Mặc dù hầu hết mọi người thường nghĩ đến các bộ khống chế vượt tốc và bộ hãm an toàn khi bàn về vấn đề an toàn thang máy. Dù vậy, theo thống kê của Elevator World, có tới 40% các tai nạn thang máy xảy ra đều có liên quan trực tiếp tới hệ thống cửa. Có thể thấy rằng cửa thang máy là một yếu tố quan trọng trong chuỗi an toàn của bất kỳ thang máy nào. (Xem bảng dưới đây)

Bảng 1: Các vấn đề an toàn cửa thang máy

1. Cửa tầng ngăn chặn nguy cơ rơi vào giếng thang máy khi cabin không ở vị trí bằng tầng

Khái niệm an toàn đầu tiên và rõ thấy nhất của cửa thang máy chính là khả năng ngăn chặn việc vô tình bước vào giếng thang khi cabin thang máy đang không dừng đúng tầng.

Thiết kế của cửa thang máy hiện đại dựa trên nguyên tắc an toàn rất cơ bản là: cửa tầng, cửa cabin chỉ mở được khi cabin thang máy ở vị trí bằng tầng bằng cách sử dụng hệ thống kiếm cửa cabin để tác động và di chuyển mở hệ thống cánh cửa tầng.

2. Cửa tầng ngăn chặn việc rơi vào giếng thang trong trường hợp xảy ra va chạm.

Tiêu chuẩn EN81-20 yêu cầu phải tiến hành thử nghiệm để đảm bảo cửa tầng có thể chịu được va chạm, giúp ngăn chặn nguy cơ rơi vào giếng thang máy.

Thử nghiệm đầu tiên được thực hiện khi cửa tầng ở vị trí khóa, cụ thể, tác động một lực tĩnh 300 N lên các vị trí khác nhau của các tấm cửa. Sau khi thực hiện thử nghiệm, kết quả phải là:

– Biến dạng dư lớn hơn 1 mm

– Biến dạng đàn hồi lớn hơn 15 mm

– Chức năng an toàn của cửa phải không bị ảnh hưởng sau thử nghiệm.

Thử nghiệm thứ hai được thực hiện với lực tĩnh 1000 N, và kết quả phải là:

– Cửa tầng và cửa cabin phải chịu được lực đẩy 1000 N với độ biến dạng tối đa là 10 mm mà không ảnh hưởng tới chức năng hoạt động và tính an toàn.

Hơn nữa, thử nghiệm va đập bằng con lắc là một yêu cầu không thể thiếu trong quá trình cấp chứng nhận cho cửa thang máy.

Yêu cầu thử nghiệm con lắc đối với cửa tiêu chuẩn

Yêu cầu thử nghiệm con lắc đối với cánh cửa bằng kính

Trung tâm thử nghiệm cửa thang máy tự động

3. Cửa cabin vẫn đóng khi cabin dừng ở vị trí giữa tầng

Việc lắp đặt khóa cửa cabin thang máy hiện là quy định bắt buộc trong lắp đặt thang máy mới, nhằm ngăn chặn mọi hành vi tùy ý mở cửa thang máy từ bên trong cabin thang.

Khi thang máy dừng đột ngột giữa các tầng, nhiều người thường hoảng sợ và cố gắng mở cửa để thoát ra ngoài. Tuy nhiên, hành động này rất nguy hiểm, có thể dẫn đến tai nạn. Trong trường hợp trên, khóa cửa cabin thang máy có tác dụng giúp ngăn chặn hành động này.

Giấy chứng nhận hợp quy của khóa cửa cabin thang máy do hãng Wittur (Đức) sản xuất

4. Cửa tầng chống cháy nhằm ngăn cháy lan tới các tầng khác

Hỏa hoạn luôn là mối đe dọa lớn đối với các tòa nhà cao tầng. Để ngăn chặn đám cháy lan rộng sang các tầng khác, hầu hết các tòa nhà hiện đại ngày nay được thiết kế đảm bảo an toàn ngăn cháy.

Mô tả ngăn cháy lan

Lửa khi thâm nhập vào giếng thang máy có thể dễ dàng lan tỏa lên các tầng trên và xuống các tầng dưới do hiệu ứng ống khói. Vì vậy, khả năng chống cháy của cửa tầng là vô cùng quan trọng trong việc ngăn cách giếng thang máy và phòng tránh cháy lan trong tòa nhà.

Ngoài ra, bên trong giếng thang máy thường không có nhiều vật liệu dễ cháy nên khả năng lửa bắt cháy trong giếng thang là rất thấp. Vì vậy, nếu lửa muốn tiếp tục lan rộng, nó phải vượt qua cánh cửa tầng mới có thể tìm thấy vật liệu dễ cháy để phát triển đám cháy.

Vai trò của cửa tầng thang máy chống cháy theo Tiêu chuẩn EN 81-58 là ngăn chặn lửa, khói và khí độc xâm nhập vào giếng thang máy và lan sang các tầng khác.

Khả năng chống cháy của cửa tầng đặc biệt quan trọng do hiệu ứng ống khói:

– Chênh lệch áp suất do các lỗ mở ở đỉnh giếng thang máy

– Sự chênh lệch nhiệt độ giữa giếng thang máy và các phòng trong tòa nhà

Điều này có nghĩa là tốc độ rò rỉ khí nóng có thể cao hơn trong giếng thang máy so với giữa các phòng cùng tầng.

Hiệu ứng ống khói trong giếng thang máy

Việc áp dụng Tiêu chuẩn EN 81-58 yêu cầu cửa tầng thang máy phải ngăn chặn rò rỉ khí nóng và ngăn lửa lan truyền khi có cháy. Điều này đã dẫn đến thay đổi trong thiết kế cửa tầng thang máy, sử dụng các cấu trúc dạng mê cung để giảm thiểu rò rỉ khí, lửa và các vật liệu đặc biệt để ngăn nhiệt truyền qua.

Tuy nhiên, để thiết kế này đạt hiệu quả tốt nhất, cần có sự chuyên môn cao trong nghiên cứu và phát triển (R&D) cùng với thử nghiệm kỹ lưỡng. Chỉ khi đó, cửa tầng mới có thể vừa giảm rò rỉ khí vừa giữ vững chức năng ngăn chặn lối vào hố thang trong trường hợp hỏa hoạn.

Hiệu suất của cửa thang máy được kiểm tra trong các phòng thí nghiệm đạt chuẩn theo các quy trình nghiêm ngặt. Cụ thể:

– Tốc độ rò rỉ khí được đánh giá bằng thiết bị dò tìm khí.

– Nhiệt độ ở bề mặt không bị phơi được đo bằng 5 nhiệt kế cho mỗi cánh cửa.

– Nhiệt độ của khung cửa được đo bằng ít nhất 2 nhiệt kế.

Bức xạ nhiệt từ bề mặt không bị phơi được đo theo Tiêu chuẩn EN 1363-2.

Nếu có ngọn lửa liên tục xuất hiện trong hơn 10 giây ở mặt không bị phơi, cửa được xem là mất tính toàn vẹn (E).

Tiêu chuẩn chống cháy theo EN 81-58

 Thử nghiệm khả năng chịu lửa của cửa thang máy

5. Kết cấu cửa tầng chống phá hoại

Trong các tòa chung cư cao tầng, việc đảm bảo hệ thống thang máy luôn sẵn sàng hoạt động là rất quan trọng. Ở một số khu vực đô thị, để tránh việc phải sửa chữa do hành vi phá hoại, cửa thang máy được lắp đặt thêm các tính năng đặc biệt để bảo vệ chống lại rủi ro do phá hoại. (Xem bảng dưới đây). Điều này cũng quan trọng để tránh các sự cố thang máy tiềm ẩn sau khi bị phá hoại và đảm bảo an toàn cho hành khách.

 Các tính năng chính của cửa thang máy chống phá hoại

6. Các tấm vách trong suốt giúp ngăn nguy cơ phá hoại tiềm ẩn xảy ra bên trong thang máy khi cửa đang đóng (thường được sử dụng tại các nơi công cộng)

Vấn đề này không hoàn toàn liên quan đến sự cố cơ khí của thang máy, mà liên quan đến việc tạo ra những không gian an toàn ở những khu vực công cộng, nơi thang máy được lắp đặt.

Tại một số quốc gia có những ga tàu điện ngầm mở cửa đêm, việc đảm bảo an toàn cho hành khách là rất quan trọng. Để ngăn chặn hành vi phạm tội, ngoài việc lắp đặt camera, nhiều nơi đã sử dụng cửa thang máy bằng kính trong suốt hoặc kính có khung. Nhờ đó, mọi hành động bên trong thang máy đều dễ dàng quan sát được, giúp đảm bảo an ninh.

Thang máy có cửa và vách bằng kính được lắp đặt tại một ga tàu

7. Cửa tầng ngăn chặn nguy cơ rơi vào giếng thang trong trường hợp va chạm với xe lăn hoặc các phương tiện giao thông nặng khác.

Với sự phổ biến của xe lăn điện và các phương tiện hỗ trợ di chuyển khác, nguy cơ va chạm vào cửa thang máy ngày càng cao. Để giảm thiểu rủi ro và đảm bảo an toàn, các nhà sản xuất đã thiết kế cửa thang máy đặc biệt để chống lại các va chạm và giữ chức năng của cửa.

Các thiết kế này được thử nghiệm để chắc chắn rằng các tấm cửa vẫn duy trì tính toàn vẹn trong trường hợp va chạm với xe trượt scooter, xe lăn hoặc các phương tiện tương tự trong điều kiện sử dụng bình thường.

Các tính năng chống va chạm trên cửa tầng

8. Thiết bị ngăn ngừa thương tích khi vào hoặc ra từ cabin thang máy

Quy định EN81-20 yêu cầu lắp đặt cảm biến hồng ngoại trên cửa thang máy cho tất cả các thang máy mới. Các cảm biến này có khả năng phát hiện bất kỳ vật thể nào khi cửa đang đóng. Nếu phát hiện vật cản, chúng sẽ dừng cửa lại và mở cửa để tránh gây nguy hiểm cho hành khách.

Trong trường hợp cửa kính quan sát, tiêu chuẩn EN81-71 yêu cầu lắp đặt một thiết bị phát hiện sự hiện diện của ngón tay lên đến độ cao 1,60 m từ ngưỡng cửa và cho dừng chuyển động của cửa khi mở ra.

Thiết bị này có thể là loại cơ học; gần đây, các thiết bị mới chống kẹt ngón tay bằng công nghệ quang học cũng đã được giới thiệu trên thị trường.

Giải pháp này dựa trên một thiết bị quang học không tiếp xúc được lắp đặt trên mỗi tấm cửa, được điều khiển bởi bộ điều khiển thang máy thông qua một hộp kết nối điện. Thiết kế quang học này được đánh giá hiệu quả khi lắp đặt trên các thang máy kính quan sát ở những nơi công cộng. Đặc biệt là khi thang máy hoạt động, trẻ em thường bị thu hút bởi kính, và thiết bị quang học này giúp phát hiện nhanh chóng ngón tay của trẻ để ngăn chặn chấn thương tay khi cửa mở.

Kết luận  

Sự phát triển của các tiêu chuẩn đã nâng cao đáng kể mức độ an toàn của thang máy. Đặc biệt, thiết kế cửa thang máy đã được cải tiến mạnh mẽ để đạt hiệu suất an toàn cao hơn trong nhiều tình huống khác nhau.

Trong tương lai, các tiêu chuẩn mới chắc chắn sẽ tiếp tục cải thiện sự an toàn của thang máy, dù hiện tại, thang máy đã được xem là phương tiện vận chuyển an toàn nhất trên thế giới.