自动扶梯的消防安全设计

张建权

【摘 要】本文就上海轨道交通车站设置的自动扶梯为着切入点，介绍了国内一起因自动扶梯起火引发的火灾情况，通过分析事件发生的原因和自动扶梯的火灾危险性，提出了加强自动扶梯消防安全设计的措施及新思路，以供参考。

【关键词】市轨道交通；自动扶梯；消防安全；安全设计

引言

现如今，为了提高城市轨道交通运营的服务质量，其各条线路的车站内均安装了大量自动扶梯，自动扶梯又称电动扶梯，是一种以电力驱动、以运输带方式连续运送乘客的开放式运输机械，在客流量大而集中的场所，如车站、码头、商场等处得以广泛应用。自动扶梯的主要部件有桁架、驱动装置、导轨系统、梯级、扶手带、张紧装置等组成。在轨道交通车站装设自动扶梯对乘客来讲有利也有弊，它大大提高了乘客进出车站的速度和舒适度，起到快速分流客流的作用的同时，它对于消防安全来说却也带来了“祸”的危胁。在大幅提高运营服务质量的同时，由于自动扶梯在消防安全疏散中的特殊作用以及其内部构成，也对其消防安全提出了新的课题。

一、自动扶梯安全设计所引发的地铁事故

目前，上海轨道交通车站所使用的自动扶梯梯级已是全金属制了，并且梯级及两侧档板问基本无缝隙；扶手带下部人口处有孔洞处也用毛刷保护以防外部垃圾进入；轨道交通区域全面禁烟；站台上车辆进站时虽然还有较大的活塞风（车辆进站时约为4m/s），但由于屏蔽门的安装，风被限定于轨行区内。尽管如此.2012年5月16日上海轨道交通4号线世纪大道站仍发生了一起因自动扶梯内部电气故障引起的火灾.即“5.16”火灾。

图1上海轨道交通4号线世纪大道站自动扶梯上部机舱设备布置图

2012年5月16日11：07，上海轨道交通4号线世纪大道站（B区）站台至站厅8。自动扶梯上部机舱因内部电气线路故障引燃机舱内润滑油及电线绝缘层等可燃物，产生浓烟。一只感烟探测器报警；11：10，主机舱内的电机内部过热传感器达到132℃的报警温度，切断了主电源，扶梯停止运行。11：17起自动扶梯上部机舱盖板边缘不断冒出烟雾。自动扶梯上部机舱设备布置见图1。火灾发生后。车站职工未在第一时问拔打119报火警。由于机舱上盖没有专用工具不能打开，初期采用灭火器灭火效果差，致使烟雾转浓。11：26，自动扶梯上部机舱有明火冒出.驻站民警协助车站工作人员采用墙式消火栓出水进行扑救；11：31，确认火灾被扑灭。

火災烧损烧毁自动扶梯上部机舱内油泵、抱闸、开关及电气线路等设施。由于火未烧到梯级上部，因此此次火灾基本处于可控状态。然而，像上述所谈到的这种由于设计不当所引发的地铁事故比比皆是，但是笔者认为，把好设计这一关，很多问题也将迎刃而解。虽然上述自动扶梯发生了火灾危险，一方面是设计中存在的问题，另一方面是没有在站台通往站厅的通路上设置自动扶梯，这无疑会给乘客带来安全隐患。

二、自动扶梯发生消防安全的主要火灾危险源

《标准》第23.2.3条规定：自动扶梯的传输没备（主要包括梯级、梳齿板、扶手带、传动链、梯级链、内外装饰板、传动机构等）应采用不燃或难燃材料。但在实际使用中.自动扶梯却有润滑油、橡胶扶手带.以及扶梯自身的电气设备及线路等主要火灾危险源。

润滑油

车站自动扶梯运转时间长、空载率高，其运行过程中必须使用润滑油。可以说自动扶梯内部主要可燃物就是润滑油。自动扶梯主机舱内有一塑料油罐，盛装一定量的油品。运转一个阶段后。整个主驱动链以及梯级下方均会积存油污。世纪大道自动扶梯火灾发生后，厂家曾将润滑油送检，采用GB/T3536-2008《石油产品闪点和燃点的测定》测得其闪点为224℃，燃点为254℃。据此检测结果.润滑油应定性为丙类叮燃液体。

2、橡胶扶手带

自动扶梯外露部分中橡胶扶手带是唯一的非金属构件。轨道交通中广泛采用的橡胶扶手带，曾采用GB/T13488-1992《橡胶燃烧性能测定垂直燃烧法》（目前该标准已由GB/T10707-2008《橡胶燃烧性能的测定》替代）进行测试后定为FV-0级阻燃，达到要求。FV-0级的阻燃要求具体指：单根试样的有焰时间≤10s，燃烧滴落物没有引燃脱脂棉等。

3、电气设备及线路

自动扶梯内部必然存在电线电缆、电机等设备。电气线路由于机械损伤、老化等原因发生短路、漏电等电气故障的可能性是存在的。“5·16”火灾就是这种原因引起的。

三、加强自动扶梯消防安全设计的措施

1、优化自动扶梯前室的设置

自动扶梯必须设置前室，以利于防烟排烟和消防队员展开工作。前室的防火设计应考虑以下几方面：

1.1前室位置。前室的位置宜靠外墙设置，这样可利用外墙上开设的窗户进行自然排烟，既满足消防需要，又能节约投资。其布置要求总体上与自动扶梯的设置位置是一致的，以便于消防人员迅速到达自动扶梯入口，投入抢救工作。

1.2前室面积。前室的面积应当由建筑物的性质来确定，居住建筑不应小于4.5平方米，公共建筑和工业建筑不应小于6平方米。当自动扶梯和防烟楼梯合用一个前室时，前室里人员交叉或停留较多，所以面积要增大，居住建筑不应小于6平方米，公共建筑不应小于10平方米，而且前室的短边长度不宜小于2.5米。

1.3防烟排烟。前室内应设有机械排烟或自然排烟的设施，火灾时可将产生的大量烟雾在前室附近排掉，以保证消防队员顺利扑救火灾和抢救人员。

1.3设置室内消火栓。自动扶梯前室应设有消防竖管和消火栓。自动扶梯是消防人员进入建筑内起火部位的主要进攻路线，为便于打开通道，发起进攻，前室应设置消火栓。值得注意的是，要在防火门下部设活动小门，以方便供水带穿过防火门，而不致使烟火进入前室内部。

1.4前室的门。自动扶梯前室与走道的门应至少采用乙级防火门或采用具有停滞功能的防火卷帘，以形成一个独立安全的区域，但合用前室的门不能采用防火卷帘。

1.5挡水设施。自动扶梯前室门口宜设置挡水设施，以阻挡灭火产生的水从此处进入电梯内。

2、加强自动扶梯梯井的設计

自动扶梯是电梯轿厢通过动力在电梯井内上下来回运动的，因此，这个系统也应有较高的防火要求。

2.1梯井应独立设置。自动扶梯的梯井应与其他竖向管井分开单独设置，不得将其他用途的电缆敷设在电梯井内，也不应在井壁开设孔洞。与相邻的电梯井、机房之间，应采用耐火等级不低于2小时的隔墙分隔；在隔墙上开门时，应设甲级防火门。井内严禁敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道。

2.2电梯井的耐火能力。为了保证自动扶梯在任何火灾情况下都能坚持工作，电梯井井壁必须有足够的耐火能力，其耐火等级一般不应低于2.5小时至3小时。现浇钢筋混凝土结构耐火等级一般都在3小时以上。

2.3井道与容量。自动扶梯所处的井道内不应超过2台电梯，设计时，井道顶部要考虑排出烟热的措施。轿厢的载重应考虑8至10名消防队员的重量，最低不应小于800公斤，其净面积不应小于1.4平方米。

2.4轿厢的装修。自动扶梯轿厢的内部装修应采用不燃烧材料，内部的传呼按钮等也要有防火措施，确保不会因烟热影响而失去作用。

3、确保至少两部相对独立的楼梯

“5·16”火灾中“两个梯级踏板已变形，靠近主机侧两个梯级链滚轮被高温熔化。塑料油罐完全被高温熔化”等，说明着火时温度很高，足以熔化滚轮、铝合金梯级和主驱动链保护装置等金属构件。火灾从发生到扑灭仅24min左右.金属构件已有熔化现象。自动扶梯其内部润滑油的可燃性及耐火极限低，与楼梯具有本质区别。因此，楼梯作为消防疏散通道，不可替代。在新建车站必须确保两部相对独立楼梯由站台通往站厅。所谓相对独立，即这两部楼梯可以是和自动扶梯组合的，需要注意的是，不能是位置重叠、类似无分隔的剪刀楼梯的两部楼梯。但是，在实际运营的轨道交通车站中，两部楼梯位置重叠的情况是存在的，所以现阶段是否改造、如何改造这种问题是一个丞待解决的重点与难点。

4、加强维护保养

在自动扶梯日常保养中应注意定期清理扶梯内链条、梯级等金属构件内积存的油污，采取措施确保电气线路不冈机械损伤等原因发生电气故障；并且应关注自动扶梯润滑油燃烧性能研究，在确保使用质量的前提下.尽量使用闪点、燃点较高的润滑油。

结束语

总而言之，自动扶梯作为当前城市轨道交通中一项常用的设备，安全性颇为重要。对于自动扶梯来说，最重要的是及时甚至提前发现问题，并给予解决。其次，问题解决的方案应当是，不断发展、不断进步以及不断创新的，这样才能从根本上解决问题。此外，还需要借鉴国外的一些技术。最后，应当从这类消防安全事故中吸取经验教训，尽量避免此类事故的再次发生。

参考文献：

[1]STB/ZH-000001-2012.上海城市轨道交通工程技术标准[S].2012.

[2]赖丽萍，陈勇烽，晏小波.国内外地铁车站楼扶梯设计方法比较分析[J].城市轨道交通研究.2012（10）：17.