浅析高层建筑中电梯的选型与设计

引言

当今社会中，城市建设的加快，使得我高国层建筑物的数量也呈现出了一种飞速发展的状态，这也是我国城市化建设发展的一项必然的趋势。随着高层建筑物数量的增加，使得我国建筑行业在不断的进行着现代化发展的过程中，人们日常的生产生活感受也在随之不断的发生着变化。在实际的高层建筑施工设计中，垂直交通设计问题，一直以来都是一项需要交通系统设计认真思考的问题。因为，只有对电梯进行分门别类的控制和分流，才可以保证整个电梯系统都能够处于一种安全、高效、稳定、科学运行的工作状态之中。因此，做好高层建筑中电梯型号的选择和施工方案的设计，便成为了高层交通系统中亟待解决的问题。

1 选择电梯类型时的参考条件

1.1 电梯的台数

通过对五分钟运输的能力和运输时平均运行间隔的时间这两个电梯选型指标的计算可以知道：设置的电梯的数量越大、其高层建筑物内部电梯实际的运输和载重能力便越强、乘客需要等候电梯的时间便越短、该电梯的服务质量便越高。但是，电梯设置数量的增加，对于开发商来说，就意味着其需要加大投资的成本和日常维修养护电梯的费用[1]。因此，设计师在确定建筑物实际的电梯数量之前，一定要对该建筑物实际的用途以及正式投入使用后其内部的人员流动量进行交通设计，只有这样，才能够保证高层建筑中电梯系统实际的运输载重量可以与乘客的总重量到达率相互匹配，从而使得电梯的作用被最大程度的发挥出来的同时，还能够有效的解决电梯运行的成本和能源。此外，电梯数量的确定还要综合性的考虑到建筑物自身的美学效果、用户的特别需要和资金承受的能力等方面的因素。

通常情况下，一部电梯，其运行的速度越快，其运行一周期花费的时间则越少，这就会使得其平均运行花费的时间间隔变得更加的理想。但是，由于运行速度越高的电梯其建造成本也相对较高，所以，设计师在选择时则需要遵循一定的原则。根据我国有关高层建筑电梯选型的相关准则要求规定，高度在十五层以上的高层建筑，其内部的电梯从第一层直接行驶到十五层时的最佳运行时间应该是在三十秒之内。结合当前我国高层建筑电梯交通系统实际的工作情况来看，作者建议其此类高度建筑物实际的运行时间应该控制在四十五秒之内。

1.3 电梯的服务方式

所谓的电梯服务方式，其指的主要就是在一个高层建筑内电梯与电梯之间协调运行的方式、以及电梯自身的特别服务方式。在一些建筑物内，由于单台电梯无法满足建筑物内人流量的需要，这就使得设计师需要在其中设计多台电梯设备，从而导致各个电梯之间在进行相互连接时出现了一些问题。当将两台或者是两台以上数量的电梯设备安装在一起，共同的使用同一个信号系统时，其科学的处理外呼的方法便被称为群控或者是并联。当建筑物的电梯数量已经被确定下来的时候，如何有效的选择和控制电梯办成为了十分重要的一个环节。此外，由于当前很多的公司都将办公地点设在了高层建筑中，这就使得其日常的人流量要相对较多。那么，如何在电梯数量已经被确定的情况下合理的使用每一台电梯，则成为了当前交通系统设计师需要研究的重点问题。一般情况下，电梯的特别服务方式可以分为：单向行驶、单向区间行驶与双向区间行驶三个类别[2]。

2 电梯类型的选择的设计要点

2.1 电梯选型的方法与步骤

第一，需要对建筑物实际的交通规模进行详细的计算。所谓的建筑物的交通规模，其指的就是该高层建筑物中常有的人数，按照每个人的使用面积进行计算。第二，估算建筑物内部客流的集中率。所谓的客流集中率的估算，就是将该建筑物每五分钟需要运送的乘客总量，除以该建筑物内常有的人流量，乘以百分之百。第三，计算使用电梯的总人数，即在电梯正常的运行状态下，其内部平均常有的人数总量。第四，选择控制电梯的方法，目前电梯控制的方法主要有并联、集选、群控、分单、分高、双层、地区服务等方式，并且，近几年更是出现了神经网络运行这种高端的运行方式[3]。第五，电梯规格和台数的选择，在对此项内容进行正式的计算之前，需要初步的就与将要完成的建筑物交通系统类似的高层内部其电梯一周平均承载的重量和运行的速度，以及其控制方式进行计算和分析，并以此结果为依据，确定该建筑区内正常运行状态下电梯的数量。

2.2 电梯设计的各项运算

第一，计算电梯在运行了一周之后需要花费的时间，所谓的运行一周时间，指的是电梯在最底层让乘客进入其中之后，上、小运行服务全部完成，并回到最底层，待乘客离开之后需要花费的时间。其中，包括了此电梯实际运行的时间、开关门的时间、乘客出入电梯花费的时间与电梯在运行时损失的时间[4]。由于该运行时间包含的内容较多，所以计算起来也相对较为繁琐，在此，作者推荐设计师可以借助曲线图的作用，来进行运行一周时间的计算。第二，电梯实际输送能力的计算，所谓的输送能力，其主要指的就是在五分钟之内，该高层建筑中所有电梯能够运输的人数的总量同建筑物内人流总量之比；当计算的结果大于或者是等于此建筑的客流集中率时，则表示该建筑电梯的输送能力可以满足其正常的交通需要；反之，则不能。第三，对于电梯平均运行间隔的计算，所谓的运行间隔，指的就是乘客在等候电梯时候花费的时间；为了有效的提高电梯服务的质量，防止乘客等着急的情况出现，其运行时间的间隔一定要小于等候时间的某一个限定值。

3 电梯的实际设计

首先，办公类高层建筑的电梯设计。第一，保证乘客等待电梯的时间要小于相应的允许值，全面的提高电梯的服务质量；第二，当电梯的台数较多时，为了保证每一台电梯都能够均衡负载，可以将其集中设计在建筑物的中央部分[5]。其次，住宅类高层建筑电梯的设计。第一，尽可能的减少电梯台数初期的投资费用，由于其台数的设置不仅与开发商的初期投资、服务质量与经济效益相关，还与住户的经济利益密切连接，所以，设计师可以采用大小搭配等类型的措施，尽可能的减少在此方面的初期投资。其次，做好使用期间的管理工作，由于电梯的服务质量是同其使用期的使用效率密切相连的，所以，设计师在对其进行设计时还需要充分的考虑电梯实际的利用率，尽可能的降低其运营的费用。

4 结束语

总而言之，由于受到不同高层建筑具有的不同服务方式和功能等特性的影响，使得设计师在选择电梯的型号以及设计相关的施工方案时需要考虑的因素较多。因此，高层交通系统的设计师要想保证电梯系统可以被合理的应用，保障其运行的安全性。不仅需要在工程正式施工之前以与电梯有关的各个参数为依据进行电梯型号的合理性选择；还需要对各项参数进行全面的运算，从而制定出最佳的设计方案，进而保证该项工程施工的顺利完成。