Nové nápady pro nouzovou evakuaci budov

Problém

Zatímco není účelné navrhovat výtahy tak, aby odolaly výbuchu bomby, nárazu letadel nebo jiným teroristickým katastrofickým činům, moderní výtahová technika by mohla být přizpůsobena tak, aby umožnila použití výtahů v budově pro evakuaci obyvatel budovy nebo návštěvníků během nebo po takové kalamitní události.

Problémy při evakuaci velmi vysokých budov

1. Posledních 30 let jsme doporučovali obyvatelům budov v případě nebezpečí používat pro únik z budovy schodiště a nikoliv výtahy. Zatímco tato strategie může platit v případě požáru nebo zemětřesení, může být špatná v případě výbuchu bomby nebo jiného teroristického útoku, když čas je nejdůležitější pro evakuaci obyvatel z horních pater.
   
   
2. Je skutečností, že nouzová schodiště pro vstup/únik mohou být při celkové evakuaci budovy přeplněna, zvláště u velmi vysokých budov.
   
   
3. Právě obyvatelé budovy se pokoušejí uniknout z budovy (obvykle směrem dolů), záchranný personál se současně zkouší vniknout tímtéž schodištěm z přízemí nahoru. To může způsobit neuvěřitelný konflikt při použití schodišť. Záchranný personál pronikající směrem nahoru může vážně narazit na řadu obyvatel, kteří chtějí uniknout, zatímco obyvatelé v zúženém profilu mohou vážně znemožnit jakoukoliv záchranu.
   
   
4. Kromě nařízení k evakuaci budovy, záchranný personál se často pokusí o přímou evakuaci na určené podlaží a mimo nouzové únikové schodiště tak, aby mohlo být využito záchranným personálem. Žádný předpis pro budovy v USA nyní nevyžaduje, aby méně než 1% podlaží každé vysoké budovy bylo stranou jako únikový prostor (vyhrazený prostor) pro osoby se sníženou schopností pohybu. V Hong Kongu a v Číně všechny nové výškové budovy musí teď mít prázdné únikové podlaží umístěné na každém patnáctém podlaží administrativních budov (20-25 podlaží u hotelů a bytových domů). Uvažuje se, že v nouzové situaci mohou administrativní pracovníci jít bezpečnostním schodištěm buď 5 podlaží nahoru nebo 10 podlaží dolů na únikové podlaží. Jakmile se dostanou na tato určená podlaží, evakuované osoby musí klidně (pasivně?) čekat na další instrukce od záchranných pracovníků.
   
   
5. U fyzicky postižených osob nebo u starších osob se nedá očekávat, že by mohly pro evakuaci použít schodiště. Podle stávajících předpisů pro budovy mohou nyní vstoupit do určených prostor umístěných na každém podlaží (obvykle sousedících nebo jsou přímo součástí servisního/požárního prostoru nástupiště výtahů) a čekat na záchranný personál a na evakuaci zvláštními výtahy.
   
   
6. Jakmile obyvatelé budovy vstoupí na nouzové schodiště v horních podlažích, dveře se za nimi samočinně zavřou a oni obvykle nemohou vyjít, dokud nedosáhnou přízemí nebo únikové podlaží.
   
   
7. Schodiště se může docela zaplnit a obyvatelé mohou podržet vstupní dveře na nouzové schodiště otevřené, dokud se všichni nedostanou na schodiště. Otevřené vstupní dveře mohou umožnit vniku kouře a ohně a tak kontaminovat schodiště.
   
   
8. Na přeplněném schodišti to může trvat minutu nebo i déle než obyvatelé budovy překonají jedno podlaží. Na základě toho by trvalo osobě pracující na 100.podlaží budovy Světového obchodního centra nejméně 100 minut k úniku. Obchodní centrum 1 (severní věž) se zřítila za 102 minut po nárazu letadla, zatímco obchodní centrum 2 (jižní věž) vydržela pouze 56 minut - to je těžko postačující čas pro únik obyvatel z horních podlaží (za předpokladu, že by mohli projít zasaženými podlažími) i za ideálních podmínek.
   
   
9. Podle současné konstrukce žádný osobní výtah v budově není normálně použitelný pro samočinnou nouzovou evakuaci, protože výtahy by byly obvykle vráceny do dolní krajní stanice (určené stanice) pro fázi 1- návrat výtahů pro hasiče a pak vypnuty.
   
   
10. Mnoho evropských zemí přijalo normu EN 81, které požaduje, aby všechny výtahy pro dopravu osob se vrátily samočinně do určeného podlaží a zůstaly vyřazeny z provozu. Žádný z těchto výtahů nemůže zůstat v provozu a hasiči mají přístup do horních podlaží jedním nebo více požárními výtahy. Tyto zvláštní výtahy mohou být docela malé (minimální nosnost je 630 kg), obvykle se nemohou použít pro dopravu nákladů (s výjimkou v Asii) a nemohly by se použít pro včasnou evakuaci obyvatel. Mnoho zemí na středním Východě a v Asii mají požadavky na podobně určené požární výtahy, avšak tytéž výtahy se mohou obvykle požívat pro normální obsluhu budovy.

Vývoj výtahů pro nouzový provoz

Výtahy se soustavně zdokonalovaly, aby byly schopny vydržet účinky přírodních katastrof, jako jsou tajfuny, zemětřesení a požáry. Po velkých katastrofických událostech jako byl velký požár 1973 v Las Vegas, byly navrženy a zavedeny do výtahové normy USA ASME A17.1 nové předpisy pro provoz hasičů, fáze 1 (návrat výtahů) a fáze 2 (provoz řízený hasiči). Po zemětřesení v San Fernando Valley v Kalifornii byly pro výtahy vyvinuto zařízení odolávající seismickým vlivům, samočinně vyřazuje výtahy z provozu a pak se provede zvláštní kontrolní jízda a toto se běžně uplatňuje u budov umístěných v oblastech, kde se vykytují zemětřesení. Podobně asijský trh vyvinul zvláštní provoz výtahů při silném větru pro použití v Hong Kongu, Taipei a Šanghaji, kde vysoké budovy jsou vystaveny větrům o síle hurikánu. Síla tohoto větru někdy způsobuje nadměrné pohyby budov, proto byly vyvinuto zvláštní zařízení pro šachty, ochrana lan a provoz výtahu malou rychlostí, aby se minimalizovalo poškození výtahu při takových událostech. Jestliže kývání budovy se zvýší nad předem nastavenou hranici, obyvatelé jsou informováni, aby opustili výtahy. Po evakuaci budovy výtahy sjedou do předem určených podlaží a vyřadí se z provozu.

Jak se nyní výtahy chovají při nouzovém stavu v budově?

1. 1. Všechny moderní osobní a nákladní výtahy instalované v Severní Americe jsou nyní vybaveny zařízením pro fázi 1 a fázi 2 pro provoz ovládaný hasiči, s nouzovým vypínáním proudu a zařízením pro nouzovou komunikaci.
   
   
2. 2. Nouzový provoz výtahů řízený hasiči u samočinných výtahů vyžaduje, aby signál ze snímačů kouře na podlažích nebo jiný systém požárního poplachu způsobil, že se výtahy ihned vrátí do určené úrovně (obvykle do základního podlaží) a tam se vypnou z provozu. Jestliže snímač kouře je také aktivován v určeném podlaží, výtahy se pak vrací do alternativní úrovně (obvykle první podlaží nad určenou úrovní) a tam se vypnou. Tento provoz nouzového návratu se označuje jako fáze 1 "Návrat pro provoz řízený hasiči" a může být také aktivován klíčovým spínačem pro fázi 1, který se obvykle umísťuje na hlavním podlaží (určeném podlaží) s náhradním spínačem umístěným v místnosti pro požární kontrolu v budově (BMS).
   
   Fáze 1 "návrat pro provoz řízený hasiči" byl zaveden začátkem sedmdesátých let. Dostal se do obliby především po požáru hotelu MCM Grand Hotel v Las Vegas, aby minimalizoval možnost, že se osoby jedoucí ve výtahu dostanou na podlaží, kde je požár, kde by se udusily, když by se dveře výtahu samočinně otevřely. Podle novinářů přibližně dvě třetiny hostů hotelu při požáru zahynulo ve výtazích nebo u výtahů. Naneštěstí výtahy zůstaly v samočinném provozu a vyřizovaly při požáru zaznamenané požadavky jak v kleci, tak ve stanicích.
   
   
3. 3. Fáze 2 "Provoz řízený hasiči" umožňuje záchrannému personálu řídit všechny navrácené výtahy aktivací klíčových spínačů v kleci a pak jezdit s výtahy pod svým řízením až je budova prázdná nebo je nouzový stav ukončen. Fáze 2 umožňuje řízení výtahů hasiči v klecích tak, že volí stanice (záznamy z klece) a mohou ovládat dveře ručně ovládači pro otevírání a zavírání dveří. Výtahy nereagují na záznamy ze stanic jak při fázi 1, tak při fázi 2. Obvykle se provoz při fázi 2 používá pro jízdu záchranného personálu a jeho vybavení do podlaží s požárem a ne pro evakuaci obyvatel budovy protože:
   
   
   1. Každý výtah by měl při fázi 2 jezdit nezávisle s osobou v kleci vyškolenou pro záchranu.
      
      
   2. Výtahy nemohou vyřizovat záznamy na jízdu ze stanic, protože ta nemohou být registrována při záchraně poskytované hasiči. Osoba, která v kleci řídí výtah nemá žádnou možnost tyto požadavky zaznamenat, kde čekají obyvatelé budovy na vyproštění, pokud není informována záchranným personálem prostřednictvím dorozumívacího systému v budově nebo například radiem.
      
      
   3. Čekající osoby se sníženou schopností pohybu, které se nacházejí v horních podlažích předpokládají, že budou kontaktováni z centra pro řízení protipožárního provozu prostřednictvím nouzového komunikačního systému o jejich poloze a pak dopraveny k výtahům řízeným zachránci.
      
      
   4. V současné době neexistuje způsob uspořádat jednotlivé výtahy s řidiči do řízených skupin nebo stanovit, která podlaží mají být obsluhována bez samočinného provozu.
      
      
   5. V současné době není žádný dokonalý způsob ke zjištění, že strojovna výtahu a šachta jsou neschopné provozu nebo stále ještě nenapadeny a schopny nouzového provozu výtahů.
      
      
   6. Jestliže vypadne napájení budovy proudem během záchranné evakuace, výtahy, které mají být v provozu na náhradní zdroj, by mohly být vážně ohroženy. Většina předpisů USA pro budovy vyžadují, aby aspoň jeden výtah nebo jedna skupina výtahů byla schopna provozu na náhradní zdroj současně.
      
      
   7. Většina moderních výškových budov, které se nyní staví (především hotely a bytové věže) jsou vybaveny systémem požárních sprinklerů. Tyto systémy někdy mají také sprinklery umístěné v prohlubni výtahu, v horní části šachty a také ve strojovně. Podle předpisů musí být napadený výtah zastaven, vypnut elektrický proud ve strojovně, dříve než jsou aktivovány sprinklery ve strojovně nebo v šachtě.

Navrhovaný provoz výtahů pro evakuaci (Provoz nazývaný "záchranný člun")

1. Nové výškové budovy by mohly být stavěny s určenými záchrannými podlažími (jedno pro každých 15 až 20 podlaží nebo jedno pro skupinu výtahů), kde by se mohli obyvatelé budovy shromažďovat a čekat na evakuaci. Alternativně by se mohly pro tento účel využít nejvyšší podlaží nebo případná přechodná podlaží).
   
   
2. Při fázi 3 nazvané "záchranný člun" by provoz záchranného výtahu mohl být zahájen teprve tehdy, jestliže výtahy pro to určené byly prověřeny, že jsou provozuschopné a je pro ně k dispozici elektrický proud (buď normální nebo nouzový).
   
   
3. Evropské a asijské osobní výtahy, které jsou navrženy pro 100% využití nosnosti a jsou vybaveny vážením by musily mít při fázi 3 zařízení k vyřazení tohoto vážení z provozu, aby mohly jezdit bez ohledu na zatížení nebo by musily být konstruovány na 125% užitečného zatížení (jako všechny výtahy v USA), aby mohly jezdit i při přetížení.
   
   
4. Strojovny a šachty záchranných výtahů by měly být vybaveny uzavřeným televizním obvodem s kamerami, snímači kouře nebo jinými vhodnými snímači ke zjištění, že prostor výtahového zařízení (šachta a strojovna) nebyl napaden. Každý záchranný výtah by mohl jezdit do a ze záchranného podlaží bez otevírání dveří, aby se zjistilo, že šachta je opravdu "čistá" a že výtah by mohl samočinně jezdit mezi podlažími.
   
   
5. Po zjištění, že "vše je čisté" a po kontrole požárních pokynů pro skupinu vybraných záchranných výtahů by mohla být zapnuta evakuace "záchranný člun". Výtahy by mohly samočinně jezdit expres mezi určeným záchranným podlažím a určeným základním/výchozím podlažím. Všechny požadavky na jízdu z klece i ze stanic by byly při této speciální evakuaci "záchranný člun" vyřazeny.
   
   
6. Většina skupinových osobních výtahů v administrativních budovách jsou schopny odvést až 25% obyvatel z určené zóny odcházejících ve špičce směrem dolů za dobu pěti minut.Tak při provozu všech výtahů pro evakuaci a za předpokladu řádného nastupování (označeného "záchranný člun" by možná byly zapotřebí snímače, které by bránily přetěžování a problémům se zavíráním dveří a zastavení lidí spěchajících do výtahu, který právě přijel) kompletně obsazená budova nebo zóna budovy by mohla být vyprázdněna za 20 minut nebo i za kratší dobu.

Závěr

V tomto článku jsem se pokusil formulovat novou metodu evakuace, která by se mohla použít, aby se při výbuchu bomby nebo při teroristickém útoku využily existující osobní výtahy pro provoz nazvaný "záchranný člun".

Většina bezpečnostních předpisů se trvale vyvíjela, aby byly výškové budovy pro jejich obyvatele bezpečnější a bez obvyklých nebezpečí. Avšak v současné době neřeší realitu a hrozby dnešních teroristických útoků a rychlost evakuace výškových budov při takových událostech. Je zapotřebí vytvořit strategii pro evakuaci obyvatel nových budov a způsob, jak rychle ji zavést.

Zatímco úvod k fázi 3 "provoz výtahu na způsob záchranného člunu" by se mohl zdát kontroverzním, mohl by to být nápad, pro který nastal čas ve světle nedávné události z 11.září. Jistě by se mohl využít ve většině nových mrakodrapů (se 75 a více podlažími), které jsou obvykle vybaveny výškovými chodbami a mezizónovými podlažími. Kromě toho by se nouzová evakuace "záchranný člun" pravděpodobně mohla považovat za závaznou pro všechny nové výškové bytové a hotelové věžové stavby a budovy, které je třeba vybavit určenými únikovými podlažími.

Článek je uveřejněn se souhlasem vydavatele časopisu Elevator World pana Roberta S. Caporaleho, MSc.