摘要：随着我国城市中高层建筑的数量的增长，人们对超高层电梯设计问题也越来越重视。本文分析了超高层建筑中的人数计算标准、间隔时间设计以及人员候梯管理等方面内容，以期使高层建筑电梯系统设计朝着科学化、标准化、规范化的方向发展。
关键词：电梯设计；高层建筑；电梯分区
1 间隔时间设计及电梯分区
1.1 间隔时间设计
电梯的服务质量主要取决于电梯候梯时间的长短。最好的电梯的候梯时间应该应在乘客到达门厅终点站时，即有一轿厢在等候着，或只需等待片刻轿厢即到。人们在门厅的平均等候时间，应是间隔时间之半。所以在超高层电梯设计的时候要将各种布局控制好，以便于电梯能更好的为人们服务。设计者还要将布局控制以及区域电梯系统的控制结合起来。因为对于超高层电梯来说，每三十五到四十五层之间是一个标准区域，这种划分是为了能够很好的将乘客快速的送达到目的地，符合超高层电梯的自身特点。
1.2 电梯分区
随着建筑物楼层数的增加，电梯的数量也不断增加，电梯井道所占的面积也随之增加。为了提升电梯的运输效率，降低成本，增加建筑的使用空间，为乘客减少等候的时间，在设计时，当建筑高度超过一定的数值时，应合理的分布电梯空间。
（1）分区运行，设置高中低速的运行区间
超高层建筑通常将电梯服务层分为低层运行和高层运行或更多区间，可以减少客梯的服务层数，缩短客梯往返一周的时间，增大往返一周时间内客梯的运输能力。高层区段由高速客梯服务，低层区和中层区的机房上面的部分空间，仍可以作为使用空间。高区、低区选择不同的额定速度，低区选用低速电梯，更为经济。超高层建筑中的电梯系统选择在底层对人流进行了分隔，高层区和低层区的乘客避免了拥挤与干扰。这样高区则拥有了快速通行区，充分发挥了高速客梯的优越性。分区应考虑合理分配每组电梯对应各分区的人数，一般以15层左右划分一个区段，并且分区应考虑到乘客在轿厢内停留的时间，一般小于60s。
（2）设置空中大堂
因为超高层建筑的高度，设计空中大堂可以使得建筑逐渐的向高空发展成为可能。它可以将建筑从之前的两个区域扩展到三个区域，有利于在超高层建筑中工作的人们进行人口分布的调整和改变。将建筑在竖向空间上根据功能分区划分为若干个区段，各区段之间以空中大堂连接，乘客在空中厅转换高层区间电梯到达目的层。由首层分乘不同高速穿梭电梯直达第一或第二空中大堂后，再由空中大堂转乘区间电梯到达目的层，可以提高中区、高区乘客的输送能力，同时减小电梯井道空间，提高核心筒的效率。通常穿梭电梯从首层抵达空中大堂的时间应少于空中大堂相应功能业态的平均运行间隔时间，且其5 min载客能力相应提高2%以上。目前，空中大堂在400m甚至更高的超高层建筑的使用非常常见。但是超高层建筑层高的限制，导致了两停靠站时间的距离往往不能满足加速距离，这样就使得电梯没有达到相应的速度就已经停靠，所以空中大堂需要谨慎规划，大堂的交通流线要尽可能清晰。所以在超高层建筑中，可采用双轿厢电梯来提高使用效率，双轿厢电梯在一个电梯井道里，装了上下两个电梯轿厢（图1），轿厢由电脑控制，呼梯按钮在轿厢外。乘客按下想要到的楼层外，电脑汇集所有楼层发出的指令，合理调配电梯的升降，到达乘客所需要的楼层。
图1 电梯轿厢
2 超高层建筑的电梯选型
（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，以每人使用面积（m2 /人）来计算，计算好电梯使用人数；（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）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；（4）选定电梯的规格、台数以及运行一周时间。选择电梯的载重、速度、控制方式。电梯台数的确定，需要根据不同建筑类型、层数、每层面积、人数、电梯主要技术参数等因素综合考虑。往返一周时间是指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，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。一般会利用曲线图计算一周时间的方法。计算公式如下：一周时间（s）=（2×电梯行程 /电梯额定速度）+附加时间（s），其中附加时间取决于建筑物的用途、轿厢的额定人数、速度和服务楼层，并包含了与电梯升降行程无关的一切因素；（5）计算输送能力。输送能力指 5min内建筑物内电梯能输送的人数与建筑物内总人数之比。当大于或等于客流集中率时，表明输送能力满足交通需要；（6）计算平均运行间隔时间。计算公式如下：平均运行间隔时间（s）=（1周时间）/（电梯台数）。平均运行间隔时间必须低于某一等候阙值，否则乘客等候会觉得等待太久；（7）分析计算结果。分析计算出来的电梯输送能力是否符合建筑物中客流集中率的要求；平均运行间隔时间是否达到预定的服务质量要求；（8）确定电梯设置台数。根据计算结果分析，最终确定建筑物内电梯的台数。
3群控系统处理（EGCS）
由于超高层建筑采用多梯系统，为了提高电梯群的使用效率，缩短乘客等候时间，应采用微机群控系统，将三台以上电梯作为一个自动控制系统，调度每一台电梯的运行。通过计算机控制系统及时地处理大量信息，判断各站台的呼叫信息和各电梯的位置、方向、开闭状态、轿厢内呼叫等各种状态，以提高垂直运输的运行效率，改善服务质量，降低能耗。电梯微机群控系统主要有包括以下几个方面：
（1）轿厢到达各停靠站台前应减速，到达两端站台前强迫减速、停车，防止出现撞顶和冲底；（2）对轿厢内的乘客所要到达的站台进行登记并通过指示灯作为应答信号，在到达指定站台前减速停车、消号，对候梯乘客的呼叫进行登记并作出应答信号；（3）满载直驶，在乘梯人员达到满载状态后，电梯经过计算，只停轿厢内乘客指定的站台，厅外的呼梯信号一律忽略；（4）当轿厢到达目的层而成空载时，另有站台呼叫，该轿厢与另外行驶中同方向的轿厢进行比较各自至呼叫层的距离，近者抵达呼叫站并消号响应；（5）端站台乘客呼叫，调用抵端站台轿厢与空载轿厢之近者服务；（6）在各电梯厅设置轿厢位置显示器，对站台乘客进行预报，使乘客向应答电梯预先移动至所乘电梯，缩短候梯时间；（7）乘客站台呼叫轿厢，同站台能提供服务的所有电梯的应答器均作出应答。
4 结束语
电梯作为超高层建筑中的主要垂直交通工具，其占用的空间和经济成本较大。所以在设计电梯时，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，注重电梯在安全、速度以及平稳性方面的设计，使得电梯能够稳定正常的运行。
参考文献：
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[3]李翔.电梯起重机械检测故障的排除及优化设计[J].科技创新与应用.2016（36）
论文作者:李立怀
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：电梯论文; 乘客论文; 时间论文; 高层建筑论文; 站台论文; 建筑物论文; 大堂论文; 《基层建设》2019年第12期论文;