超高層建筑電梯交通設計

劉 巍

(深圳市建筑設計研究總院有限公司,廣東 深圳 518000)

1 項目簡介

本項目是一個以辦公為主要功能的大樓。大樓單塔,結構層 51層,地下 4層,總高 218m。地面共設 3層避難層,分別在 9、24、39層。其中 1層為辦公大堂,2～5層為商業,6～51層為辦公,標準層建筑面積約2000 m2。根據建設方要求,本項目按甲級寫字樓標準設計(見圖 1)。

圖1 效果圖

2 電梯交通設計

2.1 甲級寫字樓電梯的配置標準

在高層、超高層建筑中,電梯為主要的垂直交通工具,因此電梯作為考量寫字樓物業等級的硬性指標之一,其性能和數量直接關系到入駐客戶的辦公效率和對寫字樓物業的滿意程度。

甲級寫字樓是目前行業內自發形成的一種通行叫法,國家在這方面并沒有成文的規定,什么樣的寫字樓才算作是真正的甲級寫字樓,在我國現行的建筑設計規范里也無法找到這個名詞。仔細探討會發現,它是在以港臺商人為代表的外商與內地發展商合作開發涉外寫字樓的過程中,逐步引進并流行起來的詞匯,是將寫字樓按照其綜合質素不同,可以劃分為甲、乙、丙等幾個等級。從一般意義上講,國際上判斷甲級寫字樓有 8大特征:管理國際化;24小時寫字樓;人性化;空間的舒適性和實用性;數字化;節能化;便捷的交通和商務化等等。

目前國內還沒有甲級寫字樓及樓內電梯的規范要求,只能結合國際上的評價體系和國內甲級寫字樓的電梯現狀做為設計參考,主要指標為:

(1)電梯數量配備需要保證每架電梯服務的寫字樓面積不超過5000m2(或 3層 /臺)

(2)平均候梯時間不超過 40 s。

(3)電梯的 5min運載能力在 11%～15%之間。

其中,平均候梯時間,是指乘客在任意層站等候電梯的平均時間,又稱電梯平均運行間隔。平均運行間隔越短,即乘客侯梯時間越短,電梯的服務質量就越好。平均運行間隔又被稱為大樓電梯系統服務質量主參數。

5分鐘運載能力,是指單位時間內電梯可運送的乘客數量占建筑物內常駐人數的百分比,一般以 5分鐘為單位計算。電梯 5分鐘運載能力越強,電梯服務質量越高。

2.2 電梯分區

一般建筑物層數超過 25層時,電梯宜采用垂直分區設置。目前形式主要有:

(1)奇偶層停站。(2)高中低分區。(3)單雙層雙轎廂。(4)高空轉換大堂。

結合本項目平面布置及功能要求,我們采用了高中低三區分區設計。電梯分區結合消防分區,利用避難層做電梯機房。其中低區 1～22F,中區 22～37F,高區 37～51F。大樓核心筒內共 19部垂直電梯,具體建筑標準層平面參見圖 2。

2.3 電梯的數量、容重、速度的選擇與確定

在初步確定了建筑平面后,我們對電梯的數量、容重、速度等進行復核計算,以確定是否滿足甲極寫字樓的標準。電梯的計算在初步設計階段宜按計算確定。具體計算可詳表1。

圖2 標準層平面圖

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3 考慮因素

通常大樓中的電梯主要是為了處理上行高峰。而寫字樓和住宅規劃標準需考慮上行高峰及雙向高峰。在上行高峰時,電梯轎廂會比一天中其他時間承載更多的乘客,如果全集選控制的電梯群組能夠處理上行高峰,那么,它在午餐時間和下行高峰的交通處理能力一般是此時段需求的 1.2到 1.8倍。不過假如使用一些特殊控制系統,例如電梯上行高峰時期的暫時分區服務或是目的選層系統,就不盡如此了。

大樓電梯規劃中須考慮如下因素:

(1)大樓的種類及用途。(2)電梯服務樓層數量。(3)樓層高度及電梯的行程。(4)入口樓層。(5)每層人數。

4 電梯群組配置方案分析

(1)設計 6～51層為辦公層,根據各層的建筑面積約2000m2設計每層用戶為約 116人(即按每層的使用面積為70%,且每人占用 12m2計算),則該區域的總人數為5016人。該區設計使用 15臺乘客專用電梯提供乘客垂直運輸服務,電梯分組分區停靠,設計共分 3個區,即低區停至 22層,中區停至 37層,高區至 51層。

(2)設計中只計算辦公層部分的人流交通情況。對于商業層的交通流量情況由其余電梯或扶梯提供垂直運輸。

(3)電梯配置分析。根據大樓的狀況,我們各設計了對低、中、高各個區分別以兩種不同速度和載重方案,并對這 2種群組配合進行比較分析,從中選取較佳的配置方案。具體參見表 2,表 3。

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5 結論分析

(1)從計算結果比較分析,辦公層電梯的配置在運輸能力的總體表現,都達到滿意的標準(國際標準為 >12%/5min)。

從運載能力指標方面,距離滿意的 12%的標準有較大差距。主要原因是①電梯的數量不足;②群組內電梯停站數偏多。

(2)相比較而言,速度較高的電梯運行時間較短。而載重越大,意味著進出轎廂所耗費的時間相對較長,同時停站的次數比載重小的轎廂更多。因此會影響電梯的運行周期時間。

(3)對于電梯的運載能力不足,建筑專業考慮不再增加電梯數量,因為業主方還是希望盡量保證辦公的使用面積。因此我們擬考慮在電梯控制方式上采取措施,通過對高峰時段的上行優先等控制手段來彌補運載能力的不足。綜合各種因素后,電梯的選用初步按表 4配置。

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6 結束語

通過本次電梯計算得知,一般建筑專業的電梯配置均通過查表選用,這對一般的高層住宅比較實用。但對一些小戶型住宅(往往通過內走廊連接有十幾戶,人數較多)以及酒店、寫字樓等公共建筑,都應通過計算確定電梯的相關參數,以滿足不同建筑的功能需求。

[1]朱德文,牛志成.電梯選型、配置與量化[M].北京:中國電力出版社,2005

[2]史信芳.電梯選用指南[M].廣州:華南理工大學出版社,2002