消防救援必學 電梯基本結構及受困救援要領
Brief Discussion of Basic Elevator Structures and Essentials for Rescuing Trapped Passengers
 消防救援必學 電梯基本結構及受困救援要領
Brief Discussion of Basic Elevator Structures and Essentials for Rescuing Trapped Passengers
文/高雄市政府消防局桃源分隊 蔡憲彰
圖/蔡憲彰提供
十幾年前,大樓高度如果達到12 層樓就已經算是很高的建築物,但現在都市裡高樓大廈林立,超過12 層樓以上的建築物比比皆是。雖然成就了現代化、都市化的奇蹟卻也成了消防救援工作的一大挑戰。
在都市裡最便利的交通工具,就是不依軌道行駛的動力機械車輛。但在高樓裡最便利的交通工具,卻是你我都熟知也最常使用的電梯。在現代的高層建築物裡一定都設有一座以上的電梯設備,近年來甚至獨棟的透天私人豪宅也都設有電梯設備。依照建築技術規則設計施工篇第55 條第1 項規定:「6 層以上之建築物,至少應設置1 座以上之升降機通達避難層。」民國100 年2月25 日更修正發布增訂第2 項規定:「5 樓以下的建築,增設升降梯時,最多12 平方公尺免計入建物面積及樓地板面積,以鼓勵包含5 樓在內,以及5 樓以下老舊公寓增設電梯,以照顧無法爬樓梯長者的行動。」由此可知電梯受困的救援任務在不久的將來,肯定會佔有相當大的比例。
認識電梯基本結構 有助日後救援
「工欲善其事,必先利其器」想圓滿達成電梯受困的救援工作,不能缺少的就是對於電梯基本結構的瞭解。電梯依照種類可分為鋼索式及油壓式兩大類。
壓式電梯是一種採用油或類似性質的液體做為動力媒介,用油泵來推動柱塞,將車廂頂上頂下以達到車廂往復運動的目的。如下圖所示:
■油壓式電梯結構示意圖
油壓式電梯所需空間較小,但因受限於速度及高度上的限制,故使用範圍不如鋼索式電梯來得廣。鋼索式電梯主要是由控制盤、鋼索、車廂、平衡錘、調速器、牽引機、導軌、緩衝器等元件所組成。因工法上的關係,比較不受高度及速度上的限制而被廣泛使用。目前在市面上所使用的電梯幾乎都是鋼索式的電梯。如下圖所示:
鋼索式電梯主要分8 大系統:
1、牽引系統:由牽引機、牽引鋼絲繩、導向輪及反繩輪所組成。牽引機是由電動機、聯軸器、制動器、減速箱、機座、曳引輪等組成,它是電梯的動力來源。牽引鋼絲繩兩端各自連接車廂和對重,依靠鋼絲繩與牽引輪繩槽之間的摩擦力來驅動車廂升降。導向輪的作用是分開車廂和對重的間距。主要安裝在牽引機架上或承重樑上。反繩輪是指當鋼絲繩的繞繩比大於1 時,在車廂頂和對重架上應增設反繩輪1 個、2 個甚至3 個,這與牽引比有關。
2、導向系統:由導軌、導靴和導軌架等組成,作用是限制車廂和對重的活動自由度,使車廂和對重只能沿著導軌作升降運動。
3、門系統:門系統由車廂門、層門、開門機、聯動機構、門鎖等組成。
4、車廂:車廂用來運送乘客或貨物的電梯組件。它是由車廂架和車廂體組成。車廂架是車廂體的承重構架。車廂體由車廂底、車廂壁、車廂頂及照明、通風裝置、車廂裝飾件和廂內操縱按鈕板所組成。
5、重量平衡系統:由對重和重量補償裝置組成。對重主要是用來平衡車廂本身重量及其額定載重。重量補償裝置則是用於補償高層電梯中車廂與對重側牽引鋼絲繩長度變化,對電梯平衡設計影響的裝置。
6、電力拖動系統:電力拖動系統是由牽引電機、供電系統、速度反應裝置、調
速裝置等組成,用來控制電梯行進的速速
7. 電氣控制系統:由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對電梯的運轉進行操縱和控制。這個裝置就如同人類大腦一樣的重要,電梯的運轉速度、行進方向、車箱位置、加減速的信號等等都是由它來控制。一旦該系統發生故障,將有非常大的機率會造成電梯意外事故發生。
8. 安全保護系統:包括機械和電氣的各類保護系統,用來保護電梯的安全使用。
機械方面:有限速器和安全鉗實施超速保護作用、緩衝器實施衝頂和撞底保護作用。電氣部分有切斷總電源的極限保護裝置等等。機械鎖卡榫往上頂 機廂層門立刻打開了解鋼索式電梯的主要系統組件後,對於電梯的結構應該有一些粗淺的認識了。接著再來談談幾種常見的電梯樓層門匙孔及相對應的開門工具。
■圖1
■圖2
■圖3
■圖4
■圖5
■圖6
■圖7
■圖8
■圖9
■圖10
以上5 種層門匙孔(圖1、3、5、9、10)或是無匙孔的層門(圖7)都是目前市面上常見的層門種類,不管哪一種層門,開鎖的動作原理都是將機械鎖的卡榫往上頂,使離開咬合處,這時再用手一推,機廂層門自然就可以打開了。基本結構如圖11 所示。
■圖11
圖12 中的機械鎖是用來固定層門防止被打開;電器鎖為電路聯鎖裝置之一,當層門打開時確保車廂不會運行;解鎖裝置則是將車廂門與層門連接,傳遞動力以解鎖並帶動層門的運行。
當救援人員在車廂的上一層樓將層門打開後,可以看到車廂頂部有一個車廂電源切斷開關及手動/自動切換開關,如圖14 所示:
按下車廂電源切斷開關(圖13)後,將會切斷機房供應給車廂的電力驅動,但車廂內的照明及風扇的運作仍將持續有效的進行,並不會受到影響。
■圖12
另外在車廂的頂部也可以看到打開車廂門的手動省力裝置(圖15)、驅動車廂門的電動小馬達(圖16)以及電梯維修人員進行維修用的手動遙控裝置(圖17)等。如下圖所示:
■圖13
■圖14
了解門鎖結構將有助於面對電梯意外事故的發生時,該如何採取有效的救援措施。接下來就來談一談當民眾受困於電梯內,該如何著手實施救援行動。
■圖15
■圖16
■圖17
想有效救援不可過於急躁
案件發生時,當消防人員到達現場,電梯公司的作業人員肯定還未到場,這時候消防人員應該採取的措施是先瞭解實際受困於電梯內的民眾有幾人、受困民眾的健康情形、是否有立即的危險性以及車廂目前所停樓層的位置等等,不是貿然的拿取破壞器材強行將電梯的外門破壞進入,不洽當的救援行為不但可能造成後續的賠償問題,更有可能使執行任務的同仁發生危險。
當確認車廂所停的樓層後,救援人員應該到車廂停住的上一個樓層,使用專用的開門工具將電梯的外門打開,並確認車廂是否在平層的位置。如果車廂停留於平層位置的上下落差未超過50 公分,可以直接開啟車廂門將受困民眾救出。
如車廂停留於平層位置的上下落差超過50公分,為避免車廂門開啟後上下落差太大造成受困民眾掉落電梯井道,此時應至頂樓的電梯機房轉動牽引機機組實施救援工作。(參閱消防人員戰技手冊P317 ~ P320)
當上一層的外門打開後,救援人員應馬上將車廂頂部的電源控制開關關閉,使車廂處於斷電的狀態,一來可避免車廂的突然動作造成救援人員的危險;二來假如車廂仍處於通電狀態中,車廂頂端上打開內門的省力裝置勢必無法動作,因為車廂內門的動作是由車廂頂端上的一個小馬達來控制開閉的。
當切斷車廂的電源後,就可以操作打開車廂門的省力裝置將門打開,將受困民眾救出。
以上所述乃處理電梯受困救援的通用要領。實施電梯受困救援動作之,切記一定要先將電梯車廂斷電,以防車廂突然動作造成救援人員及受困民眾的傷亡。如果受困民眾暫無立即危險性及電梯構造狀況較為複雜,則可靜候電梯公司人員到場處理即可。