摘要:施工电梯是超高层建筑施工垂直运输体系的重要组成部分,在施工人员上下、中小型建筑材料、机电安装材料和施工机具的运输中发挥了重要作用,施工电梯的选型及布置对超高层建筑施工的施工速度有着重要作用。
关键词:超高层建筑;施工电梯;选型
引言
超高层建筑建筑的特点就是建筑高度高,体量大。建筑高度决定了在塔楼施工的垂直方向各个楼层存在着分部分项工程的交叉施工。体量大决定了往往施工作业人员较多。因此,在施工进入中期,各项工程同时开展,而且由于塔吊拆除,大量的机电安装材料、装修材料和施工人员都要依靠施工电梯进行运输。对施工电梯的运输能力有很大的要求,往往采用的是高速、大型的施工电梯,安装及使用成本较高,需要一个合理的选型过程。在增加电梯数量或者加大型号,以及满足运力要求中取得平衡。如我公司项目应用的绿地中央广场项目,高284m,63层,总建筑面积246189平方,采用外框2台双笼SCD200/200V高速电梯+核心筒外1台SCD200单笼中速电梯接力方式布置,下面就简单介绍下施工电梯的选型过程。
1电梯选型时的参考条件
1.1电梯台数
结合相关数据指标进行计算得出,电梯数量与电梯的运行质量和效率有着直接关系。电梯设置数量越多,相应的载重量以及承载人数也会逐渐增加,人们所需等候的时间也逐渐缩短,从而提高电梯运行效率和服务质量。但是电梯数量的增多对于开发商来说意味着成本的增加,不仅是电梯采购成本,其维修和养护成本也会逐渐增多。所以在电梯数量的确定时,设计人员需要结合建筑的承载人数、用途实行合理规划,保证电梯数量的合理性,在提高承载效率的同时,降低成本支出[1]。
1.2额定速度
电梯运行的速度越快,所耗费的时间也就越短,造成的运行成本也就越低。但是结合现今情况分析得知,电梯运行速度的提升预示着建造成本也将增加,这对于企业来说无疑带来了一定负担。因此,在设计过程中,一定要结合建筑情况以及相关标准要求,合理控制电梯的额定速度。按照我国相关标准规定要求,十五层高度的建筑物,其内部电梯运行的速度应控制在30秒以内,不过由于现今超高层建筑的逐渐增多,高度的不断提升,内部电梯的运行速度应控制在45秒以内为宜。
1.3服务方式
电梯的服务方式主要指的是同一建筑中电梯的运行方式,目前最常见的服务方式有单向行驶、单项区间形式和双向区间形式这三种。在现今的高层建筑中,由于人流量相对较大,不可能只设计一部电梯,基本上都是两台或者以上的电梯同时运行来保证运载效率,而这些电梯在运行期间,通过并联的方式与统一信号传输室进行连接,这使得运行中极易出现多种问题,进而影响电梯运行效果。所以在电梯服务方式的设计中,设计人员需要充分考虑电梯控制合理性这一问题,进而减少运行故障的产生,保证电梯运行质量[2]。另外,很多企业将自身的办公地点设在了高层建筑中,这使得人流量有所增加,这时在实行电梯的设计时,应充分考虑到每台电梯的承载重量和人数,以免造成拥堵情况的发生。
2电梯选型和配置
2.1选型方法和基本步骤
(1)结合建筑内部人数定位合理规划交通规模,准确计算电梯的承载人数。
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(2)对客流集中的时间进行合理估算,通常采用的估算公式为:建筑物内5分钟以内的人数除以建筑物常有人数在乘以百分百;
(3)电梯每次使用人数的准确计算,设置电梯承载量;
(4)合理选择电梯控制方式,如并联、群控等;
(5)对电梯的台数和规格予以确定,并通过实验方式确定电梯的载数、运行效率;
(6)对电梯往返运行一周的时间予以准确掌握。在该环节数值计算中,注意将电梯的运行时间、开关时间、出入轿厢的时间以及损失时间全部算在内,以保证计算的准确性。目前在电梯一周期运转时间计算中采用的计算方法为:一周时间=(2×电梯行程/电梯额定速度)+附加时间,在该公式中,附加时间的确定是由建筑用途、额定人数、速度以楼层等相关信息统一决定的;
(7)输送能力的计算。一般情况下,电梯输送能力的计算以5分钟时长为限,将该时间范围内的输送人数与总体人数进行对比,当发现输送人数与客流集中率数值接近时,证明电梯设计符合使用的标准要求;
(8)平均运行间隔时间的确定。平均运行间隔时间也就是乘客等候电梯的时间。一般是利用周期运行时间除以电梯台数得到的。确定平均运行时间是否合理,需要将其与事先设计好的等候阙值进行对比,如小于设定数值,则表示合理,如超过设定数值,则需要合理分析超出原因,然后采取合理的解决措施,减少乘客的等梯时间。另外,该数值也经常被应用在衡量电梯服务质量上。
2.2施工电梯运输量统计
据统计,在超高层施工电梯使用过程中,运送人员的情况占总时间的60%~70%。绿地中央广场项目中,根据施工进度计划安排,在精装修开始插入施工时为高峰期,此时核心筒还未施工到顶,塔楼内各个工序交叉施工,人员数量达到了高峰期。其中又以上、下班时段的人员垂直运输最为紧张,因此施工电梯的运输能力如果能满足该阶段的人员上下需求,则该施工电梯选型是科学,合理的。此时塔楼楼层内各分包班组施工人员预计达1000人次,假设每个梯笼容纳14人(核载25人),采用分批上下班的原则,由于采用核心筒领先施工工艺,钢结构及核心筒施工区域作业人员一般外框施工电梯不能到达,需要采用附着于核心筒的施工电梯进行人员运输;其他楼层作业人员按人数及楼层高低分成两批。每批30min,要求施工电梯能满足1.5h内完成人员运送的要求[3]。
2.3施工电梯需求量计算
由于塔楼总高度284米,因此适宜采用重型、高速的施工电梯,在本工程中拟采用的是上海宝达SCD200/200型施工电梯,额定载重量为2000KG,人数为25人,额定起升速度为0—96m/min,在上下班高峰期,以第二批人员的运输任务最为紧张,因此采用第二批为基准作电梯需求量的计算。取塔楼50层相对标高212m,按每次往返停靠一次计算及按平均每次14人计算。两台2台SCD200/200V高速电梯就能满足要求。因此在绿地中央广场项目塔楼施工过程中,安排1台SCD200双笼在核心筒内,负责钢结构及核心筒施工人员的上下,在主楼外框安排2台SCD200/200V双笼电梯,能满足施工需要。而在精装修施工阶段,可结合提前安装的永久施工电梯配合施工,低区、中区、高区各提前安装一台,可以满足施工运输要求。
3结语
垂直运输是超高层建筑施工的关键,电梯作为主要的垂直运输机械,其选型、布置与转换关系到工程整体进度、安全和成本。因此在前期施工电梯选型及布置时需要慎重考虑。垂直运输需要和电梯运能难以精确定量计算,在决策中应尽量根据类似工程经验和实际运行的数据进行参考。总承包单位制定完善的垂直运输管理制度并全程监管,可以最大限度的发挥电梯的运能,减少施工用电梯的数量。另外在工期紧张时,应尽早实现永久电梯置换施工电梯。因为施工电梯或占据永久电梯井道或影响外幕墙安装,超高层建筑的电梯安装需半年多时间,在施工电梯运行是外幕墙不能封闭,不能创造完整的室内装修的工作面。
参考文献
[1]赵霞.高层建筑施工电梯的选择与安装技术分析[J].大科技,2016(11).
[2]佚名.超高层建筑施工电梯关键技术研究与应用[J].军民两用技术与产品,2018(12):216-216.
[3]武超,周杰刚,李健强.超高层建筑施工中施工电梯的合理应用[J].施工技术,2015,44(23):40-44.
论文作者:付卫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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