李世通
摘要:電梯是高層建筑中不可缺少的垂直交通運輸設備,其選型配置的優劣關系到整個建筑的合理利用,特別是對高層建筑,其選型配置將不僅直接影響建筑物的一次投資,而且還將影響建筑物的使用安全和經營服務質量。
關鍵詞:高層建筑;電梯;思考
隨著我國建筑業的高速度發展,針對現代城市空間的有限,導致高層建筑的不斷涌現,高層建筑指40層以上,高度100米以上的建筑物,為了滿足人員及貨物的有組識上下,并保證安全的關健是電梯設計,也是在設計中困擾的一個主要問題,而高層建筑電梯對其數量的配置控制方式及有關參數的選定,直接影響建筑物的使用安全與投資金額,而系統設計的好壞直接關系到便用者對整個建筑服務質量。
一、高層建筑內人數計算標準
一幢高層建筑一般可以提供辦公、商業、娛樂、觀光等服務,根據建筑物每層商業運用標準,采取合理的電梯設計與規劃,來分析建筑使用的總人數為電梯設計為依據。建筑功能的不同,可容納人數也不同,一般可按建筑使用性質及相應的標準或參考值決定。就是全部電梯運送服務的總人數。
根據我國辦公樓建設標準和有關資料分析,一般可按每人有效凈面積指標8-12m2/人計算。有效凈面積就是總建筑面積減去不能提供人娛樂與辦公的面積(如樓梯、電梯井道電梯廳、公共走道、衛生間、設備間、結構面積等)。
二、高層電梯間隔時間設計與人員候梯管理
電梯廳里候梯時間的長短是電梯主要的服務質量標準。間隔時間或候梯時間一般是指轎廂從門廳出發時的平均等候時間。理想的電梯系統,應在乘客到達門廳終點站時,即有一轎廂在等候著,或只需等待片刻轎廂即到。人們在門廳的平均等候時間,應是間隔時間之半。
有效設計高層建筑的電梯的關鍵是運用各種局部電梯進行服務,并把局部區域電梯系統組織起來。通往這些局部區域,通過由地面始發站至局部區域的空中候梯廳間的快速穿梭電梯進行服務,乘客到達空中候梯大廳后再換乘區間電梯。為了能夠將乘客以最快的速度運送到達目的地,一般以建筑每35~45層為一局部區域。
交通管理的目的是提高電梯運輸效率,減少乘客等待時間,最終達到建筑設計與垂直交通組織的有機結合,減少電梯的基本投入以及合理利用建筑空間的比例,這種情況在高層建筑中尤為重要。高層建筑通常將電梯服務層分為低層運行和高層運行或分成更多區間,分區特點如下:由于減少了客梯的服務層數,縮短了客梯往返一周的時間,增大了往返一周時間內客梯的運輸能力高層區段由高速客梯服務,由于有高速運行區間,充分發揮了高速客梯的優越性,低層區和中層區的機房上面的部分空間,仍可以作為使用空間,高層建筑中的電梯系統選擇在底層由于對人流進行了分隔,高層區和低層區的乘客避免了擁擠與干擾。
設置空中廳,使得建筑向高空發展成為可能,高速電梯往返于地面與空中廳之間,乘客在空中廳轉換高層區間電梯到達目的層,一般建筑層數超過45層以上大樓考慮設置空中廳服務層分區中為高層區間服務的高速電梯,在快速運行區間發揮了高速的優越性,但在服務層區時,由于層高的限制,兩停靠站時間的距離往往不能滿足加速距離,電梯達不到額定速度即減速停站,造成時間浪費。而地高層區間電梯占用底層區井道,隨著建筑高度的增加,勢必占用更多建筑空間,減少了建筑的出租面積;服務層在垂直方面的分區,在建筑建成后一般難以改變,它造成跨區交通的困難,使建筑在用后造成限制,空中廳的意義也在于把建筑分成兩到三大區,方便建筑的人口分布改變后的調整。還有一種方式為部分電梯停靠單數層,部分電梯停靠雙數層一種方式為全部客梯只停靠單數層,然后再通過步梯上或下的方式可將客梯停靠站置于半層上,每兩層一停靠,減少了客梯的停靠站數、減少往返一周時間,提高了運輸
效率。
三、高層電梯的多梯系統處理控制
由于高層建筑采用多梯系統,為了提高電梯群的使用效率,以最快的速度滿足乘客的需要,縮短乘客等候時間,為此應采用微機電梯控制系統,通過計算機控制系統及時地處理大量信息,判斷各站臺的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態、轎廂內呼叫等各種狀態,以提高運送能力,改善服務質量,提高超建筑的經濟效益。
電梯微機群控系統主要有以下幾個方面:(1)轎廂到達各停靠站臺前應減速,到達兩端站臺前強迫減速、停車,避免撞頂和沖底,以保證安全。(2)對轎廂內的乘客所要到達的站臺進行登記并通過指示燈作為應答信號,在到達指定站臺前減速停車、消號,對候梯的乘客的呼叫進行登記并作出應答信號。(3)滿載直駛,只停轎廂內乘客指定的站臺。(4)當轎廂到達某一站臺而成空載時,另有站臺呼叫,該轎廂與另外行駛中同方向的轎廂比較各自至呼叫層的距離,近者抵達呼叫站并消號。(5)端站臺乘客呼叫,調用抵端站臺轎廂與空載轎廂之近者服務。(6)在各站臺設置轎廂位置顯示器,對站臺乘客進行預報,消除乘客的焦急情緒,同時可使乘客向應答電梯預先移動,縮短候梯時間。(7)站臺呼叫被登記應答后,轎廂到達該站臺時應有聲音提醒候梯乘客。(8)運行中的轎廂掃描各站臺的減速點,根據轎廂內或站臺有無呼叫決定是否停車。(9)乘客站臺呼叫轎廂,同站臺能提供服務的所有電梯的應答器均作出應答。
目前一般的高層建筑均配備20多臺以上的電梯群,多的還超過50臺電梯。除了普遍采用的實行分區管理調度之外,建議將高層建筑中所有電梯進行統一調配。雖然國外已經由公司開發出在大廳預約的召喚梯系統,但是其控制電梯的數量和區域,都還不是對全部電梯的控制。而現在的高層建筑電梯,在部分仍然需要設定中轉到空中大廳的過渡電梯。如何實現一次召喚最終目的層,將是一個值得探討的課題。
當前,高層電梯系統的突破面臨著許多關鍵技術問題,電梯開發需要解決這一難題,以滿足對高層高速電梯在速度、安全可靠、平穩舒適、高效節能等方面的要求。endprint