0 引言
隨著我國城市化進程的不斷推進,高層建筑已成為城市發展的重要組成部分,電梯作為高層建筑的垂直運輸工具,已經成為現代生活的基本設施之一。根據《中國電梯行業發展報告》統計,隨著老齡化建筑比例的上升,很多城市的電梯設備已經進入了更新改造期,尤其是一些建造于2000年左右的住宅小區電梯,因使用年限過長、技術落后等問題,正面臨安全隱患多、服務效率低下等挑戰。
老舊電梯改造的迫切性:根據相關數據,我國每年約有 5% 的電梯達到使用年限,且全國各地的老舊電梯數量龐大,電梯的改造和更新已成為城市管理和建筑管理中一個亟待解決的重要問題。尤其是老舊小區的電梯系統,面臨諸多挑戰,不僅需要提升運行效率,還要保證改造過程中施工對居民生活的影響最小化。因此,電梯改造的設計和施工不僅僅要考慮安全性、技術可行性,還需高度關注改造成本、工期以及居民的使用體驗。
傳統改造方案的局限性:傳統的電梯改造方式通常是對整個電梯系統進行拆除和替換。這種方法雖然可以提高電梯性能和安全性,但電梯設備和施工過程的高成本,往往會使很多老舊小區無法承受全面更換電梯的高昂費用。同時,拆除工作會對現有建筑結構產生影響,如井道、樓道的土建和裝修結構等。因此,全面更換電梯的方式在許多情況下并不是最佳選擇,特別是在預算有限、施工環境復雜的情況下。
部分部件保留方案的提出:為解決傳統改造方案成本高、工期長、對居民生活影響大等問題,部分電梯改造項目開始嘗試保留原有的電梯部件,如轎廂導軌、廳門和對重等,而對核心的電梯機電系統(如曳引機、控制系統、門機等)進行更換或優化。這種方案通過有效利用原有電梯結構和組件,減少拆除工作量,降低改造成本,并能在較短時間內完成電梯更新。在經濟條件較為有限的老舊小區中,保留部分部件的改造方案具有尤為重要的現實意義。
1各部件保留改造技術方案分析
1.1 保留廳門組件的技術分析
保留廳門組件不僅可以節約更換廳門組件的物料和人工費用,還能夠避免對樓道墻面和地面裝修(如瓷磚或大理石)的破壞,更具經濟性和可操作性。
技術方案難點在于舊廳門組件(圖1)與新開門機(圖2)之間的配合。廳門組件上有兩個層門門鎖滾輪,一個為活動層門門鎖滾輪,一個為固定層門門鎖滾輪。通過門電機帶動皮帶,皮帶帶動轎門門刀,除帶動層門門鎖滾輪向開門方向運行外,轎門門刀會同時擠壓兩個層門門鎖滾輪,活動層門門鎖滾輪在運動過程中通過連桿裝置打開廳門門鎖,然后與固定層門門鎖跟隨轎門門刀打開廳門,完成開門動作。因此,保留舊廳門組件需要對轎門門刀進行非標設計,根據兩個舊層門門鎖滾輪的最小距離和最大距離確定轎門門刀的開合尺寸。
此外,根據GB/T7588.1—2020《電梯制造與安裝安全規范第1部分:乘客電梯和載貨電梯》,在設計門刀的時候還要考慮轎門門刀與層門地坎的間隙不小于
,層門門鎖滾輪與轎門門刀間隙應不小于
;層門門鎖滾輪與轎門門刀的嚙合深度應不小于層門門鎖滾輪厚度的一半,電梯運行時不得互相碰擦。


1.2 保留對重系統的技術分析
對重系統由對重框和對重塊組成,老電梯使用金屬對重塊,保留價值高。技術方案難點在于新電梯均是采用永磁同步馬達,需將老電梯1:1的曳引比升級到2:1。曳引比1:1的對重框上是繩頭組合和繩頭板,繩頭板通常板厚有
,去除繩頭組合,通過非標設計(圖3)和專業軟件計算,在保證強度的前提下在舊電梯的對重框上加裝反繩輪,升級曳引比。
1.3 保留導軌與導軌支架的技術分析
保留電梯導軌和導軌支架,可以降低電梯的物料和人工成本,還可以避免焊接切割作業帶來的擾民和安全問題。技術方案難點:1)需要匹配轎廂導軌型號、對重導軌型號,新轎廂上的導靴需要與導軌配合。2)測量轎廂導軌距和對重導軌距,以及井道平面各個尺寸(圖4)。由于保留了導軌,而導軌位置是電梯重要的平衡點,因此必須確認電梯是否平衡。即必須確認現場的電梯滿足以下條件:


WD一井道深度;AA一對重中心到后墻距離;L 一轎廂導軌到對重導軌距離;
一井道前墻到導軌中心距離;
一廳門地坎到前墻距離。
式中: G 為計算值,即轎廂中心與轎廂導軌的偏移值,必須在
之間。
2 技術優勢
1)經濟性:保留廳門、導軌和對重系統顯著降低了材料采購和拆裝運輸的費用,項目整體成本下降25% 以上。2)施工效率:保留核心部件的改造方案(圖5將施工周期從33天縮短至14天,大幅提升了效率,同時減少了居民的不便時間。3適用性強:通過非標設計解決了原有部件與新梯系統的兼容性問題,形成了一套適用于多型號電梯改造的技術路徑,為后續類似項目提供了重要參考。

施工效率直接影響項目的進度、成本和最終交付時間。保留廳門、導軌和對重系統的改造方案通過減少部件更換,優化施工流程,大大提高了施工效率。
3案例研究:清怡花苑項目
3.1 項目背景
清怡花苑是位于某城市的一座老舊小區,原有16臺電梯,其中11臺為無機房電梯(曳引比2:1),5臺為小機房電梯(曳引比1:1),所有電梯的設計和安裝時間均為2004年,已達到更新改造的年限。這些電梯已經進入使用壽命末期,存在一定的安全隱患,同時,電梯的運行效率較低,影響了居民的日常出行。
該小區的電梯更新改造屬于政府扶持項目,旨在提高居民的生活質量,同時解決因電梯故障和老化引發的安全問題。然而,由于項自預算有限、施工環境復雜,如何在較低的預算內完成改造,同時又不影響居民生活,成為一個重要的挑戰。
3.2 項目目標及技術要求
3.2.1 項目目標
1)成本控制:在保證安全和性能的基礎上,盡量降低改造費用,減少不必要的開支。2)工期要求:居民樓停梯改造影響居民出行,必須在最短的時間內完成改造,避免長期停梯帶來居民的不便。3)施工影響最小化:盡量少用焊接、切割等明火操作。
3.2.2 技術要求
1)確保電梯安全:改造后的電梯部件必須滿足TSGT7001—2023《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》[2]要求,確保電梯的穩定運行。2)提升電梯性能:改造后的電梯不僅要解決安全問題,還要提升運行效率和舒適度,滿足現代高層建筑的使用需求。3)兼容原有設施:項目預算有限,因此保留現有電梯的廳門、導軌和對重系統,避免全拆全換。并且保留導軌可以避免導軌支架的焊接、切割等明火操作。
3.3 技術方案
下面分3個部分介紹保留廳門組件、保留對重、保留導軌的技術難點和解決方案。
3.3.1 保留廳門組件
1)技術難點。清怡花苑項目的原電梯廳門為通力老型號(圖6),地坎寬度為
,轎門門刀采用內壓式控制設計,無法與標準的
地坎寬度門機系統直接兼容。樓道內大理石裝修較為精美,拆卸現有廳門將帶來巨大的土建和裝修成本。

2)解決方案。(1)門機系統調整:采用通力標準門機系統,并對轎門門刀進行非標設計,確保能適配原廳門的門球尺寸和動作方式。(2)支架設計優化:使用
長支架,確保轎門門刀與廳門門球的嚙合深度,使開關門動作流暢穩定。
3)實施效果。(1)成功保留所有原廳門,避免了對樓道裝修的破壞,節省了大約 30% 的成本。(2)門機系統的優化調整保證了原廳門的順暢運行,滿足了電梯的安全和舒適性要求。
3.3.2 保留導軌
1)技術難點。(1)清怡花苑部分導軌表面存在輕微劃痕和銹蝕問題,需要進行表面修復處理。(2)保留導軌會限制電梯的布局,特別是轎廂導軌,其所在位置是轎廂的重心。由于技術的不斷迭代,改造后的門機重量輕了很多,保留導軌轎廂平衡會存在問題。不平衡的轎廂會使導軌、導靴一邊嚴重磨損,影響舒適度。
2)解決方案。(1)原導軌用料扎實,采用T89/B導軌,具有保留價值,由于日常的使用、建筑物的沉降,首先需對導軌進行除銹處理,然后對于導軌接口位置進行調整,確保導軌端面平整,并通過激光水平儀對導軌的垂直度進行檢測和調整。(2)使用專業軟件進行計算,確定增加對重塊的數量與位置,本案例安裝在轎頂前側位置,通過設計支架,增加 50kg 平衡塊。
3)實施效果。(1)導軌的保留減少了拆卸和更換費用,保證了電梯運行的穩定性。(2)工期縮短了
15% ,提高了施工效率,減少了對居民生活的影響。
3.3.3 保留對重系統
1)技術難點。原電梯使用曳引比1:1的對重系統,對重系統里沒有反繩輪。因此,需要在對重系統里增加反繩輪組件,將曳引比升級成2:1。
2)解決方案。(1)反繩輪設計方案(圖7):在原梯的對重上梁上開12個
的孔,利用螺栓連接反繩輪組件,經過計算,使用直徑
的反繩輪。最后調整了安裝角度,確保其能夠與新曳引比匹配。(2)對重系統測試:完成改造后,進行靜態和動態測試,確保對重系統能夠穩定運行,滿足改造后電梯的安全要求。
3)實施效果。(1)成功保留了對重框架和對重塊,節省了設備費用。(2)通過優化設計,確保了對重系統的穩定運行,滿足了電梯的平穩性和安全性要求。
3.4本案例的問題及解決方法
1)問題一:本項目機房工字鋼無法拆除。
解決方法:筆者第一時間趕往現場,經檢查,老梯的工字鋼進墻
,機房隔壁有住戶,通過砸墻的方式去除工字鋼會對住戶的墻面造成破壞,只能選擇保留工字鋼。但保留產生了新的問題:原先曳引比1:1的機房布置和現在曳引比2:1的機房布置差異很大,無法直接安裝。針對以上問題,筆者對現場的工字鋼進行勘測,利用CAD軟件,對現場3根工字鋼的尺寸及位置關系繪制出草圖(圖8),并將標準的馬達和馬達支架也放入圖紙里,馬達采用直徑
的曳引輪,利用導向輪將繩間距調整至
,與原梯保持一致,這樣可以使用原先樓板上
200mm 的鋼絲繩孔,降低施工難度。第二步調整馬達的支架尺寸,以滿足工字鋼間距
的要求。改進后的馬達支架到貨后,現場完成安裝,減少了機房整改的費用。


本案例使筆者對今后的改造方案進行了優化,在保留廳門組件、保留對重、保留導軌的基礎上增加了保留工字鋼的選項,以降低工作量和改造成本。
2)問題二:轎廂地坎和廳門地坎的間隙過緊。
解決方法:筆者根據現場的勘測數據出圖時質疑現場提供的LDA尺寸有問題,比常規尺寸小了些。考慮到建筑物的傾斜和沉降,因此先出一版圖紙,然后讓工勘工程師帶上圖紙到項目工地對圖紙上的各個尺寸進行校核,根據校核結果再次修改圖紙。現場同事并沒有執行,后安裝基本完成時發現轎廂地坎和廳門地坎的間隙只有
,不符合國標要求(根據GB/T7588.1—2020要求,轎廂地坎與層門地坎之間的水平距離不應大于
,同時也不能小于
。因此,筆者重新設計了下轎底和外轎頂,使得轎廂整體向后平移,由于原來的平衡位置偏移,必須對轎廂平衡重新進行計算,根據計算結果在轎底增加掛鉤和平衡塊,順利解決問題。
3)問題三:施工過程中可能影響居民正常生活。
解決方法:(1)分階段施工:采用“1臺停梯、1臺運行”的施工模式,對16臺電梯分批次進行改造,確保樓內始終有電梯運行,減少居民的不便。(2)現場調度與實時監控:通過項目管理軟件,實時跟蹤每個施工節點的進度,確保每項工作都按計劃完成,并及時調整施工策略。
4總結及建議
通過對清怡花苑電梯改造項目的詳細分析,本文探討了保留電梯廳門、導軌和對重系統的改造技術方案,并對其經濟效益與施工效率進行了深入評估。項目的成功實施證明了這一方案的可行性和優勢,具體總結如下。
4.1 成本控制方面
1)材料成本節約:通過非標設計,成功保留了原有廳門、導軌和對重系統,避免了不必要的設備更換,節省了
的材料成本。特別是在樓道裝修較為精細的老舊小區,保留廳門和導軌避免了對樓道環境的破壞和額外的修復費用。2)人工成本節約:保留部件方案大大減少了拆卸、運輸和重新安裝新部件的工作量,從而減少了人工成本。保留部分部件后,施工周期大幅縮短,人工工時減少了
40% 。3)施工成本節約:通過減少設備采購和運輸、簡化拆除工作,項目在施工階段節省了
的整體費用。
4.2 施工效率方面
1)工期縮短:采用保留廳門、導軌和對重系統的改造方案,項目工期從原計劃的33天每臺電梯縮短到14天,工期減少約 60% ,大大提高了施工效率。施工過程中,“1臺停梯、1臺運行”的施工模式保證了居民的基本出行需求,減少了不便。2)施工擾動最小化:通過優化施工方案和動態調整施工策略,確保了居民在施工期間的日常生活不受太大影響。樓道裝修較為精細的小區避免了二次裝修和大規模土建破壞,減少了噪聲、粉塵等施工干擾。
4.3 技術方案的可行性
本文提出的保留電梯部件的改造方案在清怡花苑項目中得到了成功應用,且其兼容性和適配性得到了驗證。非標設計的應用為傳統電梯改造方案提供了新的思路和路徑,證明了在一定條件下,保留現有設施可有效降低改造成本,提升資源利用率。
4.4 居民滿意度提升
項目通過優化施工方式和減少施工對居民生活的影響,得到了居民的廣泛支持與好評。電梯改造期間,雖然進行了大規模的技術改造,但施工組織合理、管理高效,使得大多數居民未受到明顯影響。通過提前通知、定期溝通等措施,居民的滿意度得到了有效提升。
4.5 建議
基于本研究的成果,結合清怡花苑電梯改造項目的實際經驗,提出以下建議:對于已有電梯系統的老舊小區,建議優先考慮保留現有部件的改造方案,特別是在井道結構較好、設備磨損較輕的情況下。通過保留原有部件,不僅能夠大幅節省材料采購和人工費用,還能減少土建工程的干擾和施工時間。
[參考文獻]
[1]電梯制造與安裝安全規范第1部分:乘客電梯和載貨電梯:GB/T7588.1—2020[S].
[2]電梯監督檢驗和定期檢驗規則:TSGT7001—2023[S].