電梯作為高層建筑的主要運(yùn)輸工具越來(lái)越引起建筑工程師和消防救援人員的注意,能否運(yùn)用電梯作為火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)的安全疏散設(shè)施,當(dāng)前已成為國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
一、國(guó)家消防技術(shù)規(guī)范中對(duì)采用電梯疏散的相關(guān)規(guī)定
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第5.3.6條規(guī)定:自動(dòng)扶梯和電梯不應(yīng)作為安全疏散設(shè)施。樓梯作為最傳統(tǒng)的,也是目前唯一倡導(dǎo)的一種疏散或逃生方式,一直是人們?cè)诖髽莾?nèi)部發(fā)生火災(zāi)時(shí)逃生的首選。多層建筑樓層低、疏散快,用成本較低而且安全系數(shù)高的樓梯作為安全疏散通道完全可以達(dá)到疏散要求?!陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中沒(méi)有明確規(guī)定電梯不能作為安全疏散設(shè)施。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》在第6.3.1條規(guī)定,一類公共建筑、塔式住宅、十二層及十二層以上的單元式住宅和通廊式住宅、高度超過(guò)32m的其它二類公共建筑應(yīng)設(shè)置消防電梯。消防電梯有一系列的火災(zāi)防護(hù)要求,使其能保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能保持正常運(yùn)行和乘坐人員的安全。但遺憾的是《高規(guī)》中規(guī)定設(shè)置消防電梯主要是用于消防隊(duì)員滅火撲救,重點(diǎn)不是用于考慮人員疏散。但在火災(zāi)發(fā)生初期,高層建筑內(nèi)人員逃生仍然可以選擇有特殊防護(hù)措施的消防電梯作為一條便捷的逃生通道。在消防隊(duì)員到達(dá)后,該電梯將作為輸送消防設(shè)備和人員執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)的工具,以減輕消防員進(jìn)行滅火行動(dòng)時(shí)的體力消耗,二者會(huì)發(fā)生沖突。但這也給了我們一個(gè)啟示,我們只需將工作再進(jìn)一步,將普通電梯提高到消防電梯的安全標(biāo)準(zhǔn)就可以達(dá)到安全疏散的目的,當(dāng)然這還要根據(jù)樓層高度和人員數(shù)量來(lái)具體確定。
二、通?;饒?chǎng)上不能輕易乘坐普通電梯疏散的原因
傳統(tǒng)消防理論認(rèn)為,火災(zāi)發(fā)生時(shí),不能將乘坐電梯作為人員安全疏散的設(shè)施,“火災(zāi)時(shí)禁止使用電梯”的警示標(biāo)志仍然懸掛在每一部電梯的旁邊。一般認(rèn)為發(fā)生火災(zāi)后,電梯運(yùn)行的可靠性難以保障,往往容易斷電而造成電梯“卡殼”,給救援工作帶來(lái)難度。其次是電梯直通樓房各層,火場(chǎng)上煙氣涌入電梯通道極易造成“煙囪效應(yīng)”,人在電梯轎廂內(nèi),隨時(shí)會(huì)被濃煙毒氣熏嗆而窒息死亡?;谝陨蟽牲c(diǎn)原因,電梯在火災(zāi)發(fā)生時(shí)一直不被提倡使用。
三、高層建筑中使用樓梯進(jìn)行人員疏散的局限性
疏散樓梯在多層建筑疏散中的安全性和可靠性是不言而喻的,但用于高層建筑就會(huì)存在很多的問(wèn)題。一是疏散時(shí)間長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)專家測(cè)定,若以一棟只有一部樓梯的高層建筑為例,當(dāng)每層人數(shù)達(dá)到120人時(shí),則在大樓十五層的人員疏散到室外地面需要19分鐘,在大樓三十層的人員則需要39分鐘。而一般火災(zāi)從起火到猛烈燃燒階段只要20—30分鐘,此時(shí)大部分人員會(huì)因來(lái)不及疏散而被困在樓上;二是樓梯疏散不適合于殘疾人和行動(dòng)不便的老人,這些弱勢(shì)群體在疏散過(guò)程中行動(dòng)緩慢,阻礙了疏散進(jìn)程,并且會(huì)引發(fā)致命的踩踏事故;三是高層建筑單純使用樓梯進(jìn)行人員疏散,對(duì)人的體力消耗比較大。一個(gè)成年健壯的男子經(jīng)樓梯從三十層跑到地面,體力消耗極大,婦孺兒童就更不用說(shuō)了。
四、高層建筑利用電梯疏散的優(yōu)越性和可行性
高層建筑樓梯疏散的局限性,促使人們對(duì)高層建筑的主要運(yùn)輸工具——電梯的安全疏散的研究探索。電梯疏散不受逃生人群的性別、年齡、健康狀況和類型等的影響,具有廣泛的適用性。高層建筑電梯運(yùn)輸能力的通常有如下要求:對(duì)于住宅樓,在上行高峰時(shí),所配電梯能在5分鐘內(nèi)運(yùn)送全樓總?cè)藬?shù)的5%—7%,高峰輸送總時(shí)間約67—100分鐘;對(duì)于辦公樓,要求在上行高峰時(shí),所配電梯能在5分鐘內(nèi)運(yùn)送全樓總?cè)藬?shù)的13%—18%,高峰輸送總時(shí)間約29—40分鐘。為了更有效的利用電梯進(jìn)行人員疏散,可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算,假如通過(guò)計(jì)算確定十五層以下可以通過(guò)樓梯來(lái)安全疏散,那電梯在火災(zāi)發(fā)生時(shí)就僅僅用于十五層以上的人員疏散,這樣可以節(jié)約大量時(shí)間。
(一)超高層建筑利用電梯疏散的設(shè)想。有學(xué)者對(duì)超高層建筑消防安全疏散電梯做過(guò)如下探索,超高層建筑每隔15層要設(shè)置一個(gè)避難層,因此,可以以每15層作為一個(gè)疏散段,每個(gè)避難層設(shè)置一至兩部獨(dú)立的疏散電梯,并只在避難層???,疏散人員只需通過(guò)樓梯疏散到避難層就可以搭乘消防疏散電梯安全安全疏散到地面。這一設(shè)想雖未付諸實(shí)踐,但在理論上是可行的。
(二)消防電梯應(yīng)到達(dá)的安全防護(hù)要求。要滿足高層建筑人員疏散要求,必須解決兩個(gè)核心問(wèn)題:一是電梯的動(dòng)力與控制電纜、電線如何保證絕對(duì)安全,在火災(zāi)發(fā)生后保證在人員疏散時(shí)間段內(nèi)電梯能夠正常工作;二是如何避免“煙囪效應(yīng)”對(duì)電梯及電梯交響內(nèi)人員的侵襲。
要保證火災(zāi)中電梯的動(dòng)力電源,應(yīng)當(dāng)給電梯配置獨(dú)立的供電線路,對(duì)線路的保護(hù)可以采用穿金屬管明敷或者暗敷墻內(nèi)兩種方式。除了對(duì)電路予以保護(hù)以外,還應(yīng)當(dāng)配備應(yīng)急電源,如采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電。要避免“煙囪效應(yīng)”對(duì)電梯的影響,就是要做好防火分隔,消防電梯井、電梯機(jī)房與其它管道井之間應(yīng)采用耐火極限不低于2小時(shí)的隔墻隔開(kāi),當(dāng)在隔墻上開(kāi)門時(shí),應(yīng)設(shè)甲級(jí)防火門;電梯井應(yīng)設(shè)電梯前室,前室應(yīng)當(dāng)與建筑物其它部分采用防火門進(jìn)行防火分隔,在此不推薦使用防火卷簾,因?yàn)榉阑鹁砗熢谝欢ǔ潭壬蠒?huì)阻礙人員疏散。此外,消防疏散電梯的載重量、行駛速度、電梯轎廂裝修材料、專用電話、排水設(shè)施都應(yīng)參照《高規(guī)》中關(guān)于消防電梯的規(guī)定達(dá)到一定要求。要保障電梯在火災(zāi)情況下正常運(yùn)行的可靠性,必須對(duì)電梯轎廂、電梯機(jī)房、緊急安全電源防災(zāi)性能進(jìn)行提高,對(duì)防火排煙系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)、消防控制室進(jìn)行改造等,以保障電梯在火災(zāi)情況下的安全使用。
五、電梯作為火災(zāi)中疏散設(shè)施的應(yīng)用展望
1994年,美國(guó)的JohnH.Klote等人提出了電梯緊急疏散系統(tǒng)EEES(EmergencyElevateEvacuationSystems)的概念,并對(duì)其進(jìn)行了研究,探索了利用電梯進(jìn)行高層建筑人員疏散問(wèn)題的可能性。EEES是Klote在研究航空交通控制塔在發(fā)生危險(xiǎn)情況下利用電梯的逃生時(shí)提出來(lái)的,因此,它就具有很強(qiáng)的實(shí)用性和針對(duì)性。一個(gè)完整的電梯緊急疏散系統(tǒng)必須能夠保證乘客和電梯本身在建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)避免受高溫、火焰、煙氣、水漬,以及電源損失等因素的影響。美國(guó)的RogerE.H.教授就曾利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,在一定范圍內(nèi)進(jìn)行分析,并得出這樣的結(jié)論:“電梯是比樓梯更加安全的逃生工具。”通過(guò)對(duì)電梯疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和使用進(jìn)行一系列的風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià),
可以及時(shí)找到其中的不安全因素,并提出合理的減少風(fēng)險(xiǎn)的方法及采取有效的安全措施。國(guó)內(nèi),公安部上海消防研究所與上??莆胶炗唴f(xié)議,《高層賓館火災(zāi)情況下電梯應(yīng)急疏散可行性研究》的課題已經(jīng)過(guò)專家評(píng)審等程序正式立項(xiàng),進(jìn)入科研階段。必須說(shuō)明的是,對(duì)于電梯本身所依賴的電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)而言,要使其在火災(zāi)等危急情況下始終保持有效是不現(xiàn)實(shí)的,但現(xiàn)有消防電梯的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和阻燃、抗震等技術(shù)的不斷發(fā)展,可以使人們盡可能延長(zhǎng)其在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境中的可靠使用時(shí)間。
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