徐嘉

(機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院，重慶 400039)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，超高層建筑已經(jīng)成為社會(huì)建筑發(fā)展的趨勢(shì)。本文主要分析超高層建筑中的垂直運(yùn)輸設(shè)備——電梯的布置方式。

1 高速電梯的分類(lèi)

現(xiàn)階段高速電梯主要分為3類(lèi):

雙子電梯:是在同一電梯井道內(nèi)同時(shí)擁有兩個(gè)獨(dú)立的電梯轎廂，其核心部分是智能化控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以準(zhǔn)確快速地分析整合數(shù)據(jù)，智能化監(jiān)控兩個(gè)轎箱的位置，使其不發(fā)生碰撞。

雙轎廂電梯:與雙子電梯相似，只是2個(gè)電梯轎廂聯(lián)接成一個(gè)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(yùn)用范圍以及決定電梯服務(wù)質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)

超高層一般根據(jù)建筑的高度以及功能來(lái)選用電梯。如高度超過(guò)200m且有多種功能的超高層一般通過(guò)空中候梯廳來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通過(guò)穿梭梯將首層的乘客帶到空中候梯廳，再通過(guò)區(qū)間電梯將乘客送達(dá)到各自需要的樓層。

如果樓層、人員較多，且高峰期相對(duì)集中的辦公區(qū)一般選用雙轎廂電梯做穿梭梯，雙子電梯做區(qū)間梯。根據(jù)電梯公司提供的數(shù)據(jù)顯示:雙轎廂和雙子電梯的做區(qū)間梯時(shí)運(yùn)載量是普通電梯的1.4倍，但如果采用雙轎廂電梯做區(qū)間梯就有可能出現(xiàn)本層轎廂沒(méi)有人員進(jìn)出也會(huì)?？康那闆r，容易讓乘客產(chǎn)生煩躁的情緒，且乘客到達(dá)的樓層也有限制。所以一般采用雙子轎廂做區(qū)間梯。

穿梭梯只在首層和空中候梯廳?？?，用雙轎廂電梯做穿梭梯運(yùn)載量能達(dá)到普通電梯的2倍，也能滿(mǎn)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(duì)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?yàn)楦叻迤谙鄬?duì)比較分散，峰值電梯載客量容易滿(mǎn)足。二是酒店、住宅、公寓類(lèi)的大堂一般是設(shè)置單層大堂，采用單層高速電梯更節(jié)約成本。

如果是高度200m以下的超高層，在滿(mǎn)足電梯的運(yùn)載率、符合建設(shè)方對(duì)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(shè)置是否合理？能否滿(mǎn)足建設(shè)方對(duì)該項(xiàng)目的市場(chǎng)定位以及能否滿(mǎn)足日后的運(yùn)行需求呢？可以通過(guò)下面的幾個(gè)電梯參數(shù)來(lái)判定。

平均等候時(shí)間(AWT):從乘客在廳站登記呼梯信號(hào)到相應(yīng)的電梯門(mén)打開(kāi)的平均時(shí)間。過(guò)長(zhǎng)等候時(shí)間說(shuō)明電梯系統(tǒng)運(yùn)行性能差。

到達(dá)目的樓層時(shí)間(TTD):是等待時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間的總和，其中運(yùn)行時(shí)間指的是電梯開(kāi)門(mén)響應(yīng)召喚開(kāi)始一直到電梯到達(dá)乘客目的樓層再次打開(kāi)門(mén)的時(shí)間。

五分鐘運(yùn)輸能力(HC5%):指電梯系統(tǒng)在5min內(nèi)能運(yùn)輸?shù)娜藬?shù)占電梯服務(wù)樓層總?cè)藬?shù)的百分比。通常指達(dá)到最高峰流量時(shí)的5min運(yùn)輸能力。

幾種典型建筑的建議設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （以某電梯公司的數(shù)據(jù)為參考值），見(jiàn)表1～表3。

表1 辦公建筑電梯的設(shè)計(jì)建議（上行高峰流量:100%）

表2 酒店電梯的設(shè)計(jì)建議（上行50%+下行50%）

表3 住宅/公寓電梯的設(shè)計(jì)建議

3 超高層建筑中核心筒的布置方法

在超高層設(shè)計(jì)中一般辦公區(qū)所占面積比例為71%～74%左右，如果使用傳統(tǒng)的電梯來(lái)增加運(yùn)載力，只能通過(guò)增加更多的電梯井道來(lái)實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于超高層建筑來(lái)說(shuō)，核心筒所占的面積比例已經(jīng)很大，通過(guò)增加電梯井道來(lái)提高運(yùn)載率是不符合經(jīng)濟(jì)效益的。所以我們要盡量重復(fù)利用井道來(lái)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(jù)功能分區(qū)來(lái)獨(dú)立劃分，使用獨(dú)立的電梯井道。但是穿梭梯上部的電梯井道可以讓多組區(qū)間梯重疊使用。當(dāng)然區(qū)間梯也不是單純的疊加關(guān)系，因?yàn)槊拷M電梯在疊加時(shí)都必須滿(mǎn)足下組和上組電梯的沖頂高度和底坑深度。通常我們是結(jié)合超高層建筑中的避難層來(lái)進(jìn)行功能分區(qū)，并解決電梯的沖頂高度和底坑深度等問(wèn)題。

合理使用多層電梯，也可以在井道不變的情況下提高運(yùn)載力，甚至可以減少電梯井道。美國(guó)的弗蘭克·勞埃德萊特升降機(jī)公司在伊利諾伊州辦公大樓甚至設(shè)計(jì)過(guò)由5臺(tái)轎廂組成一組多層電梯，以謀求減少大樓的井道數(shù)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(qū)間梯的比例，設(shè)置電梯的數(shù)量和服務(wù)樓層數(shù)就至關(guān)重要了。以解放碑時(shí)尚文化城超高層項(xiàng)目為例，我們就選用了同一個(gè)核心筒不同的電梯布置方式來(lái)分析電梯的運(yùn)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(shù)量一樣，但是功能分區(qū)不同（圖1～圖2）。 方案一、二173m以下的樓層分為高中低區(qū)分別服務(wù)。方案一設(shè)置了2個(gè)候梯廳，通過(guò)2部穿梭梯、4部區(qū)間梯來(lái)運(yùn)輸。方案二設(shè)置了1個(gè)候梯廳，通過(guò)4部穿梭梯、4部區(qū)間梯來(lái)運(yùn)輸。雖然電梯井道數(shù)一樣，但是方案一通過(guò)功能分區(qū)的設(shè)置使每個(gè)井道內(nèi)區(qū)間梯的重復(fù)利用率增高，每部區(qū)間梯所服務(wù)的樓層數(shù)減少，這樣在核心筒井道數(shù)一樣的情況下增加了運(yùn)載力。

圖4 方案一、二、三的電梯數(shù)據(jù)分析圖

當(dāng)然也不能一味地通過(guò)增設(shè)空中候梯廳、減少區(qū)間梯的服務(wù)面積來(lái)提高運(yùn)載力，這樣一是減少了有效建筑面積，二是有可能造成電梯的浪費(fèi)。所以我們必須通過(guò)合理的布置，精確的計(jì)算來(lái)使核心筒布置更合理。

方案三連通了2個(gè)核心筒（圖3），讓乘客可以更方便的選乘電梯，但是在核心筒面積不變的情況下，只能通過(guò)減少電梯井道的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。方案三設(shè)置了1個(gè)候梯廳，通過(guò)4部穿梭梯、4部區(qū)間梯來(lái)運(yùn)輸。方案一、二、三的電梯數(shù)據(jù)分析圖見(jiàn)圖4。

通過(guò)ELETE電梯交通流量分析及模擬軟件分析得出以下數(shù)據(jù)（表4～表6）:

表4 方案一的電梯數(shù)據(jù)分析表

表5 方案二的電梯數(shù)據(jù)分析表

表6 方案三的電梯數(shù)據(jù)分析表

從上述分析圖表中可以得出方案一區(qū)間電梯的布置優(yōu)于方案二、三。但是3個(gè)方案穿梭梯的布置均不夠。建議:方案一增設(shè)辦公穿梭梯井道；方案二增設(shè)辦公穿梭梯及辦公四、五區(qū)井道；方案三增設(shè)辦公穿梭梯及辦公四、五區(qū)井道。

4 結(jié)論

通過(guò)上述對(duì)超高層電梯的幾個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)的了解，以及結(jié)合解放碑時(shí)尚文化城項(xiàng)目核心筒的對(duì)比分析，我們可以得出在超高層電梯設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的幾點(diǎn):

（1）通過(guò)合理劃分功能分區(qū)、配置穿梭梯、區(qū)間梯的數(shù)量來(lái)布置核心筒，提高運(yùn)載率。

（2）采用一個(gè)電梯井道多組電梯重疊運(yùn)行的方式，在井道不變的情況下提高運(yùn)載率。

（3）運(yùn)用新型的多層電梯減少電梯井道，提高運(yùn)載率，從而提高建筑的有效使用面積。

通過(guò)以上措施我們盡可能在最經(jīng)濟(jì)、合理的核心筒面積內(nèi)最大化地提高了電梯運(yùn)載率，這樣既提高了建筑物的品質(zhì)又提高了建筑的有效利用率，為建設(shè)方創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]JamesW，F(xiàn)ortune.Elevator World[M].酒井正已，金晴川，譯.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.

[2]黃建華.支持超高層大規(guī)模建筑的電梯技術(shù)[J].中國(guó)電梯，2000，11（2）.

[3]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.02J404-1電梯自動(dòng)扶梯自動(dòng)人行道[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2002.

[4]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50352-2005民用建筑設(shè)計(jì)通則[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.