增強型消防電梯用作疏散通道的探討

毛曉松 陳向俊

（浙江省特種設(shè)備檢驗研究院 杭州 310007）

增強型消防電梯用作疏散通道的探討

毛曉松 陳向俊

（浙江省特種設(shè)備檢驗研究院 杭州 310007）

高層建筑如遇火災，按現(xiàn)行法規(guī)和標準是禁止乘用電梯逃生的，只能擁擠在狹窄的樓梯上。本文闡述了增強型消防電梯的基本結(jié)構(gòu)和配置，說明只要具備了防火、防水、防煙和緊急逃生通道這四大功能，其樓內(nèi)人員除選擇樓梯外還可以乘電梯逃生，補充作為大樓的第二條疏散通道。

消防電梯 防火 防水 防煙 緊急逃生 疏散通道

隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，樓房的建筑高度也越來越高。幾年前，建筑高度50m，樓層數(shù)為18層的樓房已屬高樓；而這幾年，建筑高度為100m，樓層為30多層的樓房已屢見不鮮?？梢灶A見，由于城市化步伐的加快和城市用地的緊張稀缺，樓層將越建越高。一些省會城市將會擁有越來越多的，樓層數(shù)甚至達50層以上的高樓。超高的樓層可以容納較多的人群，但火災的隱患也多，一些高層綜合性的建筑，功能復雜，電氣線路密集，可燃物多；高層建筑內(nèi)火勢的蔓延會很快。由于我國城市人口密度較外國更大，需要利用有限的空間來容納較多的人群，因此我國的高層建筑中每層的容納人數(shù)可能更多，其疏散時間也更長。考慮到高樓中留有不少的老人、婦女和孩童，他們身體較弱，體力不支，行動不便，因而想要通過擁擠的樓梯全部安全地疏散到底樓是幾乎不可能的；由于其行動遲緩，甚至還會影響他人的疏散和逃生。這就十分迫切地提出了一個問題：高層建筑能否提供一條除樓梯以外的快捷省力的疏散逃生通道。

其實，利用電梯作為第二條安全疏散通道，具有無可比擬的三大優(yōu)勢，第一，快速便捷。乘坐電梯從頂樓至底樓只需1min以內(nèi)的時間；而利用樓梯逃生，每一樓層就需大約1min的時間。第二，管道通暢，到達出口安全準確。電梯井道是一條垂直、無障礙的空間，只需選對樓層數(shù)，就能準確地到達疏散口。而利用樓梯逃生，由于樓道光線暗淡、煙霧和轉(zhuǎn)彎較多等，容易使人產(chǎn)生錯覺，到達錯誤的樓層從而延誤時間。第三，省功省力。從30樓層高的建筑中跑到底層不亞于一場慢跑，費時30min，一個50多歲的年長者或十歲左右的孩子，是很難堅持到終點的。如果人群擁擠，就要消耗更多的體力。根據(jù)消防部門的測定，當單位時間內(nèi)人流通過某一單位截面寬度（消防樓梯1.1m）的人數(shù)（按消防術(shù)語為“通行系數(shù)”）達到或超過2人/s時，疏散就會趨向于阻塞至停止流動。利用電梯逃生顯然可消除這一顧慮。

如果要利用電梯逃生，作為第二條安全疏散通道，電梯必須具備下述條件：防火、防水、防煙，以及擁有在緊急情況下的逃生通道。

1 防火

要達到電梯防火的目的，首先需要從建筑結(jié)構(gòu)上對電梯形成封閉的“防火墻”，造就一個防火分區(qū)，防止大火對電梯的侵襲。

一般來說，建筑內(nèi)的火災是從某一房間燃燒開始的，如圖1中的房間A起火，大火蔓延至房間B、房間C，然后再蔓延至整條走道。將防火門關(guān)閉，防火門與墻（走道墻壁應按相應的耐火等級設(shè)計建造的）就組成了第一道“防火墻”，將大火隔離在走道上。消防電梯前室的防火大門，應至少采用二級防火門或具有停滯功能的防火卷簾。

圖1 電梯前室防火、防煙圖

消防電梯廳門與周圍的井道壁、墻壁形成了一個封閉的空間，并由此組成了第二道“防火墻”，保護電梯在這個空間不受大火的“光顧”。另外，電梯井道內(nèi)的安裝附件、轎廂內(nèi)的裝修材料等都應采用阻燃材料。消防電梯井道、機房與相鄰其他電梯井道、機房之間，應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻隔開，當在隔墻上開安全門、檢修門以及檢修活板門，應設(shè)甲級防火門。電梯廳門與周圍的井道壁、墻具有相同的耐火等級。廳門具有比周圍墻更高的耐火等級是沒有益處的，如果墻壁在火災中坍塌，廳門的存在也就沒有意義了。另外，電梯廳門還需具有防熱輻射的功能，保護轎廂內(nèi)乘客不受高溫的“蒸烤”。機房應作為獨立的防火分區(qū)處理，以防機房內(nèi)的曳引機、控制柜等設(shè)備受到高溫影響，導致癱瘓。供應消防電梯電源的電纜，一般都由大樓的強電井道排至頂部，再用橋架排入電梯機房。電纜應用阻燃材料的制作。如有必要，強電井道也應由“防火墻”封閉，以保證大樓火災時的正常供電。

2 防煙

據(jù)消防部門火災傷亡事故的統(tǒng)計和記錄，表明火災中人員死亡大多是被有害的煙“熏”死的，而不是被燒死的。因此，從某種意義上來說，防煙比防火更重要，也更迫切。

根據(jù)GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第9.3.2條規(guī)定，防煙樓梯間機械加壓送風防煙系統(tǒng)的余壓值應為40～50Pa；樓梯間前室和電梯前室應為25～30Pa。由圖1可見，由于防煙樓梯間風壓最大（45～50Pa），樓梯間前室和電梯前室風壓次之（25～30Pa），走道和各房間風壓最?。ǔ海?，這樣就形成了一條從樓梯間→樓梯間前室→電梯前室，最后流向走道和各個房間的氣流，其風壓差阻止了煙霧進入電梯前室和對電梯的“侵襲”。為了保證加壓送風系統(tǒng)的可靠運行，防煙樓梯間和電梯前室的機械加壓送風防煙系統(tǒng)宜分別獨立設(shè)置，其風量應考慮20%的漏風量。

如果電梯井道能設(shè)置機械加壓送風裝置，估計防煙的效果會更好。

3 防水

當大樓發(fā)生火災時，需要使用大量的水來撲救，水就會不可避免地流入井道。由于電梯的眾多裝置是沒有防水功能的，就會造成電器和線路的短路和故障，妨礙消防電梯的正常使用。

要使具有電梯防水功能，首先需從建筑結(jié)構(gòu)上阻止水流入井道。由于大火的火源常常是在房間內(nèi)，因而大量的消防用水會滯留在房間和走道上，大家在走道上可設(shè)置一至兩條下水直管（如圖2所示），疏散大量的積水。使電梯前室的地坎高出走道地面5mm；同時，電梯廳門地坎也高出前室地面2～5mm，以阻止水流入電梯井道。消防電梯的地坑應設(shè)排水設(shè)施，根據(jù)GB 50045—95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，電梯底坑的排水井容量不應小于2.0m3，排水泵的排水量不應小于10L/S。其排水的方式也分為“機械排水”和“自然排水”兩種，自然排水應防止水的“倒灌”。

圖2 電梯利用建筑結(jié)構(gòu)防水圖

其次，電梯本身應具備基本的防水功能。電梯轎頂門機板、廳門電氣聯(lián)鎖裝置等需設(shè)置防水的罩殼，電源插座、接線盒等應有防濺水功能，其他的電器裝置，如門機等至少達到IPX3的防護等級要求。

電梯本身具備過多防水要求，將會使制造成本急速增加，據(jù)有關(guān)資料介紹，法國曾制造了三臺有防火、防水、防煙功能的電梯，但其費用是普通電梯的三倍。而本文所介紹的消防電梯主要利用了建筑結(jié)構(gòu)上的防火功能，并將電梯本身融入進消防設(shè)施中，進行聯(lián)動，因而其制造成本相對是低的。因此，大家需要做一些火災撲救的模擬演習，做一些火災案例統(tǒng)計，最后確認電梯有哪些機械部件和電氣裝置需要具備上述功能，如廳門呼梯板、轎廂呼梯板、轎門防夾裝置等是否需要具有防水功能，減少防水部件的數(shù)量，以更降低成本，使其能普及使用。

4 緊急逃生通道

普通乘客電梯在使用中難免會發(fā)生一些機電故障，使得乘客被困在電梯轎廂內(nèi)。為了開辟逃生通道，需要在轎廂壁設(shè)置一臺緊急情況下使用的爬梯（如圖3所示），電梯正常運行時爬梯與轎廂壁齊平（如圖4所示），在轎頂設(shè)置一部固定的爬梯，并在廳門邊設(shè)置一根紅色開門繩索。電梯發(fā)生故障時，乘客用力向外拉開爬梯，使爬梯與轎廂地板垂直，即可使用。緊急情況下，乘客可爬上爬梯，再攀上轎頂固定爬梯，到廳門處向下拽“紅色開門繩索”，扒開電梯廳門逃生。（紅色開門繩索附近寫有：向下拽此繩，再向旁拉開此門出去。）

圖3 電梯逃生工具位置圖

圖4 轎廂內(nèi)逃生爬梯圖

5 消防電梯的其他要求

消防電梯的用電，應按一級負荷（一類建筑）或二級負荷（二類建筑）要求供電，應滿足火災時連續(xù)供電的需要。

應在電梯廳門處、井道內(nèi)設(shè)置感溫探測器和感煙探測器。由于電梯井道像只煙囪，很容易產(chǎn)生“熱對流”和“煙霧”，因而有必要設(shè)置上述裝置，并與電梯聯(lián)動，以保證乘客的安全。美國E411電梯在安裝圖紙上廳門處有感溫探測器，70℃時動作。不知道是停止運行還是跳過該樓層。

電梯轎廂內(nèi)宜設(shè)監(jiān)視探頭，以觀察運行情況，及時施救或提供幫助。電梯轎廂內(nèi)緊急呼救電話應保持暢通。作為“緊急逃生通道”失效時的安全“備份”。

消防電梯除滿足GB 7588—2003的要求外，還應滿足GB 50045—95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2005版）等有關(guān)電梯和消防設(shè)備的要求。如，有“返基站”功能和“消防員運行功能”；轎廂面積大于1.4m2，載重量800kg；有獨立的機房、井道，轎廂裝飾用阻燃材料；消防電梯布置在不同的防火分區(qū)等等。

6 設(shè)計消防電梯需解決的一些問題

按GB 50045—95（2005年版）的要求，電梯前室應進行正壓送風，以阻止煙霧進入前室。如果在井道里進行正壓送風效果能否更好？風壓是多少？風壓差大了，可能給電梯廳門的打開帶來妨礙，也會使轎廂在運行產(chǎn)生顫抖。所以，要測定電梯廳門外風壓從一樓至頂樓的變化，對井道內(nèi)送風口的位置進行調(diào)整，保持井道風壓與廳外風壓差值，防止煙霧對井道的侵襲。

轎頂和井道里的一些機械和電氣設(shè)備（裝置）有哪些需要防水，防護等級多少為宜？

最佳的逃生通道應如何設(shè)置？

做一些模擬試驗，對火災案例進行歸類分析和研究，以解決上述問題。并在理論和實踐的基礎(chǔ)上，出臺一部《消防電梯制造與安裝規(guī)范》。

7 市場前景

目前，在國內(nèi)已經(jīng)建成或正在施工的建筑高度超100m的高層建筑（包括國外設(shè)計的工程）中，在防火設(shè)計上，除了符合新修訂的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求外（主要在建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限上），沒有更好的措施。也就是說，20多層的建筑與50～60多層的建筑，其撲救火的能力并無二致，疏散手段也有限。

現(xiàn)在，全國各地正在計劃興建或者建成的30多層以上高樓有幾百座，僅杭州錢江新城一處就有浙江財富中心（55層）、萬銀國際（41層）、萬象城（67層）等十余座40～70層的高樓。上海已建成了101層（地上）的“上海環(huán)球金融中心”，已完工的總高度達632m的中國第一高樓“上海中心”大廈。重慶已興建高度為339m的“環(huán)球金融中心”；南京建成了紫峰大廈，樓高450m，89層；北京的“中國尊”將達到500m以上的高度。目前全國各地正涌現(xiàn)一股新建高樓的熱潮。在這股熱潮中，也孕育著火災的危險，其中疏散就是頑癥之一。GB 50045—95（2005版）規(guī)定：對建筑高度超過250m的民用建筑，需要對消防給水、安全疏散和消防裝備水平等進行專題研究、論證。如果能夠擬定和頒布一部用于在火災中疏散人員的增強型消防電梯制造及安裝規(guī)范，并督促消防部門修改《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》，規(guī)定30層以上的建筑必須采用滿足疏散要求的增強型消防電梯，那么，其市場的潛力是很大的。

8 結(jié)束語

目前，電梯廳門前常寫有：“火災中禁止使用電梯”的字樣，這對高層建筑內(nèi)特別是250m左右的超高層人員疏散造成了極大的困難。應對火災中消防電梯的使用進行專題研究，解決技術(shù)瓶頸，盡快生產(chǎn)出具有防火、防水、防煙和逃生通道的增強型消防電梯。那時，電梯廳門前就可寫成“火災中，請乘坐電梯撤離！”

[1] GB 50016—2006 建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[2] GB 50045—95 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(2005版) [S].

[3] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[4] TSG T7002—2011 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——消防員電梯[S].

[5] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯[S].

[6] 建筑消防技術(shù)規(guī)范[M]. 北京：化學工業(yè)出版社出版，2006.

[7] GA503—2004 建筑消防設(shè)施檢驗檢測技術(shù)規(guī)程[S].[8] JGJ16—2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

Discussion on Usage of Enhanced Fire fi ghting Lift as Evacuation Exit

Mao Xiaosong Chen Xiangjun
(Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection and Research Institute Hangzhou 310007)

According to the existing laws and standards, people are forbidden to use lift to escape from a building on fire. Everyone has to crowd in the narrow stairs. The basic structure and configuration of enhanced fi re fi ghting lift are stated. It is presented that as long as a lift is fi reproof, waterproof, smoke proof, and has emergency exits; people in the building are able to escape by this lift besides by stair. The enhanced fi re fi ghting lift can be used as the second evacuation exit.

Fire fi ghting lift Fireproof Waterproof Smokeproof Emergency exit Evacuation channel

X924

B

1673-257X（2017）10-0070-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.10.019

毛曉松（1960～)，男，本科，副教授，從事機械設(shè)計工作。

毛曉松，E-mail： mxs1010@126.com。

2017-03-21）