dẫn đến gây cháy khi sơ xuất sử dụng ngọn lửa trần, sử dụng thiết bị điện, vi phạm quy định an toàn PCCC. Khi cháy ở một vị trí nào đó ngọn lửa lan nhanh do chất cháy chủ yếu là xăng dầu trong các xe ôtô, xe máy, đồng thời có nguy hiểm nổ bình xăng..

Ở bất kỳ công trình cao tầng nào thì tầng hầm là nơi có nguy cơ và nhiều nguy hiểm cháy nổ nhất, đồng thời khi xảy ra cháy thì lượng khói khí độc, sản phẩm cháy sinh ra lớn theo các buồng thang, các ống kỹ thuật nhanh chóng lan lên các tầng trên.

b. Tầng 1

Tầng 1 dùng làm không gian trưng bày, giới thiệu sản phẩm và bán đồ lưu niệm, khu đặt cầu thang bộ, thang máy... đây là nơi tập trung khối lượng lớn các vật liệu dễ cháy như: giấy, gỗ, bàn ghế, nhựa tổng hợp, các thiết bị văn phòng, các thảm trải, đệm mút, đồ nhựa, đồ gia dụng... ở vị trí này của toà nhà, khi xảy ra cháy khói khí độc và ngọn lửa có xu hướng phát triển lên trên theo cầu thang, ống thông gió, hút khói... Như vậy, đám cháy sẽ phát triển rất nhanh lên trên gây khó khăn cho việc thoát nạn ra khỏi toà nhà.

c. Tầng 2

Tầng 2 dùng làm dịch vụ ăn uống và quầy thực phẩm gồm không gian ăn uống, các phòng ăn, khu vực bán đồ lưu niệm, khu bếp nấu...ở tầng này sử dụng gas để đun nấu trong các khu vực bán hàng ăn uống, đây là vị trí cũng rất dễ xảy ra cháy nổ. Như vậy khi đám cháy xảy ra sẽ phát triển rất nhanh lên trên gây khó khăn cho việc thoát nạn ra khỏi toà nhà.

d. Tầng 3

Tầng 3 dùng làm các dịch vụ vui chơi giải trí, thư giãn như dịch vụ massage, karaoke, xông hơi, tập thể dục, phòng tắm và các phòng chức năng. Ở tầng này cũng có một số vật liệu dễ cháy như gỗ, vải, cao su, nhựa tổng hợp, vật liệu cách âm…Cháy có thể phát sinh ở các khu vực như phòng kỹ thuật, các phòng karaoke là nơi tập trung nhiều người.

e. Tầng 4

   Đây là tầng dùng làm trung tâm hội nghị. Chất cháy gỗ bao gồm bàn ghế, giá đựng tài liệu, ngoài ra còn các rèm vải, thảm len trải sàn, với khối lượng lớn. Ở trong các phòng thì nguồn nhiệt chủ yếu là hệ thống điện dùng cho chiếu sáng, điều hoà, dùng trong sinh hoạt, công tác. Khi thiết kế người ta đã tính toán tương đối phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của văn phòng, tuy nhiên trong quá trình sinh hoạt vẫn có thể xảy ra sự cố chập điện hoặc do sử dụng thêm thiết bị tiêu thụ điện vẫn có thể xảy ra cháy do quá tải. Ngoài ra còn phải kể đến nguồn nhiệt xuất hiện do các nguyên nhân vi phạm an toàn PCCC, do sơ xuất bất cẩn... Đây là khu vực tập trung nhiều người khi tổ chức các sự kiện hội nghị.

2.3 Đặc điểm về chất cháy

a. Chất cháy là xăng, dầu

 - Xăng dầu chủ yếu được chứa trong các bình nhiên liệu của xe máy, ôtô, các hệ thống máy móc tại tầng hầm.

- Xăng dầu là chất lỏng có nguy hiểm cháy nổ cao, nhiệt độ bùng cháy từ -50 đến 28⁰C.

- Đám cháy xăng dầu có vận tốc cháy lan lớn. Vận tốc cháy lan theo bề mặt của xăng là 4,25 mm/phút, của dầu mazut là 1,41 mm/phút, vận tốc cháy khối lượng của xăng là 3,25 kg/m³.phút, của dầu mazut là 1,3 kg/m³.phút.

- Xăng dầu luôn bay hơi ở nhiệt độ bình thường, hơi xăng dầu nặng hơn không khí 5 lần nên nếu thoát ra môi trường nó thường bay là là trên mặt đất và tụ lại ở những chỗ trũng tạo ra môi trường nguy hiểm cháy nổ cao. Trong điều kiện bình thường (t_mt = 20⁰C, P = 1at), giới hạn nồng độ nổ của hơi xăng dầu với không khí là C_t = 0,7%, C_c = 0,8%.

- Xăng dầu nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tỷ trọng 0,7-0,9 kg/l. Vì thế nước không phải là chất chữa cháy hiệu quả với những đám cháy xăng dầu, có khi nước còn tạo điều kiện cho đám cháy lan rộng.

- Nhiệt lượng riêng của xăng dầu lớn (1kg xăng cháy hết tỏa ra nhiệt lượng 11,25kcal). Do đó khi cháy sẽ gây ảnh hưởng đến khả năng thoát nạn của con người cũng như khả năng tiếp cận đám cháy của lực lượng chữa cháy.

b. Chất cháy là nhựa tổng hợp và các chế phẩm Pôlyme

- Các sản phẩm chủ yếu từ nhựa và Pôlyme có trong công trình như: bàn ghế, vỏ máy tính, quạt điện, vật liệu ốp tường, đường ống kỹ thuật, các loại hàng hoá, thiết bị trong khu kinh doanh dịch vụ…

- Khi bị tác động của nhiệt độ cao trong đám cháy nhựa tổng hợp bị cháy lỏng và phân huỷ thoát ra các loại khí rất độc hại như: CO, Cl₂, HCl, SO₂…

- Nhựa có khả năng bị nóng chảy và khi ở thể lỏng nó có tính linh động cao. Đặc tính cháy lỏng này tạo khả năng cháy lan và cháy lớn của đám cháy.

- Khả năng cháy của các loại nhựa còn phụ thuộc vào các chất độn có trong thành phần của nhựa. Nếu chất độn là chất dễ cháy thì có khả năng làm tăng tính chất cháy của nhựa và ngược lại.

c. Chất cháy là các sản phẩm từ giấy

 - Giấy ở trong cơ sở đó là các loại tài liệu, hồ sơ trong văn phòng, nếu xảy ra cháy làm hư hỏng mất mát sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sự hoạt động của các công ty, văn phòng.

- Giấy là loại rất dễ bắt cháy, với nhiệt lượng 53400 w/m² giấy sẽ tự bốc cháy sau 3 giây, với nhiệt lượng 41900 w/m² giấy tự bốc cháy sau 5 giây, nhiệt lượng 35500 w/m² giấy sẽ tự bốc cháy sau 7 giây.

- Nhiệt độ tự bốc cháy là 184⁰C. Vận tốc cháy theo khối lượng 27,8kg/m² giờ. Vận tốc cháy lan từ 0,3 ¸ 0,4 m/phút.

- Giấy có khả năng hấp thụ tốt bức xạ nhiệt, vì thế dưới tác động nhiệt của đám cháy giấy nhanh chóng tích đủ nhiệt tới nhiệt độ bốc cháy.

- Trong các tập giấy, tài liệu…luôn tồn tại khe hở với tỷ lệ khá lớn, đó là nơi tập trung không khí trước khi cháy, do vậy giấy rất dễ cháy.

- Khi cháy tạo ra các sản phẩm là tro, cặn trên bề mặt giấy. Các lớp tro cặn này sẽ dễ dàng bị quá trình đối lưu không khí cuốn đi và tạo ra bề mặt trống của các tập giấy vì thế quá trình cháy càng thuận lợi.

d. Chất cháy là cao su

- Cao su tồn tại chủ yếu đó là săm lốp ô tô, xe máy trong tầng hầm, đệm ghế trong các văn phòng, trong khu vực kinh doanh dịch vụ...

- Cao su là một hợp chất cao phân tử các hợp chất hyđrôcacbon không no chủ yếu là Isopren. ở nhiệt độ 120⁰C nó bị mềm ra, đến 250⁰C nó bị phân huỷ và tạo ra các sản phẩm khí và lỏng và có khả năng tạo ra nồng độ nguy hiểm cháy. Khi phân huỷ và trong quá trình cháy cao su tạo thành nhiều khói, khí độc ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, ảnh hưởng đến quá trình thoát nạn, tầm nhìn của chiến sĩ chữa cháy.

e. Chất cháy là gas

- Gas được sử dụng trong các khu vực dịch vụ hay phục vụ ăn uống.

- Gas là hỗn hợp các Hyđrôcacbon no chủ yếu là Butan (C₄H₁₀) và Propan (C₃H₈). Nó có tỷ trọng lớn hơn không khí (với butan là 2 lần, Prôpan là 1,52 lần) do đó khi thoát ra ngoài gas sẽ tích tụ ở những nơi kín gió hay bay là là mặt đất tại các chỗ trũng.

- Nhiệt độ cháy của khí gas rất cao từ 1900⁰C ¸ 1950⁰C. Khí gas bay khuyếch tán trong không khí đạt tỷ lệ nhất định sẽ tạo thành hỗn hợp nguy hiểm nổ.

2.4 Đặc điểm về nguồn nhiệt:

Khu dịch vụ ăn uống cao cấp và thương mại có khả năng gây cháy có thể xuất hiện do một số khả năng sau:

Nguyên nhân do điện: Do các thiết bị tiêu thụ điện không đảm bảo an toàn hoặc do sự cố kỹ thuật gây quá tải, ngắn mạch. Phát sinh nguồn nhiệt bén sang các chất cháy xung quanh.

Nguyên nhân do ngọn lửa trần: Có thể phát sinh do sự sơ suất, bất cẩn của nhân viên phục vụ trong khách sạn trong quá trình đun, nấu, trong quá trình sử dụng bếp gas. Khi xảy ra sự cố sẽ dẫn đến cháy lan rộng ra nhiều phòng khác. Lửa trần còn phát sinh do sự suất, bất cẩn của khách khi hút thuốc và tàn đang cháy dở vào nơi có các chất, các vật dễ cháy, gây ra cháy.

Ngoài ra có thể xuất hiện nguồn nhiệt gây ra cháy do các nguyên nhân khách quan khác như sét đánh, đốt phá hoại.