电梯在火灾救援中的应用

郝新月

摘 要：电梯可以在高层建筑火灾救援中快速、安全地将被困人员疏散，文章主要分析了用于火灾救援的电梯在材料、电源系统、有害气体的防范、零部件的防水等级等方面的要求。

关键词：电梯；火灾；救援；材料；电源；有害气体；防水

随着城市高层建筑数量的日益增加，其所面临的安全问题也越来越突出，国内外高层建筑火灾时有发生，如何在火灾中快速疏散人群，成为人们关注的焦点。

1 火灾中人员疏散现状

楼梯疏散是目前我国在高层建筑发生火灾时推荐使用的逃生工具，在多种法规中均有体现，但楼梯疏散存在很多局限性[1]。在国内外已经有过利用电梯成功疏散的案例，例如2001年911恐怖袭击中，利用电梯疏散的人超过3000[2]。国外的一些消防法规认为条件允许的情况下，可以选择性地使用电梯进行疏散[2]。在我国由于对电梯运行可靠性的质疑，一直忽视利用电梯进行火灾情况下进行人员疏散的研究，起步较晚。

通过在中国专利数据库CNABS中文文摘数据库中检索发现，在国内利用电梯进行火灾救援的相关技术专利申请量不是很大，通过检索共发现430篇专利申请，其中申请量大的申请人多为国外公司，如图1所示日本的东芝电梯株式会社45个申请，三菱电梯株式会社35个申请。

通过在西文专利文摘数据库VEN中检索发现，共得到3133篇相关专利申请，其中日本申请1113篇，从数据上可以明显看出，国外相关技术相对于中国来说发展的较为充分。但是近几年国内已经有好多单位对这方面有了足够的重视，展开了研究。

2 利用电梯实施火灾救援的技术要求

相较于普通电梯，能够进行火灾救援的电梯，需在火灾高温、烟雾弥漫的环境下，保证电梯轿厢内乘客的生命安全，信号传输线路、电源供给的正常等，可以概括出以下几个方面的要求：

（1）对制造电梯材料的耐火、耐高温性能提出更高的要求。

（2）发生火灾时保证电梯系统的电源正常供给。

（3）电梯井道、轿厢应设有防止有害烟雾进入的措施。

（4）电梯部件需要具有一定的防水等级，防止消防用水浸泡电梯。

2.1 对制造电梯材料的耐火、耐高温性能提出更高的要求

可以实施火灾救援的电梯，应当在相应的部件处进行防火处理，采用防火、耐高温材料，必要时还会对结构进行特殊设计。例如防火门常用于电梯井道的平台门道，以防止在火灾期间通过电梯井道逐层的火势蔓延、热量散发和部分燃烧气体的扩散，其可以是在每层除电梯井道的平台门之外提供单独的防火门，也可以是利用电梯井道的平台门同时起到防火门的作用，要求防火门采用绝缘、耐高温材料，在高温条件下不易变形。

2.2 发生火灾时保证电梯系统的电源正常供给

当发生火灾时，外部供电线路易受到损坏或出于消防考虑人为切断外部商业电源供应，为了保证电梯正常救援运行，一般会设两套电源供应系统，第一电源系统由外部商业电源供应电能，若商业电源出现故障时，由第二电源系统供给电能；第一和第二电源设置在防火区域内，供电电缆应进行防火保护。第二电源应足以驱动电梯进行救援运行。还应具有应急电源剩余电量监控装置，若剩余电量不足，禁止电梯的运行，保证乘客的生命安全。

为了延长电梯救援运行的时间，还可以充分利用电梯轿厢与对重的重量差产生的再生电能，对应急电源进行充电：当轿厢重量小于配重重量，轿厢上行；或轿厢重量大于配重重量，轿厢下行，此时为再生运行，可以将重力势能转化为电能，存储于应急电源，当轿厢重量小于配重重量，轿厢下行；或轿厢重量大于配重重量，轿厢上行，此时为能耗运行，利用应急电源供应电能。

2.3 电梯井道、轿厢应设有防止有害煙雾进入的措施

发生火灾时，井道内烟雾弥漫，有毒有害气体进入轿厢会对人体造成损害，电梯井道、轿厢设有防止有害烟雾进入的措施为电梯完成火灾救援绕不过的技术问题，现有技术中有多种技术手段，如专利文献CN1890170A公开了一种具有防火装置的电梯层门系统，其具有由易熔材料制成的固定装置，当发生火灾热量传递到固定装置，固定装置熔掉，防火板在重力作用下挡住两块门板之间的任何间隙，组织有害气体进入轿厢。除此之外，还可以利用热胀性材料，在受热的情况下填充间隙，防止烟雾引入井道、轿厢。另外，必要时，还会对轿厢的排风口，如空调口、排气扇进行一定的防烟改造。

2.4 电梯部件需要具有一定的防水等级，防止消防用水浸泡电梯

消防人员在进行灭火的过程中，易造成消防用水进入井道，打湿电梯部件或造成井道积水，为了保证电梯的正常运行，在相应的部位要进行防水处理，电气设备的防护等级应相应的提高，现有技术中多采用：设置在电梯底坑地面上方1m之内的所有电气设备，防护等级应为IP67；同时应确保水面不会上升到轿厢缓冲器被完全压缩时的上表面之上或可能影响电梯正常使用的高度[3]。中国专利申请CN10486140A，提供过了另一种技术方案，通过在电梯机房、地坑、轿厢顶及其他需要进行防水处理的电气系统位置设置水感传感器，通过对电梯机房及轿厢的重点保护，实施对整个电梯的安全保障，当水感传感器检测到湿度信号超过一定值时，其启用防水形电力拖动子系统，关闭电梯缓冲器、上下极限开关、开关门速度控制及旁路附加功能，仅保留电梯开关门、检修运行及紧急电动运行功能等基本功能，通过只保留基本的控制功能，降低了需进行防水处理的机械制造成本和发生电气短路的概率，只需将基本的控制功能的相应部件提高防水等级即可，实现了低成本的电梯防水处理，使得用电梯实现火灾救援成为可能。

2.5 其他

利用电梯实现火灾现场人员疏散，还需要综合考虑建筑信息和楼宇内人群特点。可通过科学计算、建立模型，针对不同的情况，规划不同的路径，保证人群在火灾发生时，能更迅速撤疏散。

3 结束语

综上可以看出，利用电梯实现火灾救援、人员疏散已经有了充分的技术准备，且其具有很高的社会价值。期望这方面的技术发展能够获得社会广泛关注，将电梯发挥更大的价值。

参考文献

[1]郑昌盛.“911”后的高层建筑安全疏散设计[D].合肥：中国科学技术大学，2004.

[2]董肖肖.高层建统搂梯电样协同人员政散的实时动态疏导策略研究[D].合肥：中国科学技术大学，2015.

[3]李海.火灾情况下使用电梯进行人员疏散可行性探讨[J].消防科学与技术，2007，26（2）：154-157.