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目前,我国现有电梯消防功能落后于现代科学技术的标准,只是在人触动基站消防开关或控制室发出消防指令后,就近停车返回基站开门并进入消防员救援状态,不具备在火灾时快速疏散建筑内人员的功能和能力。就功能而言,平时正常运送人员,而当建筑物发生火灾,大量人员急需快速疏散或者当人最需要电梯的时候,电梯却停止运行,不能够应其所需。就性能而言,普通电梯因为没有防火性,没有独立双电源,不可能也不允许在火灾时参与救人,否则可能会产生更大危险。
我们曾注意过某市另一火灾现场,该大厦有电梯集中控制室,因消防设备几次误报警,治安员就将消防设为手动,火灾时惊慌中又忘记启动消防功能,也无人打碎电梯消防按钮玻璃,电梯在火灾时正常运行,没有进入消防状态,致使电梯损坏、逃生人员伤亡,如果电梯能自动检测火灾发生,该事故就可以得到及时避免。
我们做过实验,普通人在无障碍、照明良好时步行楼梯速度略慢于0.5m/s,火灾时乘电梯逃生速度远快于步行,对于行动不便的老人小孩尤其如此。2010年11月15日的上海大火,130多人死伤,以该楼电梯速度1.75m/s载重1000kg计算,最多每两分钟可运行一个来回,每次至少载14人,在火势尚未蔓延的前30分钟内,即使只有一台电梯可靠运行,那么至少也可以有200人通过电梯快速、无障碍地脱离险境,伤亡人数也会大大降低。毕竟消防员到来需要时间,而高层建筑消防救援是世界性难题。国内也曾发生过进口救援车因体积过于庞大,在演习开始后两个多小时才到达现场的情况,而电梯就在身边却不能有效发挥作用。
我们测试一种新的电梯消防功能。该系统的设计理念是基于建筑物火灾由发生到蔓延需一定时间,电梯可首先发现火情并报警,同时在暂时安全的区域,搭载人或物资,依靠防火门的保护,使人员或物资快速通过火灾现场,抵达安全区域。火灾时首先防火门密闭井道,在危险区域给电梯提供一个暂时安全的通道,保持正常运行,参与救援。现在研究防火门的厂家很多,都完全有能力为救援提供30分钟的宝贵时间,在此不再赘述。
该消防电梯基本构造及运行原理如下:
1.电梯所有厅门为防火门,每层厅门框内各装一个烟雾感应器和温度感应器,井道顶部通风孔和机房内各装一套烟雾感应器和温度感应器,感应器信号经CAN总线传输至控制系统,正常时做普通电梯使用,一旦有烟或温度感应器常闭点断开,即自动转入消防运行。
2.消防时,首先在厅外及轿内发出声光报警,火灾层内选急速闪动,该层外召不再响应,所有内选除基站外全部消除,所有非返回基站外召全部消除,电梯就近停车,如无该层返回基站外召就不开门,返回途中如无满载信号则响应返回基站的外召,否则直接回基站,到达基站开门放人后,即中途不停车直接开向最远有外召楼层,回程时如无满载信号,则响应外召,否则直接返回,再次等待救人,直至井道顶部或机房内烟感或温度感应器动作,电梯消除所有外召,声光报警停止,即刻返回,救援在电梯到达基站后结束。
3.如果这期间消防开关动作,则进入消防员救援状态,可以响应非火灾发生层内选及外召,不再自动返回基站,井道顶部或机房内烟感或温度感应器动作后,电梯逻辑同上。除基站外用户至少需指定一个楼层备用,如基站有火情,则另一楼层做为逃生层替代基站。该系统CAN总线协议代码公开,任何控制系统均可无授权接收。
4.此外,为避免火灾时因建筑物电源故障,造成困人等危险状况,该种电梯配备不同规格锂电池组,正常时将电梯回馈电能贮藏与电池中,蓄电量达到90%以上时,自动切换为正常电池运行,电梯改由电池供电,电池电量降至50%以下时,转为正常运行状态。电网停电后无论是否为火灾救援状态,立即转为紧急电池运行,50%的蓄电量可保证电梯运行一小时,当蓄电量降至10%以下时,电梯状态同井道顶部或机房内烟感或温度感应器动作时相同。电网恢复后专用充电系统将配合电能回馈系统尽快将电池充至50%后退出运行,电梯进入正常运行状态。
5.我们从解决方案上对高层电梯火灾情况下,如果实施救援,如何使电梯能真正实现消防功能。该种消防功能电梯比同类型电梯可节能20%以上,并可大大节约制冷能耗,真正成为安全、节能电梯。
中国已经成为全球最大的制造国,然而,怎样在保证大量生产的同时提高电梯产品的特殊性能,满足市场的多层次需求,始终是电梯行业应该研究的重要课题。我们将对上述技术进行实际鉴定,使高层电梯尽快实现合适的消防功能。