浅析折叠提升式防火卷帘市场应用和存在的问题及解决方案

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者:王超
[导读] 目前消防业内对折叠提升式防火卷帘多有微词,本文阐述了折叠提升
        王超
        青岛经济技术开发区消防救援大队266555
        关键词:折叠提升式防火卷帘、问题、方案。
        前言:目前消防业内对折叠提升式防火卷帘多有微词,本文阐述了折叠提升式防火卷帘对建筑设计的积极意义,分析了目前产品存在的问题及成因,论述了解决问题的方案,指出起草和实施包括折叠提升式防火卷帘在内的国家防火卷帘安装标准是避免和杜绝有问题的折叠提升式防火卷帘的关键。

        第一章:折叠提升式防火卷帘的特性
1.1折叠提升式防火卷帘传动特点使之能制作安装成大跨度防火卷帘
1.1.1折叠提升式防火卷帘的传动特点不同于普通防火卷帘,普通防火卷帘的帘布是直接固定在卷轴上的,卷轴卷动时,带动帘布缠绕在卷轴或松开来实现卷帘的升降。卷帘的跨度完全取决于卷轴的长度,而卷轴因挠度的限制,加工长度不能超多13米,因此普通防火卷帘的设计跨度一般不能超过13米。
1.1.2折叠提升式防火卷帘的传动结构是将帘布固定在上下框架上,卷轴在一定距离内固定若干根钢丝绳,钢丝绳紧固在帘布下        框架上,通过提升或下降下框架来实现卷帘的升降,因为可以在没有钢丝绳缠绕的卷轴处,通过固定加强的方式来减少卷轴挠度,所以卷轴的长度不再受挠度限制,制作大跨度卷帘得以实现,
1.2折叠提升式防火卷帘结构特点使之能制作成各种形状的防火卷帘。
1.2.1普通防火卷帘的卷帘直接固定在卷轴上,而卷轴只能是直线型,因此普通防火卷帘的形状就是单一的直线型。
1.2.2折叠提升式防火卷帘的帘布是固定在钢制上框架上,而上框架可以通过相关设备加工成各种形状,而无机布基是软质材料,完全可以随形上框架, 所以折叠提升式防火卷帘的形状具有了多样性。
1.3.折叠提升式防火卷帘的平稳性。
1.3.1普通防火卷帘的运行时通过卷轴缠绕帘面来完成的。帘面运行平稳性及水平度受帘面结构、厚度均匀性,卷轴水平度,同心度诸多因素影响,很难做到平稳,水平。而折叠提升式防火卷帘是通过钢丝绳提升下框架来实现卷帘运行的,只受钢丝绳的长度影响,而钢丝绳的长度具有可控性,因此能做到运行时的平稳性及水平性。
综上所述,相对于传统普通防火卷帘,折叠提升式有其独有特性,正是这些特性突破了传统卷帘对建筑设计的束缚,给设计师们时尚新颖、追求个性的设计提供了产品支持,中庭不再只是结构柱林立的方形,数十米长的弧形、椭圆形、保龄球形、无结构柱        的全封闭方形等中庭在设计中已经出现,这些设计体现了建筑美感,增加了的通透性。突出了建筑的个性,折叠提升式防火卷帘对丰富建筑风格做出了不可替代的贡献。
第二章:应用中存在的问题及解决方案
2.1目前生产厂家大都知道折叠提升式防火卷帘的结构形式,因此能 依据各自理解制作及安装成各自所谓的折叠提升式防火卷帘,但因没有统一明确的规范,生产厂家技术能力参差不齐,安装的产品在实际了应用中产生了诸多问题,这些问题大大影响独有特点的有效性。因此给折叠提升式防火卷帘带来了一定非议,有些地方管理及监督部门甚至设立地方法规来禁止折叠提升式防火卷帘的使用。


2.1.1运行同步问题
     制作安装大跨度折叠提升式防火卷帘时,往往因为卷帘自身重量较大,导致卷帘瞬态力矩大于常规电机额定扭矩而提升不动卷帘,大多数厂家往往会通过增加电机台数来解决此问题,往往会出现两台或三台、四台电机提升同一樘卷帘门,这就会出现以下问题:
1、每台电机转数不尽相同,导致卷帘各部分运行速度不一致,运行平稳性无法实现,
2、若其中一台电机有故障,停止工作,其他电机依旧运行,这对于大跨度防火卷帘来说后果可想而知。
3、现在防火卷帘要求加装电机温控装置,而各电机所处环境温度必然不同,所以在温控情况下,各电机所控制卷帘部分亦不能同步进行。导致重大问题发生。

2.1.2解决方案:以宽度100米,高度4米折叠提升时防火卷帘为例,卷轴选取直径为160毫米,卷帘每平方米重量为15千克,
卷帘所需扭矩为:T=100×3.6×15×9.8×0.16=4233nm
目前市场上通用大功率电机额定功率为1kw的电机,减速机转速为3.6m/s
它的额定输出扭矩为T=9550×P/n=9550×1/3.6=2653nm
提升上述卷帘所需此电机台数为4233/2653>1.6因此确定所需数量为两台。
但目前市场上至少有两家防火卷门机专业厂家能够生产出额定功率4.2千瓦的防火卷门机。这样电机的额定输出扭矩为T=9550×P/n=9550×4.5/3.6=11937nm
完全可以将上述规格卷帘轻易提起,而不必采用两台或多台电机完成。市场上已经有防火卷帘生产厂家采用此种防火卷门机,效果非常好。一举解决了多台电机导致的诸多问题。因此目前完全可以制定包括严禁采用多台电机提升卷帘的安装规范来消除卷帘不同步问题,并会促使更多防火卷门机生产单位研发更大功率电机。
2.2钢丝绳拉断及抗风压问题
2.2.1多数企业在设计安装折叠提升式防火卷帘时,往往从成本角度考虑,愿意用较短的轴来提升卷帘,卷轴不到的地方,往往采用多个定滑轮变向钢丝绳来提升,这样采用的钢丝绳很长,基本上都达到十几米,最多达到60米左右,这么长的钢丝绳在受力时往往会被拉伸变长,产生蠕变。导致钢丝绳长度发生变化,同时因为卷轴很短,钢丝绳缠绕叠加,每次运行钢丝绳位置都会发生变化,长度亦会发生变化,因此钢丝绳会变得长短不一,导致受力严重不均,所有承重都会集中在最短钢丝绳上,而发生拉断现象。而且钢丝绳变长不受力后,钢丝绳在定滑轮上会松散下来,导致脱离滑轮而被固定件夹住不能运行,最后卷帘被强力拉坏,钢丝绳被拉断,致使卷帘不能运行,
2.2.2解决方案:卷轴必须依据卷帘形状制作,要采用伞齿轮及万向节等将卷轴制作成与卷帘一致的形状,卷轴长度尽可能与卷帘跨度等长,钢丝绳距框架长度0.7m<L<4m。这样长度距离即可保证钢丝绳以一定角度与卷轴固定,钢丝绳会形成有规律并排缠绕,还可以消除钢丝绳蠕变。每根钢丝绳的变向定滑轮数量不得超过两只,钢丝绳要采用不锈钢材质,防止腐蚀断裂,这样的折叠提升式卷帘的钢丝绳不会拉断,平稳运行会得到保障。
2.3卷轴水平度问题
2.3.1
现在很多企业在制作大跨度防火卷帘的卷轴时,往往把卷轴焊接到所需要长度,往往几十米长,然后做结构架来固定,基本上能解决卷轴的挠度问题,但忽视了一个同心问题,卷轴不同心,电机启动时卷轴运行不稳,跳动,卷帘无法正常运行,固定架上的滑轮和卷轴直接接触,卷帘运行时,滑轮直接受力卷轴,磨损卷轴。导致卷轴断折,造成重大责任事故。
我公司解决此问题的方法是以卷轴通用长度6米为一单位,每六米处安装一个联轴器,用红外线确定卷轴及联轴器位置,力争使卷轴保持同心,而我公司设计的联轴器具有偏心补偿功能,这样当卷轴同心发生稍许偏差时,不影响卷轴的平稳运行。
3.1结论。
经过以上分析与论证,作者认为,折叠提升式防火卷帘是一种有很强市场需求的卷帘,存在的问题都是制作与安装造成的问题,如果相关部门邀请优秀专业厂家及消防部门专家,制定出一部严密细致的防火卷帘安装标准,对包括折叠提升式防火卷帘的安装进行指导,势必会对防火卷帘特别是折叠提升式防火卷帘问题的消除起到关键作用。作者呼吁起草一部防火卷帘安装标准势在必行。
作者简介
姓名:王超(出生年月:1977.3),男,汉,江苏徐州,消防大队长,研究生,研究方向:消防管理
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