Trong thiết kế và triển khai công trình, lựa chọn vật liệu đáp ứng yêu cầu an toàn cháy mới chỉ là bước đầu. Khả năng làm việc của một cấu kiện còn phụ thuộc vào cấu tạo hệ, sự liên kết giữa các thành phần và điều kiện ứng dụng thực tế. Vì vậy, thay vì chỉ đọc thông số của từng vật liệu, kiến trúc sư, chủ đầu tư và các bên tham gia dự án cần đặt những thông số đó trong mối quan hệ với cấu kiện và hệ giải pháp hoàn chỉnh.
Chọn vật liệu đáp ứng yêu cầu, vì sao vẫn cần nhìn xa hơn?
Khi lựa chọn vật liệu cho một vị trí có yêu cầu về an toàn cháy, kiến trúc sư, chủ đầu tư và các bên tham gia dự án thường phải xem xét nhiều thông số kỹ thuật. Điều quan trọng là xác định thông số đó phản ánh đặc tính của vật liệu riêng lẻ hay khả năng đáp ứng của một cấu kiện hoặc hệ hoàn chỉnh.
Theo ThS. Nguyễn Trung Kiên – Trưởng phòng Nghiên cứu Phòng chống cháy, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST), cần phân biệt đặc tính cháy của vật liệu với giới hạn chịu lửa của cấu kiện. Một vật liệu không cháy có thể là thành phần của cấu kiện, nhưng điều đó không đồng nghĩa toàn bộ cấu kiện đạt một giới hạn chịu lửa cụ thể. Khả năng đáp ứng yêu cầu cần được xem xét ở cấp độ cấu kiện hoặc hệ hoàn chỉnh, cùng cấu tạo và các thành phần tương ứng.
Với người thiết kế, điều cần đọc phía sau một thông số vì thế là phạm vi mà thông số đó đại diện: áp dụng cho vật liệu riêng lẻ hay cho một cấu kiện hoàn chỉnh? Vật liệu được sử dụng trong cấu kiện nào? Hệ cấu tạo có đáp ứng yêu cầu kỹ thuật tại vị trí đó hay không?
Những câu hỏi này đặc biệt cần thiết với các cấu kiện như vách, trần hay hệ ống gió có yêu cầu về giới hạn chịu lửa. Thay vì suy rộng khả năng của toàn bộ cấu kiện từ đặc tính của một vật liệu, việc lựa chọn cần dựa trên yêu cầu của từng vị trí và xem xét cấu tạo hệ tương ứng.
Từ đó câu hỏi đặt ra không còn đơn thuần công trình thực sự cần một vật liệu có thông số Từ đó, câu hỏi đặt ra không còn đơn thuần là “vật liệu nào đáp ứng yêu cầu?”, mà là “cấu kiện cần đáp ứng yêu cầu gì và vật liệu đó nằm trong hệ giải pháp nào?”.
Công trình cần một vật liệu phù hợp hay một hệ giải pháp phù hợp?
Một hệ vách có yêu cầu về giới hạn chịu lửa không chỉ gồm những tấm vật liệu đặt cạnh nhau. Khung, các lớp cấu tạo, mối nối, khe tiếp giáp, liên kết và vị trí xuyên qua vách đều tham gia vào khả năng làm việc của cấu kiện khi xảy ra cháy.
Theo ThS. Nguyễn Trung Kiên, các điểm nối, khe và liên kết giữa các thành phần có thể trở thành điểm yếu nếu không được xử lý phù hợp. Khi tính liên tục của cấu kiện bị ảnh hưởng, khả năng duy trì tính toàn vẹn và hạn chế sự truyền lửa, nhiệt qua bộ phận ngăn cháy cũng có thể thay đổi. Một hệ vách vì thế không chỉ có tấm.
Đây là điểm chuyển từ lựa chọn một sản phẩm đáp ứng thông số sang xác định một hệ giải pháp phù hợp với yêu cầu của cấu kiện. Vật liệu chính, khung, mối nối, khe tiếp giáp và các chi tiết liên quan cần được xem xét trong mối quan hệ với nhau thay vì như những hạng mục độc lập.
Cách tiếp cận này cũng được thể hiện trong các hệ giải pháp của Saint-Gobain. Với một hệ vách có giới hạn chịu lửa, chẳng hạn, yêu cầu không chỉ được đặt vào tấm vật liệu chính mà cần được xem xét cùng cấu tạo khung, các lớp thành phần, mối nối và những chi tiết xử lý liên quan. Tương tự, với trần hay ống gió, việc lựa chọn cần gắn với yêu cầu của cấu kiện và điều kiện ứng dụng cụ thể.
Cách nhìn theo hệ vì thế đưa câu hỏi từ “chọn vật liệu nào?” sang “hệ giải pháp nào phù hợp với yêu cầu của cấu kiện và vị trí này trong công trình?”.
Tuy nhiên, ngay cả khi đã lựa chọn đúng hệ, vẫn còn một khoảng cách cần được kiểm soát: từ cấu kiện được thử nghiệm đến điều kiện triển khai thực tế tại dự án.
Từ kết quả thử nghiệm đến công trình: Cần kiểm soát điều gì?
Kết quả thử nghiệm là cơ sở quan trọng để xem xét khả năng đáp ứng của một cấu kiện hoặc hệ giải pháp. Nhưng kết quả này cần được đọc trong đúng phạm vi và điều kiện tương ứng. Một giải pháp đã có kết quả thử nghiệm về khả năng chịu lửa không đồng nghĩa có thể áp dụng theo mọi cấu tạo hay trong mọi điều kiện lắp đặt.
Theo ThS. Nguyễn Trung Kiên, kích thước, cấu tạo và điều kiện của mẫu thử không phải lúc nào cũng trùng hoàn toàn với điều kiện tại công trình.
Một bộ cửa được thử nghiệm trong một cấu tạo và điều kiện cụ thể, chẳng hạn, có thể gặp điều kiện khác khi được lắp trên những loại tường hoặc vách ngăn khác nhau. Tương tự, khi kích thước cấu kiện thực tế khác với mẫu được thử nghiệm, phạm vi áp dụng và điều kiện tương ứng cũng cần được xem xét trước khi đưa giải pháp vào công trình.
Vì vậy, với kiến trúc sư, chủ đầu tư, tư vấn và nhà thầu, câu hỏi không nên dừng ở “giải pháp này đã có kết quả thử nghiệm hay chưa?”. Quan trọng hơn là kết quả đó áp dụng cho cấu kiện nào, trong điều kiện nào và có tương ứng với trường hợp dự kiến triển khai tại dự án hay không.
Từ kết quả thử nghiệm đến dự án: 3 vấn đề cần kiểm tra
Đúng yêu cầu
Công trình hoặc vị trí cụ thể cần đáp ứng mức độ bảo vệ nào? Yêu cầu đối với một bức tường ngăn cháy, trần chống cháy, ống gió hay vị trí xuyên qua cấu kiện cần được xác định từ công năng, cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật của dự án.
Đúng hệ giải pháp
Kết quả thử nghiệm hoặc tài liệu kỹ thuật đang được sử dụng làm căn cứ áp dụng cho vật liệu riêng lẻ hay cho một cấu kiện, hệ cấu tạo hoàn chỉnh? Các thành phần, mối nối, liên kết và phương án lắp đặt có phù hợp với cấu hình đã được đánh giá hay không?
Đúng điều kiện ứng dụng
Giải pháp dự kiến triển khai có nằm trong phạm vi và điều kiện tương ứng với kết quả thử nghiệm hoặc cơ sở đánh giá được sử dụng hay không? Những yếu tố như loại cấu kiện, kích thước, vị trí lắp đặt, phương án liên kết và điều kiện thi công cần được xem xét trước khi đưa giải pháp vào thực tế.
Từ góc độ nhà cung cấp giải pháp, cách tiếp cận theo hệ cho phép yêu cầu của dự án được đối chiếu với cấu kiện, điều kiện ứng dụng và phương án triển khai tương ứng. Đây cũng là hướng Saint-Gobain áp dụng khi đội ngũ kỹ thuật phối hợp cùng kiến trúc sư, đơn vị tư vấn, chủ đầu tư và nhà thầu trong quá trình lựa chọn giải pháp từ hồ sơ thiết kế đến triển khai thực tế. Với các hệ vách, trần, ống gió có giới hạn chịu lửa hay các vị trí mối nối, lỗ mở và điểm xuyên, các thành phần cần được xem xét trong mối quan hệ với toàn bộ hệ thay vì tách thành từng sản phẩm riêng lẻ.
Trong bài toán an toàn cháy, một vật liệu đáp ứng yêu cầu là điều kiện cần nhưng chưa phải toàn bộ câu trả lời. Điều cần được xem xét tiếp theo là vật liệu đó nằm trong cấu kiện nào, kết hợp với những thành phần nào và được triển khai trong điều kiện ra sao.
Bởi vậy, thay vì chỉ hỏi “vật liệu đã đạt yêu cầu hay chưa?”, người làm dự án cần đi thêm một bước: “Vật liệu đó có đang được sử dụng trong đúng hệ giải pháp, đúng cấu kiện và đúng điều kiện ứng dụng hay không?”.
© Tạp chí Kiến trúc