建筑物土建結(jié)構(gòu)對電梯的影響

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　建筑物土建結(jié)構(gòu)對電梯的影響

　　隨著時代的發(fā)展，電梯作為現(xiàn)代建筑物中不可缺少的交通工具，其重要作用日益受到人們的關(guān)注。電梯的選擇配置是否合理將對整個建筑內(nèi)的交通狀況產(chǎn)生重大影響，因此電梯的選擇配置對建筑物來說是十分重要的。而對選擇配置電梯起決定性作用的便是建筑物的土建結(jié)構(gòu)。由于建筑物一旦建成，便很難進(jìn)行較大的修改，故此在建筑物設(shè)計(jì)時就應(yīng)充分考慮如何滿足所選電梯的各種參數(shù)。

　　那么究竟哪些參數(shù)是決定我們選擇配置電梯的關(guān)鍵呢？我們認(rèn)為，主要有以下幾點(diǎn)：

　　1、電梯井道的頂層高度及底坑深度

　　頂層高度及底坑深度是選擇電梯速度的關(guān)鍵。在電梯轎廂高度尺寸一定時，較高的額定速度必然需要較高的頂層高度。頂層高度的要求是由GB7588－1995中5.7條規(guī)定的。就是：

　　（1）當(dāng)對重完全壓在緩沖器上時

　　1）轎廂導(dǎo)軌能提供不小于0.1＋0.035v2（m）的制導(dǎo)行程；

　　2）轎頂檢修平面上方必須有1.0＋0.035v2（m）的空間；

　　3）井道頂最低部件與導(dǎo)靴、曳引繩附件、垂直滑動門橫梁或部件之間距離不小于0.1＋0.035v2（m），至轎頂設(shè)備之間的距離不小于0.3＋0.035v2（m）；

　　4）轎廂上方應(yīng)有一個0.5m×0.6m×0.8m的空間。

　　（2）當(dāng)轎廂完全壓在緩沖器上時，對重導(dǎo)軌能提供不小于0.1＋0.035v2（m）的制導(dǎo)行程。

　　可見，影響頂層高度的主要因素是轎廂的總高度。由于目前各公司轎廂高度基本相差無幾，因此對頂層高度的要求也差不多。我們經(jīng)常遇到頂層高度在3.7～3.8m左右的井道，這樣的高度不經(jīng)處理是無法安裝電梯的。最后，不得不降低電梯的額定速度或?qū)㈦娞莸捻攲酉蛳乱埔粚?，用犧牲一層服?wù)層的辦法來彌補(bǔ)頂層高度的不足。這種代價(jià)是非常大的。同時如果采取減少一層服務(wù)層的辦法，那么改造后的頂層高度將很高（超過6m），白白浪費(fèi)了大量空間。當(dāng)然，如果建筑物頂層高度不足，但機(jī)房高度很高，我們也可以砸掉井道頂板，將部分井道凸出到機(jī)房內(nèi)的手段獲得需要的頂層高度。但這樣不僅工程量較大，而且往往機(jī)房高度也難以滿足要求。

　　同樣道理，底坑深度的設(shè)計(jì)也必須滿足GB7588－1995的有關(guān)規(guī)定。簡單地說就是：

　　（1）底坑中應(yīng)有一個0.5m×0.6m×1.0m的空間；

　?。?）底坑底面至導(dǎo)靴、安全鉗、門部件之間的距離不小于0.1m，至轎廂其它部件距離不小于0.5m。至于導(dǎo)靴、安全鉗、門部件的影響因素一般都可以滿足。

　　由此可見實(shí)際影響底坑深度要求的關(guān)鍵在于：

　?。?）緩沖器被轎廂完全壓縮后轎底凸出物至井道底面的距離；

　?。?）在端層平層時，轎廂伸入底坑部分與緩沖器高度及空程三者之和。經(jīng)分析不難發(fā)現(xiàn)，此兩者共同將底坑深度限定在一個難以大幅縮小的范圍內(nèi)：如果過度減小緩沖器高度，則難以滿足前一條件要求；如果過度減小空程，又會使后一條件違反國標(biāo)。我們在工作中常遇到這種情況：在底坑深度不足時客戶向我們詢問是否可以在底坑中打洞，將緩沖器安裝在洞中，以便解決問題。但無論怎樣安裝緩沖器，當(dāng)轎廂完全壓在緩沖器上時，轎底至底坑底表面的距離必須符合國標(biāo)，這是個“硬尺寸”。如果底坑深度實(shí)在太??；無法滿足要求，則只有向下刨深。但這樣工程量且不必說，由于底坑多數(shù)是與基礎(chǔ)相連的，弄不好還會影響到建筑物的基礎(chǔ)。另一種辦法是可以在下端層廳門處作一臺階，使轎廂在臺階上平層，借以取得需要的底坑深度。但此舉會受到端層層高的制約，而且對美觀方面也有影響。當(dāng)然，如果底坑深度超過所需要的尺寸，有可能造成轎廂空程超出國標(biāo)允許值。在超出不多的情況下，我們可以通過增加緩沖器底座的辦法解決；如果超出太多，只能回填底坑至所需的深度。

　　由此可見，建筑物在設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮到電梯所需要的頂層與底坑尺寸，避免尺寸不合適且難以補(bǔ)救的尷尬。

　　2、電梯井道的尺寸、形狀及布置情況

　　電梯井道的尺寸及形狀是影響選擇電梯載重量的關(guān)鍵。國標(biāo)上雖然對電梯井道的尺寸沒有強(qiáng)制性規(guī)定，但對一定載重量電梯的轎廂面積卻有明確的限制。而且由于各廠家產(chǎn)品均有自己的轎廂及井道標(biāo)準(zhǔn)，建筑物井道的尺寸往往決定了選擇電梯的種類。毫無疑問，同等條件下載重量越大的電梯所需的井道面積越大。有些業(yè)主為了盡量節(jié)省建筑物面積，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，往往將井道面積建得很小。然而電梯卻需要大載重量，顯然這種需求是難以滿足的。結(jié)果是，要么選擇小載重量的電梯，要么按照現(xiàn)有井道對轎廂進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。前一種辦法會影響建筑物中的交通狀況；而后一種辦法也只能在現(xiàn)有井道尺寸與廠家標(biāo)準(zhǔn)尺寸相差不大時才能奏效，而且還要付出一筆特殊設(shè)計(jì)的費(fèi)用。另外，較小的井道面積在電梯運(yùn)行時產(chǎn)生的活塞效應(yīng)也比較明顯，尤其是在選擇高速電梯時?；钊?yīng)一方面會增加電梯運(yùn)行時能量的消耗，一方面也會增加電梯的運(yùn)行噪聲。當(dāng)然，也不是說井道尺寸越大就越好。井道尺寸過大不但會浪費(fèi)建筑物的使用面積，而且有時由于生產(chǎn)廠家無法提供合適的導(dǎo)軌支架，會要求業(yè)主在井道內(nèi)需要安裝導(dǎo)軌支架的地方設(shè)置梁，以提供合適的井道尺寸，從而無形中增加了建筑成本。這些都是在建筑物設(shè)計(jì)時就應(yīng)予以充分考慮的。

　　井道形狀也會影響電梯的選擇。井道內(nèi)是否有凸出的梁、柱等結(jié)構(gòu)，井道形狀是否規(guī)則，都會影響井道的有效面積。過于復(fù)雜的井道對電梯的順利安裝也將產(chǎn)生不利的影響。大家都知道，由于承重的關(guān)系，井道壁在低層部分與高層部分厚度往往不同。越到高層，井道壁的厚度越薄。這樣的好處首先是可以降低成本，另外還可以減少井道壁的自重及對基礎(chǔ)的壓力，于是存在一個如何縮減井道壁厚的問題。我們經(jīng)常遇到從井道內(nèi)部縮減井道壁厚的情況，也就是說，井道內(nèi)尺寸是變化的，高層處的井道尺寸比低層處的尺寸大。出現(xiàn)這種情況，要么是因?yàn)椴涣私怆娞莸陌惭b，要么是為了求得候梯廳各層之間是一個垂直連續(xù)的表面，以達(dá)到美觀的目的。無論怎樣，這都會給電梯的設(shè)計(jì)和安裝增加麻煩。其實(shí)，如果是為了美觀大可不必如此，因?yàn)槊恳粚雍蛱輳d墻壁表面是否與其相鄰層處于同一垂直表面，候梯者是根本不會注意的。所以如果出于考慮美觀的原因這樣是毫無意義的。但對于井道內(nèi)就大不相同了，由于井道內(nèi)尺寸的變化，安裝電梯時不得不采用多種導(dǎo)軌支架。更重要的是，如果井道前壁（即候梯廳一側(cè)）在井道內(nèi)方向發(fā)生了變化，可能帶來更大的麻煩。由于GB7588-1995中5.4.3.2條規(guī)定“井道內(nèi)表面與轎廂地坎或轎廂門框架或轎廂門（對滑動門指門的最外邊沿）之間的水平距離不得大于0.15m。”這樣，在低層井道壁較厚時滿足國標(biāo)要求，但到了高層由于井道壁厚度在井道內(nèi)側(cè)方向減小，造成此間隙超過國標(biāo)要求。這樣，采用最常見的補(bǔ)救措施便是加裝防護(hù)網(wǎng)。無論怎樣，都增加了安裝電梯的難度，也增加了建筑成本。所以，井道內(nèi)表面應(yīng)保證是一垂直、連續(xù)的表面，這樣在選擇及安裝電梯時才理想。此外，單單注意井道的有效面積還是不夠的，還應(yīng)根據(jù)需要選擇的電梯種類，考慮相應(yīng)的井道的寬度、深度的比例。一般來說，轎廂的寬度與深度之比較大時，乘客進(jìn)出電梯方便，轎廂美觀，易于裝修；反之，便于運(yùn)送較大的物件（當(dāng)然，貨梯、病床梯等專用電梯更應(yīng)有其專門的轎廂、井道形狀）。故此，辦公樓、寫字樓的電梯常選擇前一種類型而住宅梯由于功能的需要常常選擇后一種類型。

　　3、電梯井道的排列位置和結(jié)構(gòu)型式

　　電梯井道的排列位置和結(jié)構(gòu)型式也會影響電梯的配置，進(jìn)而影響整個建筑物中的交通狀況。如果同一建筑物中設(shè)有多個井道，那么這些井道的排列位置在很大程度上決定了電梯的控制方式。我們都知道，為了提高電梯的運(yùn)行效率，在設(shè)置多臺電梯時應(yīng)盡量采用聯(lián)控或群控方式。但如果井道排列位置不當(dāng)，有可能降低電梯的運(yùn)行效率，或根本無法采用聯(lián)控或群控這些高效的控制方式。比如說，同樣4個井道，如果并排或?qū)γ媾帕?，我們可以采用群控方式；如果背向排列，那么最多只?臺聯(lián)控；若是每臺之間相隔一段距離或中間有障礙物時，恐怕我們就只能夠選擇單控型式了。這樣看來，井道的布置對電梯的選擇配置也有著不可忽視的影響。那么電梯井道應(yīng)如何分布呢？我們認(rèn)為要盡可能滿足建筑物內(nèi)交通流量的需求。一般來說，井道應(yīng)盡量靠近人員流量較大的地方。當(dāng)集中設(shè)置多臺電梯時，由于考慮采用聯(lián)控或群控，此時井道間的距離不宜過大。并排布置的井道間距離不要超過8m，對面布置的井道不要超過6m為宜。而且，如果采用多臺群控形式，并排的電梯臺數(shù)不宜超過4臺，再多應(yīng)考慮采用對面布置的型式。此時，候梯廳不能有柱子等凸出物，也要避免電梯出入口縮進(jìn)。

　　井道的結(jié)構(gòu)型式往往最容易被忽視。井道結(jié)構(gòu)對電梯選配的影響主要是井道的強(qiáng)度是否滿足所選用電梯的需要。對于底坑底面要求承受的力在GB7588-1995第5章的注釋中有詳盡的計(jì)算和論述，設(shè)計(jì)時可以參照。此外還有一種情況：目前許多相鄰的電梯采取共用井道的方式，在井道中間架設(shè)鋼梁安裝導(dǎo)軌支架和隔障。這樣的好處無疑是很明顯的，不但降低了建筑成本，減少了對地基的壓力，還能有效地減小電梯運(yùn)行時的活塞效應(yīng)。但在這一系列利益下，也存在著值得注意的問題，這就是中間鋼梁的選擇問題。井道中間架設(shè)的鋼梁大都擔(dān)負(fù)著支撐導(dǎo)軌的作用，其強(qiáng)度是否能夠保證是不容忽視的。如果強(qiáng)度不足，電梯在運(yùn)行時鋼梁會發(fā)生較大的顫動，導(dǎo)致電梯振動及噪聲增大，甚至在安全鉗動作時成為安全隱患。如果建筑物已經(jīng)落成，鋼梁的強(qiáng)度不足且又難以更換，那只有用降低電梯額定速度及載重量的方法來彌補(bǔ)，但這以犧牲交通能力為代價(jià)。

　　4、機(jī)房及候梯廳的情況

　　機(jī)房的位置、尺寸也會影響電梯的選擇配置。機(jī)房最好是在井道上方（當(dāng)然無機(jī)房電梯除外），這樣機(jī)房及整個曳引系統(tǒng)的受力情況比較理想，同時機(jī)房應(yīng)有足夠的有效面積。對于機(jī)房面積的要求在GB7588-1995的6.3.2.1條與GB10060-1993的4.1.5條中有詳細(xì)規(guī)定。其主要要求是控制柜的檢修空間要保證足夠。如果機(jī)房面積過小，控制柜無論怎樣放置均無法保證控制柜的檢修空間符合國家標(biāo)準(zhǔn)，這時只能擴(kuò)大機(jī)房面積或?qū)C(jī)房建成復(fù)層型式，將控制柜放在機(jī)房上部，當(dāng)然其前提是機(jī)房高度足夠高。在 實(shí)際工作中我們也遇到過這種情況，有時機(jī)房面積與井道同樣大，且無法擴(kuò)大，如果要設(shè)置越層，機(jī)房高度則不足。最后只好犧牲一層服務(wù)層，將機(jī)房向下移1層，建成復(fù)層結(jié)構(gòu)，將控制柜安裝在越層上，顯然，這也是以電梯減少服務(wù)層為代價(jià)。

　　在保證機(jī)房有效面積的同時，還應(yīng)保證機(jī)房要有足夠的高度。由于GB7588-1995中6.3.2.3條規(guī)定電梯驅(qū)動主機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的上方應(yīng)有不小于0.3m的垂直凈空間，因此機(jī)房的高度取決于所選用電梯的曳引機(jī)及安裝組件的總高度。由于各廠家所選用的曳引機(jī)不同，設(shè)計(jì)的曳引機(jī)安裝組件也不盡相同，所以要求機(jī)房的高度也有一定的差異。這就要求在設(shè)計(jì)建造機(jī)房時，應(yīng)給所選用的電梯預(yù)留一個足夠的高度。

　　當(dāng)然，機(jī)房由于要承載電梯整個曳引系統(tǒng)的動載荷，其強(qiáng)度也應(yīng)預(yù)以保證。對于機(jī)房的承載要求，各廠家均會提供明確的參數(shù)供設(shè)計(jì)使用。

　　候梯廳對電梯配置的影響主要體現(xiàn)在候梯廳的布置是否合理。候梯廳本身作為乘客等候電梯服務(wù)的場所，不但要為候梯者提供足夠的空間，而且應(yīng)能夠使人方便地了解被呼叫電梯的運(yùn)行情況。尤其是多臺聯(lián)控或群控的電梯共用候梯廳時，這一點(diǎn)尤為重要。候梯廳中如果存在影響人員行動或了解電梯運(yùn)行情況的障礙物，這勢必影響乘客出入電梯的效率，甚至可能導(dǎo)致無法采用聯(lián)控或群控方式。此外，候梯廳井道側(cè)墻壁的建筑結(jié)構(gòu)也會對電梯的安裝產(chǎn)生一定的影響。目前，許多井道是混凝土結(jié)構(gòu)的，其內(nèi)部必然有鋼筋。在設(shè)計(jì)時，井道壁配筋往往沒有考慮到電梯安裝的需要。這樣在電梯安裝時可能會因?yàn)榕浣顔栴}造成許多麻煩。比如，兩個相鄰的井道，其中間隔墻與廳門側(cè)井道相交處往往設(shè)一暗柱。如果暗柱中的鋼筋很密，且距離墻壁表面很淺，兩臺電梯共用按鈕一般又是裝在兩廳門中間的位置，這時可能會出現(xiàn)在安裝時，呼梯盒與暗柱中鋼筋干涉的情況。在實(shí)際工程中我們遇到這種情況時，一般都不可能為安裝呼梯盒而截?cái)喟抵械闹麂摻睿@時只能將呼梯盒安裝在偏離兩廳門中心沒有鋼筋的位置。而這種“見縫插針”的安裝，無疑會對候梯廳布置的美觀產(chǎn)生不利影響。

　　以上就建筑物對電梯選擇配置及安裝方面可能產(chǎn)生的影響談了一些看法。要說明的是，在建筑物設(shè)計(jì)時最好能夠預(yù)先選擇所需要的電梯，參考電梯 廠家的要求和意見進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是最理想的。當(dāng)然，就目前我國建筑市場和電梯市場的現(xiàn)狀，難以做到先選電梯后設(shè)計(jì)，往往是一邊蓋樓一邊選電梯，甚至是大樓建成之后才選電梯。這就要求在沒有明確選擇哪種電梯的情況下，在設(shè)計(jì)建筑物與電梯相關(guān)部分時，設(shè)計(jì)師應(yīng)多參考幾家有代表性的大電梯公司的土建樣本進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣才能為今后電梯的選擇、配置及安裝鋪平道路，使建筑物能裝上與之相適應(yīng)的電梯。