烟迁移电梯井

研究表明，在美国，大部分火灾遇难者已被从火灾的原始源隔离。这些类型的伤亡是由于烟雾的毒性作用。建筑规范定义了一个高层建筑为一体，在其中一个被占领的地板位于的消防部门车辆出入的最低水平超过75英尺。这通常是六层楼以上的建筑。

本文将探讨在整个建筑的居住者通过电梯门与烟有关迁移到高层建筑的电梯井轴的独特问题，而导致的风险。由于这一问题的结果，建筑规范已经发展到解决需要调节井道浓烟迁移问题。最后，可有不同的方法来建筑师，其在电梯井道门满足烟雾抑制代码的要求。

随着大城市的城市景观变得更加密集和拥挤，建筑师和工程师开始垂直建造。美国、亚洲以及最近阿拉伯联合酋长国的许多城市已经或正在计划建造许多大型建筑物。随着阿联酋的迪拜塔即将竣工，人类将创造出世界上最高的建筑，高达惊人的2684英尺。这是162的故事;相比之下，帝国大厦有1250英尺高，102层。仅纽约市就有超过5700栋高楼。在这些建筑中，现代电梯提供了一种安全、高效的方式进入所有楼层，正如人们所期望的那样。的确，没有电梯，这些建筑无法运转，甚至无法运转。电梯的轿厢每天在电梯井道上下快速移动数百次。井道竖井为多层连续结构，对于快速电梯和服务电梯，竖井将在整个建筑高度连续不间断。 At such heights, the perimeter walls that create the hoistway will be constructed of materials that provide a fire protection rating based on Underwriters Laboratory (UL) classification of 2 hours.

当火灾发生时，烟雾将开始向上移动到建筑物的顶部，因为它找到了阻力最小的路径。由于烟雾的热量与周围较冷的空气之间的差异，烟雾会移动。由于热气体的膨胀，烟也会移动。当烟雾被允许进入电梯井道时，即使火灾的源头可能是在较低的楼层，大楼里更多的居住者也会处于危险之中。空气通过建筑漏风的方式进入较低楼层的竖井，并被压入较高楼层的建筑中。其原因是所谓的堆栈效应。

叠加效应是由气压差引起的空气垂直进出建筑物的运动。这种压力是由室外空气和室内空气的温差造成的。由此产生的空气运动可以是正的，也可以是负的。在较冷的气候条件下，空气流动是负的，导致建筑物竖井内向上的气流;在炎热的气候条件下，空气流动是积极的，导致向下的气流在竖井。随着建筑物高度的增加，叠加效果也会增加。进入竖井的烟和气体的高温也会增加正常叠加效应的力量。

烟囱效应和风会加剧高层建筑烟气的垂直运动;主要是电梯门周围的泄漏区域造成了烟雾会迁移到建筑物的上层。这种现象已经被研究过并有详尽的记录。建筑漏风的来源有很多，比如:建筑缝隙;墙壁、隔墙和地板上的裂缝;紧闭的门周围的缝隙;电梯井通风口;电梯、楼梯井壁;和大的开口，如打开的门和窗户，特别是在大堂的水平。烟雾会通过电梯井道转移到远离火灾的地方，因为一个关闭的电梯门通常会有大约0.6平方英尺的泄漏面积。 That is about 40.5 cubic feet per minute of air leakage. Smoke entering and exiting the shafts through these gaps, combined with the strong forces of the stack effect, will force smoke to migrate to the upper floors of a building very rapidly. The two dangers of smoke are reduced visibility from the particulates, and the toxic gases, which will have lethal results. The most significant toxic gases in smoke are carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen cyanide, hydrogen chloride and nitrogen dioxide. For humans, the most toxic gas from a fire is carbon monoxide, which building fires generate in large quantities. Another important factor of smoke is the concern of reduced visibility. The particulates in the smoke are not usually fatal; at worst they will cause eye and respiratory problems. Reduced visibility brought on by smoke is not directly fatal, but the results of not being able to safely egress may be.

解决空气泄漏问题的一种方法是在电梯门的开口周围安装某种垫圈;然而，在建筑物的整个使用寿命中，对这种垫圈的维护最多是有问题的。然而，如果能大大减少电梯门的泄漏面积，那么在一个典型的多层建筑的上层就能显著增加可见度。

有迹象表明说明火灾的危险和烟雾在高层建筑的致命影响许多情况下。在许多例子中，火开始在较低水平的高层建筑。1995年，一场大火开始于一座30层高的高层公寓楼在加拿大多伦多的6楼。后来确定烟迅速移动到上层，致6人死亡。米高梅大火灾在拉斯维加斯1980年是第二个最差的酒店火了现代美国的历史。那是烟雾的蔓延怎么能证明是致命的另一个惊人的例子;85名死亡75来自烟雾和一氧化碳中毒。无保护的垂直开口，其中包括电梯井，发现整个高层塔楼显著有助于烟雾扩散。

许多建筑规范的目的是提供一个最低标准，以保护建筑物居住者的生命和健康，以及保护财产。建筑法规是一种法律手段，赋予司法管辖区权力来规范建筑的建造、材料质量、使用和占用、位置、维护、结构和某些设备;在某种程度上，代码甚至可以控制设计。建筑守则的修订及不断更新。这些更新发生的原因有很多，最常见的原因是从过去的事件中获得的经验，这些事件危及公共安全，或者更糟的是，造成了生命损失。

2000年的国际建筑规范(IBC)并没有充分解决烟雾在整个建筑内的迁移问题。2000年4月，国际规范理事会(ICC)开始听取关于减少建筑物内烟尘迁移的建议。消防安全委员会特别提出建议，以解决建筑物内的烟雾透过电梯井道或升降机井道扩散的问题。以往的法规通常侧重于限制烟雾在出口区域的移动，如垂直楼梯塔或水平走廊。

楼梯井，因为其相对简单的设计，都能够通过机械装置被成功加压。提供了一个加压系统的电梯井可以证明是有问题的，如果不是不可能成功获得。所需的风扇的流速可以是用于比楼梯间加压系统电梯井加压系统更大的高达50倍。为了实现在电梯井的代码的所需的最小的压力差将需要明显更大的空气流率。这将创建一楼一显著超压。许多因素，包括井道通风口，将对轴增压设计的效果。此外，这将是至关重要的是，门运营商和硬件设置，作为增压系统的一部分，可以在加压静压操作。

以上三个故事的电梯井由IBC需要在顶部排出。排气井道的目的是，在发生火灾的情况下，它会提供烟雾和热气体的装置逃​​逸到外部空气中。通气区需要为总面积轴的3.5％，或至少3平方英尺每电梯轿厢。但是，如果建筑配备整个经过批准的自动喷水灭火系统，代码并不需要安装通风口。

研究目前正在进行中采用了先进的策略和软件程序来预测火的运动和吸烟，并在高层建筑火灾提供地面增压来控制烟。随着烟尘控制方案的设计，可以相信，电梯井的选择性增压作用将形成从火焰和烟雾的威胁更安全的环境。

简单地遵守防火和建筑规范并不总是能提供最佳的防火安全。疏散系统必须在烟雾达到致命水平之前提供足够的疏散时间。通过控制空气泄漏进入电梯井，可以控制和尽量减少烟雾在建筑物内的移动。建筑师理解建筑物中烟雾的运动是很重要的，这也是许多工程师和政府机构研究的一个主题。研究比较了正常漏风的典型电梯门与减少漏风的其他系统。减少进入电梯井道的空气泄漏的方法包括提供一个封闭的电梯大厅或为临时屏障系统做准备。

封闭的电梯大厅由墙壁、门、地板和天花板组成，在电梯大厅的四周形成连续的防火屏障。在正常的建筑操作期间，大门将保持敞开;然而，一旦发生火灾或烟雾被探测到，门就会释放并自动关闭。这些防火门组件需要满足防烟和通风控制门组件的要求，在门组件底部的全宽度上安装一个人工底部密封。在环境温度和高温测试中，门组件的漏气率在0.10英寸水的情况下，每平方英尺门开口处的漏气率不超过3.0立方英尺每分钟。

基本上有两种类型的临时屏障系统。第一种类型是形成一个封闭的电梯门厅的自动手风琴式屏障。第二种类型是在配合使用耐火级电梯井道门和框架组件的滚动衬垫烟雾容纳系统。这个系统是安装正上方和在所述电梯门的前面。当在电梯层站检测到烟雾时，屏幕会自动部署，滚下并磁性自身附加到井道的金属框架。屏幕是聚酰亚胺的塑料片材与工厂施加长丝纱进行加固。所述膜保护从垂直烟迁移通过创建一个紧配合的烟雾和控制草案屏障电梯开口。该系统的空气泄漏是小于每分钟0.5立方英尺基于UL 1784试验方法。最大允许空气泄漏是每分钟3立方英尺。

关于多层建筑烟迁移问题一直是居民所多年的生命安全是一个严重问题。自2004年以来，机械工程师协会（ASME）一直在进行风险分析，以确定如何电梯可能发生火灾紧急情况时安全地用于撤离。2009年国际建筑规范提供了人员疏散电梯在火灾建筑物超过420英尺的的情况下，自行疏散的一种手段，但没有更多的是说，关于电梯将如何运作。虽然ASME不与国际规范委员会（ICC）下属，他们对消防安全的建筑设计，涉及电梯危害分析结果将提交给国际刑事法院，以在未来版本中被采用。

随着建筑师和工程师对火灾和烟雾如何在建筑物中移动的理解，成功的策略和设计的选择可以防止烟雾通过电梯井蔓延。这将减少对生命的风险，并为建筑使用者提供一个更安全的环境。