李華如

摘 要 隨著電梯驅動與控制技術的發展,無機房電梯得到越來越廣泛的使用,有的設計方案還將無機房電梯用于消防電梯。本文結合國家標準對消防電梯的要求,探析無機房電梯用于消防電梯的局限性和存在風險。
關鍵詞 電梯;無機房電梯;消防電梯;風險
無機房電梯是指不需要建筑物提供封閉的專門機房用于安裝電梯驅動主機、控制柜、限速器等設備的電梯。由于取消了機房,節省了屋頂空間,在一些不方便設置電梯機房和特殊環境需要的建筑中得到廣泛應用。最近,看到一棟十七層的公寓樓中將消防電梯設計為無機房電梯,引起了不少設計人員的爭論。無機房電梯能否用于消防電梯呢?有必要分析探討一下。
1消防電梯的特殊要求
(1)消防電梯是指設置在建筑的耐火封閉結構內,具有前室和備用電源,在正常情況下為普通乘客使用,在建筑發生火災時,其附加的保護、控制和信號等功能能專供消防員使用的電梯[1]。
(2)消防電梯是為滿足滅火作戰和火場救援需要而設置的消防設備。設置消防電梯的目的主要是為了能節省消防員體力,使消防員能夠快速接近著火區域,利于提高戰斗力和滅火效果,同時可為疏散人員,特別是行動不便人員,創造緊急救援的豎向交通條件。國家標準《建筑設計防火規范》[2](以下簡稱《建規》)規定下列建筑應設置消防電梯:①建筑高度大于33m的住宅建筑;②一類高層公共建筑和建筑高度大于32m的二類高層公共建筑、5層及以上且總建筑面積大于3000㎡(包括設置在其他建筑內五層及以上樓層)的老年人照料設施;③設置消防電梯的建筑的地下或半地下室,埋深大于10m且總建筑面積大于3000㎡的其他地下或半地下建筑(室);④建筑高度大于32m且設置電梯的高層廠房(倉庫)每個防火分區宜設置1臺消防電梯。
(3)消防電梯在建筑構造設計和電梯性能上有特別要求。《建規》對消防電梯的基本要求如下圖,而且消防電梯是消防用電設備,其配電箱應獨立設置,其供電應在配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置。
(4)消防電梯在制造與安裝上有專門規范要求。消防電梯的制造和安裝除滿足一般電梯的要求外,還應執行《消防電梯制造與安裝安全規范》規定。但此標準“未考慮具有部分封閉井道的電梯用作消防電梯的情況”,不適用于無機房電梯。
2無機房電梯的局限性
(1)不適用于大載量高速電梯。無機房電梯一般采用變頻控制技術和永磁同步電機技術,控制柜一般采用壁掛形式,電梯驅動主機(曳引機)放置方式主要有三種:①主機上置式,一般放在井道頂部的承重梁上;②主機下置式,放在井道的底坑部分,一般放在底坑轎廂和對重之間的投影空間上;③主機側置式,主機放在電梯井頂層側壁預留開孔內。
無論采用哪種方式,其轎廂升降都是通過井道內導向輪連接曳引機實現,因此對井道壁承載能力和垂直度、截面尺寸誤差等要求較高,無機房電梯不適用于1.75m/s以上的高速梯型,其載重量一般不宜大于1150kg。而且,無機房電梯所有部件在井道內,主機、轎廂風扇、抱閘、機械連接件等聲音都會在密閉的井道中無限放大;另外,主機的剛性連接,共振現象不可避免地傳導到轎廂及導軌,對轎廂及導軌的影響比較大。
(2)維修保養不方便。再好的電梯也難免發生故障,無機房電梯只能通過廠家專業維修人員到井道空間內維修保養,更換零配件尤其是鋼絲繩、主機等重大配件很麻煩。雖然現在所采用的主機大部分是永磁同步無齒輪和行星齒輪,維修的工作量減少了很多,但平時對制動系統、緊急操作裝置的檢查等還是很麻煩。
(3)散熱比較困難。無機房電梯的主機等主要發熱部件都在井道內,即便把電梯控制裝置嵌在頂層或底層的層門附近,一般也因考慮美觀和管理因素將其封閉起來。由于沒有相應的降溫和排風設施,往往導致無機房電梯溫度偏高,對主機及控制柜影響比較大。
(4)救援被困人員困難。對于無機房電梯,在故障狀態下不能使用傳統的手動松閘盤車裝置來移動轎廂進行救援,在停電、故障、事故等情況下存在著許多困難和盲區。特別是出現轎廂與對重量相接近和轎廂處在井道特殊位置時,往往需要葫蘆拉動對重才能使轎廂移動,由于井道空間限制,實施救援非常困難,耗時也比較長。
3無機房電梯用于消防電梯可能存在的風險
(1)可靠性風險。消防電梯是在火災時供消防救援人員使用的專用電梯,因此保證在火災情況下仍可以正常使用至關重要。在滅火過程中,盡管在消防電梯前室要求設置必要的擋水設施,但大量的消防廢水仍會不可避免地進入前室和電梯井,影響到電梯的控制電纜、電線、控制面板。由于無機房電梯平時維修保養不便,排氣散熱困難,主機安裝在井道或底坑內,這些狀況對電梯的安全防護都是不利的,尤其是電纜、電線及控制設備一旦出現滲水,可能造成控制失靈等嚴重后果。因此,無機房電梯在滅火救援過程中可靠性較低。
(2)火災情況下容易損壞風險。有機房電梯的控制柜、主機、限速器等裝置在機房內,機房的墻體、門都有一定的防火要求,安全度高;而無機房電梯的主機、限速器、控制設備等都在電梯井內,受井道環境的影響大,在火災高溫熱煙氣的作用下,更容易損壞;而且現今多數無機房電梯的控制柜嵌入井道壁的預留孔洞內,本身就破壞了電梯井壁的防火分隔,不符合《建規》第7.3.6強條規定。
(3)人員被困風險。火災情況下如果消防電梯出現故障打不開層門,里邊的人員可能受到高溫和有毒煙氣的威脅,無機房電梯救援困難,對操作使用電梯的消防員也是非常不利的。
4結束語
無機房電梯雖然在技術發展上越來越成熟,但相對于有機房電梯還具有一定的局限性,特別對于防火分隔及性能要求都比較高的消防電梯,還存在可預見的風險。設計無機房電梯用于消防電梯時,不僅要考慮正常運行、維修、檢查、檢驗,還應考慮火災時救援的特殊情況,筆者認為,在現有技術條件下,把無機房電梯用于消防電梯是不可行的。
參考文獻
[1] 消防電梯制造與安裝安全規范:GB26465-2011[S].北京:中國標準出版社,2011.
[2] 建筑設計防火規范:GB50016-2014(2018版)[S].北京:中國標準出版社,2018.