高层建筑消防电梯设计探析

摘要：高层建筑的不断发展，标志着我国对空间资源的不断拓展与开发。高层建筑在解决土地资源紧张的同时，也推动了城市化的进程。高层建筑的不断林立，也为高层建筑防火带来了新的难题。近些年来，我国不断出台相关法律法规针对高层建筑的消防设计，目的就是确保人民生命财产安全。高层建筑是将使用空间向上拓展，遇到火灾事故时，高层建筑的疏散比较困难，救援难度大，针对这一特点，消防电梯的作用就十分明显。消防电梯的作用是在建筑物发生火灾时供消防人员进行灭火与救援使用的电梯，消防电梯具有一定的功能性，且防火要求较高，针对消防电梯的设计。因此，消防电梯具有较高的防火要求，其防火设计十分重要。

关键词：高层建筑；消防电梯；设计；功能；探析

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

随着高层建筑的不断增多，电梯的应用也越来越广。电梯在高层建筑物中是竖向联系的最主要交通工具。电梯的主要类型分为乘客电梯、服务电梯、观光电梯、自动扶梯、食梯和消防电梯，作为消防电梯功能的电梯一般不会单独设置，重复设置不仅会造成浪费，影响空间的合理利用，更会给疏散带来更多的问题，因此，日常使用的客梯等兼用为消防电梯。消防电梯在高层建筑的人员疏散和火灾扑救过程中发挥着非常关键的作用，针对消防电梯的设计不完全等同于客梯，消防电梯的设计既要达到一定的科学性，又要具备合理性。火灾发生时，消防电梯担负运送消防员，减少救援时间、尽快抵达的任务，也是撤离火灾现场的一种交通工具，同时还可以用来疏散乘客。针对高层建筑的消防电梯设计，需要结合高层建筑的特点，依照相关规范要求，确保消防电梯正常使用。

一、消防电梯设置基本形式

消防电梯的设计必须依据规范的要求，严格执行相关的法律法规，消防电梯的基本设置应注意以下几点：

（一）消防电梯的设置作用及范围

1、消防电梯必须确保在发生火灾时，不受断电等故障的影响，其运行过程必须具有防烟防火的性能，这也是区别于工作电梯以及客梯的主要依据。火灾事故中，一般的电梯会受到干扰，因此设置专业性的消防电梯很有必要。消防电梯的主要作用有四个方面：（1）消防电梯在火灾发生时，为消防人员及其灭火装备进入高层建筑提供交通工具；（2）便于抢救疏散受伤或老弱病残人员，加快人员疏散；（3）避免疏散楼梯与电梯之间的进出冲突，尤其是救援人员与疏散人员的冲突，形成功能互补；（4）节省人力与物力的耗损，高层建筑的救援工作较为复杂，减少通过楼梯到达救援方位的体力消耗，节约时间，同时降低救援设备在携带过程中的损坏，确保消防员迅速投入战斗。

2、高层建筑的消防设计应依据规范要求，结合建筑物的位置、结构、建筑面积和使用性质等实际情况来设置消防电梯。若建筑物每个防火分区内设置一台消防电梯，通常的情况是建筑物的高度超过32米，并设有电梯的厂房和库房。对于高度超过24米的一类建筑、10层及10层以上的塔式住宅建筑、12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅建筑以及建筑高度超过32米的二类高层公共建筑等均应设置消防电梯。

（二）消防电梯设置的位置和数量

1、消防电梯的设计应分别设在不同的防火分区内，不同的放火分区可以便于发生火灾都能迅速展开扑救，避免延误灭火时机，所涉及的平面位置应与外界的联系保持畅通和便捷，在设计时应在首层设置直通室外的出口，若受到条件限制，也可设置一个30米长可抵达室外的安全通道。消防电梯的设置应与疏散楼梯相互布局、互为补充，使避难逃生者向灭火救援者靠拢，从而形成一个安全区域，消防电梯与楼梯应进行分隔，不可相互妨碍。为保障消防人员灭火救援的人身安全，划分在防火分区内的每个房间，应确保到达消防电梯的安全距离不宜超过30米。

2、消防电梯的数量的设计要求应根据楼层建筑面积来确定。相关规范规定：“每个防火分区内至少应设置1台消防电梯、每层建筑面积不大于1500平方米设1台，大于1500平方米而不大于4500平方米设2台，大于4500平方米设3台”。在实际的数量设置上，有着严格的规定，但也应考虑到节约资金和提高利用率的因素，消防电梯可兼作客梯或工作电梯使用，这种一梯多用的方式可以被采用，但不可以妨害消防电梯的各项使用功能，无论是消防电梯、还是客梯都须保持畅通，不可以被占用。

二、消防电梯的环境布局依据

消防电梯的设置需要依靠环境布局的依靠，消防电梯井属于竖向管井，高层建筑物一旦发生火灾，火势蔓延的轨迹应该是沿着竖向管井上下扩散，而且也是拔烟火的通道。按照火势蔓延的形式，防火分隔应妥当、合理、具有防火功能，以避免高温烟火迅速传播，火势不断扩大，给扑救工作造成困难，更严重危及人身安全和财产损失。消防电梯井应单独设置，而在实际设计中，很多设计者都将电梯井与电梯厅、走道及其他房间相通，这样的设置方式存在一定的弊端，若其中设有可燃气体和易燃、可燃液体、电线（缆），不但失去了安全保障，火灾发生时，反而威胁其他管井及整个建筑物的安全。由此，可以总结出消防电梯井的单独设置尤为重要，和机房与相邻电梯井、机房之间，应采用耐火极限不低于2小时的隔墙隔开，若需要在隔墙上开门时，应设甲级防火门。可燃气体和甲、乙、丙类液体管道不应设置在消防电梯井内，也不应敷设与电梯无关的电缆、电线等，以免增加危险系数。消防电梯井壁不应开设其他洞口（除开设电梯门洞和通气孔外），电梯门不应采用栅栏门。

三、消防电梯的防烟设计分析

高层建筑的消防电梯因其在火灾救援中的特殊功能，应具备一定的防烟功能。火灾发生时，消防电梯作为安全区域，担负着人员顺利进入的任务，确保无烟尘的进入有利于消防电梯进行安全疏散工作。为了使火灾发生时，人员能够顺利进入相对无烟区且有利于通过消防电梯进行安全疏散，消防电梯应设置宜靠外墙的前室，前室的作用是利用直通室外的窗户进行自然排烟，将烟气顺利排出，对消防电梯井进行保护。消防电梯前室应为乙级防火门，建筑面积也有着严格要求，居住建筑不应小于4.5平方米，公共建筑不应小于6平方米。消防电梯前室可与防烟楼梯间合用前室，这种情况下，居住建筑不应小于6平方米，公共建筑不应小于10平方米。

高层建筑的消防电梯设计，应充分考虑火灾扑救过程中的危险性和难点，随着科学技术和专业水平的不断提升，消防电梯的防烟设计越来越科学，防烟性能也越来越强。消防电梯前室应正压送风，正压送风的方式可以提高前室风压的方法，便于阻止烟气的进入。正压送风口设置位置和防火门由于使用需要，不能保证其具备完全封闭的功能，给防烟造成了干扰，效果达不到理想状态。而通过消防电梯井道送风加压的方式更为有效，其阻止烟气进入前室、轿厢的效果应更为明显。

四、消防电梯前室的排水设计方式

相对于规范的要求，实际的设计和施工过程中往往被忽略。消防电梯前室的堵、排水设计同防烟设计一样，关乎人员的生命财产安全，水大量流进电梯，消防电梯的功能受到影响，无法使用，救援人员只能通过疏散楼梯来进入高层建筑，延误救援时机，造成更大的事故。消防电梯前室在设计中，应保证电梯口至门口有一定的下水坡，方便水流出，同时应在电梯口增设排水槽，通过电梯井道内的专用排水管道将水排至集水井，避免水大量的涌入，有效阻止流水进入消防电梯。事故中，忽略前室的堵、排水设计，导致水大量进入电梯或无法排出，消防电梯里的人员面临严重的危险，阻碍消防电梯的实际作用，更会给救援人员带来危险。针对高层建筑的消防电梯前室设计，这应该是必须高度认识和重视的环节。

五、电气系统的设计要求

消防电梯的正常运行，必须依赖消防电源及电气系统的运转。电气系统自身受到各种因素的影响，本身就存在一定的火灾危险性，因此，消防电梯的电气系统防火设计也应引起重视。

消防电梯的电源应为两路电源。日常生活中的线路电源，确保正常受电设备的运转，而消防电梯的专用应急电源应采用专用供电回路，作为专用的应急电源应设置明显的标志，便于识别，确保在火灾发生时，不受断电和故障的影响，其线路敷设应当符合消防用电设备的配电线路规定。消防电梯的首层应设有供消防人员专用的操作按钮，这种操作按钮设置在消防电梯门旁的开锁装置内，属于消防电梯的万能按钮，可以保证消防电梯能迫降至底层或任一指定的楼层，同时，工作电梯停用落到底层，消防电源开始工作，排烟风机开启。日常生活中，消防电梯可作为工作电梯使用，为出行提供方便，火灾时转为消防电梯。其控制系统中应设置转换装置，以便火灾时能迅速改变使用条件，适应消防电梯的特殊要求。为保证消防人员能够顺利工作，消防电梯及其前室内应设置应急照明，消防电梯轿厢内应设有专用电话和操纵按钮，以便消防队员在灭火救援中保持与外界的联系，也可以与消防控制中心直接联络。

近些年来，我国高层建筑的消防电梯设计，取得了一定的突破，在设计布局、结合环境、以及设计水平和使用功能上总结了经验。消防电梯的防火设计，关系整个高层建筑的火灾救援，消防电梯的正常运转和有效使用，可以有效的节省救援时间，确保人民的生命财产安全。高层建筑因其特殊的建筑结构，需要消防电梯的保障，降低火灾危险性。对消防电梯的各个环节的设计，要求设计者和相关从业人员严格把关，定期维护，将生命安全放在首位，使消防电梯发挥其关键性作用。