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中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)1(a)-0000-00
近年,自動扶梯發生的安全事故并不少見,而且在這樣的事故中往往會伴隨有設備的損傷及人身的傷害,具體相關的數據如下:2011年7月5日北京地鐵4號植物園自動扶梯發生故障,1人死亡,2人受重傷,26人輕傷;2012年西單新一代商城5-6滾梯上,一名8歲兒童獨自乘梯時,將頭部伸出梯外,結果卡在滾梯和天花板之間,當場死亡;2014年江西贛州一年輕人腳卡在電梯底部拆下的空洞里,電梯底板下右腳已經斷裂露出骨頭;2014年上海靜安寺換乘通道電梯在上中,突然逆行,造成10余人受傷;2015年7月26日湖北荊州一百貨商場發生扶梯吃人事故;2015年7月27日,廣西梧州太陽廣場,手扶電梯發生電梯傷人。由以上數據,自動扶梯對人們的生活生產造成的傷害很大,并對社會造成很不良的影響,為避免這樣的事故,通過PLC和變頻器控制系統中設置安全控制系統,通過對加裝嵌入的保護開關進行安全保護,以達到保護人身安全的目的。
1 自動手扶電梯控制系統安全存在的問題
1.1 運行中的機械故障
機械故障中分為速度分漸發型故障、突發型故障和復合型故障。所謂機械故障是指機械系統(零件、組件、部件或整臺設備乃至一系列設備組合)已偏離其設備狀態而喪失部分或全部功率的現象。設備故障原因很多,分為外部原因和內部原因,外部原因:使用環境原因,粉塵、氣候等,設備負荷原因,負荷超過設計能力,安裝調試等原因,設備使用初期未按要求維護等。從而產生比如斷裂、過大殘余變形、表面損傷失效、材質變化失效、破壞正常工作引起的失效,針對這些現象,采用機械監視檢測技術,自動扶梯的結構及監視設備如圖一下:
分別在傳動電機和傳送帶上裝上測振儀:100mV/g,IEPE型振動傳感器,80cm一體電纜和BNC接頭,精度:+/-5%,報警:內置ISO10816-3機器振動標準評價振動速度報警狀態,內置軸承狀態經驗值標準評價軸承報警狀態,-10~50℃,-20~120℃,激光點指示目標,同時顯示環境溫度。
一旦被檢測目標出現異常,則對反饋回來的信號進行處理,先停滯主電機的電路,對于機械中發生的故障,通過監測到的傳感信號回來,從而有效保護機械及人員。
1.2運行中的電氣故障
對于電氣故障的問題,采用如下電氣設備接線圖及安全保護裝置接線圖二。在電機的主電路中,加上限位開關、安全開關,一旦有突發狀況,通過對電機的減速運行及事故發生及時斷開,從而保護好人員和設備.
1.3 運行中人的因素造成的故障
在電梯的自動扶手兩邊均加裝測振儀,同時調節好振動的系數,屏蔽掉一些干擾的因素,當電梯的兩邊受到比較嚴重的撞擊時,加裝SQ1、SQ2,能自動斷開電源,從而保護人員和設備。除了人手可以接觸到的急停按鈕,采用自動扶梯傳送帶的下端加一個擋鐵A、B作為保護裝置,一旦有被卷入的物體碰到行程開關,則快速斷開接觸器,從而斷電保護。同時,在行程開關SQ4連接在電梯人腳踏板處安裝一個帶動行程開關的擋鐵C、D與行程開關SQ5連接,如圖五、圖六
一旦有人的衣物被卷入電梯,則碰到A、B擋鐵,根據電路接線圖,可以迅速囁電機的電源或者一旦腳踏板塌陷,也可以及時斷開電源,從而保護了機械的損傷及人身的安全。
2 結語
本文通過采用依次排除自動扶梯常見故障中的機械故障、電氣故障、人為因素的出發,對自動扶梯中存在的安全隱患問題,通過在自動扶梯側加裝安全保護裝置防止外力沖撞時及時斷開電源,采用PLC加變頻器結合控制電機在自動扶梯的擋板塌陷、扶手輪將衣物等卷入時能快速斷開電機電源嗎,減少了扶梯中造成的人身傷害和電梯的機械損傷問題,在以往的普通電梯的基礎上采用加裝擋板、擋鐵從而及時避免事故發生,能很好的預防在以往事故中的傷害再現。
參考文獻
關鍵詞:使用單位 自動扶梯 安全管理
中圖分類號:TU857 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(c)-0172-02
自動扶梯與自動人行道(該文簡稱自動扶梯)作為一種特種設備,因屢出事故而被大眾熟知。綜合最近發生的幾起事故,可以發現使用單位或多或少存在管理方面的責任。該文從幾個方面給出建議,以期完善使用單位對自動扶梯的管理、減少事故發生、降低使用單位風險。
1 設置特種設備安全管理人員或管理機構,并切實擔負起特種設備的安全管理職責
《中華人民共和特種設備安全法》第三十六條規定:電梯、客運索道、大型游樂設施等為公眾提供服務的特種設備的運營使用單位,應當對特種設備的使用安全負責,設置特種設備安全管理機構或者配備專職的特種設備安全管理人員。由于特種設備監督管理部門和檢驗機構加強了電梯安全管理人員配備情況的檢查,并在注冊登記及檢驗環節提出核查要求,目前大部分電梯使用管理單位基本都配備了持證的電梯安全管理人員,但也存在不少問題。具體如下。
(1)特種設備安全管理人員由其他崗位的人員進行兼職,日常工作時并不負責特種設備的安全管理工作,而由不懂電梯或未經過正式培訓的人管理電梯,這就造成了崗位職責落實不到位、安全管理跟不上的現象。
(2)存在“一證多用”現象。有些商城在一個城市可能有數個經營場所,但只配備了一個電梯安全管理人員,這種方式只能應付監管部門的檢查,根本起不到對特種設備進行安全管理的作用。
2 落實巡查及日常自行檢查制度
《中華人民共和國特種設備安全法》第四十一條規定:特種設備安全管理人員應當對特種設備使用狀況進行經常性檢查,發現問題應當及時處理;第三十五條規定:特種設備使用單位應當建立特種設備安全技術檔案。安全技術檔案應當包括以下內容:……(三)特種設備的日常使用狀況記錄;……。
因此,自動扶梯的使用單位應當建立起日常巡查及自行檢查制度,落實崗位職責,并有效實施,責任到人。每天自動扶梯啟用前至少完成以下檢查工作。
(1)試運行。空載開啟自動扶梯運行一段時間,觀察自動扶梯是否有異常情況,特別是異響及振動,一旦發現情況,停止運行,并請專業的作業人員排除隱患方能投入使用。
(2)檢查標識標志。自動扶梯出入口處均張貼有使用須知,確保完整方可投入使用。
(3)檢查安全裝置及設備狀況。自動扶梯投入使用前須檢查安全設備是否完善;急停裝置、扶梯帶入口保護裝置是否有效;防攀爬、防撞、防夾人裝置是否完善牢固;機房檢修蓋板、梯級踏板、梳齒板是否存在安全隱患等。
同時,加強使用過程中的巡查,一旦發現設備的不安全狀態或者人的不安全行為,立即停止自動扶梯的使用。
(4)做好相應的檢查記錄,存入電梯檔案。
3 完善應急救援制度、定期應急演練
《中華人民共和國特種設備安全法》第三十四條規定:特種設備使用單位應當建立崗位責任、隱患治理、應急救援等安全管理制度,制定操作規程,保證特種設備安全運行。
而自動扶梯的使用場合一般都是大型商場、車站碼頭、地鐵等公眾場所,一旦發生事故,要求盡快開展救援、消除隱患、降低事故造成的影響。因此,自動扶梯的使用單位必須制定行之有效的應急救援制度及救援預案,并定期進行應急救援演練,以檢驗救援過程的程序及救援人員的執行力,不斷完善。
4 加強員工培訓、提高安全意識
自動扶梯在使用場所一般分布較分散,因此可以有效利用分布在各個樓層的員工對自動扶梯進行監控。首先對員工進行基本的電梯知識培訓,識別一些常見的安全隱患和安全行為,提高員工的安全意識。在工作過程中,一旦發現設備安全隱患或者乘客的不安全行為,可以及時停止設備或制止乘客,消除安全隱患,把事故消除于萌芽中。
5 節假日期間加強引導
節假日期間,由于人流量急劇增大,容易造成擁擠、踩踏等事故,因此需要安排專人在自動扶梯的出入口進行維持次序,提醒乘客乘梯注意事項,并幫助老人、小孩及使用專用推車的乘客。
6 完善視頻監控設施
在自動扶梯的整個運行區間內增加視頻監控設備,對整個自動扶梯的運行狀況進行監控。同時,一旦發生事故,及時保存事發時的視頻資料,有利于事故的調查。
7 完善自動扶梯檔案
使用單位應對每臺自動扶梯建立安全技術檔案,并作為鑒證材料妥善保存,其內容包括。
(1)隨機資料;(2)監督檢驗和定期檢驗記錄;(3)日常使用狀況記錄和自檢記錄;(4)維保記錄;(5)運行故障和事故記錄。
8 結語
自動扶梯具有人流量大、人流構成復雜、乘客直接接觸運動部件而非封閉空間、自動扶梯所依附的建筑物存在撞擊、剪切、跌落風險等特點,其事故發生率及傷害率一般遠高于乘客電梯。而在使用過程中,使用單位扮演著極其重要的角色,高效的管理手段可以有效地降低事故的發生率。因此,作為特種設備安全責任方,必須重視特種設備的安全管理,通過加強管理來消除事故隱患。
參考文獻
緊急停止按鈕確實有效 記者來到威海市區某高校餐廳一樓的電動扶梯旁,對緊急停止按鈕是否有效進行驗證。紅色圓形緊急停止按鈕位于自動扶梯上下兩端的圍裙板處,按鈕旁有一處黑色鎖孔。在征得餐廳工作人員同意后,記者按下紅色緊急停止按鈕,正在運行的自動扶梯立刻停了下來。這名工作人員拿出手中的鑰匙說,自動扶梯恢復運轉,則需用這把鑰匙來開。
自動扶梯急停時會不會對乘梯人的安全造成威脅呢? 為一探究竟,記者進行了實驗和體驗。
首先, 我們將裝了一半水的礦泉水瓶放在正常運轉的自動扶梯臺階上,等它運行一段距離后,我們按下緊急停止按鈕, 發現這個礦泉水瓶沒有歪倒,但里面的水出現了較大晃動。隨后,這名餐廳工作人員用鑰匙啟動自動扶梯,一名記者站在自動扶梯臺階上,右手握緊扶手,自動扶梯運行一段距離后,這名餐廳工作人員按下緊急停止按鈕,自動扶梯立刻停下,這名記者因緊握扶手而沒有倒。
“該按鈕一般設置在自動扶梯正常運轉時不會被輕易觸發的地方,比如扶手帶兩端的圍裙板或內蓋板上。”這名餐廳工作人員說,在自動扶梯發生意外時,上下兩端的乘客可按下緊急停止按鈕自救或救他人,然后再尋求警方或維保單位的幫助。
這些地方都是“安全盲區” 在該餐廳另一處自動扶梯,我們對“安全盲區”進行了解。網傳“安全盲區”實際位于自動扶梯電動機與驅動齒輪之間的空隙上部,即自動扶梯頂部接近樓層的踏板。湖北某商場的“扶梯吞人” 事故就是由于踏板瞬間裂開,形成空洞,導致女子掉落,隨后被驅動齒輪卷走。
除了這個“安全盲區”外,自動扶梯還有以下幾個“安全盲區”。
圍裙板與梯級、踏板間任何一側的水平間隙,此處空隙盡管小,卻是扶梯最具殺傷力的地方。特別是有些孩子乘扶梯時喜歡將腳靠在圍裙板上,若不慎將鞋尖、鞋帶或褲邊卷入縫隙,就會將腳也帶進去,一旦被卷進夾住,就免不了受傷。
被夾進縫隙中的原因,是由于圍裙板靜止而梯級在運動,其產生的沖力將孩子的手指甚至手臂帶入縫隙。扶手末端,易夾傷手。部分商場自動扶梯的扶手與墻壁的縫隙很小,如果乘電梯忘記松手或松手過慢,手會順著傳送帶整個被夾住。
【關鍵詞】自動扶梯;故障;分析;維保
1自動扶梯故障、事故成因
扶梯使用頻繁,運行時間長,設備管理難度大,必須掌握每部自動扶梯的運行狀態,及時做好維護保養工作,才能保證自動扶梯的正常使用。
引發自動扶梯重大事故的主要因素:(1)安全防護等級設計低;(2)使用管理與保養質量水平差。
自動扶梯日常故障的成因:(1)磨合期內由于調試不到位,故障頻發;(2)使用環境惡劣;(3)部件失效且沒有得到有效保養;(4)操作人員使用不當;(5)維護保養不按時。
2自動扶梯常見故障分析與原因分析
通過對地鐵近五百臺自動扶梯日常故障的發生情況、處理方式、后續跟蹤及反饋信息匯總、歸類統計得出主要容易發生的故障分類有如下幾種:
2.1梯級的故障
梯級故障包括:踏板齒折斷;支架主軸孔處斷裂;支架蓋斷裂;主輪脫膠;出現裂紋、變形。
梯級故障的排除:更換踏板;更換支架;更換梯級輪;更換整個梯級。
2.2驅動鏈的故障
驅動鏈故障包括:系統故障所引起的;驅動鏈磨損;與鏈輪不能正常嚙合;驅動鏈使用久后伸長。
驅動鏈故障排除方法:調整系統;更換驅動鏈;調整驅動鏈的張緊裝置;清除鏈上的灰塵。
2.3驅動裝置的故障
驅動裝置故障包括:驅動裝置有異常響聲;驅動裝置的溫升過快過高;制動器工作不正常。
驅動裝置故障排除方法:(1)檢查電動機兩端軸承、減速機軸承、蝸桿蝸輪磨損情況,帶式制動器制動電動機是否損壞,單片是否失電、制動器的線圈和摩擦片間距調整是否適合,驅動鏈條有無過松上下振動。(2)電動機軸承承損壞、電動機燒壞、減速器油量不足,油品錯誤、線圈內部短路燒壞。
2.4梯路故障
梯路故障包括:梯級跑偏;梯級在運行時碰擦裙板。
梯路故障的排除方法:如果由于主輔軌、反軌、主輔軌支架安裝不水平等,則需調整主輔軌導軌面、反軌面和支撐架;如果由于梯級在梯路上運行不水平、分支各個區段不水平,則需調整上分支主輔輪中心軌。
2.5扶手裝置故障
扶手裝置的故障:常發生在扶手驅動部,由于位置受轉彎的限制,受力加大,容易發生軸承、鏈條、驅動帶損壞。
扶手帶裝置故障排除方法:在日常巡視、檢查時,應適度調節驅動鏈的松緊程度;各部軸承處按要求添加脂。扶手帶長期運行,會發生伸長,通過安裝在扶梯下端的調節機構把過長部分給吸收掉。另外扶手帶運行時,圓弧端處有時發出沙沙聲,這是因為:圓弧端的扶手支架內有一組軸承,此異常聲往往是軸承損壞,應及時更換。
2.6傳動鏈條磨損和張緊過松
自動扶梯在經過幾年的運行后,往往在乘坐時會有不舒適、不平穩的感覺。可能是由于傳動鏈條磨損和張緊過松。
目前大多數自動扶梯的傳動裝置采用鏈條傳動,在鏈條傳動中,驅動力作用在鏈輪和鏈條上,由于鏈條在鏈輪傳動過程中不斷的嚙合和脫開,于是其間產生摩擦力,該摩擦力在自動扶梯長時間的運行中使鏈條和鏈輪磨損,致使鏈條不在節圓直徑上,而是在比節圓直徑大的直徑上進行運動。這在極端情況下,傳動鏈條在鏈輪的頂圓直徑上運動,鏈條會在輪齒上跳躍,會產生抖動的現象,俗稱“跳梯”。
故障排除方法:檢查驅動主機和主驅動軸之間的傳動鏈條及鏈輪是否已磨損,磨損嚴重應更換鏈條鏈輪,然后調整曳引機底座的張緊凸輪使傳動鏈條適度張緊;檢查扶手帶傳動軸與主驅動軸之間的傳動鏈條鏈輪是否已磨損,磨損嚴重應更換鏈條鏈輪,然后調整扶手帶傳動的張緊螺栓使傳動鏈條適度張緊。
3 維修保養
自動扶梯就像汽車一樣,除了正常使用,更需要定期維修保養。
以使用時間長、載荷大的地鐵扶梯為例,所需要的維修保養一般分為日常巡檢、半月檢、季度檢、半年檢、年檢和專項檢這幾種。
維修保養具體內容和要求如下:
3.1月檢內容
3.5負苛校調試驗
除對扶梯進行正常的日常巡檢、半月檢、月檢、季檢、半年檢、年檢外,還有特殊的專項檢查。比如負苛校調試驗。按國家驗規的要求,每臺自動扶梯每隔3年須進行一次負苛校調試驗。以測量工作制動器和緊急制動的停止距離。確保發生危險時,能緊急停梯。
4結束語
自動扶梯屬于特種設備,與廣大人民的生命息息相關。一旦發生事故,后果相當嚴重。本文通過總結、梳理自動扶梯設備易發故障、原因和排除方法,以及以地鐵環境為例,詳細介紹了扶梯日常維修保養的具體內容。希望通過本文的分析和介紹,提升自動扶梯設備的安全性。
參考文獻:
[1] 左云成.改革監管模式確保電梯安全[J].福建質量技術監督.2013(07)
[關鍵詞]自動扶梯;自動人行道;使用須知;問題;建議
筆者從事電梯檢驗工作,在本文中結合實際工作,談談當前選擇、張貼和宣傳自動扶梯和自動人行道使用須知存在的問題,并提出一些建議,希望能對減少自動扶梯和自動人行道的安全隱患提供一些幫助。
1關于自動扶梯和自動人行道使用須知的國家標準和安全技術規范
特種設備安全技術規范TSGT7005-2012《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯和自動人行道》中第9.1項“使用須知”規定:在自動扶梯或自動人行道入口處應設置使用須知的標牌,標牌須包括以下內容(這些使用須知,應盡可能用象形圖表示):①應拉住小孩;②應抱住寵物;③握住扶手帶;④禁止使用非專用手推車(無坡度自動人行道除外)。國家標準GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》中第7.2.1條“標志、說明及使用須知”規定:所有的標志、說明和使用須知應由經久耐用的材料制成,設置在醒目的位置,并且采用中文書寫(必要時可同時使用幾種文字),字體應清晰、工整。下列指令標志和禁止標志應設置在自動扶梯或自動人行道入口附近:a)“小孩必須拉住”;b)“寵物必須抱著”;c)“握住扶手帶”;d)“禁止使用手推車”。根據需要,可增加標志,例如:“不準運輸笨重物品”和“赤腳者不準使用”。安全標志的設計應符合GB/T2893.1-2013《圖形符號安全色和安全標志第1部分:安全標志和安全標記的設計原則》、GB/T2893.3-2010《圖形符號安全色和安全標志第3部分:安全標志用圖形符號設計原則》的規定,標志的最小直徑應為80mm。
2自動扶梯和自動人行道使用須知在實際使用中存在的問題
2.1可識別性差
(1)設計復雜。如圖1所示,使用須知設計復雜,導致可識別性差。乘客在乘坐自動扶梯前并非站立等待,而是步行進入自動扶梯端站,進入后站立在自動扶梯梯級上,因此乘客并不能很好地觀察在自動扶梯入口護壁板側面張貼的使用須知,并正確識別國家標準和安全技術規范要求的4項指令和禁止標志。(2)印刷不規范。如圖2所示,使用須知采用黑白打印,不能迅速引起人們的注意,且標志的直徑不滿足最小80mm的要求,無法使乘客快速理解信息。(3)張貼過多。如圖3所示,3張使用須知標識湊齊了國家標準和安全技術規范所要求的4項指令和禁止標志,但不易于乘客乘梯前觀察識別。
2.2使用須知缺項少項
如圖4所示,雖然使用須知乍一看很多很全,但是仔細檢查后發現國家標準和安全技術規范要求的4項指令和禁止標志缺項,僅有“禁止使用非專用手推車”一項,缺失3項。2.3使用須知被其他標志或廣告覆蓋如圖5所示,雖然自動扶梯使用須知簡潔明了,易于識別,但有部分被“急停”指示標志覆蓋遮擋,因此“應抱住寵物”不能被快速識別。還有一些商場和超市會在護壁版上張貼廣告或促銷信息,不僅容易覆蓋使用須知,而且五顏六色的廣告紙也極大地吸引了乘客的目光,降低了乘客對安全標志的注意力。
3對規范設置和宣傳普及自動扶梯和自動人行道使用須知的建議
3.1自動扶梯和自動人行道使用須知的選擇與張貼方面的建議
每一張警示標牌,都積累著血的教訓。這些警示標牌,能夠提醒人們不要麻痹大意,以避免安全事故的發生。必要的提示、正確的引導,會把許多安全隱患消滅在萌芽狀態。當乘客與使用須知的距離增大時,識別圖形符號會變得困難。因此,乘客能夠來得及識別圖形符號并能正確理解安全標志的含義,是非常重要的。所以,使用須知除了要張貼在醒目位置,尺寸也必須符合標準的規定,即:標志的最小直徑應為80mm。如圖6所示的3款使用須知,簡單明了,易于識別。
3.2使用須知宣傳普及與定期檢驗等方面的建議
電梯,特別是自動扶梯成了生活中不可或缺的一部分。電扶梯一般分上行與下行兩部分,根據乘電梯的人數來調節電動機功率,使自動扶梯始終保持勻速運動。前不久,深圳就曾經出現由于乘電梯的人數過多,電機功率不足而導致電梯倒滑,造成人員傷亡的事故。于是我想,在我們增強安全意識的同時,能否把扶梯下行時,將人的重力勢能轉變成扶梯上行的動力,從而達到省電節能的目的呢?
設計構思:
有一天,看見兩個孩子在玩蹺蹺板,引起了我的思考:可否用下行乘客的重力來帶動上行呢?這樣安全系數也會提高很多!根據我現有的知識,將兩個轉向不同的裝置連接起來最有效的方法是利用齒輪組。那么,是不是可以在電梯內部安裝一個齒輪組來完成我的設想呢?
設計過程:
(一)理論推導
首先,介紹幾個數據并做出假設:
1.自動扶梯空轉功率P:(垂直)高度小于4m的自動扶梯,功率在7.5kw左右,此處取整P=7.5kw。
2.摩擦因數μ:根據有關資料,摩擦因數在0.6~0.8之間,由于上了油,摩擦因數 μ取0.6,摩擦力為f。
3.自動扶梯規定的運動速度v=1.5m/s。
4.每一個乘客的體重取平均值600N(即60kg)。
5.自動扶梯的傾角θ:為作對比,自動扶梯的傾角將取深圳失事電梯的傾角 θ=45°。
為了簡化計算,將自動扶梯的空轉功率轉化成“人功率”P人(即將n個人送上4m所需的功率):式的意義在于,當電梯不制動且處于運動中時,7個人可以令其停止。傳統電梯采用雙電動機模式,每個電動機動力為7人功率,當上行人數為X,下行人數為Y時,有①下行人數小于等于P人:P總=2P人+X?P-Y?P=14+X-Y;②下行人數大于P人:P總=(P人+X)+(Y?P- P人)= X+ Y。
節能型扶梯采用單發電機聯動模式,電動
機動力為P人′14人功率。不論下行人數是多是少,都有:P′= X?P-Y?P=X-Y;P′總=P′人+P′=14+X-Y。上述幾式中,?P為將一個人送上去的功率,即單位人功率。
通過以上各式,我們可知道,當下行人數小于平衡人數P人時,節能型扶梯與傳統扶梯的功耗相同;而在下行人數多于P人時,節能型扶梯要比傳統扶梯功耗更少。該裝置可行性理論得證。
(二)實物設計
最初的設想圖如下圖:其主要工作原理是由一個馬達帶動,靠兩個齒輪組進行聯動工作,從而達到“一馬達,兩方向”的最終運行效果。這個方案的基本構想就是利用人給自動扶梯的下滑力,為上行電梯提供一部分動力,從而達到節能省電的目的。
圖1中每個齒輪組由4個齒輪組成,箭頭方向表示其旋轉方向 。電機與扶梯之間有脫軸裝置,當中間的齒輪組出現故障時,脫軸裝置會自動斷開,同時啟用備用電機,使齒輪故障不會影響到自動扶梯的運行。備用電機:備用電機平時不啟用,緊急時刻作用有兩個:一是當齒輪組故障時,配合脫軸裝置,使兩電梯仍正常運行;二是當電機出現故障時,可以啟用以使電梯正常運行。圖2為完成的實物模型:
(三)實驗測試
將整個模型接入12伏的直流電源,電梯正常運行,電流表顯示電流大小約為250mA。當在上行電梯上放上1千克重物時,電流表示數為300mA。之后我又在下行電梯上放同樣重的物體,示數在325mA左右晃動。
之后,我將鉸接裝置分開,分別在上下行放上1千克重物,電流表的示數達到了近375mA,比節能模式下要大了將近50mA。僅僅是12伏電源就有如此大效果,這個結果說明該設計設想是成功的。
結論總結:
關鍵詞:軌道交通 扶梯 速度設定 適應性
Abstract: The Guangzhou metro operation basis of statistic data, analyze the different speed setting meet escalator scatter, passenger safety degree, combined with the practical situation of the rail transit operation, and choosing the most suitable escalator speed mode. Considering the new construction of urban rail transit line input can speed escalators, according to different time adjusting for different escalator speed setting, and realize the linkage of passenger flow changes, passenger safety and scatter balance the needs; It has something old line of the escalator, can combine each area the station guest injury data and the characteristics of the passenger safety, and selected parts of pilot station, appropriate cut speed, but retain the original speed parameters, according to different parts of the pilot to escalator speed setting.
Keywords: rail traffic, speed setting, escalator, adaptability
中圖分類號: U213.2文獻標識碼:A 文章編號:
近些年來,隨著全國城市軌道交通行業的迅猛發展,自動扶梯成為各大城市地鐵客流輸送的首選方案。以廣州地鐵為例,已經投入使用的自動扶梯超過1000臺,并隨著軌道線網的拓展呈現逐步增長的態勢。然而,與扶梯市場火爆的形勢相對應的是地鐵站內乘客不適應扶梯運行速度導致摔傷的事件時有發生,已為我們敲響了安全警鐘。因此,我們在分析城市軌道交通扶梯速度標準的基礎上,探討速度調整對于軌道交通客流疏散和客運安全的影響,為選擇最適合的城市軌道交通扶梯速度提供一定的借鑒。
1 扶梯速度的設定
1.1扶梯速度設定的國家規范標準
根據國家技術監督局批準實施的(《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》GB 16899-1997)規范要求:
“12.2.1 自動扶梯的額定速度不應超過:自動扶梯傾斜角α不大于30°時,為0.75m/s;自動扶梯傾斜角α大于30°,但不大于35°時,為0.50m/s。”
1.2國內扶梯速度設定的類別
目前,城市軌道交通經營單位、附屬商業建筑中扶梯運行速度的設定主要從客流組織和客運安全的角度出發,結合不同區域乘客的生活習慣、行為特點等因素,在國家標準的基礎上設定為3類:0.50m/s 、0.65m/s 、0.75m/s。如表1所示。
表1扶梯速度設定的類別
類別 商業扶梯 南京地鐵 廣州、上海、北京、深圳等軌道交通行業 香港地鐵
速度設定 0.50m/s 0.50m/s 0.65m/s (約)0.75m/s
1)軌道交通附屬商用建筑扶梯速度情況
目前,國內商用扶梯運行速度普遍為0.5米/秒,主要是出于顧客上落扶梯的安全考慮。許多商場表示,如果商用扶梯的速度過快,容易導致顧客不適應。因此,及時犧牲掉部分客運量,也要讓扶梯低速平穩的運行,保證上落扶梯顧客的安全,減少客傷事故。
2)南京地鐵扶梯運行速度設定的調整
據網絡報道,從05年開始,南京地鐵就在考慮扶梯運行速度的問題。南京地鐵電扶梯的速度,在設計時,參照了國內同行的經驗,考慮到地鐵站快速疏散客流的需要,設定為0.65米/秒,符合國家安全標準。在運行的幾個月來,一些乘客不適應這個速度,出現了摔傷現象。盡管地鐵運營部門增設了提醒標識、增加人員看護,但乘客摔到現象仍難杜絕。地鐵公司有關負責人介紹,地鐵電扶梯0.65米/秒的速度,少數乘客不適應,時而發生摔倒現象。經過調研,為減少摔傷,根據廣大乘客的需求,地鐵部門將對電梯速度進行調整,降為0.5米/秒的速度(與南京各大商場相同)。而且保留原來0.65米/秒速度的參數,今后根據客流疏散要求,再對電梯速度加以調整。
3)廣州、上海、深圳的扶梯運行速度
按現有的國家標準,廣州、深圳、上海等地鐵目前投入使用的大部分扶梯的傾斜角α為30°,正常運行速度為0.65米/秒。總體來說,以上城市地鐵出于大客流疏散的需要,以30°的建筑設計角度為標準,速度設定上偏向了較大參數0.75m/s,確保單位時間內大容量的輸送乘客。與此同時,以上城市扶梯客傷的數量也高居不下。
4)香港地鐵扶梯速度最快
香港地鐵扶梯速度的設定接近0.75m/s,這與香港人的生活節奏、行為習慣等因素有關。通過大量觀測,香港上下班時間地鐵站的客流量很大,但是都很有秩序,節奏也非常快,自動扶梯速度的設置就綜合考慮了當地乘客運動節奏和行為習慣,其設定值接近0.75m/s,更符合其出行需求。
2 扶梯速度的適應性
扶梯速度的適應性是指速度設定滿足客流疏散、客運安全的程度。城市軌道交通扶梯速度的設定不僅要考慮符合國家規范的要求,也應充分研究其對客運安全、客流疏散的影響,才能選擇最適合城市軌道交通的速度模式。 因此,研究扶梯速度的適應性,必須從客運安全和客流疏散方面做好分析工作。
2.1考慮客運安全的特點
作為城市軌道交通大客流疏散的主要工具,如何確保其安全運行是經營單位首先要考慮的問題。從近幾年扶梯客傷的情況來看,頻頻發生的乘客摔傷事件時刻刺痛著我們的神經,時刻警告著我們扶梯安全不容忽視。因此,考慮扶梯速設定的問題,首先應考慮其是否有利于確保扶梯客運安全。
1)扶梯客傷預防的需要
以廣州地鐵近幾年扶梯客傷數據為例,目前其扶梯速度設定為0.65米/秒,符合國家規范標準,但扶梯客傷數量大并呈逐年增長的態勢。其中,老人、小孩或年輕女性因沒有站穩扶好、不適應扶梯速度等因素導致客傷的比例較高,約占70%左右,如表2所示。
表2扶梯客傷的人群特點
年度 扶梯客傷(件) 老人、小孩或年輕女性扶梯客傷(件) 比例
11年 700 496 71%
10年 516 358 69%
09年 276 204 74%
扶梯類客傷屬于客傷發生的第一大因素,以老人和小孩為主,女性較多,這類人群的特點是體質偏弱或行動不便,對扶梯速度的適應性不強,一方面速度設定偏快容易使這類乘客產生不安全感,增加增加乘客在扶梯上搖晃摔傷的風險;另一方面扶梯運行速度相對較快,該類乘客上扶梯時不適應或在扶梯出口離開不及時,容易在扶梯出入口處摔倒,造成擁堵甚至群死群傷的慘劇。
因此,以0.5米/秒的速度運行,雖然扶梯運行慢一些,但更有利于確保乘客站穩扶好及扶梯的平穩運行,防止因扶梯速度過快而不適應,最終導致乘客傷亡事故發生;
2)減少速度波動引發的風險
在節能模式下,無人乘梯時,扶梯自動平穩過渡到節能運行,以1/5額定速度運行或是自動停止;有人乘梯時,扶梯自動以節能速度過渡到額定速度運行。在這個扶梯加速的過程中,可能會因為電壓不穩定,加速不平穩等多方面原因的影響產生扶梯搖晃的風險,容易造成人員站立不穩。特別是額定速度設置較高(例如0.65米/秒)的情況下,扶梯加速將有一個較大的波動,速度變化區間長,扶梯晃動的風險也相應增加,可能會使乘客不適應,出現向后倒或前傾的狀況,發生摔傷事故。
因此,降低扶梯速度設置,以0.5米/秒的速度運行,將有利于扶梯自動以節能速度平穩過渡到額定速度運行,保障乘客的安全。
3)符合人性化設置的要求
按國際通用標準,自動扶梯傾斜角α小于或等于30°時,扶梯運行速度設定為0.75米/秒以下均是符合要求的,比如香港和國外的軌道交通行業設置扶梯速度基本接近0.75米/秒的標準。目前,我國城軌交通扶梯運行速度的設定在一定程度上參考了國際慣例,普遍設置為0.65米/秒,相對偏高。然而,該項標準的設置忽視了國內與國外乘客在生活習慣,身高體長、步行節奏和速度等方面的差異性。一般而言,外國人在體質、步速方面略高于中國人,因而對扶梯速度的適應性要強一些,相應的速度設定標準也高一些。相對的,如果國內軌道交通行業的扶梯運行也照搬國際標準,容易造成乘客的不適應,增大乘客摔傷的幾率。
因此,我們在扶梯速度的設定上不僅要考慮其符合強制性規范,更應該考慮是否符合各類人群安全出行的需求,適當降低一下扶梯運行速度,盡量避免接近安全參數的上限,使其更趨人性化,將更有利于確保城軌交通的客運安全,實現“以人為本,安全至上”的服務理念。
4)降低能耗和延長壽命
作為公共場所客流輸送的主要工具,城市軌道交通范圍內的扶梯每天至少運行12小時以上。相應的,扶梯運行速度越快,電能消耗也越大,部件的磨損程度約高,使用壽命縮短,故障幾率也就越大。以一部7.5KW的自動扶梯為例,速度設定由現在的0.65米/秒降低為0.5米/秒,每天運作10小時(不含空閑時段),速度變化比值為0.77(0.5米/秒:0.65米/秒),能耗和壽命變化如下表:
表3能耗和壽命對比表
項目 0.65米/秒 0.5米/秒
能耗 10小時/天×7.5度/小時 75度 10小時/天×7.5度/小時×0.77 58度
壽命 10年 12.5年
從上表數據分析,電能變化:365天×17度/天=6205度,以每度電1元的價格計算, 一部7.5KW的自動扶梯每年節約的金錢約為6205元人民幣。廣州地鐵作為大量使用扶梯的城市軌道交通經營單位(約1000臺),每年節約的電費將達到600萬以上。
壽命變化: 0.5米/秒的速度僅為0.65米/秒速度的77%,從理論上講也就是說機械磨損可減少23%,也就是自動扶梯的壽命可以延長約四分之一。如果自動扶梯原來壽命為10年,經過調速后壽命可達12.5年,其道理是顯而易見的。
因此,降低扶梯運行速度與電能節約和機械磨損的費用相比,投入不大,能提高現有扶梯安全、節能,具有顯著的經濟效益和社會效益。
2.2考慮客流疏散的特點
目前,城市擁堵問題日益嚴重,軌道交通的客流壓力也越來越大,如何大容量、高效率的疏散客流直接影響著城軌交通的運營秩序和服務水平。以此為背景,自動扶梯以其快速、便捷的特性滿足了城軌交通系統大客流疏散的要求,成為乘客輸送的首選方案。它就像人體的中樞神經一樣,控制著建筑區域人員的正常流動,已經成為建筑物內的主要運輸工具。因此,一旦其運行速度無法滿足客流疏散的要求,可能會導致新的擁堵問題出現,影響軌道交通公共職能的實現。
1)滿足大客流疏散的需求
根據國家技術監督局批準實施的(《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》GB 16899-1997)規范計算的理論輸送能力,假定在名義寬度z1=0.6m時為1人;在名義寬度z1=0.8m時為1.5人;在名義寬度z1=1.0m時為2人
理論輸送能力按公式(1)計算:
式中ct――理論輸送能力,人/h;
υ――額定速度,m/s;
k――系數。
對常用的寬度其k值為:
當z1=0.6m時,k=1.0
當z1=0.8m時,k=1.5
當z1=1.0m時,k=2.0
按公式(1)計算的理論輸送能力如下表。
表4理論輸送能力表
名義寬度(m) 額定速度(m/s)
0.5 0.65 0.75
0.6 4500人/h 5850人/h 6750人/h
0.8 6750人/h 8775人/h 10125人/h
1 9000人/h 11700人/h 13500人/h
以廣州地鐵扶梯為例,梯級寬度為1米,從上表可以看出,0.5米/秒和0.65米/秒甚至更高的扶梯速度相比,每小時的理論輸送人數相差在2700人以上。因此,扶梯速度設定為0.65米/秒甚至更高有利于客流快速疏散,確保軌道交通范圍內的運營秩序。特別是在目前城市軌道交通客流量與運力之間的沖突加劇的情況下,扶梯速度設定高于0.5米/秒具有十分重要的現實意義。
2)避免客流擁堵產生的風險點
扶梯速度設定為0.65米/秒甚至更高,有利于提高車站整體的客流運動速度,快速疏散地鐵站內站臺、扶梯口、出入口等位置的客流,避免客流聚集而形成新的風險點。
群體性客傷的風險:從近幾年城市軌道交通運營情況來看,如果不能及時高效的疏散客流,造成扶梯口、站臺等關鍵位置形成擁堵點的話,一旦發生意外情況(比如扶梯故障、人員摔倒等),極容易在密集的人群中釀成踩踏、擠壓等群死群傷的慘劇,比如2011年7月5日北京地鐵動物園站扶梯逆行導致30多人受傷、1人死亡的重大扶梯安全事故,又如2010年12月14日上班早高峰,深圳國貿地鐵站一座手扶梯在上行過程中急速向下逆行,乘客驚慌失措,互相擠壓踩踏,造成25人受傷。
公關危機的風險:作為公益行業,城市軌道交通范圍內的客流狀況一直受到媒體的高度關注。廣州地鐵一直以來致力于“安全、準點、舒適、快捷”的乘車服務,取得了如何踐行稍有不慎,就會產生公關危機的風險,影響經營單位的服務形象。
3 綜述
通過分析不同扶梯速度設定對客流疏散、客運安全的適應性,有利于我們結合軌道交通運營的實際情況,全面評估扶梯速度設定帶來的影響,從而選擇最適合的扶梯速度模式。
綜上所述,我們可以考慮,對新建設的城市軌道交通線路投入可調速自動扶梯,根據不同時段調節為不同的扶梯速度設定,與客流變化實現聯動,平衡客運安全與客流疏散的需要;對于已有舊線的扶梯,可以結合各個區域車站客傷數據及客運安全的特點,選擇部分試點車站,適當下調速度,但保留原有速度參數,根據試點情況決定不同區域的扶梯速度設定。
參考文獻
[1] 《都市快軌交通》雜志.2010.5
[2] 《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》(GB 16899-1997)
【關鍵詞】 大型商場 自動扶梯 人員疏散 數值模擬
近年來,大型商場日益增多,由于其人員密集、商品豐富、電氣設備及線路繁多,具有火災危險性大、財產損失嚴重、人員疏散困難等特點,帶來的安全問題凸顯,一旦商場內發生火災,事故現場人員能否快速、成功地疏散直接關系到商場內所有人員的生命安全。因此,研究商場火災情況下如何迅速安全地進行人員疏散時值得認真考慮的問題。
在《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)[1]中規定自動扶梯不應作為安全疏散設施,但是商場建筑內設置自動扶梯越來越普遍,而且幾乎所有的消費者都熟悉自動扶梯位置,其成為消費者上下樓的首選。若發生火災,消費者將會首先選擇自動扶梯作為疏散工具。目前,我國對自動扶梯作為安全疏散設施的研究大部分集中在地鐵站,如:姚斌等的“自動扶梯運行方式對地鐵站臺人員安全疏散的影響[2]”。而對于商場只是做一些探討,如:何沛的“商業建筑中部分自動扶梯兼作輔助疏散梯的可行性[3]”、何永波的“自動扶梯在安全疏散方面的潛在功能和輔助作用[4]”等。對于商場火災模擬分析時,將其用做人員疏散方面的研究尚為空白。因此,筆者以某商場作為模擬對象,借助安全疏散軟件Pathfinder進行商場全尺寸模擬,對人員采用不同疏散方式進行模擬分析。
1 商場概況
某大型商場位于某市繁華地段,共有五層,地下一層為設備層;地上有四層,每層面積為5952m2,高度為4.5m。主要經營范圍有:服裝、鞋、箱包、化妝品、飾品、鐘表、數碼產品、家居用品等。商場一樓有9個出口,分別位于東側(1個)、南側(3個)、西側(1個)和北側(4個);共有4部直通室外的剪刀式樓梯,分別位于南側(2個)、北側(2個);有位于中庭兩側的2部單式自動扶梯;有1部消防電梯和2部自動扶梯。
2 模型建立
Pathfinder是由美國Thunderhead engineering公司開發的一款基于人員進出和運動的災難聚集疏散模擬軟件。它提供給用戶一個模擬、設計和執行的三維可視化圖形界面,在可視化工具的基礎上分析結果,該軟件采用人工智能的計算方法,并采用一套完整的三維三角網格設計和獨特的參數設定(最高速度,人員密度,出口的選擇,等等),通過對每個人物的屬性的智能判定,賦予人物一定的思維,在災難發生時,精確的預測人員的路徑選擇、人員的擁堵等實際的人員思維,自動計算每個人物的疏散路徑與逃生時間,以及特定區域人員的疏散時間、特定出口的人員流率等等[5]。它包括兩種人員運動模式:SFPE運動模式和Steering運動模式。SFPE行為是最基本的行為,以流量為基礎的選擇意味著人員會自動轉移到最近的出口。人員不會相互影響,但是列隊將符合SFPE假設,這種模式是基于SFPE消防手冊保護工程和SFPE工程指南:人類行為消防,利用空間密度,以確定運動速度。Steering模式使用路徑規劃,指導機制,碰撞處理相結合控制人員運動。如果人員之間的距離和最近點的路徑超過某一閥值,可以再生新的路徑,以適應新的形勢[6]。
2.1 Pathfinder建模
根據《建筑設計防火規范》規定商店的疏散人數應按每層營業廳建筑面積乘以面積折算值和疏散人數換算系數計算,地上商店的面積折算值宜為50%~70%。因此,本文面積折算值取為0.7,各層的計算面積為4166.4m2。因《商店建筑設計規范》(JGJ48-1988)[7]中對每層疏散人數換算系數的規定已不符合現在的商業建筑,而根據文獻8的研究成果知,疏散人數換算系數為:第一、二層為0.4~0.6;第三層為0.3~0.5;第四層及以上各層為0.2~0.4,取其最大,按照上述計算,各層疏散人數見表1。
據我國國家標準《中國成年人人體尺寸》[9]可知,成年男子肩寬取41.5cm,成年女子肩寬取38.7m,設定男女比例為1:1。并且由于性別和年齡的不同,人員的運動速度不同,為了簡化運算,將商場內所有人員的運動速度采用平均值1m/s[10]。并采用Steering運動模式,Pathfinder模型見圖1。
2.2 方案設計
方案一,只將商場原有的4部樓梯作為疏散通道;方案二,將4部樓梯和商場本來原有的位于中庭兩側的停運的兩部單式自動扶梯(圖2a)作為疏散通道;方案三,將單式自動扶梯設置為剪刀式(圖2b),并將4部樓梯和停運的剪刀式自動扶梯作為疏散通道。
3 結果分析
將三個方案進行模擬,模擬結果見表2。
通過三個方案的模擬結果對比可知,采用單式自動扶梯時,每層人員所需安全疏散時間減少了大約60s,采用剪刀式自動扶梯時,每層人員所需安全疏散時間要比不采用自動扶梯減少大約150s,比采用單式自動扶梯減少大約90s,這為人員的安全疏散創立了更加充足的時間。
通過方案二模擬過程可知,商場為了銷售,在用自動扶梯下樓時,下到某一層,要繞過售貨區,走到對面,再下到下一層,中庭兩邊的自動扶梯相當于一部,這樣用自動扶梯疏散,雖增加了疏散通道,但同時也增加了可減少的疏散時間。若將中庭兩邊的自動扶梯設置成剪刀式,停運的自動扶梯就相當于四部1m寬的樓梯,人員可直接沿著自動扶梯疏散到一層,再從一層其他(非樓梯直對)出口疏散到安全區域。
4 結語
大型商場在安全疏散時,在保證自動扶梯可作為安全疏散使用的前提下,盡量采用剪刀式自動扶梯,這樣既起到了自動扶梯本身的作用,又起到了安全疏散的作用。這就要求在商場自動扶梯設計和位置設置時,要將自動扶梯作為安全疏散通道考慮進去。只用樓梯進行疏散時,全部人員均從樓梯直對的出口疏散,這使得一層其他出口在一層人員疏散完畢后,起不到疏散一層以上人員的作用。但將停運的自動扶梯作為樓梯用于人員疏散,人員可以通過自動扶梯進入一層,通過一層其他(非樓梯直對)的出口疏散,可以把一層的其他出口利用起來,大大減少了人員所需安全疏散時間。
參考文獻:
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[2]姚斌,徐曉玲,左劍等.自動扶梯運行方式對地鐵站臺人員安全疏散的影響[J].火災科學,2008,17(1):19-24.
[3]何沛,陳在兵.商業建筑中部分自動扶梯兼作輔助疏散梯的可行性[J].四川建筑,2006,26(5):36-37.
[4]何永波,昝豐慧.自動扶梯在安全疏散方面的潛在功能和輔助作用[J].土木建筑學術文庫,2007,8:533-534.
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[6]王偉,王靜,柯琪材等.高校圖書館消防安全疏散數值分析[J].中國安全生產科學技術,2012,8(2):29-33.
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[8]韓小娟.大型商場火場模擬及結構危險性分析方法研究[D].上海:同濟大學,2008.
關鍵詞: 地鐵車站; 平面布局; 站廳層; 站臺層; 風亭; 防災設計
1地鐵車站的平面布局設計
地鐵車站的組成基本上分為兩大部分,一是與客流直接有關的公共區域。站廳層、站臺層及出入口通道,站廳層要有足夠的公共區域面積,滿足高峰時段客流的集散,要有足夠的檢票設備和其他為公共服務的設施,還要有足夠寬的聯系地面的地下通道、出入口及通向站臺的樓梯和自動扶梯; 站臺要有足夠的站臺寬度,要有分布均勻的樓梯、自動扶梯和滿足列車編組停靠的有效站臺長度。二是涉及車站運行的技術設備用房及管理用房,一般分設于站廳和站臺的兩端部。
1. 1 站廳層
( 1) 站廳層設計應合理進行功能分區,并應按地鐵設計規范要求合理地劃分防火分區。
( 2) 地下車站公共區應結合車站埋深、結構型式及建筑布置等綜合因素進行空間設計。在滿足乘客集散的前提下,盡量豐富地下車站的空間形式,減少地下建筑沉悶和壓抑的感覺。
公共區布置根據客流流線及管理需要劃分為非付費區和付費區。要合理布置通道口、電話亭、售票亭、售票機、檢票機、監票亭、欄柵及樓、扶梯位置,使進、出站客流盡量減少交叉,流線短捷而有序。出入口通道、售票機( 亭) 、檢票口及樓、扶梯等的通過能力應相互協調匹配。
設于公共區兩端的非付費區,宜用一條凈寬不小于 2. 4m 的通道相連通。一般情況下,非付費區的總面積大于付費區的總面積。
( 3) 自動扶梯
自動扶梯的設置標準一是滿足客流量需要,二是考慮提升高度的需要。站臺與站廳間及出入口處上行均設置自動扶梯; 站廳與站臺及出入口處下行根據車站重要程度可采用自動扶梯,其余車站下行樓扶梯的設置參照《地鐵設計規范》執行: 車站出入口提升高度超過 12m 時應考慮下行設自動扶梯,站廳與站臺間高差超過 6m 時下行應設自動扶梯。
( 4) 電梯
每個車站應結合周圍具體情況在地面到站廳層公共區至少設 1 部垂直電梯; 在站臺層與站廳層之間設置 1 部( 島式站臺) 或 2 部( 側式站臺) 有特殊需要的人使用的電梯( 兼作車站內部貨運) ,該電梯原則上應全線統一設于車站中部的付費區內。
( 5) 樓梯
①每個車站均應在公共區的付費區內至少設一部樓梯,人行樓梯和自動扶梯的總量布置除應滿足上下乘客的需要外,還應按站臺層的事故疏散時間不大于 6min 進行驗算。
②兩層或多層的車站應在設備管理用房區內至少設一部供內部工作人員使用的樓梯,此樓梯宜設置在設備及管理用房人員較集中的一端,兼作消防樓梯使用,設計為封閉樓梯間,樓梯凈寬不得小于1100mm。此樓梯寬度不計入緊急疏散樓梯寬度。
( 6) 車站管理用房
管理用房應盡量集中在站廳層一端緊湊布置。管理區內通道及樓梯布置應滿足車站防災要求。
( 7) 車站設備用房
①車站設備用房由各專業用房組成,在建筑設計中應滿足各專業所提出的各種土建和工藝要求,并參照有關地面建筑設計規范和地鐵規范的要求,以及地鐵車站的特點進行設計。
②通風機房一般宜設在站廳層兩端。
③風機監控室宜設在通風機房附近。
④任何給排水管不得穿過電氣設備用房。
⑤氣瓶間應設在被其保護范圍的適中位置,保護距離應滿足專業要求。
1. 2 站臺層
( 1) 計算站臺長度應按遠期列車編組確定。
( 2) 站臺寬度計算
站臺總寬度應根據遠期超高峰設計客流量及站臺與站廳之間的樓梯、自動扶梯布置形式和結構柱寬等因素進行計算,并應滿足最小側站臺寬度要求。
①站臺寬度的計算側站臺寬度計算公式:
b = ( Q上× ρ) / L + ba
或 b = ( Q上、下× ρ) / L + M兩者取大者。
式中: b―側站臺寬度( m) ;
Q上―遠期每列車高峰小時單側上車設計客流量( 換乘車站應含換乘客流量) ;
Q上、下―遠期每列車高峰小時單側上、下車設計客流量( 換乘車站應含換乘客流量) ;
ρ―站臺上人流密度 0. 33 ~ 0. 75m2/ 人 ( 取0. 5m2/ 人) ;
L―站臺計算長度( m) ( 安全門長度 113m) ;
M―站臺邊緣至安全門立柱內側的距離( m) ,無安全門時,M =0;
ba―站臺安全防護寬度取 0. 4m,采用安全門時以 M 替代 ba值。
②側站臺最小設計寬度 b
島式站臺時: b≥2. 5m;
側式站臺( 長向范圍內設梯) 時: b≥2.5m;
側式站臺( 垂直于側站臺開通道口) 時: b≥3.5m;
③島式站臺寬度的計算: Bd= 2b + n × z + t
側式站臺寬度的計算: Bc= b + z + t
其中: b―側站臺寬度( m) ;
n―橫向柱個數;
z―柱寬度;
t―每組人行樓梯與自動扶梯寬度之和( m) 。
島式站臺寬度≥8m,當島式與側式混合布置時,可根據運營使用要求,適當減小。
( 3) 站臺層的各種建筑尺寸必須符合行車限界要求,站臺計算長度外的側站臺人行通道凈寬不應小于 1100mm,并應設欄桿。站臺端部應設至軌道區的人行梯 4 部,作為檢修人員上、下軌道區之需,同時可作為列車在區間發生事故時撤離乘客之用。
( 4) 要協調站臺層與站廳層的樓、扶梯布置,使站臺層樓、扶梯口吸引客流分布均勻,并確保站臺上任意點至樓、扶梯口的距離不大于 50m。
( 5) 處理好車站兩端通風用房的設計,以使車站上、下排風道通暢及區間火災事故的排煙功能充分發揮。
( 6) 車站變電所( 含牽引變電所、降壓變電所、牽引降壓混合變電所) 應集中布置在車站站臺層。若確有困難時,在考慮地鐵運營期間內設備進出車站的條件下,可采取以下方式處理:
①集中設置在設備層。
②除高壓配電室外其余配電部分可設在站廳層。但上、下兩部分宜對齊,且使工作人員能在上、下層之間方便地往來。
③集中設置在地面或車站外附近的地下空間內。
1. 3 車站出入口、通道、天橋
( 1) 出入口通道設于站廳層,其位置應避免進出站旅客行走路線發生交叉。設于地面上的出入口應方便乘客進出站。如有可能,出入口通道應與建筑物地下室、過街人行地道、地下商場等連通,但仍需滿足地鐵運營及消防疏散的有關要求。
( 2) 車站出入口位置應以能最大量吸引客流為前提,方便進出車站,同時要方便與地面公交客流進行換乘,并應滿足規劃要求。
( 3) 車站出入口的數量,應根據吸引與疏散客流的要求設置。一般情況下每座車站不宜少于四個,當車站客流較小時,可酌情減少,但不能少于兩個。
( 4) 車站出入口通道( 天橋) 總寬,應以車站遠期設計進、出站客流量進行計算確定。每個出入口通道( 天橋) 的寬度應根據分向設計客流量確定,并根據出入口的位置以及可能產生的突發性客流等因素,而取 1. 1 ~1. 25 的不均勻系數。兼作城市過街道的出入口通道或過街天橋,其寬度應根據過街客流量適當加寬( 如無過街客流量數據亦可在分向設計客流量基礎上,再乘以 1. 4 的系數) 。
1. 4 風亭
風亭( 道) 應滿足通風空調專業所提出的土建和工藝技術要求,在滿足功能前提下,根據地面建筑的現狀和規劃要求,風亭可集中或分散布置。
在滿足規劃要求的條件下,其位置應選擇在地形開闊、空氣流通、外界環境污染不超標、亦不阻塞交通的地方,露出地面時要加強景觀設計。
處于景觀要求較高的地區其風亭應做成頂部敞口式的低風亭,并考慮風機防雨和排水設施。設在側面的進排風口應有百葉窗,其凈面積應符合通風要求。排風口的底口離地面防淹高度≥1000mm。
通風亭應設有檢查門,井內應設置供維修用的爬梯。
當進、排風風亭合建時,排風口下沿應比進風口上沿高出 5m。
單建或與建筑物合建的風亭其口部距其它建筑物距離應不小于 5m,距地鐵出入口的距離不應小于10m。當風亭設于路邊時,風亭開口底部距地面的高度應不小于 2m,綠地內可降低,但不低于 1m。
1. 5 防災設計
( 1) 地鐵應具有防火災、水淹、風災、冰雪、地震、雷擊和停車事故等災害的防災設施,并以防火災為主。
( 2) 防火災設計應貫徹“預防為主、防消結合”的消防工作方針,尤其是采取防火措施,防止和減少火災危害。同一條線路按同一時間內發生一次火災考慮。
( 3) 建筑防火設計,遵循國家的有關方針政策,從全局出發,統籌兼顧,正確處理生產和安全、重點和一般的關系,積極采用行之有效的先進防火技術,做到促進生產,保障安全,方便使用,經濟合理。
2 結束語
以地鐵為代表交通模式已經成為解決中國各大城市交通問題的有效途徑,并在城市生活中越來越顯示著其優勢和不可替代的地位,地鐵車站作為地鐵系統上的節點空間,在當代城市中扮演著越來越重要的角色,結合城市實際情況,合理、人性化的地鐵車站設計顯得更為重要。
參考文獻
[1]建標 104 -2008,城市快速軌道工程項目建設標準.
[2]中國城市軌道交通年鑒[M]建設部中國城市出版社,2010.3.