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    详谈电梯在高层建筑火灾环境中的作用

    来源:www.xjmld.cn         发布时间:2017-12-08 返回

    详谈电梯在高层建筑火灾环境中的作用。

    1引言[b]

    电梯是安装在建筑物内的用来往返运输旅客的交通工具。电梯通常是安全可靠并易于使用的,通常用于楼层间进出和不同层间的运行,安全系统是由设计、日常调整及检查来保证的。典型的电梯安装是从建筑物井道中完成的。电梯的支撑以及需要的附加设备是在电梯机房内安装完成的,通常在电梯系统的最高部分,基坑则位于最低的部分。同时需要一些辅助设施,包括驱动设备的电源和机房内的现代化空调系统;必须提供的通道包括楼层与电梯比邻的直通电梯前室的疏散厅。为了方便维护和修理,必须有通向机房和基坑的入口。电梯的安装者对于井道、机房、基坑、疏散厅的建筑结构往往很少关心,建筑师和结构工程师提供的紧急出口的尺寸、建筑荷载、以及其他附属需求是非常重要的。设备运行时释放的热量及规定的废气排放,由通风与空调工程师解决;电气工程师根据设备的品质特性设计必要的电源设备。

    在建筑物出现紧急情况下,由于电梯的强制操作约束规则的限制,必须建立建筑物的生命安全系统与设定的电梯系统的联络信号接口。一般认为,由于电梯设备故障、电源故障以及可能的对乘客的误导,设置轿箱内外的通信是非常必要的。顾客应该能够利用轿箱内报警和通信系统向外界通报一些轿箱内的紧急情况。到目前为止,电梯监控系统已经可以制作得非常精良,并且可以预报电梯故障、给乘客提供辅助需要的通知或潜在危害的预警。

    2电梯定购商和建筑物的关系

    由于电梯定购商很少关心电梯安装环境,建筑规范(buildingcodes)已经规定了用于环境控制的附加规则。必须具备一个适合火灾等级的井道,并且入口的人流汇集必须服从于检测及火灾整体合格证的要求。

    在很多技术法规中规定:机房应设置水喷淋装置(sprinklers),且电梯规范中已经规定了装置运行操作的条件。总体上这些条件包括:为操作电梯停靠在预先设定喷洒器的位置所提供的准备,以便于水喷淋装置在机房或井道中的操作,或在两处同时操作。由于电梯井道纵向穿越建筑物地平面,井道便成为来自建筑各个方位弥漫的烟雾要寻找空气流动的通道。井道门间的操作应满足最小的间距要求,由于烟雾渗透到井道,建筑规范同时规定井道应是通风的,并且从井道顶端应指定通往空气中的通道。

    已经实施的另一个办法是:增加电梯井道内的压力以阻止烟雾的渗透。这个压力是与通风口压力相对立的,并且需要确定具体的实施方案。

    目前电梯在紧急情况下操作理念的关键是:运送乘客者和预备供紧急处理机构人员使用。这个功能依靠安装在电梯前室和机房中的火灾探测器传输的报警信号,或由主要门厅入口边上的手动报警按钮发出的报警信号完成的。关于这种方式好坏的评价是权威部门调整建筑的设计和使用所面临的一个问题。目前的理念已经存在20多年了,并且本文可以作为该理念的基本回顾。

    3人们工作和生活灵活性的削弱与电梯的关系

    所以回顾上述理念,主要的原因是公众日益增长的对残疾人关怀的需要。公众舆论坚持认为:人们正工作在灵活性有限的空间中。关于建筑物的可达性广义规则以及有关法规已经建立,这表明人们可以在建筑物中的任何地方工作。

    3.1对电梯合理的要求

    电梯是用来运输的交通通道和用于疏散的交通通道。而目前的运行规则却忽略了这一方面,或者给予补偿,以满足完成疏散的人工干预的需要。在火警时,人们已经习惯于信号和指示而不善于利用电梯,如果电梯系统开始脱离操作故障(诸如,感烟探测器的故障、手动控制的失灵等),那么,电梯将恢复自启动功能而正常工作。

    3.2对消防队员作用的认识

    公众对应急人员尤其是消防队员的作用缺乏正确的认识。公众对消防队员的一般认识是,没有火灾人们不会想到他们;同时人们又抱怨有了火警时,消防队员的反应又过于迟缓。

    3.3超高层建筑的火灾问题

    消防队员憎恨火灾,因为他们的工作是扑灭火灾——而对于他们前进道路上的障碍可能关心甚少。扑灭超高层建筑的火灾是罕见的,人们需要尽可能的把设备移动到更高的楼层的方法,电梯当然可以提供这种方法。电梯系统的完整性决定于建筑环境中主要可靠性电源、机房的空调、坚固的井道。

    3.4专职的紧急情况处理人员的配备

    我们必须具备专职的或紧急情况处理人员,具有处理紧急情况的优先权。这样做的结果往往对于消防队员的的真正作用产生争议。对于消防队员阻止或消除火灾的任务同样存在争论。

    4火警情况下电梯的使用

    4.1以下分析的三个超高层建筑的火灾,电梯根本未被使用过

    (1)在洛杉矶,州际火灾中的灾害是由于不当的操作(ill-advised)引导电梯到火警层造成的。这是人为造成的,如果电梯遵照当时的A17.1规范要求设置,惨剧就不会发生;

    (2)在费城的Meridian,电源故障使得电梯无法使用;

    (3)在拉斯维加斯米高梅电影制片公司,依据A17.1规范设置的自动调用功能失灵以及由此并发的电源故障使电梯丧失使用功能。

    4.2对高层建筑和超高层建筑的分析

    火警状态下,电梯在高层建筑和超高层建筑中,在公认的条件下是可以使用的,并且可以达成共识的是(1)火警的预防是重要的并应该视为一种职业。对超高层建筑火灾的分析同时表明了对救灾的失误,以及对建筑物的人流交汇地或工作地方的疏忽。这是一个需要权威部门考虑,并应开发一个合适的救灾方法的领域;(2)火灾确认和报警同样是重要的,为处理紧急情况做准备和火警来临时的预警方法已经开发出来。

    4.3水喷淋装置的设置

    设置水喷淋装置是一个较为普通的方法,并且在很多管辖范围内由探测系统控制。为了保证可靠性,必须使其处于可用状态,因此定期的检测和维护应形成规章制度。

    电梯习惯于响应来自入口的除正常服务外的紧急情况的调用,这些电梯可以由紧急情况处理人员使用。除了电梯控制系统以外,这种操作主要依赖于烟雾探测器或人工干预功能的正确使用。电梯系统所关注的是,在给定正确的信号时能够正确运行,定期的检测是必要的合理保险措施(A17.1规范要求每月检测并纪录测试结果,这种检测是强制性的)。

    4.4系统的冗余设置

    调查反馈的结果是应寻求系统的冗余设置,冗余设置可能以给电梯增加附件的形式实施,是为了防止预期的火灾或救护功能的丧失而导致救灾失败而设计的,目的是加大系统救灾的可靠性,其中:(1)使电梯“不漏水”,以便于电梯可以在用过洒水装置后或救灾完毕后使用;(2)封闭电梯井道以阻止烟雾渗透。

    4.5关于防灾有如下建议

    (1)在电梯井道中用管道引入压缩空气到电梯轿箱和电梯停靠层上,可以避免烟雾渗透。每一个措施意味着更多的设备和更困难的维护,经济性和赋予人性的维护减少了原始系统的维护费用。逻辑非常简单,如果维护简单并需要较少的停工期,就更容易作到;如果涉及到入口的拆卸,或者忽视或撤销既定的保护,就会使维护变得更简单。人们只需要访问几个建筑就可以观察到机房和机坑中有多少个需要监视的监视面;

    (2)隔离电梯系统和必要的休息厅与建筑物的剩余空间,目的是营造一个避难空间,这无疑是一个好主意。其局限性是:在总体上对建筑物只是一个可行的方案,但对于具体的方案需要特殊创建;

    (3)在电梯的一个耐火井道中安装电梯电源的馈电线,假定电源未被破坏。这些方法是可行的,并且有大量的“实质性的可安装文件系统(whatifs)”的支持。当然,我们可以要求所有的建筑物都安装室外电梯,工业企业自然很高兴这样做。真正的问题是对成千上万的现存建筑,什么样的救灾方案是明智的选择,这些可能是更敏感的问题;

    (4)电梯制造商在提供必要的设备和电路时往往是很精明的。他们依靠建筑物的生命安全系统指示紧急情况,并且已经设计并安装用于信号响应。

    综上所述,电梯系统的调用依靠对火灾行为的探测,供火警紧急情况处理人员使用的设备,已经被开发出来并得到合理的公认。A17.1规范中的紧急情况处理委员会正在回顾和更新那些规定,很多“或有费用(contingencies)”已经确实引起他们的注意。

    4.6规范与技术立法问题

    关于设计和安装的规范已经很好的形成了技术立法,但是在维护和训练方面的强制执行还差得很多。检测电梯的响应是相对容易的,只需要操作安装在主要的电梯前室的调用呼叫键,就可以观测到电梯的响应;检测轿箱内的操作也相对简单。通过操作,有条件地检测电梯的操作轿箱层开关、启程开关、关门开关、驶向预选的楼层:(1)开门开关的操作——使门按期望的发出响应;(2)主楼层开关的操作——然后关门返回到主楼层并且每一个其他轿箱作同样的操作;(3)探测器触发响应测试——触发不同设置的探测器观察是否有正确的响应以及报警是否能够完成(这是较为困难的);(4)系统维护与检测——电气与机械的系统都需要维护与检测,拥有目前的微型计算机和监控器系统,使保证系统的正确运行相对容易。

    5救灾过程中缺少因素的讨论

    就像我们讨论的那样,电梯在任何给定的标准情况下进行编程控制是有潜力的。给定一个信号,就可以把它送到任何需要的楼层,并且随后在井道范围内自动运行至某楼层或从某楼层返回。

    5.1强制关闭与人工干预

    在A17.1规范规定的能量和推力的范围内,电梯门可以强制关闭,并且几乎(当然不是全部)使人们离开电梯的门位,以便于使门完全关闭并锁存,这时轿箱就可以安全启程。电梯设计本身并主张将全部的门都封闭,这时就要考虑在现场的人进行人工干预,因为此时工业方法不能够控制。“现场的人”是指紧急情况下使用电梯向任何方向的关键管理人员。

    5.2分区服务

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