写字楼项目垂直电梯设计计算

写字楼项目垂直电梯设计计算

张山宝

(第一太平戴维斯物业顾问(广州)有限公司厦门分公司福建厦门361000)

摘要：越来越多城市建立CBD核心区，同时涌现出越来越多的高档写字楼，电梯已经成为写字楼的核心交通工具。但是，常在写字楼上报的人员在高峰期常常有这种抱怨：在某座大厦装修高档电梯厅候梯队伍经常超过十米以上，严重影响了使用者的体验。垂直电梯作为高档写字楼中必备的特种设备，越来越受到关注，直接关系到写字楼的租金及使用体验。电梯如何能做到在越来越快，越来越舒适的基础上又不影响平面使用效率，解决好这之间的矛盾，合理布置设计电梯成为项目重要课题。

关键词：写字楼；垂直电梯；使用效率

写字楼垂直电梯设计问题及评价标准

1.电梯配置常见问题

垂直电梯设计中常见问题包括：电梯配置数量的合理性？电梯载重及最高速度？采取何种运行模式？如何减少电梯等待时间及舒适性？对于建设单位来说满足上述条件的基础上如何能更经济？

这些问题各厂家给出解决方案各有千秋（参见表1)令建设单位难以抉择，同时由于数据保密等等原因也无从得知选取最终方案的原因。

表1写字楼电梯常规运行情况

参考中国建筑工业出版社的《建筑设计资料集》中有所论述方法比较复杂，叙述却比较相对简单，理解难度大，而且有些信息和目前厂家提供的产品逐渐不适应——比如，目前设备厂商提供的产品已经迭代，其中1.6m/s和1350kg电梯已经很少推荐使用了。

我们需要一个相对简单的方法来确定电梯配置数量级相关标准，再次之前必须根据数据来确立电梯的配置标准。

2.电梯配置评价与标准

电梯行业队电梯的主要两个评价变准分别是平均等候时间和五分钟运力，相关资料建议平均等候时间在30s〜35s之间较佳。另电梯最大运力相关资料建议取值为：自用型办公楼为五分钟运力20%，出租型办公楼为15%，即整个项目电梯始终满载运行直到将乘客运至目的地所需的时间，数值依然越短越好。自用型写字楼为25分钟（五分钟运力约为20%)，销售或出租型写字楼为33分钟（五分钟运力约为15%);可以根据此方案建立一个电梯运力计算模型。

电梯运力计算模型A的建立

1.建立电梯运力计算模型的思路

写字楼电梯运行状态分析，根据使用时间的具体情况确定最不利的时间并简化起运算模型。

2.电梯运行模式分析

电梯一般情况下我们认为乘梯是随机的，但写字楼电梯运行仍有比较稳定的规律可寻，这为我们建立模型提供了依据。

以写字楼项目为例，电梯运行大致有四种模式，详见表1。

3.确认最不利时间段

由表1可以看出写字楼高峰时间段电梯运力需求最高，情况最复杂。当然该种计算模式可能会导致电梯投入按最高标准执行，但符合写字楼电梯运行特性。

4.简化最不利时间段的运行模式并建立电梯运力计算模型

5.其他

通过以上对比分析，可建立起写字楼基本的电梯运力计算模型。

电梯运力计算基础参数取值对电梯配置的影响（各大电梯品牌厂家按英语字母排序）

1.电梯加减速度（Acceleration/Deceleration)取值

该数值除了影响电梯运行效率，对电梯的舒适度也有一定影响，当然目前电梯厂家通过优化已经把速度对舒适度影响降到了最低。

2.电梯从静止到加速度最高或者反之情况所需要的距离叫作加（减）速余力

电梯从静止达到最大速度或从最大速度到达静止所需长度，称为：加(减）速距离。

计算公式：终速度的平方-初速度的平方=2x加（减）速度x加（减）速距离，在加减速度取值明确的情况下，可以计算出加（减）速距离。当加减速或者加速大于层高时，电梯在高峰区间都无法达到最大速度。

3.电梯从启动到最高速度或者从最高速度到停止所用时间

电梯从静止到最大速度或从最大速度到静止所需时间，以下简称：加(减）速时间。

根据公式：（终速度-初速度）/加（减）速度=加（减）速时间

表2垂直电梯常用速度的加（减）速时间

4.建筑各种层高电梯运行时间（称为层间运行时间）

根据公式1和2可以明确两层之间的时间。常见品牌电梯的层间所需时间可参考表3。

由表3可以看出层高在4.0m左右时如果出现层层停靠的情况，电梯最大速度的影响超过一定程度后几乎可以忽略，实际当电梯速度为2.5m/s以上时已经可以忽略。

表3常用写宇楼层离的电梯层间运行时间

5.电梯满载率（LoadingOccupancy)及其人数

电梯满载率队电梯配置评价指标中的最大运力有一定影响。

通过咨询部分电梯品牌厂家的满载率及其人数取值见表6。

通过运行实测的观察，标称载客21人的1600kg电梯在高峰时最多达到过19人。经常在17~18人时，客户就会乘坐其他电梯。

表4部分电梯品牌厂家的电梯满载率及其人数取值

6.开关门时间（DoorOpening/ClosingTime)(单位：秒）

电梯开关门时间对电梯配置评价指标有一定程度影响。

通过查询，部分电梯品牌厂家的电梯加减速度取值见表5。

表5部分电梯品牌厂家的电梯开关门时间取值

7.人出入轿厢时间

人出入轿厢时间对电梯配置评价指标有一定影响。

通过咨询，部分电梯品牌厂家的人出入轿厢时间取值见表6。

表6部分电梯品牌厂家的人出入轿厢时间取值

8.项目高峰时总使用人数（以下简称总使用人数）

电梯使用总人数队电梯的最大运力影响较大，与单层面积关联较大，经过调研，高档写字楼的人均面积约为10m2/人，部分客户甚至会达到20m2/人。

9.上班高峰运行时的停站数设定

分析表明，高峰期电梯运行效率最低，上行期间基本属于层层停靠，所以其取值对电梯运力计算的结果有较大影响。

通过咨询，部分电梯品牌厂家的人出入轿厢时间取值见表7。

由表7可以看出为了简化后运力计算模型所做的上行层层停站和下行不停假设和高峰期实际运行情况基本相符。

写字楼項目电梯配置运力计算实供（某项目C座和B座）

表7部分电梯品牌厂家的上班高峰运行时停站数取值

1.两个典型配置运行实例(表10)

表8两个典型写字楼项目的基础参数

2.已建写字楼项目电梯计算假设前提

高区4台，梯速2.5m/s服务层数首层和8~17层共计11站。

低区3台，梯速1.75m/s服务层数

首层和2~8层共计8站。

低区电梯上行共停7站。

高区电梯上行共停10。

电梯满载率为80%即载客人数为15人。

开门时间和关门时间2s/次每人每次进梯或出梯时间各为1s。

首层上客时间：2+1x15+2=19s

下客时间之和：（2+2)x6(9)+1x15=39(51)s大厦办公人员出勤率：85-90%。

高区电梯5分钟运送能力：5/44.3=11.3%

3.两个典型写字楼项目运力计算结果对比及分析（表9)

表9两个典型写字楼项目运力计算结果对比

4.拟建项目运力计算结果与各电梯厂家计算结果对比（表10)

通过数据对比可以发现，本文的计算结果和厂家提供的属于差别并不大，因此该计算可以作为开发时电梯设计参考。

表10拟建项目运力计算结果与部分电梯厂家计算结果对比

通过对比得出以下结论：

根据项目电梯运力分析发现，原设计电梯配置失衡现象严重，同时由于项目没有配置专用的转换梯，导致实际运力比计算运力更低。对照项目的实际运行情况我们会发现计算结果与实际计算结果相符，低区电梯一般不会出现长时间等待及排队情况，高区电梯在高峰时间段会有比较严重运力无法满足的情况。后续在拟建项目中做出了跳帧，高地区负载设计更加均衡，并且计算后的综合运力有了一定程度的提高。同时后续拟建项目的本身定位较高，人员密度要低于一般项目，同时另外布置了贵宾专用电梯和大堂转换梯，所以从投资及建筑的角度来电梯也没有做大幅度的增加。

另外通过分析发现分区可增加电梯的运行效率和运行成本，能够一定程度的减少等待时间，该方法属于管理方面的提升，在建筑阶段应于以配合考虑。

增加电梯数量是提高电梯运行效率的最有效办法，但单纯提升数量会导致投资增加和降低建筑效率，因此要综合考量。

参考文献：

[1]朱文立。基于PLC的六层电梯控制系统设计[N].科学导报，2017-04-07（C03）。

[2]任平，丁冠群，常艳超。基于PLC的群控电梯控制系统设计[J].电脑知识与技术，2017,（02）：234-236.