超高层建筑电梯井道隔墙的多效化构造及其使用方法与流程

本发明属于超高层建筑技术领域，涉及一种超高层建筑电梯井道隔墙的多效化构造，以规避活塞效应、加强井道间防火分隔处理及电梯维修时的安全防护等；本发明还涉及一种该多效化构造的使用方法。

背景技术：

随着社会发展和人口不断增加，土地资源、经济和环境之间的关系也发生了巨大变化。顺应经济社会发展的需要，土地成为社会需求的紧缺资源。为此，在城市建筑设计之中，因超高层建筑的建设能大大提高土地的集约化利用水平，且其景观效果及采光通风良好，并能提升城市形象，故超高层建筑已成为现代城市的标志。

超高层建筑虽然为城市的经济发展和建设带来了生机，但是，作为超高层建筑竖向交通系统的核心构件——电梯筒体处，目前设计中存在如下问题：超高层建筑层数多、客流量大，故电梯设计常采用分区服务方式，在垂直方向划分高中低区，每个分区有一组电梯服务，一般15～16层划分一个区段，除低区外，中、高区常采用高速（运行速度5～6m/s）或超高速（运行速度≥6m/s）电梯，而消防电梯常常从底部到顶板一直贯通，使得该类建筑中的活塞效应极为凸显。为解决此问题，常常采用双梯井或多梯井的形式（梯井之间仅通过隔梁分隔），这种做法带来的问题是一旦烟气和火苗进入井道，会加大过火面积，并导致其它电梯无法正常使用，同时与现行国家标准《建筑设计防火规范》gb50016-2014（2018年版）的要求相违背。且双梯井或多梯井的布局，存在电梯维修时临空侧的安全防护缺失；而现行国家标准，仅要求电梯井的墙耐火极限不小于2小时，显然未考虑超高层建筑电梯使用中活塞效应的不良影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超高层建筑电梯井道隔墙的效化构造，规避活塞效应，并加强井道间防火分隔处理及电梯维修时的安全防护。

本发明的另一个目的是提供一种上述多效化构造的使用方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种超高层建筑电梯井道隔墙的多效化构造，包括钢梁、两根帘板轨道、手动开关和感烟探测器，钢梁采用h型钢制成；钢梁下翼缘上悬挂有防火卷帘门，防火卷帘门中的卷帘箱与钢梁固接，卷帘箱与钢梁之间的空隙内有填充层；钢梁中除下翼缘朝向卷帘箱的端面外的其它端面上均覆盖有防火层；钢梁上安装有控制箱，控制箱内设有控制系统；

防火卷帘门中的帘板伸出卷帘箱外的一端固接有加强结构；

卷帘箱底板帘板出口的中轴线与钢梁的中轴线位于同一竖直平面内，即卷帘中装中置；

或者，卷帘箱底板帘板出口的中轴线与钢梁的中轴线不位于同一竖直平面内，即卷帘中装侧置；此时，沿钢梁的长度方向、卷帘箱内安装有通水管路，沿通水管路的轴线方向、通水管路上安装有多个喷头，喷头的喷嘴穿过卷帘箱底板伸出卷帘箱外，通水管路的一端从卷帘箱的侧壁伸出卷帘箱外；

沿钢梁的长度方向、钢梁上并排固接有两根角钢，两根角钢之间的距离大于等于帘板轨道的宽带，两根角钢之间的间隙内设有防火岩棉制成的填充层，填充层的高度低于角钢不与钢梁相接触的边的长度，填充层的顶面上设有凹槽；

控制系统与感烟探测器信号连接，控制系统和手动开关均与电机电连接。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述超高层建筑电梯井道隔墙的多效化构造的使用方法，具体按以下步骤进行：

1）超高层建筑的每层楼的井道上均安装一套多效化构造，

若安装卷帘中装中置多效化构造，则将两根帘板导轨分别安装在楼层井道两侧的钢筋混凝土构造柱上，钢梁安装在两根钢筋混凝土构造柱之间，将帘板的下端放入两根帘板轨道内，手动开关安装在位于电梯门所在位置一侧的帘板轨道上，将手动开关与电机连接；

若使用卷帘中装侧置多效化构造，则将两根帘板导轨分别安装在楼层井道两侧的钢筋混凝土构造柱上，钢梁安装在两根钢筋混凝土构造柱之间，将帘板的下端放入两根帘板轨道内，手动开关安装在位于电梯门所在位置一侧的帘板轨道上，将手动开关与电机连接；在超高层建筑电梯井道的钢筋混凝土构造柱上开通孔，在该通孔内安装防护套管，将超高层建筑内的消防栓系统供水管接长，并穿过防护套管与通水管路伸出卷帘箱外的一端连接，防护套管与通水管路之间的缝隙内填充防火堵料，形成防火封堵；

2）正常状态下，电梯轿厢正常运行，帘板卷绕在帘板轴上，电梯轿厢上下运行时，相邻井道连通；当超高层建筑发生火灾时，感烟探测器探测到烟火信号，并将该信号传送给消防自动控制系统，控制系统接收到该信号后，启动电机，电机带动卷帘轴转动，使帘板沿帘板轨道向下移动，一次性降落到底，直至封闭楼层井道，此时加强结构进入两根角钢之间；

当电梯检修时，通过手动开关开启关闭电机，控制帘板的升降。

本发明多效化构造以h形钢梁和防火卷帘门组合代替传统的电梯井道之间隔墙。既可以规避电梯运行中的活塞效应，又能用来加强电梯井道之间的防火分隔，更好的满足《建筑设计防火规范》gb50016-2014（2018年版）第5.1.2条要求，同时，在电梯维修时，可作为安全防护措施且不影响相邻电梯的正常运行。

附图说明

图1是本发明多效化构造第一种实施例的示意图。

图2是图1中p处的放大图。

图3是本发明多效化构造中销栓的示意图。

图4是图3的右视图。

图5是本发明多效化构造第二种实施例的示意图。

图6是图5所示第二种实施例中通水管路与超高层建筑中消防栓系统供水管的连接示意图。

图7是本发明多效化构造的使用状态图。

图8是电梯检修时，用本发明多效化构造封闭楼层井道后从右侧穿入销栓的示意图。

图中：1.钢梁，2.防火层，3.控制箱，4.控制系统，5.填充层，6.卷帘箱，7.电机，8.卷帘轴，9.帘板，10.帘板轨道，11.导向辊，12.角钢，13.加强结构，14.销栓挡板，15.安全钩，16.销栓，17.填塞层，18.销体，19.销栓帽，20.通水管路，21.喷头，22.防护套管，23.钢筋混凝土构造柱，24.消防栓系统供水管，25.手动开关，26.电梯轿厢。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明多效化构造第一种实施例，包括钢梁1、两根帘板轨道10、手动开关25和感烟探测器，钢梁1采用h型钢制成；钢梁1的腹板竖直设置，钢梁1的下翼缘上悬挂有防火卷帘门，防火卷帘门中的卷帘箱6与钢梁1固接，卷帘箱6与钢梁1之间的空隙内填充有防火封堵材料（该防火封堵材料应符合国家标准《防火封堵材料》gb23864的要求），形成填充层5；钢梁1中除下翼缘朝向卷帘箱6的端面外的其它端面上均覆盖有防火层2；钢梁1上安装有控制箱3，控制箱3内设有控制系统4；

卷帘箱6内设有电机7、卷帘轴8和导向辊11，电机7驱动卷帘轴8，卷帘轴8与帘板9的一端固接，帘板9卷在卷帘轴7上，帘板9的另一端经过导向辊11，从卷帘箱6下端的帘板出口伸出卷帘箱6外，帘板9伸出卷帘箱6外的一端固接有加强结构13；帘板出口的中轴线与钢梁1的中轴线位于同一竖直平面内。

沿钢梁1的长度方向、钢梁1上并排固接有两根角钢12，两根角钢12之间的距离大于等于帘板轨道10的宽度，如图2所示；角钢12不与钢梁1相接触的边上均加工有穿销孔。两根角钢12之间填充有防火岩棉，形成填充层17，填充层17的高度低于角钢12垂直方向高度，填充层17的顶面上设有凹槽，该凹槽的宽度与安全钩15的厚度相适配，填充层17上设有水平贯穿填充层17的销孔，该销孔与角钢12上的穿销孔贯通。

加强结构13包括固接于帘板9底端的板状的安全钩15，安全钩15上加工有孔洞；加强结构13还包括销栓16和两个“l”形的销栓挡板14。一根角钢12上焊接一个销栓挡板14，角钢12不与钢梁1相接触的边的外侧与销栓挡板14一个边的一端固接，该销栓挡板14的另一个边的端部朝向钢梁1，且该另一个边与角钢12不与钢梁1相接触的边之间有空隙。

如图3和图4所示，本发明多效化构造中的销栓16，包括柱形的销体18，销体18的一端固接有长条状的销栓帽19，销体18的外径与穿销孔的孔径和销孔的孔径相适配。

控制系统4与感烟探测器信号连接，控制系统4和手动开关25均与电机7电连接。

控制系统4采用仅用于防火分隔的控制器，即防火卷帘控制器。

钢梁1的防腐应满足《建筑钢结构防腐蚀技术工程》jgj/t251-2011及相关国家及地方规范标准要求。

防火层2采用厚涂型（30mm）防火涂料，其耐火极限不小于2小时。

控制箱3的厚度不大于100mm、高度不大于300mm，安装于钢梁1腹板与两个翼缘之间的凹槽内。

电机7采用防火型电机。

防火卷帘门采用包括背火面温升做耐火极限判定条件的防火卷帘，其耐火极限不小于2小时。帘板9材质为镀锌钢板，帘板9下缘固接的加强结构13，能在电梯维修时兼顾安全防护需求。

帘板9满足背火面温升做耐火极限判定条件的单轨单帘时，采用图1所示的第一种实施例，即卷帘中装中置。当帘板9不能满足背火面温升做耐火极限判定条件的单轨单帘时，则可以改为加喷淋保护的水喷雾单轨单帘，即图5所示的第二种实施例，也称为卷帘中装侧置。

本发明多效化构造第二种实施例的结构与第一种实施例的结构基本相同，两者之间的区别在于，帘板出口的中轴线与钢梁1的中轴线不在同一竖直平面内；沿钢梁1的长度方向、卷帘箱6内安装有通水管路20，沿通水管路20的轴线方向、通水管路20上安装有多个喷头21，喷头21的喷嘴穿过卷帘箱6的底板伸出卷帘箱6外，通水管路20的一端从卷帘箱6的侧壁伸出卷帘箱6外。

本发明还提供了一种上述多效化构造的使用方法，具体按以下步骤进行：

1）超高层建筑的每层楼上均安装一套多效化构造，

若安装图1所示的卷帘中装中置多效化构造，则将两根帘板导轨10分别安装在楼层井道两侧的钢筋混凝土构造柱23上，钢梁1安装在两根钢筋混凝土构造柱23之间，钢梁1端部与钢筋混凝土构造柱23采用胀锚螺栓连接，将帘板9的下端放入两根帘板轨道10内，将手动开关25安装在位于电梯门所在位置一侧的帘板轨道10上，将手动开关25与电机7连接；

若使用图5所示的卷帘中装侧置多效化构造，则将两根帘板导轨10分别安装在楼层井道两侧的钢筋混凝土构造柱23上，钢梁1安装在两根钢筋混凝土构造柱23之间，钢梁1端部与钢筋混凝土构造柱23采用胀锚螺栓连接，将帘板9的下端放入两根帘板轨道10内，将手动开关25安装在位于电梯门所在位置一侧的帘板轨道10上，将手动开关25与电机7连接；在超高层建筑电梯井道的钢筋混凝土构造柱23上开通孔，在该通孔内安装防护套管22，将超高层建筑内的消防栓系统供水管24接长，并穿过防护套管22与通水管路20伸出卷帘箱6外的一端连接，使消防栓系统供水管24与通水管路20连通，如图6所示；防护套管22与通水管路20之间的缝隙内填充防火堵料，形成防火封堵；

防火堵料应符合国家标准《防火封堵材料》gb23864的要求。

2）正常状态下，电梯轿厢26正常运行，帘板9卷绕在帘板轴8上，电梯轿厢26上下运行时，相邻井道连通，以规避活塞效应，提高电梯的使用舒适性，正常状态下，角钢12上的穿销孔及安全钩15上的孔洞内，采用防火堵料制成的防火塞封堵密实；当超高层建筑发生火灾时，感烟探测器探测到火灾信号，并将该信号传送给消防自动控制系统4，控制系统4接收到该信号后，控制启动电机7，电机7带动卷帘轴8转动，使帘板9沿帘板轨道10向下移动，采用一次性降落到底的方式，直至封闭该多效化构造所安装楼层的井道，如图7所示；该楼层安装的多效化构造中的帘板9降落到底后，固接于帘板9底端的安全钩15会进入安装在相邻的下一楼层上的多效化构造中填充层17上的凹槽内，封闭发生火灾的楼层井道，防止烟气和火苗进入井道而扩大过火面积。

当电梯需要检修时，通过手动开关25启动电机7，帘板9下放到一定高度后，通过手动开关25关闭电机7，取出安全钩15上孔洞内的防火塞，再次启动电机7使帘板9下放到底，封闭井道，将检修层与相邻电梯井道隔离，此时，两根角钢12上的穿销孔、填充层17上的销孔和安全钩15上的孔洞连通，形成销栓孔，将销栓16从一端插入该销栓孔内，转动销栓16，使销栓帽19卡入角钢12与销栓挡板14之间的空隙内。

电梯检修插入销栓16时，如果检修的是左侧电梯，则从左边穿入销栓16，此时，销栓帽19位于左侧角钢12外侧，如图2；同理，如果检修的是右侧电梯，则由右侧穿入销栓16，此时，销栓帽位于右侧角钢12外侧，如图8。

电梯检修完成之后，取出销栓16，并就近存放，通过手动开关25启动电机7，提升帘板9，当帘板9上升一定高度后，通过手动开关25关闭电机7，帘板9停止上升，将防火塞塞入安全钩15上的孔洞内，启动电机7，使帘板9上升到最高位置。电梯检修时，通过本发明多效化构造封闭检修层的井道，能够起到安全防护作用。

为了有效节约井道空间，卷帘箱6内的电机7采用沿墙体方向（即沿垂直方向）中装的单轨单帘布置方式。

帘板9的启闭方式采用垂直卷，上下运行方式采用折叠提升式卷帘或卷轴式卷帘均可，以能够在有限的墙体厚度空间解决安装需求。

因目前超高层建筑电梯设计和施工时，一般均采用双梯井或多梯井的形式，虽可以规避活塞效应所带来的不利影响，但电梯井之间缺少防火分隔处理，不满足《建筑设计防火规范》gb50016-2014（2018年版）第5.1.2条要求，且当电梯维修时，空间联通存在较大的安全隐患，而如果完全按照该防火规范条文而将各电梯井道独立设置，则电梯使用中不可忽视的活塞效应的不利影响会愈来愈凸显。而本发明多效化构造很好地解决了现有技术中存在的这些问题。

本发明多效化构造节点简单，其中h型钢梁选型尺寸因为标准尺寸，无需特殊定制，故可实施性强；防火卷帘因其洞口尺寸较小，只要选用有专业资质厂家提供的经国家检测的合格产品即可，同样可实施性强。且所有构造均在250mm的隔墙厚度范围内解决，不占用井道空间，可谓既多效又实用。