超高层建筑的电梯技术与策略

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:周舜麟
[导读] 摘要:伴随城市土地资源的紧缺,超高层形式的建筑因此而诞生,伴随超高层建筑的大量建设,也形成了很多电梯技术上的问题,为此本文结合理论实践对现时期超高层建筑电梯技术和策略原理及实施对策进行了阐述,之后又对各技术与策略特点及其优劣情况进行了分析,望通过对这些内容的深入分析和探究能够为超高层建筑电梯的合理高效使用提供参考和保障。
        (身份证:44010519790503XXXX  广东广州)
        摘要:伴随城市土地资源的紧缺,超高层形式的建筑因此而诞生,伴随超高层建筑的大量建设,也形成了很多电梯技术上的问题,为此本文结合理论实践对现时期超高层建筑电梯技术和策略原理及实施对策进行了阐述,之后又对各技术与策略特点及其优劣情况进行了分析,望通过对这些内容的深入分析和探究能够为超高层建筑电梯的合理高效使用提供参考和保障。
        关键词:超高层建筑;电梯技术;策略;优点
        伴随社会及经济的快速发展,供城市使用的土地变得非常有限。为了提升用地效率和价值,因此诞生出一种超高层建筑。但随之又形成了垂直交通问题,即电梯技术方面的问题。所谓的超高层建筑通常指的是建筑高度大都超过100m的建筑住宅或者是公共建筑物。现时期有一个高楼它的总层数是162层,总体高度在828米,这栋楼就是迪拜塔,这一建筑所用电梯最高速度已达到了17.5m/s,从建筑底层到达顶层的时间最快只需要60秒。所以利用提升速度来降低乘坐电梯的时间,所获得的效益是非常有限的。因此人们把提升超高层建筑电梯效率的重点放在不断优化电梯技术和策畋方面。
        1.传统分层式技术
        普通的住宅所使用的电梯通常都是每层停靠后开门形式的电梯。然而超高层建筑结构使用这样的策略一定会不同程度增大电梯运行周期,同时还会降低效率,而且因为会多次的起停,如果这样一定会对乘客乘梯体验形成较严重负面影响。现行使用的《办公建筑设计规范》中规定,建筑高度如超过75m,办分建筑电梯一定要分区或是分层的来进行使用。在实际应用中,分层停站策略一般包含了以下的分类方式,即:①基于奇偶层的方式来分区。这样的分区形式相对较简单,这种方式存在的不足之处是奇偶层间移动受到阻碍。②根据高低层方式来进行分区。这一系统停靠方式主要是把整个建筑依据电梯服务分区来进行划分,将分区划分为相应数量的小段。对于中高区电梯来说,因为有一段距离无要停层,能够保证一直高速运行;对于低区的电梯来说,由于存在连续并且密集的停层,因此不需使用高速类型的电梯[1]。③结合楼宇功能来进行分区。现时期在超高层建筑当中一般都包含了住宿、商务、餐饮、娱乐、观光等功能,不同功能的楼层相互间形成的交叉比较小,所以结合楼宇功能来进行分区可以使运输效率得到合理有效的保障。
        2.双层轿厢式电梯
        在超高层的建筑当中,为了加强运输能力而增大电梯占用井道空间一定会对超高层建筑净面积及使用效率产生不同程度的影响。所以,是不是可以合理有效通过电梯井道有限的空间来提升井道运输力,现已成了明确超高层建筑使用成效的重要因素。
        2.1双层轿厢式电梯
        双层轿厢式电梯工作原理就是将两个轿厢进行上下叠合,同时乘客分层上下。这种形式与双层巴士电梯系统优点非常相似,能够增大电梯运行动力,提升空间利用价值。然而双层轿厢电梯同样也存在不足之处,即:①双层轿厢主要构成是将两个轿厢固定于一个轿厢架内构成一个整体,因此使用这种形式的电梯,一定要保证建筑层高相等。这一因素对于建筑设计及电梯长久使用后的正常改造会产生不同程度的影响[2]。②双层轿厢式电梯运行方式一般都是随着交通流的变化而进行变分的。因此一定要参照自己所要到达的楼层与电梯即时控制策略来明确候梯位置。③因为双层轿厢式电梯在搭载乘客时,能够搭载很多乘客,当上下轿厢都使用的时候,其中一个轿厢极有可能在开门进了乘客,而另一个轿厢则没有任何需求,但是也要等待梯门未开合却仍停站的情况,这种情况对于乘客乘梯体验会形成较大的影响。
        除此之外,大轿厢和大功率的主机都对电梯整个系统建设中的土建基础、维保能力及设备质量等提出出较高的要求。通常情况下,双层轿厢电梯在建筑层数不超过50层的情况下,具备较大运行效率,如一旦大于50层,则一定要思考使用更为先进高效的电梯技术。


        2.2可伸缩双层电梯
        可伸缩双层电梯主要基于双层轿厢电梯,在轿厢间装置可变楼层驱动器来实现不同楼层停站过程中的平层适应力。位于某市的环球金融中心,一共120多部电梯,其中包含了16部可伸缩双层轿厢电梯,6部普通的双层轿厢电梯[3]。
        2.3高空门厅电梯
        电梯分层布置一定会遇到低层电梯承载力不足和高层电梯闲置的情况。双层轿厢电梯当在超过50层建筑当中其使用效率会非常低,这样便形成了高空门厅电梯系统。这一系统在建筑结构当中设置了不同数量的空中转换厅。乘客通过搭乘快速梯来到空中转换厅,之后换乘覆盖某些楼层的电梯到达目标楼层。这种形式的电梯具备的优势是:通向空中转换厅的极速电梯,由于没有设置中间停靠层,所以能够一直高速运行;并且不同分段电梯都能够在同一井道中运行,这样可以为超高层建筑有效节约可用面积;而缺点则是:在向中高区段运行的时候,需要换乘。为了提升电梯运行效率,这时电梯公司会建议只有建筑在240米或是超过50层的时候才思考使用这种形式的电梯。在全球的超高层建筑当中使用这样的电梯系统主要有香港的环球国际广场、台北101大厦、上海中心大厦和环球金融中心等非常有名的建筑[4]。
        2.4双子电梯
        选用高空门厅电梯一定要辅助换乘与双层轿厢电梯策略,这两种方法都可以有效降低乘客乘坐电梯的感受。为了保证乘梯体验效果,电梯公司提出双子电梯这一理念。
        与双层轿厢电梯相比,双子电梯上下轿厢有各自专属的主体内、安全部件、控制系统、钢丝绳和对重,然而却共同使用一个厅门及导轨。在实际使用时双子电梯具备专属的目标选层管控系统,通过这一系统来对乘客用梯信号实施合理的分配,建议乘客选择最为适合的电梯到达目的楼层,所以通常都会搭配一台普通的电梯来使用,以保证乘客能够直接到达建筑顶层或是底层。除此之外,一般都会在底层端站下为轿厢预留出一个空间,必要的情况下,把一个轿厢关闭,并且停止在此。
        相比与双层轿厢电梯,双子电梯具有以下几方面优点:①轿厢具备非常好的灵活性。两个轿厢能够同时各自独立运行,在拥有两个或是更多主服务层或是楼层内有乘客使用的建筑当中,效率优势会更突出。②不需要在入口层设置扶梯或是别的设施来对候梯人群实施分流。③在人流量小的时候可选择停用一个轿厢,由此实现节能的目的。④使用普通曳引安全构件,在生产、使用和维护等方面存在一定优势。
        ⑤对于楼层间距不存在阻碍性,所以对于老旧电梯更新具有较大优势。
        3.结语
        总体来说,对几种电梯及策略进行对比,双子电梯以其维保、安装及改造适应性,及使用时的高效性及灵活性,已明显的展现出其在超高层建筑中所特有的优势性。然而双子电梯发展远不止这些,其还能够从以下几方面得到不断提高:①算法是明确乘梯时间及乘客候梯的重要因素。双子电梯因最开始时安全无法得到保障所以不能让两个轿厢实现相对运行,但是随着不断发展,现在利用对两个轿厢间的距离进行监控来明确轿厢速度,这便是算法优化后的效果。②自双子电梯出现,对以往电梯形成了不同程度的冲击。伴随双子电梯的不断完善,三子电梯也将会在不久的将来出现在市场当中,由此能够更高效的提升井道使用率及电梯运行效率。
        参考文献:
        [1]肖铁军,王岳峰.双层轿厢电梯在高层办公建筑中的应用[J].电气应用,2010(11).
        [2]岳云涛,王贵忠,寇兆一.超高层建筑高速电梯关键技术研究[J].建筑电气,2015(5).
        [3]张进.基于粒子群算法的双子电梯群控制系统研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.
        [4]黄怀海.超高层办公建筑垂直交通系统设计相关研究———以成都金融城南塔的双子电梯系统设计为例[J].建筑技艺,2011(3).
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