Cửa Kính Xoay Tự Động – Chi Tiết Về Cấu Tạo Và Lựa Chọn

Trong thời đại công nghệ số và kiến trúc hiện đại, việc lựa chọn hệ thống cửa ra vào phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ấn tượng đầu tiên và đảm bảo vận hành hiệu quả của công trình. Cửa kính xoay tự động đã trở thành lựa chọn ưu tiên của nhiều chủ đầu tư nhờ khả năng kiểm soát lưu lượng người một cách thông minh, tiết kiệm năng lượng và tạo nên vẻ sang trọng cho không gian kiến trúc.

Bài viết này VINALOCK sẽ cung cấp cho bạn kiến thức chuyên sâu về cửa kính xoay tự động, từ những nguyên lý cơ bản đến các tiêu chuẩn kỹ thuật phức tạp, giúp bạn đưa ra quyết định lựa chọn sáng suốt cho dự án của mình.

Định Nghĩa Và Phân Loại Cửa Kính Xoay Tự Động

cửa kính xoay tự động là hệ thống cửa ra vào được thiết kế với cửa xoay có thể hoạt động tự động hoặc thủ công, được điều khiển bởi hệ thống cảm biến và động cơ điện. Khác với cửa trượt tự động hoạt động theo phương ngang, cửa kính xoay tự động xoay quanh trục đứng trung tâm, tạo thành buồng kín tạm thời giúp kiểm soát dòng khí và lưu lượng người ra vào hiệu quả.

Điểm khác biệt cốt lõi của cửa kính xoay tự động so với các loại cửa tự động khác nằm ở khả năng tạo ra không gian chuyển tiếp giữa môi trường trong và ngoài. Trong khi cửa trượt tự động cho phép luồng khí tự do di chuyển khi mở, cửa xoay tự động duy trì sự cách ly nhiệt độ và áp suất, giúp tiết kiệm năng lượng điều hòa lên đến 30% so với cửa thường.

Phân Biệt Cửa Xoay Tự Động Với Các Loại Cửa Khác

Khi so sánh với cửa trượt tự động, cửa kính xoay tự động có ưu thế vượt trội trong việc kiểm soát lưu lượng người. Một cánh cửa xoay tự động với đường kính 2.4 mét có thể xử lý lưu lượng 2000-3000 người mỗi giờ, trong khi cửa trượt tự động chỉ đạt được 1500-2000 người mỗi giờ với cùng diện tích lắp đặt.

Cửa swing tự động, mặc dù có chi phí thấp hơn, lại gặp vấn đề về hiệu suất năng lượng và khả năng chịu gió. Trong điều kiện gió mạnh, cửa swing có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động, trong khi cửa kính xoay tự động duy trì vận hành ổn định ngay cả với tốc độ gió lên đến 75 km/h.

Hai Chế Độ Hoạt Động Chính Và Ứng Dụng

• Chế độ tự động hoàn toàn được thiết kế cho các khu vực có lưu lượng cao như sân bay, trung tâm thương mại. Trong chế độ này, cửa hoạt động liên tục với tốc độ 3-6 vòng mỗi phút, phù hợp với lưu lượng 40-60 người mỗi phút. Hệ thống cảm biến sẽ tự động điều chỉnh tốc độ dựa trên mật độ người di chuyển.
• Chế độ bán tự động là lựa chọn tối ưu cho các tòa nhà văn phòng và khách sạn, nơi cần cân bằng giữa tiện nghi và tiết kiệm năng lượng. Cửa sẽ dừng khi không có người sử dụng và chỉ kích hoạt khi phát hiện người đến gần, giảm tiêu thụ điện năng xuống 60% so với chế độ tự động hoàn toàn.

Cấu Tạo Chi Tiết Cửa Kính Xoay Tự Động

Hệ thống cửa kính xoay tự động bao gồm bốn thành phần chính: khung cơ sở, hệ thống kính, động cơ điều khiển và hệ thống cảm biến an toàn. Mỗi thành phần đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn cho người sử dụng.

Khung Và Vỏ Cửa – Vật Liệu Và Tiêu Chuẩn

Khung cơ sở được chế tạo từ thép không gỉ inox 304 hoặc 316L tuân thủ tiêu chuẩn EN và ISO. Inox 304 với hàm lượng nickel 8-10% phù hợp cho môi trường trong nhà và khí hậu ôn đới, trong khi inox 316L với hàm lượng molybdenum 2-3% được khuyến nghị cho vùng ven biển và môi trường ăn mòn cao ở Việt Nam.

Độ sâu lắp đặt tiêu chuẩn từ 150-200mm tùy thuộc vào đường kính cửa và tải trọng thiết kế. Với cửa đường kính 1.8m, độ sâu 150mm là đủ cho tải trọng 500 kg. Tuy nhiên, với cửa đường kính 3.6m, độ sâu cần tăng lên 200mm để chịu được tải trọng lên đến 1200 kg.

Hệ thống ổ bi thủy lực được thiết kế chịu tải 150% so với trọng lượng thực tế của cửa, đảm bảo tuổi thọ tối thiểu 20 năm với mức sử dụng 2 triệu lần xoay. Các ron cao su EPDM chịu nhiệt độ từ -40°C đến +120°C được sử dụng để đảm bảo tính kín khí và chống thấm nước.

Hệ Thống Kính – Loại, Độ Dày Và Tiêu Chuẩn An Toàn

• Kính cong tempered với độ dày 5+5mm hoặc 5+6mm là tiêu chuẩn cho cửa kính xoay tự động. Kính được gia cường nhiệt tuân thủ ISO 12150-1 với độ bền va đập gấp 5 lần kính thường. Quá trình uốn cong được thực hiện ở nhiệt độ 650°C để đảm bảo độ cong đều và không có ứng suất dư.
• Chỉ số an toàn va chạm được thiết kế theo tiêu chuẩn EN 14179-1, với khả năng chịu va đập 300 Joule mà không vỡ. Nếu xảy ra vỡ, kính sẽ tạo thành những mảnh nhỏ không sắc nhọn với kích thước dưới 5mm, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
• Lớp phim PVB dày 0.76mm được sử dụng trong kính laminated để tăng cường khả năng cách âm và giữ mảnh kính khi vỡ. Hệ số truyền âm được giảm xuống 32-35 dB, phù hợp cho các khu vực có yêu cầu cách âm cao như bệnh viện và văn phòng.

Động Cơ Và Hệ Thống Điều Khiển

• Motor 220V với công suất 0.25-0.35KW được thiết kế chuyên biệt cho cửa kính xoay tự động, có khả năng hoạt động liên tục 24/7 mà không bị quá nhiệt. Hệ thống truyền động sử dụng hộp số giảm tốc tỷ số 1:40 để đảm bảo momen xoắn ổn định và tốc độ quay chính xác.
• PLC Siemens S7-200 hoặc LG Cmos được sử dụng làm bộ não điều khiển, có khả năng lập trình 16 chế độ hoạt động khác nhau. Hệ thống có bộ nhớ lưu trữ 1000 sự kiện hoạt động và khả năng tự chẩn đoán lỗi với 25 mã lỗi khác nhau.

Tính toán tiêu thụ điện cho thấy cửa kính xoay tự động chỉ sử dụng 0.8-1.2 kWh mỗi ngày trong chế độ bán tự động, tương đương với việc thắp sáng một bóng đèn LED 50W trong 20 giờ. Chức năng tiết kiệm năng lượng tự động giảm công suất xuống 10% khi không có người sử dụng trong 30 phút.

Hệ Thống Cảm Biến Và An Toàn

• Cảm biến hồng ngoại đa vùng với 24 điểm phát hiện được bố trí xung quanh cửa để đảm bảo phát hiện người từ mọi hướng. Phạm vi phát hiện có thể điều chỉnh từ 0.5m đến 3m tùy theo nhu cầu sử dụng. Thời gian phản ứng dưới 0.1 giây đảm bảo cửa kích hoạt kịp thời khi có người đến.
• Hệ thống chống kẹt người sử dụng công nghệ cảm biến áp lực với 12 điểm đo trên mỗi cánh cửa. Khi phát hiện lực cản bất thường trên 15N, cửa sẽ tự động dừng và đảo chiều trong vòng 0.2 giây. Tính năng này tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn EN 16005 về an toàn cửa tự động.
• Nút dừng khẩn cấp được đặt ở vị trí dễ thấy và tiếp cận, có khả năng dừng toàn bộ hệ thống trong vòng 0.5 giây. Hệ thống backup bằng UPS đảm bảo cửa có thể hoạt động thủ công ngay cả khi mất điện, cho phép thoát hiểm an toàn trong các tình huống khẩn cấp.

Nguyên Lý Hoạt Động Và Quy Trình Kỹ Thuật Của Cửa Kính Xoay Tự Động

Quy trình hoạt động của cửa kính xoay tự động bao gồm năm giai đoạn chính: phát hiện người, xử lý tín hiệu, kích hoạt động cơ, điều khiển tốc độ và dừng an toàn. Mỗi giai đoạn được điều khiển bởi vi xử lý với tốc độ xử lý 50MHz, đảm bảo phản ứng nhanh chóng và chính xác.

Quy Trình Phát Hiện Người Đến Kích Hoạt

• Bước đầu tiên, hệ thống cảm biến hồng ngoại quét liên tục trong phạm vi 360 độ với tần suất 100Hz. Khi phát hiện nhiệt độ cơ thể người từ 35-37°C trong vùng cảm biến, tín hiệu sẽ được gửi đến bộ xử lý trung tâm trong vòng 5 mili giây.
• Bước thứ hai, bộ xử lý phân tích tín hiệu để loại bỏ nhiễu và xác định hướng di chuyển của người. Thuật toán nhận dạng mẫu được sử dụng để phân biệt giữa người và vật thể khác như xe đẩy hoặc động vật nhỏ. Độ chính xác phát hiện đạt 99.7% trong điều kiện ánh sáng bình thường.
• Bước thứ ba, hệ thống quyết định chế độ hoạt động dựa trên số lượng người và hướng di chuyển. Nếu phát hiện một người, cửa sẽ quay với tốc độ tiêu chuẩn 4 vòng/phút. Khi phát hiện nhiều người, tốc độ sẽ tăng lên 6 vòng/phút để tối ưu lưu lượng.
• Bước thứ tư, động cơ được kích hoạt với mức công suất phù hợp. Hệ thống điều khiển vector sẽ tính toán momen xoắn cần thiết dựa trên tải trọng và tốc độ mong muốn. Quá trình tăng tốc được thực hiện từ từ trong 2 giây để đảm bảo vận hành êm ái.
• Bước cuối cùng, cửa tiếp tục quay cho đến khi người hoàn thành việc đi qua và hệ thống không còn phát hiện chuyển động trong vùng cảm biến. Sau 3-5 giây không có hoạt động, cửa sẽ từ từ giảm tốc và dừng lại ở vị trí cân bằng.

Chế Độ Quay Liên Tục Vs Chế Độ Tự Động

• Chế độ quay liên tục duy trì tốc độ quay cố định 3-6 vòng/phút bất kể có người sử dụng hay không. Chế độ này tiêu thụ 1.5-2 kW mỗi ngày nhưng đảm bảo thời gian phản ứng tức thì khi có người đến. Phù hợp cho các khu vực có lưu lượng người cao và thường xuyên như sảnh chờ sân bay.
• Chế độ tự động thông minh chỉ kích hoạt khi có người và tự động dừng khi không sử dụng. Tiêu thụ điện năng giảm 60-70% so với chế độ liên tục, chỉ khoảng 0.5-0.8 kW mỗi ngày. Tuy nhiên, thời gian phản ứng tăng lên 1-2 giây từ khi phát hiện người đến khi cửa bắt đầu quay.

Trong thực tế tại Việt Nam, 80% khách hàng của VINALOCK lựa chọn chế độ tự động nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng đáng kể. Với giá điện trung bình 1800 đồng/kWh, việc sử dụng chế độ tự động có thể tiết kiệm 1.2-1.8 triệu đồng tiền điện mỗi năm so với chế độ liên tục.

Tiêu Chuẩn An Toàn Và Tuân Thủ Pháp Lý Của Cửa Kính Xoay Tự Động

Cửa kính xoay tự động phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế và quy định trong nước để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Việc hiểu rõ các tiêu chuẩn này không chỉ giúp lựa chọn sản phẩm chất lượng mà còn đảm bảo tuân thủ pháp luật trong quá trình vận hành.

Tiêu Chuẩn Quốc Tế Chính

• ISO 12150-1 quy định về kính an toàn trong xây dựng, yêu cầu kính tempered phải chịu được nhiệt độ từ -40°C đến +100°C và va đập 1.2 Joule/cm² mà không vỡ. Tiêu chuẩn này cũng quy định quy trình kiểm tra chất lượng với 5% sản phẩm được lấy mẫu kiểm tra ngẫu nhiên.
• EN 16005 là tiêu chuẩn châu Âu về an toàn cửa tự động, quy định lực tối đa 150N khi cửa đóng và 25N khi cửa đang chuyển động. Tiêu chuẩn này cũng yêu cầu hệ thống phải có khả năng phát hiện vật cản với kích thước tối thiểu 50mm và dừng hoạt động trong vòng 0.5 giây.
• EN 81-70 về an toàn thang máy và thiết bị nâng cũng được áp dụng cho cửa kính xoay tự động trong các tòa nhà cao tầng. Tiêu chuẩn này yêu cầu hệ thống phải có ít nhất hai cơ chế an toàn độc lập và khả năng hoạt động thủ công khi mất điện.
• Chứng chỉ CE Mark là bắt buộc đối với các sản phẩm nhập khẩu từ châu Âu, chứng tỏ sản phẩm đã tuân thủ tất cả các tiêu chuẩn an toàn và môi trường của Liên minh châu Âu. VINALOCK chỉ nhập khẩu các sản phẩm có đầy đủ chứng chỉ CE Mark và giấy tờ kiểm định chất lượng.

Quy Định Tại Việt Nam

• TCVN 6476:2017 về cửa và cửa sổ quy định yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm cho cửa tự động. Theo quy định này, cửa kính xoay tự động phải được kiểm định an toàn hàng năm bởi tổ chức kiểm định có thẩm quyền và có giấy chứng nhận đủ điều kiện an toàn.
• Thông tư 22/2010/TT-BXD quy định về quản lý chất lượng công trình xây dựng yêu cầu các thiết bị cửa tự động phải có giấy chứng nhận hợp quy và được lắp đặt bởi đơn vị có chứng chỉ hành nghề. Việc nghiệm thu phải có hồ sơ đầy đủ gồm sơ đồ kỹ thuật, hướng dẫn sử dụng và kế hoạch bảo trì.
• Quyết định 46/2015/QĐ-BXD về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình quy định cửa kính xoay tự động trong tuyến thoát nạn phải có chức năng mở thủ công và khóa tự động khi có cảnh báo cháy. Hệ thống phải kết nối với hệ thống báo cháy tòa nhà để đảm bảo thoát hiểm an toàn.

Yêu cầu bảo hành tối thiểu 24 tháng cho toàn bộ hệ thống và 60 tháng cho cấu kiện chính được quy định trong Nghị định 209/2004/NĐ-CP. Đơn vị cung cấp phải có trụ sở tại Việt Nam và đội ngũ kỹ thuật viên được đào tạo chuyên nghiệp để thực hiện bảo hành và sửa chữa.

Hướng Dẫn Lựa Chọn Cửa Kính Xoay Tự Động

Việc lựa chọn cửa kính xoay tự động phù hợp đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về nhiều yếu tố từ kích thước, công suất đến thương hiệu và nguồn gốc sản phẩm. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt.

Kích Thước Và Công Suất Phù Hợp

Công thức tính lưu lượng người cơ bản: Q = (D x π x RPM x 60) / (4 x t)

Trong đó Q là số người/giờ, D là đường kính cửa (m), RPM là số vòng/phút, t là thời gian trung bình để một người đi qua một cánh cửa (giây). Với người Việt Nam có vóc dáng trung bình, t = 2.5 giây là hợp lý.

Cửa đường kính 1.8m với tốc độ 4 vòng/phút có thể xử lý 1300 người/giờ, phù hợp cho các tòa nhà văn phòng nhỏ và trung bình. Cửa đường kính 2.4m với cùng tốc độ có thể xử lý 1800 người/giờ, phù hợp cho khách sạn và trung tâm thương mại.

Đường kính	Tốc độ (vòng/phút)	Lưu lượng (người/giờ)	Ứng dụng
1.8 m	4	1300	Văn phòng nhỏ
2.4 m	4	1800	Khách sạn
3.0 m	6	3400	Trung tâm thương mại
3.6 m	6	4100	Sân bay, bệnh viện

Công suất động cơ cần thiết tính theo công thức P = (M x ω) / η, trong đó M là momen quán tính, ω là tốc độ góc, η là hiệu suất truyền động. Với cửa đường kính 2.4m nặng 800kg, công suất cần thiết khoảng 0.3kW với hiệu suất 85%.

Kết Luận

Cửa kính xoay tự động là giải pháp thông minh và hiệu quả cho các công trình hiện đại, mang lại nhiều lợi ích về mặt năng lượng, an toàn và thẩm mỹ. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và yêu cầu bảo trì sẽ giúp bạn đưa ra quyết định lựa chọn phù hợp và sử dụng hiệu quả trong dài hạn.

VINALOCK với hơn 7 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cửa tự động cam kết cung cấp sản phẩm chính hãng, dịch vụ lắp đặt chuyên nghiệp và hỗ trợ bảo trì toàn diện. Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết về giải pháp cửa kính xoay tự động phù hợp nhất cho dự án của bạn.

Đầu tư vào một hệ thống cửa kính xoay tự động chất lượng không chỉ nâng cao giá trị công trình mà còn mang lại sự hài lòng lâu dài cho người sử dụng và chủ sở hữu.

Xem thêm:

Nên chọn cửa trượt tự động hay cửa xoay? So sánh chi tiết để lựa chọn phù hợp

Bảo trì cửa xoay tròn tự động

Cửa tự động xoay tròn có thật sự phù hợp với tòa nhà của bạn?