现代电梯需要全面的应急运行系统,包括可靠的照明、通风和通信,配备备用电池的对讲机和中央控制链路,以及触觉按钮、蜂鸣器和感应线圈等辅助功能。电源策略必须区分正常、必要和应急电源;部分电梯和监控系统配备发电机备用应急电源,而配备备用电池的自动救援装置应作为疏散的主要电源。设计应保留逃生舱口,允许手动或电动救援,支持受控应急电源切换,并使用防水设备和底坑传感器保护消防电梯。地震和P波探测器,以及用于高层或细长塔楼的建筑摇摆传感器,必须与控制器连接,以实现电梯的停放或减速。早期规范制定和顾问审核可确保符合规范并保障乘客安全。
讨论了推荐的安全功能以及如何使电梯完全符合现行规范。
乘客电梯在大多数建筑物内的垂直运输中发挥着最重要的作用。 电梯的设计和运行特性需要彻底审查,以预测乘客在乘坐电梯时可能面临的紧急情况以及管理此类紧急情况的合适方法。 多年来,已经开发了各种紧急操作功能,以使乘客充分了解情况并确保完全安全,并营救被困乘客。 这些功能是通过用户体验以及电梯安全规范、国际建筑规范和生命安全规范的开发而开发的。
本文讨论了现代电梯推荐的各种紧急操作功能。 它旨在让建筑师、工程师和业主了解整合和采购完全合规的电梯以及确保电梯用户安全的重要性。
紧急情况下的基本服务
任何紧急情况都需要持续提供安全环境和有效的通信手段,直到情况得到解决。 对于被困乘客来说,提供足够的照明、通风和通讯手段是非常必要的。
应急电源
根据其占用类型,建筑物可以配备各种类型的低压电源系统,例如“正常”、“基本”或“紧急(生命安全)”电源。 在正常电源下,几乎所有楼宇服务都连接到城市电源。 在全市停电的情况下,必须为保持建筑物正常运行的系统提供必要的电力,通常由发电机提供。 在紧急情况下(例如火灾、地震和其他疏散情况),必须为执行救援行动的系统提供应急电源,该电源由发电机提供但具有多重冗余以保护电源分支。
只有少数预选的电梯(通常每组一台)被归类为基本系统,而消防员和疏散电梯必须预先确定并配备应急电源,才能成功管理紧急情况。 与消防员和疏散电梯相关的集中监控系统、通信系统、空调、加压、通风和照明系统也必须连接到应急电源,以便即使在紧急情况下也能提供必要的状态信息、控制功能和通信功能.
车内照明
应急照明必须足以让乘客识别轿厢操作面板和对讲机/警报按钮。 应急照明通常由可充电电池支持。 然而,电池电量/充电状态监控并不经常使用。 在理想情况下,应提供电池电量警告指示/蜂鸣声,并且必须防止牵引机启动,以防电池电量低于最低要求。
在无机房电梯的“刹车释放机构”中,也有少数厂家采用了同样的概念。 该机制由电池组支持,并监控电池充电水平。 如果电池电量低于推荐的最小值,安全电路会阻止进一步的电梯运行。 或者,可以在控制柜中提供“应急灯测试”按钮。 此按钮可以快速验证应急灯是否正常工作。 按下按钮即可断开主汽车照明并连接应急照明。
现代电梯轿厢装饰采用创新的轿厢照明。 建筑师更喜欢将应急照明作为主要汽车照明的一部分(而不是单独的应急灯泡)。 室内装饰优先,在此过程中,安装人员使用非标准组件和电路对工厂提供的应急照明进行本地修改。 这种本地解决方案的可靠性值得怀疑,并且在真正发生故障之前不会发现错误。
残疾人车内功能
在应急照明下,被困残疾乘客需要提高能见度和通信功能。 遵守无障碍标准将有助于满足残疾人的要求。 例如,带有盲文和其他触觉标记的按钮将帮助视觉障碍者识别对讲机/警报按钮。 带有响应蜂鸣声的按钮将确保用户注册呼叫。 同样,提供感应回路系统将有助于向有听力障碍的用户传递紧急信息。 “通话中”和“现在说话”指示灯帮助残疾人有效地与外部救援服务沟通。
警报按钮和麦克风/扬声器的位置至关重要。 这些必须符合轮椅使用者的要求,以便进行清晰的对话。
车内通风
当电梯处于停电状态时,汽车风扇通常不工作。 这可能会使一些被困乘客呼吸困难。 电梯轿厢顶部和底部设有自然通风槽,以帮助空气流通。 然而,当电梯轿厢覆盖有装饰板时,这种通风槽经常被堵塞。 这可能会使空气流通变得不可能。 应注意不要堵塞电梯轿厢外壳上的此类通风槽。
车载通讯系统
可靠的通信系统对于发出警报、确定紧急情况的位置以及向外部救援服务清楚地传达紧急要求至关重要。 具有备用电池电源的对讲系统必须配备相关的音频/视频指示器,以清楚地传达要求。 在有许多电梯的大型项目中,必须清楚地标记每个电梯轿厢,以正确引导紧急服务提供者。
大型项目应设置集中应急指挥中心。 所有电梯轿厢必须与指挥中心积极连接,并提供适当的音频/视觉报警信号。 为了识别来电,必须给每部电梯贴上标签。 这种集中对讲系统有时是电梯监控面板(看板)的一部分,它与单相电源点一起工作。 此类系统必须预先识别并连接到紧急(生命安全)电源电路。
在装饰电梯轿厢时,应注意不要挡住逃生舱口,而在吊顶上也要有一个易于操作的舱口。
还可以使用车载可视通信屏幕/指示器来显示紧急消息。 如果是这种情况,则消息使用当地语言尤为重要。 包括感应回路系统将有助于听力受损者与外部救援服务清晰地交谈。
如果项目所在地的电梯制造商管理专用的 24/7 应急管理中心,则应安装自动拨号器以拨打预编程的外部服务站号码。 自动拨号器应进行自我监控,以确保始终正常运行。
乘客诱捕和救援行动
尽管现代电梯系统已经变得更加可靠,但乘客被困是一种主要的紧急情况,在这种情况下,万无一失的系统是必不可少的。 需要有效的通信设备与被困在车内的人交谈,告知他们正在进行的救援工作并在救援过程中指导他们。
当市电可用时
在两种情况下都可能发生乘客被困:正常电源可用或正常电源故障期间。 前者可能是由于设备故障、安全电路故障等原因。电梯机器一般都配有“手卷轮/臂”,用于人工救援。 带有齿轮减速系统的小型电梯应采用手动卷绕。 然而,在没有齿轮减速的大型电梯上,转动和控制手轮的工作量很大,因此必须使用位于机房内的电动应急操作装置。
通常,“手动上链轮/臂”是可拆卸的。 轮/臂位于机房内,仅在需要时才安装在机器上。 在此,必须提供电气安全装置以在机器上安装轮/臂期间断开电梯电源。
在城市停电期间
当城市停电时,电梯立即使用电机制动器停止,乘客(至少在最初)被困在轿厢内。 许多现代电梯系统采用“自动救援装置”,它提供电池电源以打开制动器并将轿厢移动到最近的着陆点。
应监控自动救援设备的电池电量水平,以确保在需要时正常运行。 如果电池电量低于推荐的最低电量,电气设计应防止电梯进一步运行。 为验证自动救援装置的容量,建议使用电池供电的大容量电梯轿厢进行长距离移动。 特别是在快速电梯井中,每 11 m 设置一个紧急救援开口,但它们的发生有时会超过这个距离。 在这种情况下,自动救援装置的电池组应该足以让汽车跨越这些距离。
一些电梯装置利用发电机提供的“基本电源”进行自动救援。 在具有许多电梯的大型项目中,不可能在发电机电源内容纳所有电梯。 由于发电机容量的限制,通常在任何给定建筑物中最多只有少数电梯设计为在发电机功率下运行。 然而,与“自动救援装置”相反,自动发电机电力传输操作用于临时为每部电梯提供发电机电力以用于救援目的。 这是按照预先确定的顺序完成的,一部电梯接一部。
虽然自动发电机功率传输操作可能适用于较小的电梯组,但它会引起较大的电梯组的相当大的关注。 例如,考虑一个大型的八部电梯组。 如果将发电机的电力依次传输到八部电梯,被困在第八部电梯的乘客将不得不等待更长的时间,并且比被困在第一部电梯的乘客所遭受的创伤更大。 应详细审查此类操作和救援所需的时间。 因此,必须采用自动救援装置作为首选。
因汽车无法移动而陷入困境
当电梯轿厢超速安全钳启动时,轿厢卡在导轨上,无法再移动。 同样,驱动滑轮可能因机械故障而卡住,之后轿厢将无法移动。 在这种情况下,外部救援是通过车顶的紧急逃生舱口进行的。 尽管 EN 81-1 规范没有明确规定乘客电梯必须安装逃生舱口,但轿厢卡在两个层站之间的可能性仍然存在,因此需要逃生舱口。 如果没有逃生舱口,就必须强行破坏电梯外壳才能接触被困乘客。 EN 81-1 建议最小尺寸为 500 X 350 毫米。
但是,如果电梯被指定为消防员电梯,则必须提供逃生舱口。 所需的舱口尺寸较大(500 X 700 毫米),除非汽车的容量不超过 630 公斤,在这种情况下,允许使用较小的 400 X 500 毫米舱口。
制造商最好提供带有经过验证的门锁机制的标准层门,而不是制造定制设计的检修门及其门安全锁。
即使电梯制造商提供了逃生舱口,轿厢的内部装饰和吊顶也可能永久阻碍舱口,使其无法使用。 在装饰电梯轿厢时,应注意不要挡住逃生舱口,而在吊顶上也要有一个易于操作的舱口。
对于有直达区域的快速电梯,必须每 11 m 设置一个紧急门。 此类开口应与电梯安全电路正确联锁,以防止在紧急通道门打开时电梯运行。 理想情况下,这些规格与电梯层门相同。 制造商最好提供带有经过验证的门锁机制的标准层门,而不是制造定制设计的检修门及其门安全锁。
或者,可以采用车对车救援,前提是在最大水平距离 750 毫米内有相邻车可用。 但是,救援位置的两辆车之间有可能存在分隔(分隔)梁。 救援人员和被救援人员可能需要穿越/攀越途中的横梁和栏杆。 这是一种危险的情况,必须由救援队妥善处理。
消防员的紧急行动
作为消防员紧急操作程序的标准,在电梯大厅、井道和机器的烟雾探测器激活的情况下,所有电梯都提供第一阶段召回(即,将所有电梯召回到主出口楼层)房间。 电梯然后停在出口楼层,以防止公众进一步使用。 在每个建筑项目中,指定的消防员电梯(第 1 阶段)被确定并连接到消防指挥中心的受保护的应急电源系统和中央监控系统。 这里必须注意的是,生命安全规范 NFPA 2 要求所有新电梯都具备消防员应急操作(第 101 阶段)的要求。
消防员电梯随后在消防员操作阶段 2 中由应急人员使用。消防员电梯应连接到消防指挥中心的受保护的应急电源系统和中央监控系统。 NFPA 5000 建筑施工和安全规范要求所有高层建筑都设有消防指挥中心,在其中监控电梯的基本状态,以及第一阶段召回开关和紧急电源转换操作开关。
消防员的电梯应做好防水保护,使其在灭火行动中能长时间保持工作状态。 通过消防软管和自动喷水灭火系统排放的水可以通过层门开口进入消防员电梯的井道。 建议用斜坡抬高门槛,并引入大的地漏以去除多余的水。
对于消防员电梯,建议在离层门 3 米范围内对电气部件进行防水(至少 IPX1 防护)。 坑底1m范围内的所有坑电气设备均应具备IP67防护等级。 必须在电梯坑中安装合适的水位传感器,以确保坑中的水位上升不超过压缩缓冲区的水位。
紧急电力传输操作
由于发电机功率的限制,只有预选的电梯提供发电机功率。 在这种情况下,国际建筑规范要求此电源可转移到同一组内的任何其他电梯。 这有助于改善冗余。 如果预选的电梯因故障而无法运行,可用的应急电源将转移到同一组内的另一部电梯,以便救援/消防操作仍然可以进行。
低压配电系统的设计必须适应紧急电力传输操作,并包括诸如自动转换开关等合适的电气硬件。 电梯控制器还需要识别信号来区分正常电源和应急电源。
地震/地震应急行动
地震活跃地区的建筑物必须配备地震检测系统,如果需要,还必须配备初级 (P-) 波检测系统。 地震探测系统应放置在电梯井道的最低位置(即坑底)。 这些系统检测地震的地面加速度(震颤)。 该系统与电梯控制器接口。 在超过预设触发值的激活时,如果电梯处于着陆,则停止使用直到地震激活被重置。 如果电梯在运行,则停止其速度,并缓慢移动到最近的层站,避免向配重移动。
地震引起的地震加速度也会干扰主电源。 电梯必须配备自动救援装置,避免乘客被困在轿厢内。
地震探测系统应配备足够的备用电池供电,以供 24 小时运行。 系统应该是自我监控的,它与电梯控制器的接口必须每24小时验证一次。
建议在配重上安装位移开关。 如果配重从导轨之间的位置移开,这些将被激活。 如果电梯在对重离开导轨时移动,它可能会与轿厢接触。 松散悬挂的配重也可能损坏其他竖井设备、绳索和电缆。 当被激活时,位移开关会阻止电梯的正常运行。
P 波传感器操作
P 波传播速度更快,比次级 (S-) 波破坏性更小。 P波由地震传感器检测。 S 波传播速度较慢,但会造成更大的破坏。 检测 P 波可以帮助安全地卸载电梯乘客和停放电梯,直到破坏性的二次波穿过建筑物的位置。 由于 P 波,地震传感器检测到极小的加速度。 地震探测开关和地震传感器都可以与消防指挥中心的电梯监控面板集成,以提供相关警报。
200 m 以上的高层塔和 150 m 以上的细长塔可能需要建筑物摇晃应急操作。
Building-Sway 紧急操作
200 m 以上的高层塔和 150 m 以上的细长塔可能需要建筑物摇晃应急操作。 根据建筑物的位置、塔的建造质量和结构的弹性,高层塔可能会在大风条件下移动。 持久的地震也会导致此类建筑物横向振动,从而导致它们摇晃。 这种运动使塔以自己的频率振荡。 此类塔架上的电梯设备(特别是补偿绳、限速绳和主悬挂绳)面临着与建筑物振荡(共振激发)的风险。 当塔的运动频率与绳索和电缆的频率产生共振时,振荡的幅度会增加并可能达到危险水平。 高振幅的振荡可能会导致绳索和电缆撞击其他井筒设备并缠结在一起。
在设计阶段,应识别和模拟建筑物的摇摆特性以及电梯设备的摇摆特性。 引起共振的区域将被识别并标记为危险区域。 确定了电梯的理想停车位置(不会引起共振)。
需要建筑物摇摆应急操作的结构必须配备适当的传感器,例如风速和建筑物摇摆传感器,以检测塔架移动超过预设阈值的情况。 当建筑物摇晃探测器被触发时,根据严重程度,电梯的运行速度会降低,和/或不接受对危险区域的呼叫,和/或电梯被移动到安全区域并停放,停止服务,直到清除建筑物摇摆触发器。
电梯必须配备许多紧急操作功能,以确保乘客的完全安全。
结语
电梯必须配备许多紧急操作功能,以确保乘客的完全安全。 它们还必须具有紧急功能,以减少和/或防止对装置本身的损坏。 建筑师和工程师应在专业电梯顾问的帮助下仔细评估项目要求,并确定删除任何紧急操作的影响和后果。 必须在规划阶段的早期明确要求,并且必须在建筑师、工程师和项目业主之间进行谈判,以包括最大数量的安全和紧急操作,以保护用户和电梯安装免受紧急情况下可能出现的危险场景。

所有集中监控和通信系统都需要受保护的电源。 这些图像显示了需要应急电源的电梯监控系统。 
不建议对工厂提供的照明进行本地修改。 
(lr) “通话中”和“现在讲话”指示灯亮起 
电梯轿厢底部的通风槽 
集中对讲机必须贴上标签,以便清晰识别呼叫电梯。 
带有中央对讲系统的大型监控面板 
用于显示紧急消息的视觉指示器。 
带有刹车释放杆的可拆卸手动上链臂 
电梯监控面板上的应急电源转换操作开关 
电梯轿顶上的逃生舱口被轿厢吊顶永久挡住 
第 2 阶段消防员紧急操作单元的典型布置 
一个典型的消防指挥中心 
电梯大堂的地漏 
A Seismic Switch, Inc. 地面运动探测器 
典型的配重脱轨开关 
建筑物和绳索摇摆的插图 
示例补偿绳索运动图(x 轴 = 横向;y 轴 = 垂直)