張 毅

北京軌道交通自動扶梯系統(tǒng)設計過程中的關注要點

張 毅

摘 要：自動扶梯作為城市軌道交通車站直接面向乘客服務的機電一體化設備，安全可靠的運行是確保乘客人身安全的必要手段。圍繞北京軌道交通建設實際需求出發(fā)，從國家標準、地方標準執(zhí)行過程對扶梯最大輸送（或通行）能力選取，出入口自動扶梯布置方案和用戶需求書編制等方面，對自動扶梯系統(tǒng)設計過程中應該重點關注問題進行了研究，提出明確建議及要求。

關鍵詞：城市軌道交通；自動扶梯；標準；設計

張 毅：北京市軌道交通建設管理有限公司，工程師，北京 100068

自動扶梯作為直接面向乘客服務的車站設備，安全可靠的運行是確保乘客人身安全的必要手段。結(jié)合近期頒布實施的自動扶梯相關國家標準、設計規(guī)范，分析北京軌道交通6、7、14號線等工程建設過程中遇見的問題，對自動扶梯系統(tǒng)在設計過程中的應該重點關注的問題作一些初步探索和研究，對以后工程建設有所收益。

1　設計過程中重點關注的國家標準、地方標準

近年來新頒布實施的與自動扶梯專業(yè)相關的規(guī)范、標準主要有：GB50157-2013《地鐵設計規(guī)范》、GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》、DB11/995-2013《城市軌道交通工程設計規(guī)范》和DB11/T 705-2010《重型自動扶梯、自動人行道技術(shù)要求》等。GB50157-2013《地鐵設計規(guī)范》與DB11/995-2013《城市軌道交通工程設計規(guī)范》是工程設計方面規(guī)范；GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》與DB11/T 705-2010《重型自動扶梯、自動人行道技術(shù)要求》是設備制造、安裝、安全、技術(shù)標準方面規(guī)范。上述規(guī)范的實施對強化設備自身的安全性能，提高工程設計和建設質(zhì)量起到了有效的約束和指導作用。

表1　自動扶梯最大輸送（或通行）能力對比表 　 人/h

1.1自動扶梯的最大輸送能力

GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》引入了最大輸送能力的概念，它與理論輸送能力的定義有所不同，是在理論分析基礎上結(jié)合實際情況綜合分析得來。而在上述幾個規(guī)范中對自動扶梯最大輸送能力的取值各有不同（表1）。

從表1中可以發(fā)現(xiàn)：GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》中界定扶梯最大輸送能力與GB50157-2013《地鐵設計規(guī)范》中定義最大通行能力存在12%的差異,該指標選取將直接影響火災疏散區(qū)域的土建標準和火災情況下乘客從站臺疏散到站廳公共區(qū)或其他安全區(qū)域的時間。

GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》作為C類標準，涵蓋設備制造、安裝、運行、維護及工程建設相關領域，所涉及的產(chǎn)品以及所涵蓋的危險、危險狀態(tài)和危險事件的范圍在規(guī)范中已明確界定。目前，北京軌道交通在早晚高峰客流和確保災害模式下，從乘客的人身安全角度出發(fā)，自動扶梯最大輸送能力應選取7 300人/h為宜。

1.2自動扶梯在非運行狀態(tài)下能否當作固定樓梯使用

GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》“3.1.9自動扶梯帶有循環(huán)運行梯級，用于向上或向下傾斜運輸乘客的固定電力驅(qū)動設備。注：自動扶梯是機器，即使在非運行狀態(tài)下，也不能當作固定樓梯使用”。根據(jù)GB50157-2013《地鐵設計規(guī)范》28.2.12要求，提升高度不超過3層的車站，乘客從站臺疏散到站廳公共區(qū)或其他安全區(qū)域時間不能超過6 min，也對樓扶梯的客流疏散時間進行了規(guī)定。

北京軌道交通車站站臺層至站廳層的自動扶梯設置受車站規(guī)模（如長度、寬度）的限制，B型車8節(jié)編組的車站站臺有效長一般為140～160 m,通常將布置3組樓扶梯。如果執(zhí)行GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》3.1.9的要求，車站內(nèi)需要增加樓梯的寬度或增加上行自動扶梯的數(shù)量才能滿足規(guī)范對疏散的要求。結(jié)合目前北京軌道交通線網(wǎng)客流特點分析，隨著路網(wǎng)的不斷加密，換乘節(jié)點增多，尤其是換乘站的客流均質(zhì)化特點逐步顯現(xiàn)。如果為了滿足自動扶梯在非運行狀態(tài)下不能當作固定樓梯使用的要求，必須增加樓梯的寬度或上行自動扶梯的數(shù)量，增加工程一次性投入，也增加運營成本。樓扶梯組數(shù)的增加也減少站臺層、站廳層公共區(qū)的使用面積。鑒于此條款非強制性條款，且設備自身滿足做為固定樓梯使用的條件，因此，建議在城市軌道交通新線設計中應該允許在緊急疏散情況非運行狀態(tài)下，自動扶梯可以當作固定樓梯使用。

2　自動扶梯系統(tǒng)設計階段工作的關注重點

自動扶梯系統(tǒng)的設計階段分為可行性研究設計、初步設計和招標設計3個階段?？尚行匝芯吭O計階段和初步設計階段重點是自動扶梯布置方案選擇，如何更好地利用有效空間合理地布置自動扶梯，將直接影響到開通運營后設備運營、安全及維護；招標設計階段用戶需求書的編制是設備招投標依據(jù)，是后期設備供貨的主要技術(shù)標準，也是設計管理工作中應該關注的重點。

2.1可行性研究設計階段和初步設計階段

2.1.1出入口自動扶梯檢修通道的設置目前，北京市軌道交通車站出入口通常設置2臺自動扶梯，采用扶梯相鄰并排或扶梯靠墻中間設置樓梯布置2種方案。DB11/T 705-2010《重型自動扶梯、自動人行道技術(shù)要求》要求靠墻側(cè)或并排布置的扶梯中應設置寬度不小于500 mm的檢修通道。自動扶梯檢修通道的設置，主要是方便日常維護和巡檢維修，提高自動扶梯隱蔽部位的維修效率。由于在整體方案設計過程中受市政管線、道路位置等因素的制約，穿越中心城區(qū)的線路車站出入口通常沒有設置檢修通道的條件，

給日后運營單位的維修工作帶來很大困難，易留下隱蔽部位的安全隱患。2臺相鄰并排布置的自動扶梯，如果維修人員對自動扶梯桁架側(cè)邊隱蔽部位進行維修時，為了維修人員自身安全，相鄰的自動扶梯勢必要停止運行，乘客的出行將因此受到影響；如果其中1臺需要搭設圍擋大修作業(yè)時，由于2臺自動扶梯之間的空間有限，也將會造成另外一臺自動扶梯也無法正常使用，同樣給乘客的出行帶來困難。因此，在出入口建筑方案設計的過程中應為自動扶梯檢修通道盡可能地創(chuàng)造設置條件，在大客流車站、重點換乘車站，與公交樞紐、火車站等接駁車站，自動扶梯檢修通道的設置尤其必要。

2.1.2設計概算

初步設計概算是上報北京市發(fā)改委審批的基礎資金，也是設備招標價格的核定依據(jù)之一。概算的準確性對于推進工程項目的實施創(chuàng)造有利的條件，應該本著“包得住，有適度余量”的原則編制初步設計概算。城市軌道交通工程建設周期較長，初步設計完成到工程竣工開通試運營通常有4～5年時間，由于受材料、人工等因素的影響，采購價格會隨之發(fā)生波動；同時工程建設的環(huán)境比較復雜，車站出入口的建設受市政管線、拆遷等因素制約，出入口扶梯提升高度也會隨之發(fā)生變化，且數(shù)量較多。這2種情況在初步設計時都無法掌控。

為了確保大提升高度自動扶梯運行安全，北京軌道交通結(jié)合運營的需求，將提升高度大于10 m的自動扶梯要求采用雙電機牽引、梯級鏈滾輪外置等配置標準。自GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》實施以來，對公共交通型扶梯安全性能提出較高的要求，對公共交通型自動扶梯要求全部安裝附加制動器等重要部件。安全標準等因素的提高在一定程度增加了制造商的供貨成本。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，近3年自動扶梯的供貨價格一直呈上漲的勢頭。

因此，建議自動扶梯設備概算上應留有15%～20%余地，避免最終設備的結(jié)算價格突破北京市發(fā)改委批復概算。

2.1.3車站出入口自動扶梯合理設置

北京三環(huán)內(nèi)設置的城市軌道交通車站出入口自動扶梯提升高度一般在18～25 m之間，老年人和兒童乘坐向下運行的自動扶梯會帶來一些“恐懼感”，而且無人攙扶的老年人在乘梯時，也存在的一定安全風險。因此，建議在車站出入口提升高度大于13 m的自動扶梯在管線、遷改允許的條件下盡可能進行分段布置，中間設置休息平臺。在外部條件不具備實現(xiàn)分段布置的情況下，建議將下行的自動扶梯運行速度由0.65 m/s降低為0.5 m/s。

2.2招標設計階段

用戶需求書是自動扶梯系統(tǒng)設計階段設備質(zhì)量管控的重點，用戶需求書的編制根據(jù)工程需要和技術(shù)發(fā)展狀態(tài)確定自動扶梯的主要技術(shù)標準和參數(shù)，提交符合工程招標、設備采購要求文件。用戶需求書技術(shù)條款的準確性、科學性和精細程度直接影響到設備供應商的投標報價和后期設備供貨的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)標準。

2.2.1公共交通型自動扶梯技術(shù)要求的重點項把控

北京軌道交通為了確保這類大提升高度扶梯的安全運營，除了設備必須滿足GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》等規(guī)范的相關要求外，還應滿足以下幾項主要技術(shù)要求：

（1）上導軌轉(zhuǎn)彎半徑≥3 600 mm（當提升高度大于10 m時）, 下導軌轉(zhuǎn)彎半徑≥2 000 mm；

（2） 梯級鏈采用套筒滾子鏈，梯級鏈滾輪外置的結(jié)構(gòu)形式，扶梯下端部桁架內(nèi)設梯級鏈張緊裝置；

（3）自動扶梯在頭部和下頭部曲線段設置梯級鏈卸載導軌。

2.2.2增加附加制動裝置動作工況的要求

GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》對工作制動器、附加制動器工作狀況、制停距離等都做了明確要求。在規(guī)范的基礎上，要求安全電路中斷、急停開關停止扶梯情況下，工作制動器、附加制動器動作是保障情急情況下乘客人身安全的有效手段，因此，在北京軌道交通使用的自動扶梯不僅要滿足國家標準，還應遵循“匯總表”（表2）要求進行配置。

表2　工作制動器、附加制動器工作情況匯總表

3　建議

（1）從北京軌道交通的遠期高峰小時客流和確保災害模式下乘客的人身安全的角度出發(fā)，1 m寬自動扶梯在0.65 m/s運行速度下最大輸送（或通行）能力應選取7 300人/h。

（2）針對出入口提升高度大于13 m自動扶梯數(shù)量多的特點，一方面，在管線遷改等外部條件允許下盡可能對大提升高度的自動扶梯分段布置；另一方面，在設備招標用戶需求書中應對其上、下導軌轉(zhuǎn)彎半徑，套筒滾子鏈選型等方面提出高標準的技術(shù)要求。

（3）在安全電路中斷、急停開關停止扶梯運行情況下，工作制動器、附加制動器應配合動作，以保障乘客人身安全。

參考文獻

[1] GB16899-2011自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2011.

[2] GB50157-2013地鐵設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[3] DB11/995-2013城市軌道交通工程設計規(guī)范[S]. 北京：北京市規(guī)劃委員會 北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2013.

[4] DB11/T 705-2010重型自動扶梯、自動人行道技術(shù)要求 [S]. 北京：北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2010.

[5] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司. 北京地鐵6號

線一期初步設計自動扶梯與電梯[R]. 北京，2008.

[6] 北京軌道交通建設管理有限責任公司. 北京地鐵6號線二期工程自動扶梯技術(shù)規(guī)格書[G]. 北京，2010.

[7] 北京軌道交通建設管理有限責任公司. 北京地鐵14號線工程自動扶梯Ⅱ標技術(shù)規(guī)格書[G]. 北京，2013.

責任編輯 毛 靜

Key Focus of Design Process of Escalators in Beijing Metro

Zhang Yi

Abstract:Escalator in metro station as an electromechanical integration equipment directly provides the passenger service, and safe and reliable operation is a must to ensure the safety of passengers. Focusing on the actual demand of Beijing metro construction starting from the implementation process of the GB (national standards) and local standards (DB), the paper studies the selection of the maximum carrying (or go through) ability of escalator, escalator entrance and exit layout and user requirement book compilation etc, and also discusses the main problems in the escalator system design process, and it puts forward recommendations and requirements.

Keywords:metro, escalator, standard, design

收稿日期2014-12-11

中圖分類號：TU857