电梯选型与设计

毛永兴

摘要：随着城市用地的日益紧张，建筑高度不断往上增加。在高层建筑中，楼梯基本为紧急疏散之用，电梯是主要的垂直运输工具，因而在考虑电梯设置时需以“方便、高效、安全、可靠、经济”为为主。

关键词：电梯；选型；设计

1 电梯设置原则

方便使用是指在通常情况下乘客总有电梯可乘，即使当某一台电梯发生故障或进行维修时，也有其它电梯来运送乘客。使用方便往往是和经济相矛盾的，因为要方便就得多设电梯，而过多地设置电梯，无论是初期投资还是日常的管理费用都是较高的；相反，片面地强调经济，少设电梯则会造成使用不便，为此许多国家对方便的程度作出了客观的衡量标准，给出了定量的规定，这个客观标准称之为服务水平，其值等于在电梯运行的高峰时期乘客等候电梯时间的平均值。在不同的国家里，根据不同的经济水平，规定了相应的标准。如美国认为在住宅中等候电梯的时间小于60s 较为理想，60～75s 尚可，75～90s 较差，以120s为极限。英国和日本规定在60～90s 之间。我国目前将高层住宅电梯的运行间隔时间定为60s、80s、100s，即属舒适、正常、经济三个档次，高标准的住宅应采用较短的运行间隔时间。经过测试，乘客心理能够承受的候梯时间随着建筑物性质也有不同，表1 列出了各种建筑物可行的平均运行间隔时间指标，可供参考。

近来年电梯产生了很多的事故，有些触目惊心，甚至牺牲生命，更应该引起我们的重视。电梯设置要经济，要求在保证一定服务水平的基础上，使电梯的运载能力与客流量相平衡，充分发挥电梯的效能，而那种不顾一切，把电梯数量压缩到少之又少的作法是不正确的。

2 办公大楼的电梯选型及其配置设计要点

2.1 电梯选型的基本方法和步骤

（1）计算建筑物交通规模。建筑物交通规模指建筑物内常有人数，对于办公大楼以每人使用面积（m2/人）来计算。

（2）估算客流集中率。客流集中率=（建筑物内5min 内需要运送乘客总人数） /（建筑物内常有人数）×100%。

（3）计算电梯使用人数。是指电梯在运行过程中，轿厢内平均常有人数。

（4）选定电梯控制方式。有集选、并联、群控等方式，还有分单、双层和分高、低区服务方式，更发展到神经网络运行控制。

（5）选定电梯的规格、台数。在计算一周时间前，初選电梯的载重、速度、控制方式，并初定电梯数量。

（6）计算电梯运行一周时间。电梯在基站让乘客进入后，上、下运行服务完毕， 又回到基层站让乘客离去所经历的时间，称为往返一周时间。它包括了电梯实际运行时间、开关时间、乘客出入轿厢的时间和损失时间。由于采用计算法计算一周时间比较繁琐，这里推荐简单实用的利用曲线图计算一周时间的方法。

3 办公大楼用电梯设计计算分析示例

3.1 计算建筑物交通规模

（1）大楼电梯的性质。专用楼：大楼基本上由一个公司单独使用；准专用楼：公司只占用楼房的一部分，其它部分供出租用；分房出租楼：以层为单位出租的楼房。

（2）建筑规模。层数：大楼楼层数量，层高：各层之间距离（m）。

（3）各层有效面积。对于不能准确算出有效面积的楼层，可根据该层面积和可租用面积系数求出。各层有效面积（m2）=各层面积（㎡）×可作租用面积系数。

（4）每人的使用面积。高端办公大楼： 15～20m2/ 人，一般办公大楼： 5～10m2/ 人。

（5）各层人数。各层人数= 各层有效面积（m2）- 每个人的使用面积（m2/人）。

2.电梯使用人数

上班的乘客人数，上行方向取电梯额定人数的80%，下行方向取上行方向的2/3。

4 以高层住宅楼用电梯为例分析设计计算

（1）电梯平均运行间隔时间（Tj）的计算。电梯自基站出发到达拟定的楼层再回到基站，完成了一个运行周期，其总时间（TR）可以分成上行时间（Tu）和下行时间（Td）两大部分，每一个大部分又分别由四个小部分组成：运行时间（T1），开关门时间T2），上下客时间（T3）及一些不可预见的其他时间（T4），用数字式可表示为：

TR=Tu+Td=Tu1+Tu2+Tu3+Tu4+Td1+Td2+Td3+Td4 （1）

T1=S /V+F（V/a）

式中：T1—运行时间，与电梯行程（s）、额定速度（V）及加速度（a）（一般人体没有不舒适感的加速值为0.8m/s2）有关。

F—可能停站；

T2—开关门时间，与预计停站数（F）及每次开关门的时间有关（自动开关门为4～6s/ 次）；

T2=F·t2（ t2 关门时间5s/ 次）；

T3—上下客时间，与平均乘客人数（γu、γd）及每人上下梯所需时间（3.4s/ 人）有关，T3=3.4γu（或γd）；

T4—不可预见时间，则属额外耗时，主要与上下客及开关门时间有关，是由大量测定数据加以归纳而得：T4=0.1（T2+T3）。

显然，只要分别求出上述各项，TR 即可求得，求出TR 以后， 则电梯平均运行间隔时间Tj 等于TR 除以电梯组所拥有的电梯台数n，用数字式则表示为：Tj=TR/n

（2）输送能力的计算。首先求得每台电梯的输送能力，其值为：q=5×60TR（γu+γd），然后再求电梯组的总输送能力：Q=nq。计算电梯组的总输送能力Q 的目的是为了与建筑物内总客流量相平衡，一般以客流率来表示，所谓客流率就是在客流高峰时间里，每5min 乘电梯的人数与总使用电梯人数之比，在《建筑设计资料集》中规定住宅的客流率为5%～12.5%。在确定了客流率后，客流量就等于总使用电梯人数乘以客流率，计算结果是希望客流量与输送能力两者相近或稍少于输送能力，如果相反且客流量大于输送能力的5%时，所计算的电梯组的平均运行间隔时间就不能代表电梯的服务水平了。

5 办公楼电梯设计中应注意的问题

（1）电梯乘客的候梯时间应低于允许值，以提高电梯的服务质量。

（2）当设置多台电梯时，为了使各台电梯的负载均衡，应尽可能将它们布置在建筑交通中心。

（3）要充分注意并作好电梯的设置安排，不仅在超高层建筑物中，而且在一般的大型建筑物中，也可考虑分区服务的方法，来提高电梯的服务效率。

6 超高层住宅楼电梯设计中应注意的问题

（1） 电梯设置台数的多少关系到住宅建筑的初期投资、服务水平和经济效益，与住户日常使用密切相关，设计中应结合规范及实际使用充分考虑电梯的平面布局， 尽可能成组布置或采取大小搭配等措施，减少建设初期投资。

（2）在使用期间，还要在管理上采取措施，利用跳层服务或分区服务等方式，提高电梯利用率，降低运营费用。总之，建筑中电梯的设计对于电梯的正常运行起着非常关键的作用，必须要根据实际情况，同时结合国家有关规范标准，采取合理的措施对电梯设计中存在的问题进行很好的处理，从而使得电梯能够稳定正常的运行，给整个建筑带来更多的经济效益。

参考文献

[1] 黄尚君.浅谈超高层建筑的电梯设计[J].科技创新导报，2009（19）：34.

[2] 黄军威.高层建筑中电梯选型、配置与设计方法[J].甘肃科技，2010（11）：199-123.

[3] 刘巍.超高层建筑电梯交通设计[J].四川建筑，2010（02）.