浅谈高层住宅消防电梯的细部设计

摘要：对住宅消防电梯进行了分析,对消防电梯的细部构造方面进行了分析和阐述。为高层建筑电梯的设计和施工提供了参考。

关键词:消防电梯；细部构造；供电；防烟；排水

Abstract: analyses the residential fire elevator, detail structure of fire lift is analyzed and elaborated. For the high-rise buildings as reference for design and construction of the lift.

Key words: fire elevator; Detail structure; The power supply; Smoke; drainage

中图分类号：TU998.1文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

根据《住宅设计规范》、《高层建筑设计防火规范》的中对电梯的设计数量和速度及载重量有详细的规范，在此不做累述，现就消防电梯的细节问题展开如下论述

1.消防电梯的环境构造设置

消防电梯井属于竖向管井，当建筑物发生火灾时，竖向管井是火势上下蔓延的主要途径，若防火分隔不当，高温烟火会迅速传播扩大，严重危及人身安全。为此，消防电梯井应单独设置，消防电梯井与机房与相邻电梯井、机房之间，应采用耐火极限不低于2小时的隔墙隔开，在隔墙上开门时，应设甲级防火门。电梯井内应严禁设置无关气体液体及电缆。消防电梯井壁除开设电梯门洞和通气孔外，不应开设其他洞口，电梯门不应采用栅栏门。电梯的底坑和顶板应为不燃烧材料，其耐火极限不低于2h,电梯机房应为乙级防火门。另据《全国民用建筑工程设计技术措施》规划。建筑-2003版中详细叙述了电梯的细部构造做法：

1.1电梯井道、底坑和顶板应坚固，选用具有足够强度和不产生粉尘的材料。井道厚度，砌体墙时应不小于240mm，钢筋混凝土墙时应不小于200mm。

1.2电梯井道壁应垂直，且井道净空尺寸允许正偏差，其允计偏差值为；

当井道高度≤30m时，为0~+25nm，当30m

1.3电梯井道除层门开口、通风孔、排烟口、安装门、枪修门和捡修人孔外，不得有其他与电梯无关的开门。

1.4速度大于等于2m／s的载人电梯，应在井道顶部设不小于600mmm×600mm带百叶的通风孔。

1.5当相邻两层门地坎间距离超过llm时，其间应设安全门，其高度不得小于1．8m，宽度不得小于0.35m。安全门和检修门应具有和层门一样的机械强度和耐久性能，且均不得向井道里开启，门本身应是无孔的。

1.6高速直流乘客电梯的井道上部应做隔音层．隔音层应做800mm×800mm的进出口。

1.7多台并列成排电梯井道内部尺寸应符合下列规定：

共用井道总宽度=单梯井道宽度之和+单梯井道之间的分界宽度之和。每个分界宽度最小按100-200mm计。当两轿厢相对一面设有安全门时，位于该2台电梯之间的井道壁不应为实体墙，应设钢或钢筋混凝土上梁，分界宽度大于等于lOOmm；共用井道各组成部分深度与这些电梯单独安装时井道的深度相同；底坑深度及顶层高度按群梯中速度最快的电梯确定。

1.8多台井列成排电梯共用机房内部尺寸应符合下列规定

多台电梯共用机房的最小宽度，应等于共用井道的总宽度加上最大的1台电梯单独安装时所侧向延伸长度之和；共用机房的最大深度，应等于电梯单独安装所需最深井道加上2100mm；共用机房最小高度，应等于其中最高机房的高度。

1.9机房的工作环境应符合下列要求

环境温度向保持在5-40℃之间，相对湿度小于等于85％；介质中无爆炸危险、无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃；供电电压波动在±7％范围以内。

1.10通向机房的通道、楼梯和门的宽度应不小于1200mm，楼梯的坡度小于等于45°。上电梯机房应通过楼梯到达，也可经过一段屋顶到达，但不应经过垂直爬梯。

11 机房地面应平整、坚固，防滑和不起尘。机房地面允许有不同高度，当高差大于0．5m时，应设防护栏杆和钢梯。

1.11电梯机房的围护结构应保温隔热，室内应有良好防尘、防潮措施。机房顶板上部不宜设置水箱。如不得不设置时，不能利用机房顶板作为水箱底板，且水箱间地面应有可靠的防水措施。也不应在机房内直接穿越水管和蒸汽管。

1.12机房顶部应设起吊钢梁或吊钩，其中心位置宜与电梯井纵横轴的交点对中。吊钩承受的荷载对于额定载重量3000kg以下的电梯小应小于20OOkg；对于额定载重量大于3000kg电梯，应不少于3000kg。

1.13设置曳引机驻重粱和有关预埋铁件，必须埋入承重墙内或直接传力至承重梁的支墩上。承重梁的支撑长度应超过墙中心20mm且不应少于75mm。

1.14相邻两层站间的距离，当层门入口高度为2000mm时，应不小于2450mm；层门入口高度为2100mm时，应不小于2550mm。

1.15电梯井道底坑地面应光滑平整、不渗水、不漏水，消防电梯井道并设排水装置。底坑深度超过900mm时，需设置固定金属梯或金属爬梯，金属梯或金属爬拂不得凸入电梯运行空间，且不应影响电梯运行部件的运行；底坑深度超过2500mm时，应设带锁的检修门，检修门高度大于1400mm，宽度大于600mm，检修门不得向井道内开启。

1.16同一井道安装有多台电梯时，在井道下部不同的电梯运动部件之间应设置护栏，高度为底坑底面以上2．5m。

1.17电梯大样图应表示导轨埋件、厅门牛腿、厅门门套、机房工字钢(或混凝土梁)和顶部检修吊钩等；层数指示灯及上下按钮留洞位置及大小，应准确符合电梯生产厂样本要求，按要求留在门顶或井道壁上。

2.消防电梯供电及电缆电线设计

根据当前消防工程实例，消防电梯配电线路应采用耐火电缆；当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外，垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。当消防设备配电线路采用绝缘层和护套为不延燃的电缆并敷设在电缆竖井中时，因电缆本身具有耐火耐热性能，可不用金属管保护。但是，当与延燃电缆敷设在同一个电缆井时，两者中间必须用耐火材料隔开。现行方式敷设的电缆容易受到火灾威胁，可以将消防电梯电缆由其井道直接从下部配电间接人电梯机房，以减少火灾对电缆的威胁。

2.1从规范设计角度

根据《高层民用建筑防火规范》中有关规定：消防电梯供电及电缆电线设计分为消防电源及其配电设计及应急照明设计两部分。

2.2消防电源及其配电

一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。一类高层建筑自备发电设备，应设有自动启动装置，并能在30s内供电。二类高层建筑自备发电设备，当采用自动启动有困难时，可采用手动启动装置。消防用电设备应采用专用的供电回路，其配电设备应设有明显标志。其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。其敷设应符合下列规定：

暗敷设时，应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm；明敷设时，应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽；当采用阻燃或耐火电缆时，敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接敷设；宜与其它配电线路分开敷设；当敷设在同一井沟内时，宜分别布置在井沟的两侧。

2.3高层建筑的下列部位应设置应急照明

楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层（间）。

疏散用的应急照明，其地面最低照度不应低于0.5lx；除二类居住建筑外，高层建筑的疏散走道和安全出口处应设灯光疏散指示标志；疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1.OOm以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m；应急照明灯和灯光疏散指示标志，应设玻璃或其它不燃烧材料制作的保护罩；应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过1OOm的高层建筑连续供电时间不应少于30min。

3.消防电梯的防烟设计

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，根据规范要求，消防电梯应设置前室，并宜靠外墙设置，这样更有利于利用直通室外的窗户进行自然排烟，这在一定程度又对消防电梯井进行了防护。

3.1从规范设计角度

高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。

3.1.1机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定：采用金属风道时，不应大于20m/s；采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于10m/s；消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。

3.1.2自然排烟

除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：

防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00m2，合用前室不应小于3.00m2。靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00m2；防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施；排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置。

3.2机械防烟

下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室；采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室；高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定。

3.2.1防烟楼梯间的加压送风量：20层，加压送风量:25000-20000（m3/h）。20层-32层，加压送风量:35000-40000（m3/h）。

3.2.2防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量:20层：防烟楼梯间的加压送风量:16000-20000（m3/h）。合用前室的加压送风量:12000-16000（m3/h）。20层-32层：防烟楼梯间的加压送风量:20000-25000（m3/h）。合用前室的加压送风量:18000-22000（m3/h）。

3.2.3消防电梯间前室的加压送风量：20层，加压送风量:15000-20000（m3/h）。20层-32层，加压送风量:22000-27000（m3/h）。

3.2.4防烟楼梯间前室或合用前室不具备自然排烟条件时的送风量：20层，加压送风量:22000-27000（m3/h）。20层-32层，加压送风量:28000-32000（m3/h）。

3.2.5层数超过三十二层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。

剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。封闭避难层（间）的机械加压送风量应按避难层净面积每平方米不小于30m3/h计算。机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。其余压值应符合下列要求：

防烟楼梯间为40Pa至50Pa；前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层（间）为25Pa至30Pa；楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个；机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火、烟威胁等因素确定。

3.3机械排烟

一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设置机械排烟设施：

排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的小水平距离不应小于1.50m。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应1.00m。排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。

防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。

走道的机械排烟系统宜竖向设置；房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。

排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。

机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。

排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开设置。若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求。

设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。

排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算，其排烟量应增加漏风系数。

4.消防电梯前室的堵、排水设计

据资料:重庆中天大酒店13层发生火灾，由于消防电梯前室没有堵、排水的设计，水大量流进电梯，使消防电梯不能使用，消防人员只能利用楼梯进入着火楼层进行扑救，火灾造成了不必要的经济损失。前车之鉴，后事之师，故应强调消防电梯前室内，电梯口至门口有一定的下水坡，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，以有效阻止流水进人消防电梯。这是消防电梯设计中最容易忽略的也是不应该忽略的问题。