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对高层建筑火灾中利用电梯进行疏散的研究

2021-08-18首都经济贸易大学贺鹏飞

中国安全生产 2021年9期
关键词:前室电梯可靠性

文、图/首都经济贸易大学 贺鹏飞

随着经济的高速发展和城市化进程的加快,高层建筑发展迅猛,很多城市的高层建筑都成为了当地的标志性建筑物。2010年竣工的迪拜塔,又称哈利法塔,位于阿拉伯联合酋长国的迪拜,是当时世界上最高的结构建筑。2014年沙特阿拉伯即将开土动工的吉达塔,设计高度超过1000米,是目前在建的世界第一摩天大楼。阿联酋不甘落后,很快迪拜就宣布计划建设另一座“世界最高楼”——迪拜云溪塔,其最终高度还需要等到塔楼正式落成后才会公布。中国的高层建筑在上世纪二三十年代开始发展,中国的地产商在上海和广州等城市建设了一定数量的高层建筑,比较有代表性的是上海国际饭店。进入二十一世纪,中国的高层建筑发展更是势不可挡,世界高层建筑与城市人居协会的统计资料显示,2018年全世界范围竣工的高度200m以上的143座高层建筑中,中国有88座,占比61.5%。

在高层建筑如火如荼建设的过程中,一些问题也需要被重视起来,比如高层建筑的火灾逃生和疏散问题。通常在高层建筑内,房屋楼层多、装饰材料多,功能复杂、人员拥挤,如果高楼内发生火灾,这些原因会促使人员伤亡和财产损失进一步加剧。长沙远望大厦的建设被叫停,其原因之一就是无法给出合理的消防安全设计方案。尽管楼梯疏散是传统的火灾逃生方式,但是随着现代建筑规模的扩大,建筑楼层的升高,这种疏散方式费时费力,还存在一些安全性问题,更不利于弱势群体的疏散。其他还有例如云梯、避难袋、避难扶梯和缓降袋等疏散方式,使用时受各种条件的约束,无法适用于高层建筑内大规模人员的逃生。

高层建筑火灾发生时,如何使建筑物内人员快速地到达安全区域,是一个亟待解决的问题,目前许多国家和组织并不提倡火灾时使用电梯进行疏散。但是一些调查表明,在高层建筑发生火灾时许多人会想到使用电梯逃生,并且也有一些使用电梯成功疏散的案例存在。1973年巴西圣保罗焦马大厦火灾,300多人在火灾初期通过电梯逃生。2001年美国“911”恐怖袭击事件中,南楼也有不少人员是通过电梯成功进行疏散的。但也必须得承认,火灾疏散时电梯的使用是一把“双刃剑”,由于不合理的设计和使用,也会造成其他事故的发生。高层建筑火灾情况下,电梯在进行人员逃生和疏散方面有强大的潜在利用价值,因此需要积极研究火灾时利用电梯疏散的安全可靠性,采取恰当使用电梯的方法,才可以保证将人员安全快速地疏散到安全区域。

电梯疏散的优点

提高人员的疏散效率。在高层建筑火灾疏散时,控制疏散时间的范围是至关重要的。疏散时间越短,越多的人可以成功逃生,火灾造成的损失也可以降到最低。比起其他疏散方式,使用电梯疏散可以极大地缩短疏散时间。

在高层建筑火灾疏散时,控制疏散时间的范围是至关重要的

契合人们的疏散习惯。在疏散过程中,由于人们情绪不稳定,大家会不由自主地朝着自己平时熟悉的方向移动,这就是人们的“归巢”心理。而在高层建筑中,人们在平时生活中没有特殊情况是不会使用楼梯的,电梯是人们上下行的首要选择。如果使用楼梯进行疏散,因为和人们平时的疏散习惯不符,可能会造成一定程度的混乱。而使用电梯进行疏散,可以一定程度上契合人们的“归巢”心理。

适应不同的疏散群体。电梯的使用方便快捷,在日常生活中,不管男女老幼,大家平时都乐于使用电梯。当高层建筑发生火灾时,对于一些弱势群体来说使用楼梯逃生非常困难,耗时耗力,而且老年人或幼儿身体比较弱,可能逃生进行到一半就体力不支了,这会大大影响火灾逃生的效率,拖慢安全疏散的整体节奏。而使用电梯进行疏散,就可以很好地避免这些问题的发生。

电梯疏散的缺点

电梯疏散的结构可靠性差。在高层建筑火灾中利用电梯进行疏散时,电梯作为主要的疏散工具,其安全可靠性是非常重要的。电梯是一个复杂的机电系统,主要由曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统组成,每个子系统由一些小系统组成,每个小系统又由许多零部件构成。如果电梯的某个零部件出现了问题,电梯运行就会因发生故障被迫终止。

电梯运行会加快火灾的蔓延。高层建筑发生火灾时,人们利用电梯逃生,电梯在上下运行过程中会出现活塞效应。这种效应会使得电梯井中产生气流运动,导致电梯前室和建筑控制之间产生压差,从而对火灾烟气的扩散造成影响。当电梯远离火灾区域时,活塞效应会使得压差减小,极限情况下会产生火灾烟气进入电梯前室的情况。所以利用电梯进行逃生一定程度上会扩大火灾的蔓延。

电梯疏散人员组织较困难。在高层建筑火灾中使用电梯进行逃生时,一方面由于电梯轿厢空间狭小容易使人引起恐慌心理。另一方面在疏散过程中,电梯一次只能运送少部分人,需要更多的人在其他安全区域有序等待,这就会让逃生中的人们产生不安情绪。所以在这种情况下,组织逃生就变得愈发困难。如何引导逃生的人流进行有序疏散,如何建立合理的电梯逃生方案,这都是需要进一步考虑和解决的问题。

提高高层建筑火灾电梯应急疏散的安全可靠性

提高电梯的安全可靠性。电梯的零部件按照实际情况和计算规范设计,并需要考虑到所有失效形式。电梯的机械和电气结构是可靠的,同时要由足够强度和良好质量的材料制成,无缺陷。零部件应有良好的维护和保持正常的工作状态,即使有磨损,但是在满足所要求的尺寸范围内服务仍是安全可靠的。零部件的选择和配置在预期的环境影响和特定的工作条件下,不影响电梯的安全运行。

提高电梯使用环境的可靠性。当高层建筑发生火灾使用电梯进行疏散时,需要确保周围的环境不影响电梯的正常运行。确保电梯的防水、防热、防断电和防火没有问题,才能使高层建筑火灾疏散顺利进行。疏散电梯的防水措施有:电梯里不设消火栓和不安装自动喷淋系统;电梯的前室门口要设挡水设施。疏散电梯的防热方法有:在电梯机房使用冷却装置等。疏散电梯防断电方法有:针对电梯设置独立的电源并配置备用电源;配电系统也需要进行防火保护。电梯防火措施有:电梯的系统部件要达到规定的防火要求。

减弱电梯运行中的烟囱效应。电梯井道是贯通建筑物的垂直通道,当火灾发生时,极有可能形成“烟囱效应”成为烟雾弥漫的通道。根据统计,火灾中最主要的致命原因是烟雾。在建筑物内其他的垂直通道,如人群疏散的楼梯等,在消防上已经明确要求加装机械送风系统,而对于电梯井道如何防止烟雾,没有统一的规定。但国内外研究人员早就对这个问题进行了探索,国外有学者提出了在井道埋设通风管或加装机械送风装置,国内科研人员则提出了在前室门口使用防烟空气幕的方法。另外电梯由于检修和故障的需要,消防电梯如需开设检修或逃生门时应开设在防烟前室或开设甲级防火门。

合理制订人员疏散方案。在火灾逃生时,采取一个好的疏散方案往往可以达到事半功倍的效果。使用电梯进行人员疏散时也需要制订一个合理可行的方案。在使用电梯疏散人群的时候,首先需要维持好现场的秩序,因为电梯每次承载的人数有限,会有很多的人滞留电梯口,要做好现场人员的有序安置。其次需要安抚好现场人群的心理,使大家不要害怕不要恐慌,避免因为心情焦虑而引起现场的混乱。最后要本着尊老爱幼的原则,关照弱势群体,先将老人、小孩和残障人士等送下去后,再安排其他人员的逃生。

结语

本文针对现实中高层建筑发生火灾时提出了使用电梯逃生的建议,强调了电梯疏散的重要性和安全可靠性,分析了电梯疏散的优劣,并就如何提高电梯疏散的安全可靠性提出了相关建议。但在实际情况中,高层建筑发生火灾时情况比较复杂,疏散过程中也会出现许多不确定因素。所以为了加强高层建筑消防安全,一方面在以后的建筑设计过程中要将电梯的建造作为重点,设计建造的电梯要达到规定的消防要求;另一方面也要推进与高层建筑电梯疏散相关的法律法规建设。

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