談住宅區電梯節能改良的綜合措施

呂 蒸

（天津市特種設備監督檢驗技術研究院，天津 300100）

新時代背景下，建筑物在結構層次方面發生了很大的改變，高層建筑物是未來社會建造施工的主要對象。我國高檔住宅區均設計了高層建筑為結構主體，為廣大業主提供了優越的生活環境。電梯是住宅區升降作業的主要設備，對其實施節能改造是提高住宅區環境的必備工作。

1 住宅區電梯能耗增加的因素

電力試驗發現，住宅區電梯使用造成的電能消耗量正不斷增加，既對電氣設備產生了不利的破壞作用，也增加了設備維護管理的費用支出。根據技術人員電力試驗結果，導致電梯能耗量上升的因素復雜多樣。

1.1 安裝因素

按照不同方式進行劃分，電梯設備有很多不同的種類，各種電梯的安裝方法不一，選用不當則會影響到后期運行的能耗高低。目前，住宅區選用的電梯多數為曳引式的載人電梯，這種設備對安裝施工的質量要求比較嚴格。現場安裝施工面存在著較多的失誤，特別是在設備線路連接方面具有明顯的不足。如：電氣控制系統接線不合理，許多機器內連接線路的組合方式冗雜，啟動電梯升降工作后易引起電能消耗量的上升。

1.2 操作因素

住宅區設定電梯主要是服務于住戶的上下樓，正常情況使用電梯不會出現異常狀況。操作因素引起電梯能耗量的增多，多數是由人為操作不當引起的，致使電梯承受過大的用電荷載[1]。比較常見的現象，用戶在使用電梯時隨意性啟動機器的運行，機械傳動件的耗損嚴重；使用人員啟動電梯操作時，未考慮電梯在正常升降中的調控要求；這些現象中電能消耗是常規操作的2-3倍，長期下去勢必造成電能資源的大量浪費。

1.3 維護因素

無論是機械或電氣設備使用一段時間后都需進行相應的維護，有助于延長設備日常使用的壽命期限。住宅區電梯涉及到曳引系統、導向系統、轎廂、門系統、重量平衡系統等多項組成部分，如圖1，搞好設備日常維護工作是至關重要的。由于物業公司的管理服務不周全，對住宅區內配套設施的檢測與維護的工作不足，如：電梯未定期實施更新維護，機器性能檢測不及時等，影響了控制系統工作模式的改進，間接地提升了電梯的能耗系數；電梯內舊配件未及時更新處理，影響了設備正常運輸的效率。

2 住宅區電梯節能改良的技術應用

電梯使用期間的能耗量增加，既增加了整個住宅區建筑使用的成本投入，也約束了機器設備功能的正常發揮。“環保建筑”思想指導下，建筑工程施工作業逐漸朝著節能降耗方向邁進，旨在為業主提供綠色型的居住環境。電梯是住宅區不可缺少的運輸設備，施工單位在建造階段應注重電梯節能改造方案的執行，注重設備節能改造措施的靈活應用。筆者認為，只有依賴于先進科技的使用，才能從根本上解決能耗問題。

2.1 監測技術。電梯故障是到時能耗量上升的常見因素，一些突發性故障在損壞電梯內部裝置的同時，瞬間性增大了工作過程中的能耗系數。如今，高檔住宅區已經采用了智能監測系統，對電梯的狀態執行24h功能監測作業，在第一時間內檢測到故障信號[2]。監測是為了更好地節能操作，為技術人員、使用人員等進行科學地應用指導。例如，高檔小區選用計算機為控制中心，連接所有樓層電梯設備建立了調控中心，這種監測系統可快速地查詢電梯的工作狀態，根據反饋出來的用電參數實施分析，及時調動電梯處于最節能的狀態。

2.2 控制技術

電梯的監視技術主要對電梯運行狀況及電梯內部進行監控與報警，而電梯轎廂外面的環境——即每層樓人們等待電梯的地方卻沒有更多的監控。同時，現在的監控系統也沒有對有乘客可能存在的下一步行動進行及時而準確的預判，從而做出相應的指令動作。也就是說，視頻監控系統并沒有對采集來的信息適時地加以分析與利用。因此，將電梯外部環境納入到整個電梯控制系統中，并對視頻采集信息適時、快速、準確地加以利用，這對電梯發展具有十分重要的意義。對電梯實施智能改造是降低能耗的必備技術，在自動化控制基礎上還需進一步實施智能改造。安裝智能控制系統，將數字技術作為電梯調控的核心支撐，其可根據用戶發出的動作提示，智能篩選最佳的輸送方式；選用變頻調節技術輔助電機運行，提高了電梯傳動作業的效率，減小了電能的消耗量。

2.3 新型能量回饋技術

將運動中負載上的機械能（位能、動能）通過能量回饋器變換成電能（再生電能）并回送給交流電網，供附近其它用電設備使用，使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降，從而達到節約電能的目的。

下面以升降電梯為例介紹節能原理：

采用變頻調速的電梯啟動運行達到最高運行速度后具有最大的機械功能，電梯達到目標層前要逐步減速直到電梯停止運動為止，這一過程是電梯曳引機釋放機械功能量的過程。

此外，升降電梯還是一個勢能性負載，為了均勻拖動負載，電梯由曳引機拖動的負載是由載客轎廂和對重平衡塊組成，只有當轎廂載重量約為50%（1噸載客電梯乘客為7人左右）時，轎廂和對重平衡塊才相互平衡，否則，轎廂和對重平衡塊就會有質量差，使電梯運行時產生機械位能(電梯重載下行和輕載上行）。

電梯運行中多余的機械能（含勢能、動能），通過電動機和變頻器轉換成直流電能儲存在變頻器直流回路中的電容中。回送到電容中的電能越多，電容電壓就越高，如不及時釋放電容器儲存的電能，就會產生過壓故障，使變頻器停止工作，電梯無法正常運行。而在使用電梯回饋節能裝置后，能有效地將電容中儲存的直流電能轉換成交流電能回送到電網。并且避免了因使用能耗電阻而造成的系統效率低、環境溫度過高等缺點。

3 節能改造后期的電梯控制措施

住宅區電梯經過節能改造后期，還需注重設備功能的綜合保養，應加強對電梯裝置的定期維護保養，用以保障設備功能的持久發揮。機械傳動系統與電氣控制系統是電梯運行的的控制核心，改造后使用電梯要注意這兩方面的應用保護，使節能型電梯使用的時間更加長久。具體注意事項如下：

3.1 裝置保護

電梯廳門和轎門的保養，電梯出現故障一般多在電梯廳門和轎門上，所以應注意廳門、轎門上的保養。住宅區電梯日常管理期間，應堅持節能思想為指導，做好電梯結構部分的控制保護，對可能發生故障的構件及時更換新的，以維持電梯系統的持久運行。注意電梯的安全觸板或光幕型的觸板開關線的檢查，因為電梯開關門的頻率較高，會使開關線受損，這就要求維保人員在每一次工作中必須要檢查，該換的就要提前換，不要讓用戶因門的問題對電梯產品質量產生懷疑。

3.2 電氣保護

電氣部件大致分為控制屏、各安全回路的電器開關等，它是電梯的大腦，是電梯的中樞神經，電梯的起動、運行和門的開關都由它主宰，所以在日常維保工作中一定要把它當做重中之中來對待。在工作中最好不要在控制屏內進行電梯回路的短接。電梯門系統故障時，有人為了圖方便就把電梯的門給短接，以便查找故障，這樣做很危險，短接門出現的事故最多[4]。在日常的維保工作中不要把安全回路給短接了，如果一定要進行短接，就要查明哪個安全部件出了問題，需要短接哪個安全部件，而且保養或急修好了以后，一定要及時把短接線取掉。

結論

過去我國建筑物以低層建筑為主，這主要受限于項目施工技術及資金投入條件的限制，許多地區依舊以普通低層建筑為主要構造體。隨著高層建筑在住宅區中的推廣使用，安裝電梯成為了建筑物不可缺少的組成部分。從實際使用情況來看，電梯方便了人員及貨物的垂直運輸，減小了業主人工爬樓存在的諸多難題。對住宅區電梯實施節能改造，不僅方便了用戶的日常使用，也為推廣使用節能型建筑創造了必要的條件。

[1]吳克文.住宅區電梯設備應用價值的綜合分析[J].山西建筑技術，2011，20（10）:120-121.

[2]章建平.高檔住宅區電梯設備常見故障的自診斷處理[J].電工技術雜志，2010，22（14）:55-57.

[3]吳浩明.節能改造后期載人電梯的功能維護措施[J].建筑與電氣，2011，30（12）:17-19.