摘要:观光电梯越来越多地出现在商场、医院、办公等各类建筑中。观光电梯不仅作为大楼的垂直交通工具,也是室内景观的组成部分,它的设计使用涵盖了井道结构、玻璃幕墙、观光电梯三个主要部分。井道多为钢结构,钢结构井道需充分考虑钢结构的设计、运输、安装、焊接工艺、涂饰工艺、电梯安装需求等。玻璃幕墙需充分考虑切割尺寸设计、安装工艺、安全要求等。而观光电梯则应从国标规范、使用规格、井道的结构尺寸、观光电梯合理布局、美观因素等多角度出发,完成的最终设计需要确保电梯满足验收要求,投入正常使用中,符合大众审美。
本文以具体项目作典型案例分析,其中含括了设计观光电梯时可能会预见的大部分问题及解决办法。希望电梯设计人员通过本篇文章可以快速理清思路,并作为设计校对电梯图纸的依据;而其他相关专业人员从中能够了解观光电梯的设计并作参考。
关键词:观光电梯、使用要求、结构要求、美观要求
1 项目概况
两台无机房观光电梯,电梯安装在钢结构井道中,四面观光,井道尺寸5800mm*2180mm,载重1050kg,速度1.0m/s,3层2站,1F后侧开门3F前侧开门,基坑深度2000mm,门开1000mm,轿厢高度2500mm。根据客户需求及现场尺寸布置观光电梯,提供合理方案。
2 观光电梯的设计原则
2.1 符合电梯的使用要求
观光电梯本身就与普通客体有所区别,电梯结构及尺寸会略有调整。同时由于观光玻璃质量较大,需要计算电梯额外的总加重来确认主机及其他部件是否适合在该情况下使用。确认主机是否需要跳档。确认各机械部件强度是否包含在研发提供的安全范围以内。确认电气部件匹配度。
2.2 满足国标要求
必须充分考虑国标条款对具体项目的影响,并复核轿厢尺寸、井道结构尺寸是否需要根据国标而有所调整,复核是否会因国标而产生结构部件或电气部件的增加。使电梯的整体设计能满足之后验收的要求。避免验收时发现问题所产生的井道整改、电梯部件损耗、电梯二次运输等一系列的费用上的损失,避免因此产生的延迟交付使用的情况。
2.3 美观考虑
观光电梯的美观应该考虑的不仅仅是电梯内部——观光面数量、大小、装修方案;还应该考虑电梯外部——侯梯厅处的合理布局与节点设计;以及考虑大楼的整体风格——与钢结构的衔接、与玻璃幕墙的配合、以及电气部件等的“隐形”处理。
以上几点都是互相关联的,需要具有一定的经验,反复推敲,才能把握每一个设计环节获得最佳方案。
3 观光电梯的具体设计
电梯厂家的首要职责在于提供满足客户使用需求的电梯。根据规格将电梯成功布置于井道中,且能通过国家验收;然后才是从细节出发尽善尽美。几个设计原则互相关联,需综合考虑。
3.1 轿厢尺寸的确定
电梯厂家对接项目的第一步是确定已有的井道尺寸是否能放下相应规格的轿厢。尽量采用标准化产品,井道平面尺寸大于电梯公司标准尺寸时,通过加大导轨支架长度、增加机器梁长度等几乎不产生成本增加的方式来对应;井道宽度及井道深度中的一个或两个尺寸不满足电梯公司要求的,以非标形式对应。基坑及冲顶尺寸应不小于电梯公司要求。
A 平面尺寸的确认
该项目5800mm*2180mm放置两台观光电梯、贯通门且四面观光,即轿厢的左右两侧为观光玻璃,前后两扇门也为观光玻璃。玻璃厅轿门由于自身重量大于不锈钢材质,为有效拉动门扇,需将门机型号升级,这样导致了门尺寸的增加——门整体厚度尺寸由225mm增加到265mm,轿厢深度尺寸=井道深度减去两扇门总厚度=2180-2*265=1650mm。估算得出轿厢宽度为1400mm,门开宽度1000mm。轿厢面积=1.65*1.4+2*1.0*0.09=2.49m²,复核<GB7588-2003>中轿厢面积的要求,以上数据的设定满足国标要求。同时要注意的是两侧轿壁由不锈钢更换为观光玻璃时,轿厢外宽需增加50mm。由于门机的升级,经计算该项目有空间设置标准形式的平层开关。宽度方向上轿厢中心与井道中心重合,该定位同样是门中心定位。通常情况下,贯通电梯为保证电梯重量的平衡,在深度方向上轿厢中心与井道中心重合,即质量前后等分。但是由于该项目机种的对重位置偏向后侧,为避免对重导轨支架与后侧门机干涉,将吊心由0.5调整为0.45。吊钩位置相应改变。
B立面尺寸的确认
观光电梯影响井道立面尺寸的因素主要有以下几点:确认上下是否有外装饰板,确认轿厢护栏高度,确认更换门机时是否有部品干涉而产生的抬高,确认轿厢是否加高,轿顶是否有(预留)装修,是否预留空调。经计算,基坑深度满足要求;而项目为钢结构井道,沟通确认可根据我司要求设置冲顶。
3.2 轿厢加重复核
每种规格电梯都有其标准配置的部件,由于主机功率、钢丝绳规格、导轨型号等限制,在必要时需要进行机器适用的计算以确认其配置的各部件是否满足要求,是否需要更换。该项目由于有多处非标,因此轿厢加重的计算显得尤为重要。轿厢总加重参考以下几个因素:a轿厢非标尺寸加重、b轿壁使用观光玻璃所多出于不锈钢的加重、c吊心比非标增加平衡重量、d升级门机的相关加重、e轿门使用观光玻璃所多出于不锈钢的加重、f轿顶及轿底预留装修重量(本项目无)、g轿厢加高、门加高所增加的重量、h其他部品增加产生的加重(本项目无)。该项目轿厢总加重=100kg+300kg+50kg+120kg+200kg=770kg,超过了研发所预留的总加重余量,规格非标导致随行电缆的增加,因此需要进行机器适用计算:主钢索直径8mm共8根;主轴最大载荷25532N<许容主轴最大载荷30000N;最大加速转矩761N·m<最大许容转矩855 N·m;转矩变动率5.903%未超±10%;钢索安全率18.81>钢索安全率基准值17.6;经计算主机、导轨、安全钳、缓冲器配置适用于该项目。
3.3钢结构井道的相关设计
砖混或剪力墙井道的电梯轿厢及对重的导轨支架、地坎牛腿、门机支架都是用膨胀螺栓固定在钢筋混凝土结构上,而钢结构井道使用焊接的型式。在制作电梯图纸时先确认钢结构中钢梁型号,导轨支架焊接面必须平整,确认焊接面是否足够。如果焊接于钢梁侧面,则导轨支架长度与钢筋混凝土结构井道的长度一样,导轨支架有底码;本项目圈梁为200的方钢,支架焊接于钢梁上表面,导轨支架长度增加,且无底码。
砖混或剪力墙井道的电梯门机固定在门过梁上,门套以门洞口三侧的墙面或预留钢筋为固定点。钢结构井道时,根据井道平面图确定门洞位置并将安装门机用钢梁及安装门套用角钢的型号及位置标注在图纸上,供钢结构参考。
确认厅门地坎处钢梁型号,并复核侧边是否可安装地坎支架,若侧边不是与井道内齐平的,需告知钢结构补平。
3.4 国标条款的复核
应满足GB7588-2003 8.13.3.2对护栏高度有具体要求,该项目钢结构井道外部安装玻璃幕墙,需与幕墙公司明确幕墙位置,经计算护栏扶手外缘至井道壁即玻璃幕墙的距离≤850mm,护栏高度不小于0.7m即可,否则护栏高度需增加至1.1m。该条影响冲顶高度的计算。
GB7588-2003 11.2.1:为保证电梯的安全运行,电梯井道内表面与轿厢地坎、轿厢门框架或滑动门的最近门口边缘的水平距离不应大于0.15m。即钢结构井道时,开门侧非钢梁位置必须由下至上封填,该项目开门侧观光,显然封填不合理,因此增加轿门锁。
与设计单位确认井道全封闭,满足GB7588-2003 5.2.1.1全封闭的井道要求。
由于2F不开门,1F至3F提升高度10.4m,经确认满足GB7588-2003 3.16的相邻地坎间隙<11m的要求,无需增设井道安全门。
3.5美观的考虑
优化井道的钢梁选型,并与钢结构公司确认安装导轨支架所需钢梁的间距不超2500mm一档同时不能过密影响观光;由于要求无机房顶部支架用钢梁数量较多,为不影响观光效果必要时可考虑立柱替代钢梁。与玻璃幕墙公司沟通玻璃分割位置,以免后期物料损失。侯梯厅侧尽量选用挂壁式或立柱式的呼梯按钮;选用有底盒按钮时需精开孔,即玻璃幕墙上的开孔尺寸大于底盒尺寸小于面板尺寸。无机房电梯顶部侯梯厅的紧急操作盘精开孔,同时确认放置位置。如果两台电梯合用一个呼梯按钮,需复核按钮留孔位置是否处于玻璃幕墙接缝位置,与相关单位沟通调整。
对称布置两台并排的观光电梯,将对重放置中间能起到一定的隐藏作用。扩大电梯玻璃观光面尺寸,将COP放置在轿厢前壁,以增加侧边玻璃尺寸。井道内部考虑品涂色处理、追加线槽、隐藏布线、取消斜拉、追加
对重封板、追加挡板等。
3.6其他注意事项
该项目需考虑一层门机的维修保养,基坑深度比标准要加大700mm,轿厢完全压在缓冲器上是一层的门机有空间进行维修更换。井道内有焊接工作时必须考虑轿厢玻璃部分的保护。使用玻璃幕墙的形式时须充分考虑顶部环境温度,以免过热停机。
4结束语
随着城市发展的需要,会遇到各种各样的项目,这需要我们不断积累、学习、创新,除了拥有完善的知识储备,更需要有责任心,不放过任何细节问题,严格控制项目完成质量。
论文作者:吴敏珏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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