Sponsored
Sponsored

Sullo sviluppo degli ascensori per l'evacuazione degli occupanti

Sponsored
Figura 2: Progettazione delle camere sicure ai piani dei rifugi: sebbene sia mostrato un solo vano corsa in ogni angolo dell'edificio, questo è solo un modello. Ad ogni angolo può essere presente un gruppo di più di un vano corsa in modo che un'auto designata all'interno dello stesso gruppo possa servire un piano rifugio designato.

Un esame dei concetti per utilizzare gli ascensori nelle emergenze dei grattacieli, inclusa la storia incentrata sull'9 settembre

Il concetto prima dell'9 settembre

Il cartello "In caso di incendio, non utilizzare gli ascensori, utilizzare le scale" o in termini simili, potrebbe essere comunemente presente in qualsiasi tipico atrio degli ascensori negli Stati Uniti A Hong Kong, secondo la clausola 3.10.3 del Codice di condotta per la Progettazione e Costruzione di Edifici e Opere Edili per l'Installazione e l'Uso in Sicurezza di Ascensori e Scale Mobili, 2011:

“. . . all'esterno di un vano [ascensore] ad ogni piano, il più vicino possibile alla porta di piano o, in presenza di due o più ascensori adiacenti, alla porta di piano di un ascensore ogni due, deve essere esposto un avviso in Inglese e Cinese in lettere e caratteri di altezza non inferiore a 15 mm come segue – IN CASO DI INCENDIO NON USARE L'ASCENSORE.”

È un dato di fatto, il concetto che gli occupanti dell'edificio dovrebbero lasciare l'edificio tramite scale in caso di emergenza è stato fortemente costruito nella mente della maggior parte delle persone in tutto il mondo. I responsabili dei codici hanno tradizionalmente preferito questo concetto, sebbene l'uso di "ascensori antincendio" o "ascensori per vigili del fuoco" da parte del personale di emergenza durante un incendio sia una pratica comune da decenni. Ci sono molte ragioni per cui non si consiglia agli occupanti di utilizzare gli ascensori da soli in caso di emergenza, come suggerito da Bialy e Blackaby:[3]

  • L'affidabilità dell'ascensore non può essere garantita a causa della natura imprevedibile della propagazione del fuoco.
  • La sicurezza dei passeggeri non può essere garantita, a causa della propagazione imprevista e dell'accumulo di fumo.
  • Gli ascensori possono essere disabilitati dagli spruzzi d'acqua provenienti da irrigatori o manichette antincendio, intrappolando così i passeggeri.
  • Il comportamento umano dei passeggeri in caso di emergenza è imprevedibile. (Maggiori informazioni su questo argomento più avanti in questo articolo; è molto importante considerare l'evacuazione tramite ascensori in emergenza senza l'aiuto dei vigili del fuoco.)
  • L'alimentazione elettrica può essere danneggiata da un incendio, rendendo inaffidabile la disponibilità di energia elettrica agli ascensori.
  • Spesso, anche il personale di emergenza non si fida del sistema ascensore e preferisce salire le scale per eseguire operazioni di soccorso, nonostante il fatto che l'attrezzatura che trasporta possa pesare decine di chili.

Tuttavia, gli attacchi terroristici dell'9 settembre hanno costretto i professionisti degli ascensori e i creatori di codici a iniziare a pensare se un concetto così persistente debba essere ancora applicato oggi, in particolare, per quanto riguarda i grattacieli. Cominciamo con un rapido esame dell'11 settembre.

Nel settembre 11, 2001

Alle 8:45 dell'11 settembre, un aereo commerciale dell'American Airlines dirottato, il volo 11, che era appena partito da Boston per Los Angeles con 92 passeggeri a bordo, ha colpito la torre nord di 110 piani del One World Trade Center (1WTC) a Manhattan, New York. Diciotto minuti più tardi, alle 9:03, un secondo aereo commerciale dirottato, il volo United Airlines 175 con 65 passeggeri a bordo, anch'esso in viaggio da Boston a Los Angeles, ha colpito la Torre Sud del 1WTC. Alle 9:59, la Torre Sud, 56 min. dopo essere stato attaccato, è crollato per primo. Alle 10:28, la Torre Nord, 103 min. dopo essere stato aggredito, crollò anche lui.

Si potrebbe ipotizzare che gli occupanti della Torre Sud abbiano iniziato a lasciare l'edificio subito dopo il primo attacco alle 8:45. In altre parole, gli occupanti di quella torre hanno ottenuto, al massimo, 18 + 56 = 74 min. per l'evacuazione, mentre gli occupanti del North 1WTC hanno ottenuto, al massimo, 103 min. Cinquantamila persone lavoravano nelle Torri Gemelle, circa 25,000 ciascuna.[4] Possiamo supporre che, in generale, ogni edificio sia popolato all'80% (cioè 20,000 occupanti in ogni edificio; in media 200 occupanti per piano).

Il dottor Egan ha scoperto che gli sfollati normalmente sperimentano affaticamento durante il viaggio in circa 5 minuti, mentre la velocità media degli sfollati che percorrono un piano con un'altezza normale di 8 piedi è di circa 16 secondi.[5] L'affaticamento si verifica quindi dopo che gli sfollati hanno percorso circa 18 piani. Quando le persone evacuano tramite le scale, ha scoperto RE Howkins, sono esposte a pericoli a causa della stanchezza, delle vertigini, dello scivolamento sulle superfici o dell'incapacità fisica.[8] Anche l'evacuazione delle scale richiede tempi irragionevolmente lunghi. Howkins ha anche riferito che ci sono voluti circa 12 minuti. scendere al piano terra di un edificio di 42 piani utilizzando la scala antincendio, perfettamente in linea con quanto scoperto da Egan. Questo a condizione che la scala non sia completamente congestionata dagli sfollati. Inoltre, gli sfollati hanno bisogno di riposarsi di tanto in tanto per evitare la fatica se hanno bisogno di percorrere decine di piani.

Sulla base dell'analisi finora, possiamo aspettarci che un evacuato possa impiegare fino a mezz'ora per scendere dall'ultimo piano di qualsiasi torre del WTC al piano terra, il che è totalmente inaccettabile dal punto di vista della sicurezza. Tale considerazione ha avviato molti incontri e comitati istituiti in diverse organizzazioni di creazione di codici per individuare soluzioni.

Concetti dopo l'9 settembre

Negli Stati Uniti, nel 2004 si è tenuto un seminario sull'"Uso degli ascensori in caso di incendi e altre emergenze" organizzato dall'American Society of Mechanical Engineers (ASME), National Institute of Standards and Technology, International Code Council, National Fire Protection Association , US Access Board e International Association of Fire Fighters.[11] Quindi, sono stati formati due gruppi di attività ASME A17 per studiare l'uso degli ascensori rispettivamente per l'uscita degli occupanti e per i vigili del fuoco. David McColl ha presieduto entrambi e ha scritto su una serie di analisi dei rischi eseguite e raccomandazioni proposte come risultato delle attività dei gruppi, con un'enfasi sullo studio del comportamento umano durante le emergenze.[9 & 10]

Nel dicembre 2010, ASME ha organizzato il “Simposio sull'uso degli ascensori durante le emergenze” per diffondere le proposte sollevate dai gruppi (ELEVATOR WORLD, agosto 2010). Quindi, nel 2013, è stata pubblicata la nuova edizione di ASME A17.1/CSA B44, in cui il concetto di "Operazione di evacuazione degli occupanti" (OEO) è definito come "l'operazione di un sistema di ascensore per l'evacuazione degli occupanti in condizioni di emergenza". Prevede il funzionamento dell'ascensore da una zona di piani interessati dall'incendio (cioè il piano antincendio, due piani sotto e due piani sopra).[11] Ciò comporta il funzionamento automatico degli ascensori senza un assistente all'interno della cabina.

L'OEO non è obbligatorio da A17.1-2013, ma il proprietario dell'edificio deve scegliere tutto o nessuno, indirettamente in conformità con l'International Building Code. Una volta che l'OEO viene implementato in un grattacielo alto 120 piedi o più, devono essere installati ascensori avanzati chiamati ascensori per l'evacuazione degli occupanti (OEE) senza alcun assistente.[1] Prima dell'operazione di richiamo di emergenza di fase 1, gli occupanti possono procedere all'evacuazione dall'edificio utilizzando questi OEE automatici che possiedono caratteristiche speciali come:

  • Protezione dal fuoco e dall'acqua
  • Rilevamento di fumo
  • Una hall ampia e protetta
  • Vani, atri e scale pressurizzati
  • Segnaletica
  • Indicazione dello stato della lobby
  • Comunicazione a due vie
  • Monitoraggio del sistema di ascensori
  • Richiamo dell'ascensore
  • Alimentazione in standby protetta
  • Protezione del cavo elettrico
  • Comunicazione vocale/allarme, ecc.[1 e 11]

Verrà fornita una segnaletica "in tempo reale" su tutti i piani per informare le persone se il servizio OEO è disponibile in un particolare piano in caso di emergenza e verrà visualizzato l'orario previsto di arrivo dell'OEE a quel piano.[11] Allo stesso tempo, in A17.1-2013 sono raccomandati anche gli ascensori di accesso ai vigili del fuoco con funzionalità avanzate per l'esecuzione dell'operazione di emergenza dei vigili del fuoco per migliorare la fiducia dei vigili del fuoco in queste unità.

In Europa, A. Rahman e W. Offerhaus hanno fatto un riassunto dello sviluppo del codice e confrontato i codici rilevanti sviluppati nell'ultimo decennio.[12] British Standard (BS) 9999: Code of Practice for Fire Safety in the Design, Management and Use of Buildings, pubblicato nell'ottobre 2008, prevede l'uso di un ascensore controllato da un assistente per aiutare gli occupanti disabili a lasciare l'edificio in caso di emergenza. Un addetto deve essere presente per controllare l'ascensore, mentre un coordinatore antincendio rimane al piano principale dell'uscita di emergenza per coordinare l'evacuazione. Questo concetto è diverso da quello di OEE in A.17.1-2013, in cui l'assistente è assente. Attualmente, l'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) sta redigendo una specifica tecnica, ISO DTS 18870: Requisiti per gli ascensori utilizzati per assistere nell'evacuazione degli edifici, con un concetto simile all'OEE e all'OEO in A17.1-2013. Entrambe le operazioni dipendono fortemente dall'esistenza e dal coordinamento di un sistema di gestione intelligente degli edifici. Il Comitato europeo per la standardizzazione (CEN) ha pubblicato CEN/TS 81-76: Evacuation of Disabled Persons Using Lift nel 2011, in cui un addetto o un assistente di ascensore è tenuto a controllare l'intera operazione, con un concetto vicino a quello delineato nella BS 9999.

Spazio per ulteriori sviluppi

A17.1-2013 prevede la zona di cinque piani con al centro il piano fuoco da servire da OEE. Questo concetto funziona abbastanza bene quando c'è un piccolo incendio contenuto all'interno di un piano. Se ci sono più piani incendio con allarmi attivi, tutti i piani tra il piano più alto e quello più basso con un allarme attivo, più due piani sopra e due piani sotto, sono inclusi in una zona di evacuazione.[11] Se una tale zona di evacuazione è composta da decine di piani, come potrebbero servire gli OEE per evacuare tutti gli sfollati, tenendo presente che ogni piano deve essere servito da uno o più OEE?

Alcuni problemi sorgono utilizzando il concetto di assistente di ascensore,[12] come il problema psicologico di un assistente che ha bisogno di viaggiare da solo fino al piano antincendio ogni volta che i passeggeri in evacuazione lasciano l'auto al livello di scarico o di uscita principale. Il processo richiede un membro aggiuntivo del team di risposta alle emergenze e riduce la capacità dell'auto di un passeggero. A volte, è difficile per l'addetto chiudere le portiere dell'auto quando gli sfollati si precipitano nell'auto. Infine, l'inserviente deve essere l'ultimo a lasciare l'edificio, affrontando una maggiore pressione psicologica.

Alle Petronas Towers di Kuala Lumpur, Ariff ha riferito che, in caso di emergenza, gli sfollati si radunano ai piani dei rifugi al 41° e 42° piano. Quindi, gli ascensori navetta viaggiano tra il livello di scarico principale e questi due piani del rifugio per evacuare gli sfollati in attesa.[2] Ovviamente, non è facile per tutti gli occupanti radunarsi a questi piani durante un'evacuazione completa dell'intero edificio, come nell'9 settembre.

James W. Fortune ha proposto l'idea di "Operazione Life Boat" utilizzando i piani di rifugio/salvataggio designati (uno per ogni 15-20 piani, o uno per zona ascensore) nei grattacieli.[6] In caso di emergenza, gli sfollati potrebbero essere indirizzati a radunarsi e attendere l'evacuazione a questi piani di rifugio, che sono poi serviti dagli ascensori del piano di salvataggio della fase 3 "Life Boat". Una volta in funzione, questi ascensori servirebbero solo da e verso i piani di soccorso designati e il piano di scarico. Tale idea è stata attuata con successo nel Burj Khalifa di Dubai.[7]

Il tuo autore apprezza molto l'idea di un'operazione di emergenza "Life Boat", ma ci sono diverse preoccupazioni da affrontare. Per gestire situazioni come l'9 settembre, è necessario includere più funzionalità nel progetto, sulla base di una proposta che il tuo autore ha contribuito a fare nel 11.[2002]

 Oltre a tutte le tecnologie necessarie per garantire affidabilità, robustezza e sicurezza dell'intera operazione, una questione principale deve ancora essere discussa a lungo in questa sede: il comportamento umano durante un grave incendio o un disastro in cui un intero grattacielo deve essere liberato il prima possibile. Gli sfollati devono prima essere in grado di camminare su e giù per le scale in sicurezza senza fatica durante un'emergenza. In secondo luogo, dovrebbero sentirsi abbastanza sicuri e pazienti da aspettare l'arrivo degli ascensori per l'evacuazione degli occupanti. Radunarsi ai piani rifugio/soccorso (uno ogni 25 piani, al massimo) è una strategia ragionevole. Gli sfollati sani possono facilmente scendere di 20 piani o salire di cinque piani tramite le scale pressurizzate per raggiungere il piano del rifugio più vicino, che è ben protetto e sicuro, rispetto alle normali hall degli ascensori (ma anche protette dal fuoco). Questo è il concetto di operazione di emergenza “Life Boat”.

Un grosso problema sorge nell'operazione di emergenza “Life Boat” quando, ad ogni piano del rifugio, centinaia di occupanti dei 20 piani più vicini si radunano per l'arrivo degli ascensori navetta. Ciascuno può gestire in media solo 10-30 passeggeri, a seconda della capacità nominale dell'auto. Chi è responsabile dell'ordine lì dopo l'apertura delle porte di cabina/piano? Rahman e Offerhaus temevano che potesse essere difficile chiudere le porte di cabina/piano, anche con il controllo di un addetto all'ascensore, per non parlare del funzionamento automatico.[12]

Chiunque sia in pericolo di vita vuole lasciare il luogo pericoloso il prima possibile. È necessario impostare un meccanismo per assicurarsi che gli sfollati si allineino educatamente in coda e attendano l'evacuazione. Una volta che un'auto è piena, nessun passeggero vicino alle porte deve insistere per entrare nell'auto per sovraccaricarla e/o impedire la chiusura delle porte dell'auto/piano.

Una soluzione è mostrata nelle figure 1 e 2. I vani degli ascensori sono disposti ai quattro angoli dell'edificio, anziché nel nucleo centrale. In questo modo, anche se l'edificio venisse colpito da un aereo, al massimo si danneggerebbero due gruppi di alberi. In condizioni normali, queste autovetture non si fermano agli approdi del rifugio. Tuttavia, durante l'emergenza, si fermano solo agli approdi dei rifugi.

La hall d'attesa di ogni piano del rifugio deve essere appositamente progettata per affrontare il problema più difficile legato alla psicologia umana. Gli sfollati all'esterno di un'auto a pieno carico ma più vicini alle porte devono sentirsi sollevati nel lasciare andare l'auto. All'ingresso di ogni ascensore di evacuazione, una camera sicura in cemento con un periodo di resistenza al fuoco di almeno 2 ore. deve essere eretto (figura 2). La camera ha un ingresso in fila singola dall'atrio ma una larghezza in fila doppia lungo il canale. In questo caso, gli sfollati possono entrare nella camera solo uno per uno, quindi nella cabina dell'ascensore due a due. All'interno della camera, tutti possono sentirsi al sicuro, perché la prossima auto che arriva è sicuramente vuota, e può essere garantito un buon ordine nell'entrare nell'auto aspettando gli sfollati. Nessuno dovrebbe cercare di sovraccaricare un'auto, né impedire che le porte dell'auto/di piano si chiudano, perché i due sfollati che potrebbero farlo sarebbero più vicini alle porte, mentre sanno chiaramente di avere la massima priorità per il prossimo viaggio.

All'esterno della camera, ci sarebbero cartelli che informano gli sfollati della posizione istantanea di ciascuna vettura e del tempo di attesa prima che la prossima vettura vuota arrivi in ​​quella particolare camera, fornendo piena fiducia agli sfollati per attendere pazientemente lì. Naturalmente, le funzionalità richieste da A17.1-2013 relative agli OEE sono applicabili anche a questo progetto. In mezz'ora, più di 400 sfollati potrebbero essere gestiti da una sola auto con una capacità di 21 passeggeri e un tempo medio di andata e ritorno di 90 s. Le telecamere a circuito chiuso all'interno delle camere sicure e il conteggio dei passeggeri dovrebbero garantire a quelle camere piene di sfollati una priorità maggiore. Questo design affronta il comportamento psicologico chiave degli esseri umani in caso di emergenza per rendere l'operazione di evacuazione fluida ed efficiente.

Conclusione

È stata fatta una revisione degli ultimi codici in Nord America e in Europa, mostrando che i creatori di codici hanno già adottato il concetto di evacuazione di emergenza tramite ascensori per i grattacieli. Sono stati poi discussi i requisiti di OEO e OEE di A17.1-2013. Durante un grave disastro, l'operazione di emergenza "Salvataggio" è supportata dal tuo autore come direzione da prendere in futuro, perché gli ascensori di emergenza degli occupanti devono servire solo diversi piani di salvataggio/rifugio ben protetti, invece di tutti i piani appartenenti a una vasta zona composta da decine di piani con allarmi attivi. In vista di comportamenti umani imprevisti in caso di panico, devono essere costruite camere sicure a tutti gli ingressi degli ascensori ai piani del rifugio. Solo così il comportamento psicologico dell'uomo può essere indirizzato a garantire un'evacuazione sicura e tempestiva dell'intero grattacielo.

Ascensori-sul-lo-sviluppo-dell'occupante-evacuazione-Figura-1
Figura 1: Proposta di disposizione degli ascensori agli angoli di un edificio, piuttosto che in un nucleo centrale
Referenze
[1] Antona, J. "Elevators for Fire Service Access and Occupant Evacuation", Elevator Technology 20, Proceedings of Elevcon 2014, Lustig, A. ed., IAEE, Paris, p. 145-157.
[2] Ariff, A. “Revisione della procedura di evacuazione per le Torri Gemelle Petronas”, Proc. Conferenza CIB/CTBUH, Kuala Lumpur, ottobre 2003, p. 35-42.
[3] Bialy, L. e Blackaby, B. "Potenziale ruolo degli ascensori durante le emergenze", EW, luglio 2004, p. 79-85.
[4] Museo dello Stato di New York (www.nysm.nysed.gov/wtc/about/facts.html).
[5] Egan, MD Concepts in Building Fire Safety, Robert Krieger Publishing Co., 1986.
[6] Fortune, JW "Nuovi pensieri sulla costruzione di evacuazioni di emergenza tramite ascensori dopo l'9 settembre", EW, gennaio 11, p. 2007-58.
[7] Fortune, JW "Evacuazioni di emergenza degli edifici tramite ascensori", Proc. Conferenza mondiale CTBUH, Mumbai, febbraio 2010, p. 3-5.
[8] Howkins, RE "Elevators for Emergency Evacuation and Egress", Elevator Technology 11, Proceedings of Elevcon 2001, Lustig, A. ed., IAEE, Singapore, p. 44-55.
[9] McColl, D. "Uso degli ascensori durante le emergenze", EW, gennaio 2009, p. 26-28.
[10] McColl, D. "Uso degli ascensori durante le emergenze", EW, novembre 2010, p. 64-67.
[11] McColl, D. "Uso degli ascensori durante le emergenze", Elevator Technology 20, Atti di Elevcon 2014, Lustig, A. ed., IAEE, Parigi, p. 365-372.
[12] Rahman, A. e Offerhaus, W. "Confronto dei concetti per gli ascensori di evacuazione", Elevator Technology 20, Atti di Elevcon 2014, Lustig, A. ed., IAEE, Parigi, p. 74-83.
[13] Quindi, ATP; Lai, TTM; e Yu, JKL "Sullo sviluppo di ascensori di emergenza", Tecnologia degli ascensori 12, Atti di Elevcon 2002, Lustig, A. ed., IAEE, Milano, p. 258-267.
Tag correlati
Sponsored
Sponsored

Il Dr. Albert So è un membro del comitato esecutivo e consulente scientifico dell'Associazione Internazionale degli Ingegneri degli Ascensori (IAEE). È anche segretario accademico per la filiale IAEE HK-China e professore ospite onorario dell'Università di Northampton nel Regno Unito. Fa parte del Technical Advisory Group di Elevator World, Inc. e ha sede a Seattle.

Mondo Ascensore | Copertina novembre 2014

flipbook

Sponsored

Mondo Ascensore | Copertina novembre 2014

flipbook

Sponsored