電梯在火災救援中的應用

郝新月

摘 要：電梯可以在高層建筑火災救援中快速、安全地將被困人員疏散，文章主要分析了用于火災救援的電梯在材料、電源系統、有害氣體的防范、零部件的防水等級等方面的要求。

關鍵詞：電梯；火災；救援；材料；電源；有害氣體；防水

隨著城市高層建筑數量的日益增加，其所面臨的安全問題也越來越突出，國內外高層建筑火災時有發生，如何在火災中快速疏散人群，成為人們關注的焦點。

1 火災中人員疏散現狀

樓梯疏散是目前我國在高層建筑發生火災時推薦使用的逃生工具，在多種法規中均有體現，但樓梯疏散存在很多局限性[1]。在國內外已經有過利用電梯成功疏散的案例，例如2001年911恐怖襲擊中，利用電梯疏散的人超過3000[2]。國外的一些消防法規認為條件允許的情況下，可以選擇性地使用電梯進行疏散[2]。在我國由于對電梯運行可靠性的質疑，一直忽視利用電梯進行火災情況下進行人員疏散的研究，起步較晚。

通過在中國專利數據庫CNABS中文文摘數據庫中檢索發現，在國內利用電梯進行火災救援的相關技術專利申請量不是很大，通過檢索共發現430篇專利申請，其中申請量大的申請人多為國外公司，如圖1所示日本的東芝電梯株式會社45個申請，三菱電梯株式會社35個申請。

通過在西文專利文摘數據庫VEN中檢索發現，共得到3133篇相關專利申請，其中日本申請1113篇，從數據上可以明顯看出，國外相關技術相對于中國來說發展的較為充分。但是近幾年國內已經有好多單位對這方面有了足夠的重視，展開了研究。

2 利用電梯實施火災救援的技術要求

相較于普通電梯，能夠進行火災救援的電梯，需在火災高溫、煙霧彌漫的環境下，保證電梯轎廂內乘客的生命安全，信號傳輸線路、電源供給的正常等，可以概括出以下幾個方面的要求：

（1）對制造電梯材料的耐火、耐高溫性能提出更高的要求。

（2）發生火災時保證電梯系統的電源正常供給。

（3）電梯井道、轎廂應設有防止有害煙霧進入的措施。

（4）電梯部件需要具有一定的防水等級，防止消防用水浸泡電梯。

2.1 對制造電梯材料的耐火、耐高溫性能提出更高的要求

可以實施火災救援的電梯，應當在相應的部件處進行防火處理，采用防火、耐高溫材料，必要時還會對結構進行特殊設計。例如防火門常用于電梯井道的平臺門道，以防止在火災期間通過電梯井道逐層的火勢蔓延、熱量散發和部分燃燒氣體的擴散，其可以是在每層除電梯井道的平臺門之外提供單獨的防火門，也可以是利用電梯井道的平臺門同時起到防火門的作用，要求防火門采用絕緣、耐高溫材料，在高溫條件下不易變形。

2.2 發生火災時保證電梯系統的電源正常供給

當發生火災時，外部供電線路易受到損壞或出于消防考慮人為切斷外部商業電源供應，為了保證電梯正常救援運行，一般會設兩套電源供應系統，第一電源系統由外部商業電源供應電能，若商業電源出現故障時，由第二電源系統供給電能；第一和第二電源設置在防火區域內，供電電纜應進行防火保護。第二電源應足以驅動電梯進行救援運行。還應具有應急電源剩余電量監控裝置，若剩余電量不足，禁止電梯的運行，保證乘客的生命安全。

為了延長電梯救援運行的時間，還可以充分利用電梯轎廂與對重的重量差產生的再生電能，對應急電源進行充電：當轎廂重量小于配重重量，轎廂上行；或轎廂重量大于配重重量，轎廂下行，此時為再生運行，可以將重力勢能轉化為電能，存儲于應急電源，當轎廂重量小于配重重量，轎廂下行；或轎廂重量大于配重重量，轎廂上行，此時為能耗運行，利用應急電源供應電能。

2.3 電梯井道、轎廂應設有防止有害煙霧進入的措施

發生火災時，井道內煙霧彌漫，有毒有害氣體進入轎廂會對人體造成損害，電梯井道、轎廂設有防止有害煙霧進入的措施為電梯完成火災救援繞不過的技術問題，現有技術中有多種技術手段，如專利文獻CN1890170A公開了一種具有防火裝置的電梯層門系統，其具有由易熔材料制成的固定裝置，當發生火災熱量傳遞到固定裝置，固定裝置熔掉，防火板在重力作用下擋住兩塊門板之間的任何間隙，組織有害氣體進入轎廂。除此之外，還可以利用熱脹性材料，在受熱的情況下填充間隙，防止煙霧引入井道、轎廂。另外，必要時，還會對轎廂的排風口，如空調口、排氣扇進行一定的防煙改造。

2.4 電梯部件需要具有一定的防水等級，防止消防用水浸泡電梯

消防人員在進行滅火的過程中，易造成消防用水進入井道，打濕電梯部件或造成井道積水，為了保證電梯的正常運行，在相應的部位要進行防水處理，電氣設備的防護等級應相應的提高，現有技術中多采用：設置在電梯底坑地面上方1m之內的所有電氣設備，防護等級應為IP67；同時應確保水面不會上升到轎廂緩沖器被完全壓縮時的上表面之上或可能影響電梯正常使用的高度[3]。中國專利申請CN10486140A，提供過了另一種技術方案，通過在電梯機房、地坑、轎廂頂及其他需要進行防水處理的電氣系統位置設置水感傳感器，通過對電梯機房及轎廂的重點保護，實施對整個電梯的安全保障，當水感傳感器檢測到濕度信號超過一定值時，其啟用防水形電力拖動子系統，關閉電梯緩沖器、上下極限開關、開關門速度控制及旁路附加功能，僅保留電梯開關門、檢修運行及緊急電動運行功能等基本功能，通過只保留基本的控制功能，降低了需進行防水處理的機械制造成本和發生電氣短路的概率，只需將基本的控制功能的相應部件提高防水等級即可，實現了低成本的電梯防水處理，使得用電梯實現火災救援成為可能。

2.5 其他

利用電梯實現火災現場人員疏散，還需要綜合考慮建筑信息和樓宇內人群特點。可通過科學計算、建立模型，針對不同的情況，規劃不同的路徑，保證人群在火災發生時，能更迅速撤疏散。

3 結束語

綜上可以看出，利用電梯實現火災救援、人員疏散已經有了充分的技術準備，且其具有很高的社會價值。期望這方面的技術發展能夠獲得社會廣泛關注，將電梯發揮更大的價值。

參考文獻

[1]鄭昌盛.“911”后的高層建筑安全疏散設計[D].合肥：中國科學技術大學，2004.

[2]董肖肖.高層建統摟梯電樣協同人員政散的實時動態疏導策略研究[D].合肥：中國科學技術大學，2015.

[3]李海.火災情況下使用電梯進行人員疏散可行性探討[J].消防科學與技術，2007，26（2）：154-157.