Cùm chống cháy và vòng cuộn chống cháy khác nhau thế nào khi làm firestop?

Trong các lỗ xuyên MEP bằng ống nhựa, yêu cầu không chỉ là trám kín khoảng hở mà còn phải duy trì khả năng ngăn cháy khi ống mềm, co hoặc mất tiết diện dưới tác động nhiệt. Vì cùng sử dụng vật liệu trương nở, cùm chống cháy và vòng cuộn chống cháy thường bị hiểu là hai cách gọi khác nhau của cùng một giải pháp.

Thực tế, firestop collar và intumescent pipe wrap khác nhau về cấu tạo, cách giữ vật liệu trương nở, vị trí lắp và phạm vi cấu hình đã được thử nghiệm. Muốn chọn đúng, kỹ sư cần đối chiếu loại ống, đường kính, kết cấu tường hoặc sàn, khe hở hình khuyên, mức chịu lửa và hồ sơ kỹ thuật áp dụng. Bài viết dưới đây tập trung vào cách phân biệt và ra quyết định, thay vì kết luận một loại luôn tốt hơn loại còn lại.

Cùm chống cháy và vòng cuộn chống cháy khác nhau thế nào?

Cùm chống cháy và vòng cuộn chống cháy khác nhau chủ yếu ở cấu tạo, vị trí bố trí và cách cố định vật liệu trương nở. Cùm chống cháy thường là một cụm hoàn chỉnh được lắp quanh ống và cố định vào bề mặt kết cấu; vòng cuộn chống cháy là dải vật liệu trương nở quấn quanh ống rồi bố trí trong lỗ xuyên hoặc hệ bịt kín theo cấu hình được chấp thuận.

Cả hai đều có mục tiêu xử lý khoảng trống có thể hình thành khi ống nhựa chịu nhiệt, nhưng không vì thế mà có thể thay thế trực tiếp cho nhau. Một cấu hình dùng collar và một cấu hình dùng pipe wrap có thể khác về vật liệu nền, kích thước ống, vị trí lắp, vật liệu trám xung quanh và mức chịu lửa đã được chứng minh.

Nói ngắn gọn, không nên hỏi loại nào chống cháy tốt hơn một cách độc lập. Câu hỏi đúng hơn là hệ collar hay pipe wrap nào phù hợp với đúng lỗ xuyên, vật xuyên và fire rating của dự án.

Cùm chống cháy hoạt động như thế nào?

Cùm chống cháy hoạt động bằng cách giữ vật liệu trương nở quanh ống nhựa để vật liệu này phát triển thể tích khi nhiệt độ tăng, tạo áp lực vào vùng ống đang mềm, co hoặc mất hình dạng. Mục tiêu là hạn chế hình thành một đường hở xuyên qua kết cấu chịu lửa.

Cùm chống cháy, hay firestop collar, thường gồm phần vật liệu trương nở đặt trong một bộ phận giữ bao quanh chu vi ống. Tùy hệ thống, collar được cố định vào tường hoặc sàn bằng các chi tiết cơ khí phù hợp để duy trì đúng vị trí trong quá trình cháy.

Điểm quan trọng trên công trường là không đánh giá một chiếc cùm tách rời khỏi lỗ xuyên. Cùng một mã sản phẩm nhưng khi thay đổi đường kính ống, vật liệu ống, chiều dày tường hoặc sàn, khe hở quanh ống hay vật liệu trám, cấu hình áp dụng có thể đã khác.

Ví dụ, khi xem xét cùm chống cháy Fischer FFC, kỹ sư nên đối chiếu mã sản phẩm với cấu hình kỹ thuật tương ứng thay vì chỉ dựa vào thông tin rằng sản phẩm thuộc nhóm collar. Những yếu tố như loại ống, kích thước, kết cấu nền và yêu cầu chịu lửa vẫn phải được kiểm tra trước khi chốt vật tư.

Vòng cuộn chống cháy hoạt động như thế nào?

Vòng cuộn chống cháy hoạt động bằng cách quấn vật liệu trương nở quanh chu vi ống và bố trí vật liệu đó đúng vị trí trong cấu tạo lỗ xuyên. Khi chịu nhiệt, lớp vật liệu tăng thể tích để tạo áp lực quanh ống và góp phần đóng khoảng trống xuất hiện khi ống nhựa biến dạng.

Vòng cuộn chống cháy, hay intumescent pipe wrap, linh hoạt hơn về hình dạng so với một cụm collar hoàn chỉnh. Dải vật liệu được quấn quanh ống theo số lớp, vị trí và chiều sâu được xác định trong cấu hình áp dụng.

Pipe wrap thường không nên được hiểu là “quấn càng nhiều càng tốt”. Nếu một hệ thống yêu cầu số lớp cụ thể thì việc tự ý thêm, bớt hoặc dịch chuyển vật liệu sang vị trí khác không đồng nghĩa hiệu quả chống cháy sẽ tăng lên.

Với vòng cuộn chống cháy Fischer FiPW-E, nguyên tắc cũng tương tự: cần xác định cấu hình sử dụng trước, sau đó mới kiểm tra quy cách sản phẩm và cách bố trí tương ứng. Không nên lấy hướng dẫn của một loại pipe wrap khác để áp sang FiPW-E nếu hồ sơ không chứng minh được tính phù hợp.

Khác biệt quan trọng nhất khi thi công collar và pipe wrap là gì?

Khác biệt quan trọng nhất khi thi công là collar thường được nhận diện và kiểm tra từ bên ngoài bề mặt kết cấu, còn pipe wrap có thể nằm trong vùng lỗ xuyên và bị che khuất sau khi hoàn thiện. Vì vậy cách kiểm soát QA/QC cho hai giải pháp cũng khác nhau.

Với cùm chống cháy

Người kiểm tra thường cần quan sát vị trí lắp cùm, tình trạng ôm quanh ống, hướng lắp, số lượng chi tiết cố định và bề mặt kết cấu nơi collar được neo giữ. Nếu cấu hình yêu cầu xử lý ở hai phía tường thì phải kiểm tra đủ cả hai phía.

Một lỗi thực tế dễ gặp là collar đúng mã nhưng chi tiết cố định không đúng vị trí, thiếu số lượng hoặc lắp trên bề mặt không phù hợp với cấu hình. Khi đó việc “đã có cùm” chưa đủ để kết luận lỗ xuyên đã đúng hệ firestop.

Với vòng cuộn chống cháy

Kiểm tra pipe wrap cần tập trung vào số lớp quấn, mức độ ôm quanh chu vi ống, vị trí đặt so với mặt kết cấu và cách phối hợp với lớp vật liệu bịt kín.

Do vòng cuộn có thể bị che sau lớp vữa, keo hoặc vật liệu hoàn thiện, ảnh chụp trước khi đóng kín lỗ xuyên rất quan trọng. Hình ảnh nên cho thấy rõ loại vật xuyên, vòng cuộn và vị trí bố trí trước khi phần bên trong không còn quan sát được.

Khi nào nên dùng cùm chống cháy?

Nên dùng cùm chống cháy khi lỗ xuyên thực tế phù hợp với một hệ collar đã được thử nghiệm, phân loại hoặc phê duyệt cho loại ống và kết cấu tương ứng. Không nên chọn collar chỉ vì dễ nhìn thấy, dễ nghiệm thu hoặc đội thi công quen sử dụng.

Firestop collar thường đáng cân nhắc khi vị trí lỗ xuyên có đủ không gian để lắp cụm quanh ống và thực hiện các điểm cố định theo yêu cầu. Bề mặt tường hoặc sàn cũng phải phù hợp với phương pháp lắp của hệ thống.

Trước khi quyết định, kỹ sư nên kiểm tra:

• Ống là PVC, PP, PE hoặc loại vật liệu nào.
• Đường kính và kích thước thực tế của ống.
• Ống xuyên tường hay xuyên sàn.
• Loại và chiều dày kết cấu nền.
• Kích thước lỗ mở và khe hở hình khuyên.
• Vị trí được phép lắp collar.
• Yêu cầu fire rating hoặc EI của lỗ xuyên.

Nếu lỗ xuyên trên công trường không khớp với các thông số quan trọng trong cấu hình tham chiếu, không nên xử lý bằng cách “lắp thêm cùm cho chắc”. Cần xác định lại hệ thống phù hợp hoặc làm rõ giải pháp kỹ thuật trước khi thi công hàng loạt.

Khi nào nên dùng vòng cuộn chống cháy?

Nên dùng vòng cuộn chống cháy khi hệ firestop được lựa chọn yêu cầu vật liệu trương nở dạng quấn quanh ống và bố trí trong lỗ xuyên theo một cấu hình xác định. Pipe wrap phù hợp không phải vì nó gọn hơn, mà vì hệ thống đó đã quy định cách sử dụng phù hợp với điều kiện thực tế.

Trong một số vị trí có không gian mặt ngoài hạn chế, dạng cuộn có thể thuận lợi về bố trí. Tuy nhiên, lợi thế thi công không được dùng để thay thế cho việc kiểm tra phạm vi áp dụng.

Ví dụ, việc quấn đúng loại vật liệu nhưng đặt sâu hơn hoặc nông hơn so với cấu hình, giảm số lớp để dễ thi công hay thêm lớp theo kinh nghiệm đều có thể khiến hiện trạng không còn giống với hệ thống được tham chiếu.

Vì pipe wrap dễ bị che khuất sau khi hoàn thiện, quy trình QA/QC nên có bước kiểm tra và lưu ảnh trước khi trám kín. Đây là chi tiết nhỏ nhưng rất hữu ích khi cần đối chiếu hồ sơ nghiệm thu sau này.

Cùm chống cháy có thay vòng cuộn chống cháy được không?

Không thể mặc định cùm chống cháy thay được vòng cuộn chống cháy hoặc ngược lại. Việc hai sản phẩm cùng sử dụng vật liệu trương nở chỉ cho thấy chúng có nguyên lý phản ứng nhiệt tương đồng, không chứng minh rằng phạm vi ứng dụng và fire rating của hai cấu hình là tương đương.

Giả sử thiết kế ban đầu dùng pipe wrap nhưng trên công trường đội thi công muốn đổi sang collar vì có sẵn vật tư. Trước khi thay đổi, phải kiểm tra cấu hình collar có bao phủ đúng loại ống, đường kính, kết cấu nền, cách bịt khe và mức chịu lửa yêu cầu hay không.

Chiều ngược lại cũng vậy. Không nên bỏ một firestop collar rồi thay bằng vài vòng vật liệu trương nở chỉ dựa trên nhận định rằng “cùng là intumescent”. Trong firestop, sản phẩm là một thành phần của hệ thống; hiệu năng cần được xem xét ở cấp cấu hình hoàn chỉnh.

Đây cũng là lý do một thay đổi tưởng như nhỏ tại công trường có thể ảnh hưởng đến hồ sơ nghiệm thu. Nếu thay đổi giải pháp, phần chứng minh kỹ thuật cần được cập nhật tương ứng thay vì giữ nguyên tài liệu của hệ cũ.

Ống nhựa xuyên tường nên dùng cùm hay vòng cuộn?

Không thể chọn collar hay pipe wrap chỉ dựa vào thông tin “ống nhựa xuyên tường”. Cần biết thêm loại tường, chiều dày kết cấu, vật liệu và đường kính ống, kích thước lỗ xuyên, yêu cầu EI và cấu hình firestop được phép áp dụng.

Với lỗ xuyên tường, một điểm cần kiểm tra kỹ là sản phẩm được bố trí ở một mặt hay cả hai mặt kết cấu. Không nên áp dụng quy tắc chung rằng mọi lỗ xuyên tường đều cần hai collar hoặc mọi pipe wrap chỉ cần bố trí một vị trí.

Ngoài ra, phải kiểm tra phần khoảng hở giữa ống và mép lỗ. Collar hoặc pipe wrap chủ yếu xử lý vùng liên quan đến vật xuyên có khả năng biến dạng, trong khi annular space vẫn cần được xử lý bằng vật liệu phù hợp với hệ thống.

Nếu một lỗ xuyên có nhiều loại ống, cáp hoặc vật xuyên khác nhau, nên phân loại chính xác lỗ xuyên MEP trước. Không nên lấy cấu hình của một ống nhựa đơn lẻ áp cho một lỗ xuyên hỗn hợp chỉ vì trong đó cũng có ống nhựa.

Ống nhựa xuyên sàn nên dùng cùm hay vòng cuộn?

Với ống nhựa xuyên sàn, lựa chọn vẫn phải dựa trên hệ thống được chấp thuận chứ không có quy tắc cố định rằng xuyên sàn luôn dùng collar hay luôn dùng pipe wrap. Chiều dày sàn, loại ống, đường kính, kích thước lỗ và mức chịu lửa đều ảnh hưởng đến quyết định.

Ở vị trí xuyên sàn, cần kiểm tra kỹ hướng và mặt lắp của hệ firestop. Việc nhìn thấy một collar ở mặt dưới sàn không đồng nghĩa mọi cấu hình khác cũng áp dụng tương tự.

Nếu lỗ mở lớn hơn nhiều so với kích thước ống, vấn đề không chỉ còn là lựa chọn giữa collar và wrap. Phần khoảng trống còn lại phải được xử lý bằng vật liệu và chiều sâu phù hợp với hệ thống đã chọn.

UNIC có nhóm giải pháp chống cháy lan cho lỗ xuyên với nhiều dạng vật liệu khác nhau. Khi có nhiều thành phần cùng tham gia vào một hệ firestop, nên đối chiếu chúng như một cấu hình hoàn chỉnh thay vì chọn từng sản phẩm riêng lẻ rồi ghép lại theo kinh nghiệm.

7 thông tin phải kiểm tra trước khi chọn FFC hoặc FiPW-E

Trước khi chọn FFC hoặc FiPW-E, hãy xác định tối thiểu 7 thông tin của lỗ xuyên: vật liệu ống, đường kính, loại kết cấu, chiều dày kết cấu, kích thước khe hở, mức chịu lửa và hồ sơ kỹ thuật áp dụng. Nếu thiếu một trong các dữ liệu chính, việc chọn sản phẩm có nguy cơ dựa nhiều vào phỏng đoán.

Trong bước cuối, cần kiểm tra Test Report, Classification Report, ETA, UL System hoặc dạng tài liệu kỹ thuật phù hợp mà dự án sử dụng. Không nên chỉ đối chiếu tên thương mại của sản phẩm với catalogue bán hàng rồi kết luận hệ thống đáp ứng fire rating.

Những lỗi dễ gặp khi chọn cùm và vòng cuộn chống cháy

Lỗi phổ biến nhất là chọn đúng nhóm sản phẩm nhưng sai cấu hình. Trên công trường, tình huống này có thể khó phát hiện bằng mắt thường vì lỗ xuyên vẫn được trám kín và bề mặt nhìn hoàn thiện.

Chọn chỉ theo đường kính ống

Đường kính là thông tin quan trọng nhưng không đủ. Một ống cùng kích thước xuyên qua tường cứng và một ống xuyên qua loại vách khác không nhất thiết sử dụng cùng cấu hình.

Cho rằng collar và pipe wrap tương đương

Cùng là vật liệu trương nở không có nghĩa hai phương án tương đương về cách lắp và phạm vi chứng minh. Nếu thay sản phẩm, phải kiểm tra lại cả hệ.

Thay đổi số lớp hoặc vị trí pipe wrap

Đội thi công đôi khi điều chỉnh số vòng quấn hoặc vị trí để thuận tiện thao tác. Đây là thay đổi cần được xem xét kỹ vì nó trực tiếp làm cấu tạo thực tế khác cấu hình tham chiếu.

Cố định collar theo kinh nghiệm

Việc collar đã nằm quanh ống chưa đủ. Cần kiểm tra cách cố định, vị trí điểm neo và bề mặt nền theo yêu cầu của hệ được áp dụng.

Bỏ qua khe hở hình khuyên

Annular space là một phần của lỗ xuyên. Nếu phần khe quanh ống không được xử lý đúng vật liệu và chiều sâu, việc collar hoặc wrap đúng mã vẫn chưa đảm bảo toàn bộ cấu hình đúng.

Không chụp ảnh trước khi che kín

Đặc biệt với pipe wrap, sau khi hoàn thiện rất khó xác nhận số lớp và vị trí bằng quan sát bên ngoài. Ảnh theo từng bước giúp QA/QC có bằng chứng để đối chiếu hồ sơ.

Cách kiểm tra cấu hình firestop trước khi thi công hàng loạt

Cách kiểm tra hiệu quả nhất là đặt cấu hình thực tế cạnh cấu hình trong hồ sơ và đối chiếu từng biến số, thay vì chỉ hỏi mã sản phẩm có đúng hay không. Quy trình này giúp phát hiện sai lệch trước khi hàng chục hoặc hàng trăm lỗ xuyên được hoàn thiện.

Trước hết, kiểm tra kết cấu nền: tường hay sàn, dạng kết cấu và chiều dày. Sau đó kiểm tra vật xuyên: loại ống, vật liệu, đường kính và số lượng.

Tiếp theo, đo lỗ mở và khoảng hở xung quanh. Sau đó mới đối chiếu collar hoặc pipe wrap, vật liệu trám, vị trí, chiều sâu, số lớp và phương pháp cố định.

Cuối cùng, kiểm tra mức chịu lửa và tài liệu chứng minh có thực sự áp dụng cho cấu hình đó hay không. Nếu một biến số quan trọng không khớp, nên làm rõ trước khi thi công tiếp thay vì cố chỉnh tại hiện trường để cấu hình “gần giống”.

Đây cũng là cách tránh câu hỏi thiếu dữ liệu như “FFC chịu lửa bao lâu?” hay “FiPW-E dùng được cho mọi ống PVC không?”. Trong thực tế firestop, fire rating nên được đọc theo hệ thống đã thử nghiệm, không tách thành một thuộc tính tuyệt đối của riêng collar hoặc pipe wrap.

Câu hỏi thường gặp về cùm và vòng cuộn chống cháy

Những câu hỏi dưới đây có thể trả lời theo nguyên tắc chung, nhưng quyết định thi công cuối cùng vẫn phải dựa trên cấu hình và tài liệu kỹ thuật áp dụng cho dự án. Đây là điểm quan trọng để tránh biến một câu trả lời đúng trong trường hợp này thành quy tắc áp dụng sai cho trường hợp khác.

Kết luận: Chọn đúng hệ firestop quan trọng hơn chọn tên sản phẩm

Cùm chống cháy và vòng cuộn chống cháy khác nhau ở cấu tạo, cách bố trí, phương pháp kiểm soát thi công và phạm vi cấu hình áp dụng. Firestop collar thường là một cụm có vật liệu trương nở được giữ và cố định quanh ống; intumescent pipe wrap là dải vật liệu trương nở quấn quanh ống và bố trí trong hệ lỗ xuyên.

Không nên kết luận collar tốt hơn pipe wrap hoặc ngược lại. Giải pháp phù hợp phải được lựa chọn sau khi xác định vật liệu và đường kính ống, tường hay sàn, chiều dày kết cấu, kích thước khe hở, yêu cầu chịu lửa và tài liệu kỹ thuật tương ứng.

Đối với kỹ sư MEP, QA/QC và nhà thầu firestop, cách làm an toàn hơn là phân loại lỗ xuyên trước, chọn cấu hình sau và cuối cùng mới chốt mã vật tư. Quy trình này giúp giảm thay đổi tại công trường, hạn chế sai khác hồ sơ và thuận lợi hơn khi kiểm tra, nghiệm thu hệ chống cháy lan.