(一)电梯的生产
高层建筑中,高效平稳的垂直运输服务是必不可少的。电梯作为垂直交通的工具,如同城市中的汽车。高层建筑物中电梯数量的配置、控制方式及有关参数的确定,不仅直接影响建筑物的一次投资(电梯投资一般占建筑物总投资的10%),而且还将影响到建筑物的使用安全和经营服务质量。
电梯设计是建筑师必须集中考虑的问题,它是高层建筑物交通组织设计的重要部分,它与建筑物中各种设施的关系,客流情况和高峰时的调度和使用情况,经过反复计算,确定电梯的数量、配置方式、电梯的额定负荷、额定速度等技术指标。
目前,我国大陆地区使用数量约为24万台,电梯生产厂家约个,产量见表1-5,总销售额亿元。
(二)建筑电梯客流分析
1.客流分析的必要性
建筑物的客流情况主要与建筑物的用途有关,不同性质的建筑物客流情况不同。通过分析典型建筑物的典型使用情况,可得到电梯的预期交通状况,判断电梯是否满足建筑物的使用要求。
2.典型场所的客流分析
对于办公楼,客流高峰出现在早晨上班,其次是中午和下午下班。上班时客流基本是从1层上行到各层,5min载客率为15%,下班时相反。中午是双向高峰,上下行比例为2∶1,这主要是部分人员选择步行下楼。住宅楼与办公楼高峰出现时间相似,上下行客流相反。宾馆饭店与住宅相似,上下行比例为1∶1,这主要是因客人对环境不熟悉,多选择电梯的缘故。
商场客流高峰多出现在周末,而且与商场经营内容、规模和服务项目有关。因商场客流密度大,多采用扶梯。高峰时按3层以上总营业面积每小时每平方米0.5人考虑客流。且上下行比例为1∶1。医院客流高峰出现在午后探视时间,上下行比例为3∶2。
3.服务质量标准
(1)5min载客率%。
由于电梯内客流是连续且不均匀的,它具有随机性。衡量电梯是否满足建筑物客流的需要,5min载客率是一项重要的指标。5min载客率是指建筑物内5min内需要输送的乘客与乘梯总人数之比。用公式表示为:
式中
Z———5min载客率;
R1———电梯运行1个周期上行总人数;
R2———电梯运行1个周期下行总人数;
N———电梯台数;
T———电梯运行1个周期的时间;
Q———使用电梯的总人数。
Z值的一般范围是5%~25%之间。
(2)平均候梯时间Tt。
长久的等待容易让人心烦,心理测试表明人心烦时间与等候时间的平方成正比,超过1min的等待会使脉搏明显加快。从按下呼梯按钮到电梯到达的时间被称为候梯时间,很显然,这是一个随机数字,需要靠统计以确定最终的数字。但是,平均候梯时间一定是与单台电梯的运行周期成正比,与电梯总的台数成反比。
(3)平均行程时间Ts。
乘客自电梯关门启程到目标站开门的时间称为行程时间。平均行程时间的长短直接影响电梯的服务质量,它取决于轿厢的速度、层高和服务层数。增加电梯数量不一定能够缩短平均行程时间,更好的方法是电梯分区运行或采用高速电梯。
(4)可停层数。
由于各类建筑物的功能差别很大,而且电梯的停靠站数、客流量均为变数,在确定可停层数时必须充分考虑到概率的因素。
式中
S———可停层数;
n———建筑物区间层数;
P———基层可能进入轿厢的人数;
PN———电梯额定载客数;
k———系数,上行0.8,下行0.4;
T———运行周期;
T1———行程时间;
T2———开关门时间;
T3———客人进出时间;
T4———损失时间;
E———电梯输送比;
Q———全楼总人数。
计算电梯的台数应求出电梯可停层数S、运行周期T、5min载客率Z和输送比S等指标,再综合比较其他因素确定。
(三)电梯选型的技术指标
1.曳引机的功率
式中
P———电动机功率,kW;
Kp———电梯平衡系数,0.4~0.5;
Q———电梯额定载重,kg;
v———电梯额定速度,m/s;
η———机械传动总效率。
2.电梯机房的通风
(1)机房发热量为
式中
Q———每小时发热量,kJ/h;
W———额定负荷,kg;
F———电梯速度,m/min;
N———同一机房电梯数量。
(2)通风量为
式中
K———通风量,m3/h;
Q———机房发热量,kJ/h;
C———空气比热0.3,kJ/m3℃;
T2———机房允许最高温度,℃;
T1———进风口温度,℃。
3.数量的选择
电梯数量的选择主要是取决于对客流的估计,对不同的建筑物客流的精确分析需要大量的统计资料,这一点在目前并不具备。不同的设计人员往往会根据自己的经验进行估计,下面是一些经验值,仅供参考。
(1)住宅:塔式住宅70户/台;板式住宅户/台;超过20层宜设3台电梯。
(2)宾馆:客梯数量按间客房/台,服务梯数量按客梯的1/3考虑。
(3)办公楼:按建筑面积m2/台或者按办公人数人/台。
4.速度的选择
提高电梯的速度可以缩短平均行程时间,提高电梯的服务水平,它取决于建筑物所要求的服务水平和建筑物本身的高度。速度的提高可能会使得电梯的造价大幅度提高。
对于办公楼,75m以下建筑考虑选择2m/s以下的低速电梯,75~m建筑可按高度每增加20m电梯速度增加0.5m/s考虑。对于住宅,多层住宅一般只考虑1m/s的电梯,10~16层的塔式或板式考虑1.5m/s,16~22层考虑2m/s的电梯。
5.载重量的选择
超载是电梯所禁止的事情,而电梯的载重量就是电梯所运输的一次最大重量,该参数的选择直接制约电梯的最大服务能力。对于高层住宅、公寓,宜大于0kg;对于办公楼,宜大于kg;对于大型商场,宜大于kg。
6.选型参数
电梯设计应明确以下参数:电梯的土建要求,如平面布置、机房位置、厅门尺寸、轿厢装饰等;电梯的用途说明,包括停层、行程、服务楼层等;电梯的台数;电梯额定参数,如额定速度、荷载、操作系统、控制系统、平层准确度;电梯的电源要求、照明要求、通信要求等。
电梯在并列布置时不宜超过4台,这是因为电梯的停层时间一般不超过8s,乘客可能来不及进入电梯。若电梯分区设置,可按15层一个区域,且与不停层的井道每隔11m设置×的防火门。电梯底坑深度超过2.5m设铁爬梯,并在坑底设检修插座和井道安全照明(36V)。对于消防电梯,电源要求双路供电,且设置有在消防状态下迫降首层的控制系统。在高档建筑物中,有时候需要对电梯轿厢和厅站作一些特殊装修,设计时应考虑预留尺寸。
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