透明玻璃井道壁缺點(diǎn)分析及對策研究

劉毅 殷志成

摘 要：非隔熱隔光材質(zhì)的井道壁或扶梯桁架壁在太陽直射條件下容易產(chǎn)生高溫，井道內(nèi)缺少或沒有換氣孔等散熱降溫裝置時，會使井道內(nèi)設(shè)備（或驅(qū)動站轉(zhuǎn)向站內(nèi)設(shè)備）產(chǎn)生各種高溫不良反應(yīng)。從設(shè)置缺點(diǎn)和產(chǎn)生危害等角度入手，闡述并分析透明玻璃井道壁（扶梯透明桁架）設(shè)置的不合理性，并提出一些整改的措施。

關(guān)鍵詞：透明玻璃井道壁;扶梯透明桁架;高溫危害;電梯檢驗(yàn)條件要求

中圖分類號：TU857 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）1-0037-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.01.008

Defect Analysis and Countermeasures of Transparent Glass Shaft Wall

LIU Yi? ? YIN Zhicheng

（Jiayuguan City Product Quality Measurement and Special Equipment Inspection and Testing Center， Jiayuguan 735100，China）

Abstract： The hoistway or escalator truss wall made of non thermal insulation and light isolation materials is easy to produce high temperature under the direct sunlight. When there is no heat dissipation and cooling device such as air exchange hole in the hoistway， various high-temperature adverse reactions will occur to the equipment in the hoistway （or the equipment in the steering station of the driving station）. The author expounds and analyzes the irrationality of the setting of transparent glass shaft wall （escalator transparent truss） from the perspective of setting shortcomings and hazards， and puts forward some rectification measures

Keywords： transparent glass shaft wall; escalator transparent truss; high temperature hazard;requirements for elevator inspection conditions

0 引言

當(dāng)前，在舊樓加裝電梯、大型商場電梯等電梯中，透明玻璃式的井道壁越來越普及，相較于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)的井道壁，玻璃井道壁有易碎、易爆、透光性強(qiáng)、易造成次生危害、易于觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)[1]。從透明玻璃井道的材質(zhì)、性能、檢驗(yàn)要求等方面出發(fā)，分析透明玻璃井道壁的缺點(diǎn)，并結(jié)合筆者檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步提出一些改進(jìn)對策。

1 透明玻璃井道壁產(chǎn)生背景和檢驗(yàn)要求

1.1 透明玻璃井道壁產(chǎn)生背景

電梯是綜合機(jī)械和電氣等多方面技術(shù)的綜合體，它包括機(jī)房、井道、轎廂以及層站，其中井道部分是保證電梯整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安裝電梯曳引機(jī)、導(dǎo)軌、轎廂等零部件的主要載體。近些年，隨著老舊小區(qū)、酒店和商場等電梯使用場所的發(fā)展，對于電梯的需求量越來越大。不少老舊小區(qū)、酒店和商場都會選擇透明的玻璃井道（透明桁架壁）作為電梯（扶梯）的安裝井道，這種選擇主要是為了外觀整齊好看、不影響建筑主體部分采光和方便觀察電梯內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)行狀況，但是卻忽視了電梯（扶梯）的安全運(yùn)行所需要的條件，弊大于利。

1.2 檢驗(yàn)中井道壁設(shè)置要求

在《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯》（TSGT 7001—2009）（以下簡稱檢規(guī)） 中要求，除必要開口外井道應(yīng)當(dāng)完全封閉[2]。在《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588—2003）（以下簡稱7588）中提到，為保證電梯的安全運(yùn)行，井道壁應(yīng)具有下列機(jī)械強(qiáng)度，即用一個300 N的力均勻分布在0.05㎡的圓形或方形面積上，垂直作用在井道壁的任一點(diǎn)上，應(yīng)無永久變形且彈性變形不大于15 mm[3]。一般來說，土木材質(zhì)和鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)的井道壁都能滿足這點(diǎn)要求，而玻璃或其他透光材料很大程度上達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。對于玻璃井道，可能有很多設(shè)計(jì)者和施工者認(rèn)為，只要井道壁采用加固型的鋼化玻璃就既可以保證透明玻璃井道的優(yōu)點(diǎn)，又可以有足夠的強(qiáng)度作為設(shè)備載體。但實(shí)際上鋼化玻璃只是普通的硅酸鹽玻璃，通常使用化學(xué)或物理方法（即加熱后急速冷卻，在表面形成一層應(yīng)力層）制成。這其實(shí)是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性、寒暑性、沖擊性等。這種鋼化玻璃一般用于建筑，厚度很大，所以給人的感覺很硬。事實(shí)上，電梯井道使用的鋼化玻璃多數(shù)是5 mm夾膠雙層玻璃，主要優(yōu)勢是破碎時以無銳角的顆粒形式碎裂，對人體傷害小。其在抗沖擊強(qiáng)度方面與鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)建成的井道還有很大差距（見表1），除了少數(shù)高強(qiáng)度鋼化玻璃（如德國肖特公司的高強(qiáng)度特種玻璃）能滿足7588對井道壁機(jī)械強(qiáng)度的要求外，多數(shù)玻璃井道壁都不滿足相關(guān)技術(shù)要求，在晝夜溫差大、熱脹冷縮明顯的城市，鋼化玻璃的預(yù)應(yīng)力消除得更快，抗沖擊性進(jìn)一步降低，可以說是“一碰就碎”。

除了材質(zhì)問題，井道內(nèi)的溫度也是影響電梯安全運(yùn)行的重要因素，檢規(guī)中有對檢驗(yàn)現(xiàn)場溫度的相關(guān)要求，正常的土木材質(zhì)和鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)井道在隔熱隔光方面效果較好，而玻璃或其他透光材料卻不能滿足這方面的要求。這類電梯井道內(nèi)、轎廂內(nèi)溫度很高，會引發(fā)很多次生危害，影響電梯運(yùn)行安全。

2 透明玻璃井道壁缺點(diǎn)分析

許多電梯故障是由透明玻璃井道壁失效直接或間接引起的，筆者從透明玻璃井道（透明玻璃桁架）的缺點(diǎn)和危害等方面進(jìn)行綜合分析。

2.1 從材質(zhì)方面分析

大多數(shù)透明井道桁架使用5 mm厚的夾層玻璃。夾層玻璃一般由兩片普通平板玻璃（也可以是鋼化玻璃或其他特殊玻璃）和玻璃之間的有機(jī)膠合層構(gòu)成。當(dāng)受到破壞時，碎片仍粘附在膠層上，避免了碎片飛濺對人體的傷害，多用于有安全要求的裝修項(xiàng)目。夾膠玻璃作為圍板材料，主要采用灌玻璃膠、貼密封橡膠條等方式固定在金屬卡槽內(nèi)。其外觀雖然整齊且有一定的美觀性，但是用玻璃膠和密封橡膠條固定鋼化玻璃建成的井道遠(yuǎn)沒有鉚釘固定的彩鋼板井道和混凝土澆筑的井道牢固，使玻璃井道缺少整體的穩(wěn)固性。此類建有玻璃井道的電梯在實(shí)際使用中也存在很多問題。一方面高空風(fēng)大，玻璃膠和橡膠條無法牢固地固定玻璃圍板，很容易在卡槽中整體晃動，在7588中要求井道壁平的或成形的玻璃面板均采用夾層玻璃，該條款的規(guī)定可能會降低井道壁玻璃高空墜落的風(fēng)險[3]，但如果使用和維護(hù)保養(yǎng)中不及時發(fā)現(xiàn)，時間久還是會出現(xiàn)玻璃部分脫落甚至高空跌落的現(xiàn)象。另一方面玻璃本身就是一種脆性材料，在受熱受冷或有外力作用的情況下很容易出現(xiàn)破損破碎，在不穩(wěn)定因素作用下掉落地面，造成次生危害。

目前全國老舊小區(qū)電梯加裝改造項(xiàng)目呈逐年上升趨勢，很多老舊小區(qū)加裝改造電梯都使用玻璃井道壁甚至是玻璃轎壁。之前有相關(guān)案例報道，某商場觀光電梯玻璃轎廂壁由于之前貨物運(yùn)輸被撞碎，因?yàn)檎晟虉鱿掳啾P點(diǎn)，工作人員和維保人員未對破損轎壁進(jìn)行更換，只是使用廣告紙粘貼且未設(shè)立警示標(biāo)志，次日商場開業(yè)，乘客在乘坐該觀光電梯時倚靠在破損的轎壁上休息，這時破損的轎壁整體破碎脫落，乘客也由于重心不穩(wěn)連同破碎的玻璃轎壁一起跌落井道，所幸跌落時電梯已經(jīng)停站，且所在樓層不高，沒有造成人員死亡。后經(jīng)技術(shù)部門進(jìn)行事故勘測分析，本次事故造成一名乘客手臂擦傷，轎廂內(nèi)乘客受到不同程度的驚嚇，而造成事故的主要原因是主體責(zé)任部門未按電梯安全技術(shù)檔案要求進(jìn)行電梯停用，未及時對破損轎廂壁進(jìn)行更換，也未在現(xiàn)場進(jìn)行警示提醒。玻璃井道壁和玻璃轎壁容易失效，次生事故多，不是電梯井道壁材料的優(yōu)先選擇。

2.2 從性能方面分析

透明玻璃是一種透光率很高的材料，陽光可以透過透明玻璃直射到井道內(nèi)部的零件和設(shè)備上。而且封閉型的井道內(nèi)空氣流通性差，在陽光照射下井道內(nèi)的空氣溫度很容易達(dá)到40 ℃以上，對設(shè)備產(chǎn)生危害。太陽長期照射可能會使設(shè)備提前老化導(dǎo)致故障率提高，特別是鋼絲繩中的鐵一般情況下很難被空氣中的氧氣氧化，但是隨著溫度的升高，鐵在空氣中可以被氧化生成氧化鐵，從而影響鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩繩芯隨著溫度的升高，也容易出現(xiàn)失效的情況，所以溫度對鋼絲繩高溫氧化影響很大，溫度升高，鋼絲繩銹蝕進(jìn)展加快[4]。

如今很多設(shè)備的零件如轎頂?shù)臋z修按鈕、電線的外包膠皮、門機(jī)的傳動皮帶等都是橡膠或塑料制成的，橡膠或塑料材料在陽光、熱量、空氣（主要指氧氣和臭氧）的作用下表面會出現(xiàn)變色、變硬（見圖1）、龜裂、發(fā)黏等情況，同時機(jī)械強(qiáng)度會降低，這是橡膠的老化現(xiàn)象。透明玻璃組成的井道所形成的不利條件恰好加劇了設(shè)備的老化，增加配件的損耗率，使配件更容易損壞，從而減少電梯的整體壽命。

2.3 從檢驗(yàn)方面分析

在檢規(guī)中第十五條規(guī)定：對電梯整機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)時，檢驗(yàn)現(xiàn)場應(yīng)當(dāng)具備的檢驗(yàn)條件，其中就有機(jī)房或者機(jī)器設(shè)備間的空氣溫度必須保持在5～40 ℃。而在實(shí)際的檢驗(yàn)過程中封閉型玻璃井道內(nèi)空氣溫度常常超過40 ℃（尤其是中午太陽直射時）。不符合檢驗(yàn)時必須具備的檢驗(yàn)條件，導(dǎo)致檢驗(yàn)不合格。

在日常檢驗(yàn)中，不僅是井道內(nèi)的溫度很高，在轎廂內(nèi)和層門外候梯空間處溫度也很高。轎廂內(nèi)雖然都有換氣裝置，但是轎廂換氣裝置僅限于和井道內(nèi)的空氣進(jìn)行交換，由于井道內(nèi)空氣溫度已經(jīng)很高，所以轎廂內(nèi)的換氣裝置往往達(dá)不到效果，導(dǎo)致轎廂內(nèi)悶熱。

2.4 從使用舒適度的角度分析

高溫條件下配件的失效率會有所提高，乘客在乘坐電梯時出現(xiàn)設(shè)備失效而導(dǎo)致困人事故增多。隨著電梯服務(wù)平臺越來越完善，困人事故也會被服務(wù)平臺的系統(tǒng)記錄在冊，從而影響維保單位的維保能力評價和服務(wù)質(zhì)量，甚至影響電梯制造單位的信譽(yù)。

由于轎廂的溫度較高，乘客在乘坐時往往會感覺悶熱，如果發(fā)生困人事故且短時間無法救援，被困人員很可能出現(xiàn)高溫不良反應(yīng)，甚至威脅生命。曾有相關(guān)的檢驗(yàn)案例，在某市老舊小區(qū)有一臺舊樓加裝電梯，這臺設(shè)備位于小區(qū)道路口，四面無遮擋物且位置朝南，日光直射時間5 h以上，正午井道內(nèi)溫度達(dá)到40 ℃以上，轎廂內(nèi)溫度也在35 ℃以上，有明顯悶熱感，由于使用單位和維保單位沒有在井道內(nèi)和轎廂內(nèi)采取通風(fēng)降溫措施，使得電梯控制柜外漏的電線膠皮老化嚴(yán)重。某天該樓住戶（70歲且患心腦血管疾病）在乘坐電梯時發(fā)生設(shè)備故障被困轎廂內(nèi)，雖然老人及時撥打了救援電話，而維保單位也在20 min內(nèi)趕到現(xiàn)場救援，但是由于轎廂悶熱老人出現(xiàn)了中暑癥狀并引發(fā)休克，后在送醫(yī)途中身亡。事后經(jīng)事故勘定部門分析，電梯出現(xiàn)故障的原因是經(jīng)長時間高溫和陽光直曬，引起回路接觸器電線絕緣橡膠皮老化，出現(xiàn)漏電情況，導(dǎo)致安全回路短路，引發(fā)電梯故障困人，而轎廂內(nèi)通風(fēng)風(fēng)扇未開啟，轎廂溫度過高也是事故的次要原因。慘痛的教訓(xùn)值得警醒。

2.5 從自動扶梯、自動人行道方面的分析

與直梯的玻璃井道一樣，很多自動扶梯（自動人行道）也使用透明玻璃等材料做桁架封板，雖然起到了美觀和便于觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，但是透明桁架強(qiáng)度不足，在商場等人流密集的地方很容易因?yàn)榕鲎驳炔淮_定因素使桁架出現(xiàn)破損、碎裂甚至跌落，從而造成人員傷害。

隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，許多新安裝的自動扶梯和自動人行道有使用區(qū)域長、提升高度高、傾斜角度大等特點(diǎn)，作為起支撐作用的桁架，強(qiáng)度就顯得非常重要。而桁架外的封閉板也是重要的輔助支撐材料，僅使用玻璃等脆性材料作為桁架封閉板顯然達(dá)不到承重強(qiáng)度，無法起到輔助支撐的作用，很容易因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足導(dǎo)致設(shè)備下陷、變形，從而發(fā)生事故。

與直梯一樣透明玻璃的桁架也存在內(nèi)部溫度過高的風(fēng)險（尤其是室外的自動扶梯和自動人行道），高溫情況下會使設(shè)備內(nèi)部的零部件加速老化，增加配件的損耗率，出現(xiàn)突然停梯、制動失效等風(fēng)險，影響設(shè)備使用，給乘客造成危害。

3 對于透明玻璃井道壁（透明玻璃桁架）提出的一些整改對策

3.1 從材質(zhì)方面的改進(jìn)

使用單位、施工單位可以在施工前就采用強(qiáng)度高、隔熱效果好的材料進(jìn)行施工，如包隔熱材料的鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等，從根本上解決問題。一方面可以協(xié)調(diào)檢驗(yàn)單位、建筑監(jiān)管部門和土建施工單位進(jìn)行現(xiàn)場勘查，協(xié)商分析設(shè)置透光玻璃井道的必要性，盡量從源頭上減少此類井道設(shè)置。另一方面需要檢驗(yàn)單位和安裝單位與使用單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，多做工作，明確透光玻璃井道的利弊，讓使用單位在選擇時多考慮，盡量選擇有利于后期使用的設(shè)備。

對于已經(jīng)施工完畢且無法整改的設(shè)備，可以通過在井道壁貼隔熱膜（隔熱膜有作用但是效果并不明顯，建議和風(fēng)扇、空調(diào)等控溫設(shè)備配合使用）、在井道內(nèi)（轎廂頂）安裝控溫設(shè)備（選擇效果好的大功率控溫風(fēng)扇、空調(diào)等，一般小型控溫設(shè)備不能滿足控溫需要）、增加井道內(nèi)空氣流通（加百葉窗、換氣扇）等方法來使設(shè)備滿足使用和檢驗(yàn)條件。簡易型井道內(nèi)排風(fēng)降溫裝置示意圖如圖2所示。

3.2 針對乘客乘坐舒適度和被困人員救援方面的改進(jìn)

可以建立高溫乘坐電梯的預(yù)警機(jī)制，在高溫季節(jié)、高溫時段或高溫地點(diǎn)可以加派巡視人員或視頻監(jiān)控觀察人員來加強(qiáng)巡視和觀察，尤其是電梯使用頻率高的小區(qū)、商場，要做到第一時間發(fā)現(xiàn)問題，第一時間處理問題。有條件的使用單位和維保單位可以在現(xiàn)場提前放置防暑降溫用品，提前準(zhǔn)備易損零配件，萬一出現(xiàn)困人或設(shè)備失靈的情況，要盡可能減少解救被困人員時間和維修時間，確保人員安全。另外，還可以在易受高溫影響的設(shè)備或配件處獨(dú)立配備降溫控溫設(shè)施，如在轎廂內(nèi)安裝大功率制冷器，在制動器、曳引機(jī)處安裝高溫報警裝置，在鋼絲繩處安裝監(jiān)控觀察鋼絲繩運(yùn)行情況等。

3.3 從檢驗(yàn)角度提出改進(jìn)措施

檢驗(yàn)檢測單位對電梯的檢驗(yàn)檢測是針對電梯的制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等各方面的綜合檢查，目的是保證設(shè)備安全，杜絕事故發(fā)生。當(dāng)今社會安全永遠(yuǎn)是擺在第一位的，電梯設(shè)備的安全需要使用單位、安裝單位、維保單位、檢驗(yàn)檢測和督查單位各部門共同合作來保證，不能僅依靠檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)檢測來督促，更多時候需要使用單位的自我負(fù)責(zé)、安裝和維保單位的責(zé)任心、監(jiān)察部門的認(rèn)真履職來共同促成。所以需要各部門協(xié)調(diào)跟進(jìn)、各司其職，才能保障設(shè)備安全。

4 結(jié)語

玻璃井道壁美觀、透光，但也存在較多問題。雖然在初裝費(fèi)用上，玻璃井道比混凝土井道便宜，但玻璃井道后期的維護(hù)費(fèi)用不低，每隔一段時間，金屬的框架就要上油、補(bǔ)漆，與混凝土井道幾十年的壽命相比，玻璃井的壽命要短很多，所以希望使用單位、安裝單位和各協(xié)調(diào)部門謹(jǐn)慎選擇。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯：TSG T 7001—2009[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電梯制造與安裝安全規(guī)范：GB 7588—2003[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[4] 王兆東.淺談電梯鋼絲繩銹蝕、斷絲和磨損及其檢驗(yàn)[J].基層建設(shè)，2018（29）：30.

收稿日期：2021-10-15

作者簡介：劉毅（1989—），男，本科，工程師，研究方向：特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測。

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