0 引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),高層建筑已成為城市發(fā)展的重要組成部分,電梯作為高層建筑的垂直運(yùn)輸工具,已經(jīng)成為現(xiàn)代生活的基本設(shè)施之一。根據(jù)《中國(guó)電梯行業(yè)發(fā)展報(bào)告》統(tǒng)計(jì),隨著老齡化建筑比例的上升,很多城市的電梯設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入了更新改造期,尤其是一些建造于2000年左右的住宅小區(qū)電梯,因使用年限過(guò)長(zhǎng)、技術(shù)落后等問(wèn)題,正面臨安全隱患多、服務(wù)效率低下等挑戰(zhàn)。
老舊電梯改造的迫切性:根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),我國(guó)每年約有 5% 的電梯達(dá)到使用年限,且全國(guó)各地的老舊電梯數(shù)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(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。尤其是老舊小區(qū)的電梯系統(tǒng),面臨諸多挑戰(zhàn),不僅需要提升運(yùn)行效率,還要保證改造過(guò)程中施工對(duì)居民生活的影響最小化。因此,電梯改造的設(shè)計(jì)和施工不僅僅要考慮安全性、技術(shù)可行性,還需高度關(guān)注改造成本、工期以及居民的使用體驗(yàn)。
傳統(tǒng)改造方案的局限性:傳統(tǒng)的電梯改造方式通常是對(duì)整個(gè)電梯系統(tǒng)進(jìn)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(shè)備和施工過(guò)程的高成本,往往會(huì)使很多老舊小區(qū)無(wú)法承受全面更換電梯的高昂費(fèi)用。同時(shí),拆除工作會(huì)對(duì)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如井道、樓道的土建和裝修結(jié)構(gòu)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(yù)算有限、施工環(huán)境復(fù)雜的情況下。
部分部件保留方案的提出:為解決傳統(tǒng)改造方案成本高、工期長(zhǎng)、對(duì)居民生活影響大等問(wèn)題,部分電梯改造項(xiàng)目開(kāi)始嘗試保留原有的電梯部件,如轎廂導(dǎo)軌、廳門(mén)和對(duì)重等,而對(duì)核心的電梯機(jī)電系統(tǒng)(如曳引機(jī)、控制系統(tǒng)、門(mén)機(jī)等)進(jìn)行更換或優(yōu)化。這種方案通過(guò)有效利用原有電梯結(jié)構(gòu)和組件,減少拆除工作量,降低改造成本,并能在較短時(shí)間內(nèi)完成電梯更新。在經(jīng)濟(jì)條件較為有限的老舊小區(qū)中,保留部分部件的改造方案具有尤為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1各部件保留改造技術(shù)方案分析
1.1 保留廳門(mén)組件的技術(shù)分析
保留廳門(mén)組件不僅可以節(jié)約更換廳門(mén)組件的物料和人工費(fèi)用,還能夠避免對(duì)樓道墻面和地面裝修(如瓷磚或大理石)的破壞,更具經(jīng)濟(jì)性和可操作性。
技術(shù)方案難點(diǎn)在于舊廳門(mén)組件(圖1)與新開(kāi)門(mén)機(jī)(圖2)之間的配合。廳門(mén)組件上有兩個(gè)層門(mén)門(mén)鎖滾輪,一個(gè)為活動(dòng)層門(mén)門(mén)鎖滾輪,一個(gè)為固定層門(mén)門(mén)鎖滾輪。通過(guò)門(mén)電機(jī)帶動(dòng)皮帶,皮帶帶動(dòng)轎門(mén)門(mén)刀,除帶動(dòng)層門(mén)門(mén)鎖滾輪向開(kāi)門(mén)方向運(yùn)行外,轎門(mén)門(mén)刀會(huì)同時(shí)擠壓兩個(gè)層門(mén)門(mén)鎖滾輪,活動(dòng)層門(mén)門(mén)鎖滾輪在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)連桿裝置打開(kāi)廳門(mén)門(mén)鎖,然后與固定層門(mén)門(mén)鎖跟隨轎門(mén)門(mén)刀打開(kāi)廳門(mén),完成開(kāi)門(mén)動(dòng)作。因此,保留舊廳門(mén)組件需要對(duì)轎門(mén)門(mén)刀進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì),根據(jù)兩個(gè)舊層門(mén)門(mén)鎖滾輪的最小距離和最大距離確定轎門(mén)門(mén)刀的開(kāi)合尺寸。
此外,根據(jù)GB/T7588.1—2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范第1部分:乘客電梯和載貨電梯》,在設(shè)計(jì)門(mén)刀的時(shí)候還要考慮轎門(mén)門(mén)刀與層門(mén)地坎的間隙不小于 ,層門(mén)門(mén)鎖滾輪與轎門(mén)門(mén)刀間隙應(yīng)不小于
;層門(mén)門(mén)鎖滾輪與轎門(mén)門(mén)刀的嚙合深度應(yīng)不小于層門(mén)門(mén)鎖滾輪厚度的一半,電梯運(yùn)行時(shí)不得互相碰擦。
1.2 保留對(duì)重系統(tǒng)的技術(shù)分析
對(duì)重系統(tǒng)由對(duì)重框和對(duì)重塊組成,老電梯使用金屬對(duì)重塊,保留價(jià)值高。技術(shù)方案難點(diǎn)在于新電梯均是采用永磁同步馬達(dá),需將老電梯1:1的曳引比升級(jí)到2:1。曳引比1:1的對(duì)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(guò)非標(biāo)設(shè)計(jì)(圖3)和專(zhuān)業(yè)軟件計(jì)算,在保證強(qiáng)度的前提下在舊電梯的對(duì)重框上加裝反繩輪,升級(jí)曳引比。
1.3 保留導(dǎo)軌與導(dǎo)軌支架的技術(shù)分析
保留電梯導(dǎo)軌和導(dǎo)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(yè)帶來(lái)的擾民和安全問(wèn)題。技術(shù)方案難點(diǎn):1)需要匹配轎廂導(dǎo)軌型號(hào)、對(duì)重導(dǎo)軌型號(hào),新轎廂上的導(dǎo)靴需要與導(dǎo)軌配合。2)測(cè)量轎廂導(dǎo)軌距和對(duì)重導(dǎo)軌距,以及井道平面各個(gè)尺寸(圖4)。由于保留了導(dǎo)軌,而導(dǎo)軌位置是電梯重要的平衡點(diǎn),因此必須確認(rèn)電梯是否平衡。即必須確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)的電梯滿足以下條件:
WD一井道深度;AA一對(duì)重中心到后墻距離;L 一轎廂導(dǎo)軌到對(duì)重導(dǎo)軌距離; 一井道前墻到導(dǎo)軌中心距離;
一廳門(mén)地坎到前墻距離。
式中: G 為計(jì)算值,即轎廂中心與轎廂導(dǎo)軌的偏移值,必須在 之間。
2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1)經(jīng)濟(jì)性:保留廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng)顯著降低了材料采購(gòu)和拆裝運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,項(xiàng)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(shí)減少了居民的不便時(shí)間。3適用性強(qiáng):通過(guò)非標(biāo)設(shè)計(jì)解決了原有部件與新梯系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題,形成了一套適用于多型號(hào)電梯改造的技術(shù)路徑,為后續(xù)類(lèi)似項(xiàng)目提供了重要參考。
施工效率直接影響項(xiàng)目的進(jìn)度、成本和最終交付時(shí)間。保留廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng)的改造方案通過(guò)減少部件更換,優(yōu)化施工流程,大大提高了施工效率。
3案例研究:清怡花苑項(xiàng)目
3.1 項(xiàng)目背景
清怡花苑是位于某城市的一座老舊小區(qū),原有16臺(tái)電梯,其中11臺(tái)為無(wú)機(jī)房電梯(曳引比2:1),5臺(tái)為小機(jī)房電梯(曳引比1:1),所有電梯的設(shè)計(jì)和安裝時(shí)間均為2004年,已達(dá)到更新改造的年限。這些電梯已經(jīng)進(jìn)入使用壽命末期,存在一定的安全隱患,同時(shí),電梯的運(yùn)行效率較低,影響了居民的日常出行。
該小區(qū)的電梯更新改造屬于政府扶持項(xiàng)目,旨在提高居民的生活質(zhì)量,同時(shí)解決因電梯故障和老化引發(fā)的安全問(wèn)題。然而,由于項(xiàng)自預(yù)算有限、施工環(huán)境復(fù)雜,如何在較低的預(yù)算內(nèi)完成改造,同時(shí)又不影響居民生活,成為一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
3.2 項(xiàng)目目標(biāo)及技術(shù)要求
3.2.1 項(xiàng)目目標(biāo)
1)成本控制:在保證安全和性能的基礎(chǔ)上,盡量降低改造費(fèi)用,減少不必要的開(kāi)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(shí)間內(nèi)完成改造,避免長(zhǎng)期停梯帶來(lái)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(shù)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(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》[2]要求,確保電梯的穩(wěn)定運(yùn)行。2)提升電梯性能:改造后的電梯不僅要解決安全問(wèn)題,還要提升運(yùn)行效率和舒適度,滿足現(xiàn)代高層建筑的使用需求。3)兼容原有設(shè)施:項(xiàng)目預(yù)算有限,因此保留現(xiàn)有電梯的廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng),避免全拆全換。并且保留導(dǎo)軌可以避免導(dǎo)軌支架的焊接、切割等明火操作。
3.3 技術(shù)方案
下面分3個(gè)部分介紹保留廳門(mén)組件、保留對(duì)重、保留導(dǎo)軌的技術(shù)難點(diǎn)和解決方案。
3.3.1 保留廳門(mén)組件
1)技術(shù)難點(diǎn)。清怡花苑項(xiàng)目的原電梯廳門(mén)為通力老型號(hào)(圖6),地坎寬度為 ,轎門(mén)門(mén)刀采用內(nèi)壓式控制設(shè)計(jì),無(wú)法與標(biāo)準(zhǔn)的
地坎寬度門(mén)機(jī)系統(tǒng)直接兼容。樓道內(nèi)大理石裝修較為精美,拆卸現(xiàn)有廳門(mén)將帶來(lái)巨大的土建和裝修成本。
2)解決方案。(1)門(mén)機(jī)系統(tǒng)調(diào)整:采用通力標(biāo)準(zhǔn)門(mén)機(jī)系統(tǒng),并對(duì)轎門(mén)門(mén)刀進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì),確保能適配原廳門(mén)的門(mén)球尺寸和動(dòng)作方式。(2)支架設(shè)計(jì)優(yōu)化:使用 長(zhǎng)支架,確保轎門(mén)門(mén)刀與廳門(mén)門(mén)球的嚙合深度,使開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作流暢穩(wěn)定。
3)實(shí)施效果。(1)成功保留所有原廳門(mén),避免了對(duì)樓道裝修的破壞,節(jié)省了大約 30% 的成本。(2)門(mén)機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整保證了原廳門(mén)的順暢運(yùn)行,滿足了電梯的安全和舒適性要求。
3.3.2 保留導(dǎo)軌
1)技術(shù)難點(diǎn)。(1)清怡花苑部分導(dǎo)軌表面存在輕微劃痕和銹蝕問(wèn)題,需要進(jìn)行表面修復(fù)處理。(2)保留導(dǎo)軌會(huì)限制電梯的布局,特別是轎廂導(dǎo)軌,其所在位置是轎廂的重心。由于技術(shù)的不斷迭代,改造后的門(mén)機(jī)重量輕了很多,保留導(dǎo)軌轎廂平衡會(huì)存在問(wèn)題。不平衡的轎廂會(huì)使導(dǎo)軌、導(dǎo)靴一邊嚴(yán)重磨損,影響舒適度。
2)解決方案。(1)原導(dǎo)軌用料扎實(shí),采用T89/B導(dǎo)軌,具有保留價(jià)值,由于日常的使用、建筑物的沉降,首先需對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行除銹處理,然后對(duì)于導(dǎo)軌接口位置進(jìn)行調(diào)整,確保導(dǎo)軌端面平整,并通過(guò)激光水平儀對(duì)導(dǎo)軌的垂直度進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整。(2)使用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算,確定增加對(duì)重塊的數(shù)量與位置,本案例安裝在轎頂前側(cè)位置,通過(guò)設(shè)計(jì)支架,增加 50kg 平衡塊。
3)實(shí)施效果。(1)導(dǎo)軌的保留減少了拆卸和更換費(fèi)用,保證了電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性。(2)工期縮短了 15% ,提高了施工效率,減少了對(duì)居民生活的影響。
3.3.3 保留對(duì)重系統(tǒng)
1)技術(shù)難點(diǎn)。原電梯使用曳引比1:1的對(duì)重系統(tǒng),對(duì)重系統(tǒng)里沒(méi)有反繩輪。因此,需要在對(duì)重系統(tǒng)里增加反繩輪組件,將曳引比升級(jí)成2:1。
2)解決方案。(1)反繩輪設(shè)計(jì)方案(圖7):在原梯的對(duì)重上梁上開(kāi)12個(gè) 的孔,利用螺栓連接反繩輪組件,經(jīng)過(guò)計(jì)算,使用直徑
的反繩輪。最后調(diào)整了安裝角度,確保其能夠與新曳引比匹配。(2)對(duì)重系統(tǒng)測(cè)試:完成改造后,進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試,確保對(duì)重系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,滿足改造后電梯的安全要求。
3)實(shí)施效果。(1)成功保留了對(duì)重框架和對(duì)重塊,節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用。(2)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),確保了對(duì)重系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,滿足了電梯的平穩(wěn)性和安全性要求。
3.4本案例的問(wèn)題及解決方法
1)問(wèn)題一:本項(xiàng)目機(jī)房工字鋼無(wú)法拆除。
解決方法:筆者第一時(shí)間趕往現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)檢查,老梯的工字鋼進(jìn)墻 ,機(jī)房隔壁有住戶,通過(guò)砸墻的方式去除工字鋼會(huì)對(duì)住戶的墻面造成破壞,只能選擇保留工字鋼。但保留產(chǎn)生了新的問(wèn)題:原先曳引比1:1的機(jī)房布置和現(xiàn)在曳引比2:1的機(jī)房布置差異很大,無(wú)法直接安裝。針對(duì)以上問(wèn)題,筆者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工字鋼進(jìn)行勘測(cè),利用CAD軟件,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)3根工字鋼的尺寸及位置關(guān)系繪制出草圖(圖8),并將標(biāo)準(zhǔn)的馬達(dá)和馬達(dá)支架也放入圖紙里,馬達(dá)采用直徑
的曳引輪,利用導(dǎo)向輪將繩間距調(diào)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(diào)整馬達(dá)的支架尺寸,以滿足工字鋼間距
的要求。改進(jìn)后的馬達(dá)支架到貨后,現(xiàn)場(chǎng)完成安裝,減少了機(jī)房整改的費(fèi)用。
本案例使筆者對(duì)今后的改造方案進(jìn)行了優(yōu)化,在保留廳門(mén)組件、保留對(duì)重、保留導(dǎo)軌的基礎(chǔ)上增加了保留工字鋼的選項(xiàng),以降低工作量和改造成本。
2)問(wèn)題二:轎廂地坎和廳門(mén)地坎的間隙過(guò)緊。
解決方法:筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)數(shù)據(jù)出圖時(shí)質(zhì)疑現(xiàn)場(chǎng)提供的LDA尺寸有問(wèn)題,比常規(guī)尺寸小了些??紤]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(xiàng)目工地對(duì)圖紙上的各個(gè)尺寸進(jìn)行校核,根據(jù)校核結(jié)果再次修改圖紙?,F(xiàn)場(chǎng)同事并沒(méi)有執(zhí)行,后安裝基本完成時(shí)發(fā)現(xiàn)轎廂地坎和廳門(mén)地坎的間隙只有 ,不符合國(guó)標(biāo)要求(根據(jù)GB/T7588.1—2020要求,轎廂地坎與層門(mén)地坎之間的水平距離不應(yīng)大于
,同時(shí)也不能小于
。因此,筆者重新設(shè)計(jì)了下轎底和外轎頂,使得轎廂整體向后平移,由于原來(lái)的平衡位置偏移,必須對(duì)轎廂平衡重新進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果在轎底增加掛鉤和平衡塊,順利解決問(wèn)題。
3)問(wèn)題三:施工過(guò)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(tái)停梯、1臺(tái)運(yùn)行”的施工模式,對(duì)16臺(tái)電梯分批次進(jìn)行改造,確保樓內(nèi)始終有電梯運(yùn)行,減少居民的不便。(2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度與實(shí)時(shí)監(jiān)控:通過(guò)項(xiàng)目管理軟件,實(shí)時(shí)跟蹤每個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的進(jìn)度,確保每項(xiàng)工作都按計(jì)劃完成,并及時(shí)調(diào)整施工策略。
4總結(jié)及建議
通過(guò)對(duì)清怡花苑電梯改造項(xiàng)目的詳細(xì)分析,本文探討了保留電梯廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng)的改造技術(shù)方案,并對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益與施工效率進(jìn)行了深入評(píng)估。項(xiàng)目的成功實(shí)施證明了這一方案的可行性和優(yōu)勢(shì),具體總結(jié)如下。
4.1 成本控制方面
1)材料成本節(jié)約:通過(guò)非標(biāo)設(shè)計(jì),成功保留了原有廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng),避免了不必要的設(shè)備更換,節(jié)省了 的材料成本。特別是在樓道裝修較為精細(xì)的老舊小區(qū),保留廳門(mén)和導(dǎo)軌避免了對(duì)樓道環(huán)境的破壞和額外的修復(fù)費(fèi)用。2)人工成本節(jié)約:保留部件方案大大減少了拆卸、運(yùn)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(shí)減少了
40% 。3)施工成本節(jié)約:通過(guò)減少設(shè)備采購(gòu)和運(yùn)輸、簡(jiǎn)化拆除工作,項(xiàng)目在施工階段節(jié)省了
的整體費(fèi)用。
4.2 施工效率方面
1)工期縮短:采用保留廳門(mén)、導(dǎo)軌和對(duì)重系統(tǒng)的改造方案,項(xiàng)目工期從原計(jì)劃的33天每臺(tái)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(guò)程中,“1臺(tái)停梯、1臺(tái)運(yùn)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(dòng)最小化:通過(guò)優(yōu)化施工方案和動(dòng)態(tài)調(diào)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(xì)的小區(qū)避免了二次裝修和大規(guī)模土建破壞,減少了噪聲、粉塵等施工干擾。
4.3 技術(shù)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(xiàng)目中得到了成功應(yīng)用,且其兼容性和適配性得到了驗(yàn)證。非標(biāo)設(shè)計(jì)的應(yīng)用為傳統(tǒng)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(xiàn)有設(shè)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(xiàng)目通過(guò)優(yōu)化施工方式和減少施工對(duì)居民生活的影響,得到了居民的廣泛支持與好評(píng)。電梯改造期間,雖然進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造,但施工組織合理、管理高效,使得大多數(shù)居民未受到明顯影響。通過(guò)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(jié)合清怡花苑電梯改造項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提出以下建議:對(duì)于已有電梯系統(tǒng)的老舊小區(qū),建議優(yōu)先考慮保留現(xiàn)有部件的改造方案,特別是在井道結(jié)構(gòu)較好、設(shè)備磨損較輕的情況下。通過(guò)保留原有部件,不僅能夠大幅節(jié)省材料采購(gòu)和人工費(fèi)用,還能減少土建工程的干擾和施工時(shí)間。
[參考文獻(xiàn)]
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[2]電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則:TSGT7001—2023[S].