超高層電梯設計的分析

2012-09-25 07:36:08徐嘉

重慶建筑 2012年11期

關鍵詞：電梯建筑

徐嘉

(機械工業第三設計研究院，重慶 400039)

0 引言

隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，超高層建筑已經成為社會建筑發展的趨勢。本文主要分析超高層建筑中的垂直運輸設備——電梯的布置方式。

1 高速電梯的分類

現階段高速電梯主要分為3類:

雙子電梯:是在同一電梯井道內同時擁有兩個獨立的電梯轎廂，其核心部分是智能化控制系統，該控制系統可以準確快速地分析整合數據，智能化監控兩個轎箱的位置，使其不發生碰撞。

雙轎廂電梯:與雙子電梯相似，只是2個電梯轎廂聯接成一個固定轎廂。

普通高速電梯:2.5～4m/s為中高速，4m/s以上為超高速。

2 高速電梯的運用范圍以及決定電梯服務質量的幾個關鍵性能參數

超高層一般根據建筑的高度以及功能來選用電梯。如高度超過200m且有多種功能的超高層一般通過空中候梯廳來進行轉換。通過穿梭梯將首層的乘客帶到空中候梯廳，再通過區間電梯將乘客送達到各自需要的樓層。

如果樓層、人員較多，且高峰期相對集中的辦公區一般選用雙轎廂電梯做穿梭梯，雙子電梯做區間梯。根據電梯公司提供的數據顯示:雙轎廂和雙子電梯的做區間梯時運載量是普通電梯的1.4倍，但如果采用雙轎廂電梯做區間梯就有可能出現本層轎廂沒有人員進出也會?？康那闆r，容易讓乘客產生煩躁的情緒，且乘客到達的樓層也有限制。所以一般采用雙子轎廂做區間梯。

穿梭梯只在首層和空中候梯廳停靠，用雙轎廂電梯做穿梭梯運載量能達到普通電梯的2倍，也能滿足樓層?？康囊?，所以一般采用雙轎廂電梯做穿梭梯。

如果是高峰期相對比較分散的酒店、住宅、公寓等，建議用單層高速電梯做穿梭梯。一是因為高峰期相對比較分散，峰值電梯載客量容易滿足。二是酒店、住宅、公寓類的大堂一般是設置單層大堂，采用單層高速電梯更節約成本。

如果是高度200m以下的超高層，在滿足電梯的運載率、符合建設方對該建筑定位的情況下，一般采用單層高速電梯做穿梭梯。

但如何知道超高層電梯設置是否合理？能否滿足建設方對該項目的市場定位以及能否滿足日后的運行需求呢？可以通過下面的幾個電梯參數來判定。

平均等候時間(AWT):從乘客在廳站登記呼梯信號到相應的電梯門打開的平均時間。過長等候時間說明電梯系統運行性能差。

到達目的樓層時間(TTD):是等待時間和運行時間的總和，其中運行時間指的是電梯開門響應召喚開始一直到電梯到達乘客目的樓層再次打開門的時間。

五分鐘運輸能力(HC5%):指電梯系統在5min內能運輸的人數占電梯服務樓層總人數的百分比。通常指達到最高峰流量時的5min運輸能力。

幾種典型建筑的建議設計標準（以某電梯公司的數據為參考值），見表1～表3。

表1 辦公建筑電梯的設計建議（上行高峰流量:100%）

表2 酒店電梯的設計建議（上行50%+下行50%）

表3 住宅/公寓電梯的設計建議

3 超高層建筑中核心筒的布置方法

在超高層設計中一般辦公區所占面積比例為71%～74%左右，如果使用傳統的電梯來增加運載力，只能通過增加更多的電梯井道來實現。但對于超高層建筑來說，核心筒所占的面積比例已經很大，通過增加電梯井道來提高運載率是不符合經濟效益的。所以我們要盡量重復利用井道來減少公攤比。

由于穿梭梯是直接從首層到空中候梯廳，所以穿梭梯只能根據功能分區來獨立劃分，使用獨立的電梯井道。但是穿梭梯上部的電梯井道可以讓多組區間梯重疊使用。當然區間梯也不是單純的疊加關系，因為每組電梯在疊加時都必須滿足下組和上組電梯的沖頂高度和底坑深度。通常我們是結合超高層建筑中的避難層來進行功能分區，并解決電梯的沖頂高度和底坑深度等問題。

合理使用多層電梯，也可以在井道不變的情況下提高運載力，甚至可以減少電梯井道。美國的弗蘭克·勞埃德萊特升降機公司在伊利諾伊州辦公大樓甚至設計過由5臺轎廂組成一組多層電梯，以謀求減少大樓的井道數量，提高建筑的有效利用面積。

在核心筒面積一定的情況下，合理配置穿梭梯和區間梯的比例，設置電梯的數量和服務樓層數就至關重要了。以解放碑時尚文化城超高層項目為例，我們就選用了同一個核心筒不同的電梯布置方式來分析電梯的運載能力。

圖1 方案一核心筒布置圖

圖2 方案二核心筒布置圖

圖3 方案三核心筒布置圖

方案一、二的井道數量一樣，但是功能分區不同（圖1～圖2）。方案一、二173m以下的樓層分為高中低區分別服務。方案一設置了2個候梯廳，通過2部穿梭梯、4部區間梯來運輸。方案二設置了1個候梯廳，通過4部穿梭梯、4部區間梯來運輸。雖然電梯井道數一樣，但是方案一通過功能分區的設置使每個井道內區間梯的重復利用率增高，每部區間梯所服務的樓層數減少，這樣在核心筒井道數一樣的情況下增加了運載力。