论文部分内容阅读
摘要：当建筑物的提升高度超过500 米时，建筑物在强风下产生振动的同时，电梯的曳引绳、补偿绳、限速器绳、随行电缆等随动设备有可能会跟着大楼某些频率的振动而产生共振的现象。严重时，曳引绳等的摆幅可以很大，会拍打井道壁或其他部件，造成钢丝绳的损坏，甚至危及乘客的安全。因此针对天津117项目超高层建筑中运行的高提升高度较高的电梯需要进行分析以便发现是否存在影响，并提出相应的措施。
关键词：超高层摇摆电梯
1、引言
研究发现，当建筑物的提升高度超过500米时，建筑物在强风下产生振动的同时，电梯的曳引绳、补偿绳、限速器绳、随行电缆等随动设备有可能会跟着大楼某些频率的振动而产生共振的现象。严重时动曳引绳等的摆幅可以很大，会拍打井道壁或其他部件造成钢丝绳的损坏，甚至危及乘客的安全。因此针对超高层建筑中运行的高提升高度的电梯需要进行分析以便发现是否存在影响，并提出相应的措施。
建筑物摇摆的频率在某些特定的楼层会引起各随动部件（包括曳引钢丝绳、限速器绳、补偿绳和随 动电缆等）的共振，而且如果共振幅度已经超过了允许的范围值，则电梯设备必须加入相应的保护措施。一般来说，在电梯接近最顶层的对重导轨架上安装三个钟摆形状的感应器，该感应器的作用是用来探测建筑物的摇摆幅度。初始设置的钟摆式感应器的摆动周期与建筑物设计的摇摆周期一致，但当建筑物由于装修引起的重心变化以致摇摆的周期与设计不一致。
地坎、传感器、随行电缆、随行电缆挂钩和极限开关等都提供了特殊的保护装置。例如：是针对随行电缆的的保护，是针对抗极限开关的保护装置等。注：具体采用何种保护需要视电梯建筑物摇摆分析的情况而定。
2、超高层建筑内人数计算标准
一幢超高层建筑一般可以提供办公、商业、娱乐、观光等服务，根据建筑物每层商业运用标准，采取合理的电梯设计与规划，来分析建筑使用的总人数为电梯设计之依据。建筑功能的不同，可容纳人数也不同，一般可按建筑使用性质及相应的标准或参考值决定。就是全部电梯运送服务的总人数。
根据我国办公楼建设标准和有关资料分析，一般可按每人有效净面积指标8-12㎡/人计算。有效净面积就是总建筑面积减去不能提供人娱乐与办公的面积（如楼梯、电梯井道电梯厅、公共走道、卫生间、设备间、结构面积等）。
3、超高层电梯间隔时间设计与人员候梯管理
电梯厅里候梯时间的长短是电梯主要的服务质量标准。间隔时间或候梯时间一般是指轿厢从门厅出发时的平均等候时间。理想的电梯系统，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，应是间隔時间之半。
有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务，并把局部区域电梯系统组织起来。通往这些局部区域，通过由地面始发站至局部区域的空中候梯厅间的快速穿梭电梯进行服务，乘客到达空中候梯大厅后再换乘区间电梯。为了能够将乘客以最快的速度运送到达目的地，一般以建筑每35～45层为一局部区域。
交通管理的目的是提高电梯运输效率，减少乘客等待时间，最终达到建筑设计与垂直交通组织的有机结合，减少电梯的基本投入以及合理利用建筑空间的比例，这种情况在超高层建筑中尤为重要。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分成更多区间，分区特点如下：由于减少了客梯的服务层数，缩短了客梯往返一周的时间，增大了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，由于有高速运行区间，充分发挥了高速客梯的优越性，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，超高层建筑中的电梯系统选择在底层由于对人流进行了分隔，高层区和低层区的乘客避免了拥挤与干扰。
设置空中厅，使得建筑向高空发展成为可能，高速电梯往返于地面与空中厅之间，乘客在空中厅转换高层区间电梯到达目的层，一般建筑层数超过45层以上大楼考虑设置空中厅服务层分区中为高层区间服务的高速电梯，在快速运行区间发挥了高速的优越性，但在服务层区时，由于层高的限制，两停靠站时间的距离往往不能满足加速距离，电梯达不到额定速度即减速停站，造成时间浪费。而地高层区间电梯占用底层区井道，随着建筑高度的增加，势必占用更多建筑空间，减少了建筑的出租面积；服务层在垂直方面的分区，在建筑建成后一般难以改变，它造成跨区交通的困难，使建筑在用后造成限制，空中厅的意义也在于把建筑分成两到三大区，方便建筑的人口分布改变后的调整。还有一种方式为部分电梯停靠单数层，部分电梯停靠双数层一种方式为全部客梯只停靠单数层，然后再通过步梯上或下的方式可将客梯停靠站置于半层上，每两层一停靠，减少了客梯的停靠站数、减少往返一周时间，提高了运输效率。
4、经验与案例
经过了解，在高层建筑项目中经验丰富，以下的两个例子可以证明对于超高层建筑物摇摆的采用的保护措施是经过长期使用，可靠稳定的技术方案。
（1）加拿大CN电视塔，塔高 553.33 米，额定速度 6.0m/s
提供钟摆式感应器作为建筑 物摇晃的保护措施。当建筑物的摇晃比较厉害引 致钟摆式感应器碰到感应圆 柱筒时，电梯转为低速运行。低速运行速度：1.5m/s
（2）香港国际金融中心二期（IFC II）总高484米，提供的具体建筑自身东西方向的固有频率、建筑自身南北方向的固有频率和建筑自身扭转的固有频率三个具体数据，分析了在哪些具体楼层井道内钢丝绳由建筑物摇摆引起的共振摆幅是比较危险。该建筑物的摇摆分为三个级别，在对重导轨架上安装了三个钟摆式感应器。
举IFC II中一台双层轿厢电梯为例：额定速度为 8m/s
级别 1：建筑物摇摆幅度 240mm 时，速度减到 4m/s；
级别 2：建筑物摇摆幅度 520mm 时，速度减到 2.5m/s，并且不停靠共振严重的楼层；
级别 3：建筑物摇摆幅度 860mm 时，在不共振的楼层停梯，开门释放乘客。
注：IFC II项目上钟摆式感应器设定的摇摆幅度值与该业主提供的数据密切相关，所以不能任意用于其他项目上。可以通过调整感应器悬挂绳的长度来调整感应器的摇摆周期，使之与改变后的建筑摇摆度继续保持一致。
当建筑物因强风吹袭摇摆，将带动感应器摆动并碰触到与它相结合使用的圆柱筒时，该感应器将发出信号而控制柜将发出相应的指令。
采用三个钟摆形状的感应器的作用是需要把建筑物的摇摆分为三个级别，每个感应器的作用就是用来探测相对应的摇摆幅度的。当控制柜接到信号后，将根据不同摇摆级别的传感器传来的信号，发出相应的指令，降低电梯的速度，使电梯钢丝绳等随动部件的摆幅减少，甚至停梯。
5、结论
对于高层建筑摇摆对电梯影响控制的方法以外，还要从电梯的运行控制方面来保护电梯，尽量不受到建筑物摇晃的影响以外，为了防止各种井道随行部件摆动时纠缠在一起或者拍打井道墙体或其他部件造成井道部件和墙体的损坏，针对不同的分析结果，还会考虑对门锁、地坎、传感器、随行电缆、随行电缆挂钩和极限开关等都提供了特殊的保护装置。
参考文献
[1]梅尚先.浅析超.高速电梯的关键技术及应用[J].机电工程技术，2007（7）：74—77.
[2]付朝学.浅析超高速电梯的噪声和振动控制[J].科技资讯，2010（5）：146.
[3]李晓冬.王凯.高速电梯气动特性研究与优化[J].哈尔滨工业大学学报，2009（6）：83—85.
[5]傅武军.超高速电梯轿厢横向振动控制研究[D].上海：上海交通大学，2007
关键词：超高层摇摆电梯
1、引言
研究发现，当建筑物的提升高度超过500米时，建筑物在强风下产生振动的同时，电梯的曳引绳、补偿绳、限速器绳、随行电缆等随动设备有可能会跟着大楼某些频率的振动而产生共振的现象。严重时动曳引绳等的摆幅可以很大，会拍打井道壁或其他部件造成钢丝绳的损坏，甚至危及乘客的安全。因此针对超高层建筑中运行的高提升高度的电梯需要进行分析以便发现是否存在影响，并提出相应的措施。
建筑物摇摆的频率在某些特定的楼层会引起各随动部件（包括曳引钢丝绳、限速器绳、补偿绳和随 动电缆等）的共振，而且如果共振幅度已经超过了允许的范围值，则电梯设备必须加入相应的保护措施。一般来说，在电梯接近最顶层的对重导轨架上安装三个钟摆形状的感应器，该感应器的作用是用来探测建筑物的摇摆幅度。初始设置的钟摆式感应器的摆动周期与建筑物设计的摇摆周期一致，但当建筑物由于装修引起的重心变化以致摇摆的周期与设计不一致。
地坎、传感器、随行电缆、随行电缆挂钩和极限开关等都提供了特殊的保护装置。例如：是针对随行电缆的的保护，是针对抗极限开关的保护装置等。注：具体采用何种保护需要视电梯建筑物摇摆分析的情况而定。
2、超高层建筑内人数计算标准
一幢超高层建筑一般可以提供办公、商业、娱乐、观光等服务，根据建筑物每层商业运用标准，采取合理的电梯设计与规划，来分析建筑使用的总人数为电梯设计之依据。建筑功能的不同，可容纳人数也不同，一般可按建筑使用性质及相应的标准或参考值决定。就是全部电梯运送服务的总人数。
根据我国办公楼建设标准和有关资料分析，一般可按每人有效净面积指标8-12㎡/人计算。有效净面积就是总建筑面积减去不能提供人娱乐与办公的面积（如楼梯、电梯井道电梯厅、公共走道、卫生间、设备间、结构面积等）。
3、超高层电梯间隔时间设计与人员候梯管理
电梯厅里候梯时间的长短是电梯主要的服务质量标准。间隔时间或候梯时间一般是指轿厢从门厅出发时的平均等候时间。理想的电梯系统，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，应是间隔時间之半。
有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务，并把局部区域电梯系统组织起来。通往这些局部区域，通过由地面始发站至局部区域的空中候梯厅间的快速穿梭电梯进行服务，乘客到达空中候梯大厅后再换乘区间电梯。为了能够将乘客以最快的速度运送到达目的地，一般以建筑每35～45层为一局部区域。
交通管理的目的是提高电梯运输效率，减少乘客等待时间，最终达到建筑设计与垂直交通组织的有机结合，减少电梯的基本投入以及合理利用建筑空间的比例，这种情况在超高层建筑中尤为重要。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分成更多区间，分区特点如下：由于减少了客梯的服务层数，缩短了客梯往返一周的时间，增大了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，由于有高速运行区间，充分发挥了高速客梯的优越性，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，超高层建筑中的电梯系统选择在底层由于对人流进行了分隔，高层区和低层区的乘客避免了拥挤与干扰。
设置空中厅，使得建筑向高空发展成为可能，高速电梯往返于地面与空中厅之间，乘客在空中厅转换高层区间电梯到达目的层，一般建筑层数超过45层以上大楼考虑设置空中厅服务层分区中为高层区间服务的高速电梯，在快速运行区间发挥了高速的优越性，但在服务层区时，由于层高的限制，两停靠站时间的距离往往不能满足加速距离，电梯达不到额定速度即减速停站，造成时间浪费。而地高层区间电梯占用底层区井道，随着建筑高度的增加，势必占用更多建筑空间，减少了建筑的出租面积；服务层在垂直方面的分区，在建筑建成后一般难以改变，它造成跨区交通的困难，使建筑在用后造成限制，空中厅的意义也在于把建筑分成两到三大区，方便建筑的人口分布改变后的调整。还有一种方式为部分电梯停靠单数层，部分电梯停靠双数层一种方式为全部客梯只停靠单数层，然后再通过步梯上或下的方式可将客梯停靠站置于半层上，每两层一停靠，减少了客梯的停靠站数、减少往返一周时间，提高了运输效率。
4、经验与案例
经过了解，在高层建筑项目中经验丰富，以下的两个例子可以证明对于超高层建筑物摇摆的采用的保护措施是经过长期使用，可靠稳定的技术方案。
（1）加拿大CN电视塔，塔高 553.33 米，额定速度 6.0m/s
提供钟摆式感应器作为建筑 物摇晃的保护措施。当建筑物的摇晃比较厉害引 致钟摆式感应器碰到感应圆 柱筒时，电梯转为低速运行。低速运行速度：1.5m/s
（2）香港国际金融中心二期（IFC II）总高484米，提供的具体建筑自身东西方向的固有频率、建筑自身南北方向的固有频率和建筑自身扭转的固有频率三个具体数据，分析了在哪些具体楼层井道内钢丝绳由建筑物摇摆引起的共振摆幅是比较危险。该建筑物的摇摆分为三个级别，在对重导轨架上安装了三个钟摆式感应器。
举IFC II中一台双层轿厢电梯为例：额定速度为 8m/s
级别 1：建筑物摇摆幅度 240mm 时，速度减到 4m/s；
级别 2：建筑物摇摆幅度 520mm 时，速度减到 2.5m/s，并且不停靠共振严重的楼层；
级别 3：建筑物摇摆幅度 860mm 时，在不共振的楼层停梯，开门释放乘客。
注：IFC II项目上钟摆式感应器设定的摇摆幅度值与该业主提供的数据密切相关，所以不能任意用于其他项目上。可以通过调整感应器悬挂绳的长度来调整感应器的摇摆周期，使之与改变后的建筑摇摆度继续保持一致。
当建筑物因强风吹袭摇摆，将带动感应器摆动并碰触到与它相结合使用的圆柱筒时，该感应器将发出信号而控制柜将发出相应的指令。
采用三个钟摆形状的感应器的作用是需要把建筑物的摇摆分为三个级别，每个感应器的作用就是用来探测相对应的摇摆幅度的。当控制柜接到信号后，将根据不同摇摆级别的传感器传来的信号，发出相应的指令，降低电梯的速度，使电梯钢丝绳等随动部件的摆幅减少，甚至停梯。
5、结论
对于高层建筑摇摆对电梯影响控制的方法以外，还要从电梯的运行控制方面来保护电梯，尽量不受到建筑物摇晃的影响以外，为了防止各种井道随行部件摆动时纠缠在一起或者拍打井道墙体或其他部件造成井道部件和墙体的损坏，针对不同的分析结果，还会考虑对门锁、地坎、传感器、随行电缆、随行电缆挂钩和极限开关等都提供了特殊的保护装置。
参考文献
[1]梅尚先.浅析超.高速电梯的关键技术及应用[J].机电工程技术，2007（7）：74—77.
[2]付朝学.浅析超高速电梯的噪声和振动控制[J].科技资讯，2010（5）：146.
[3]李晓冬.王凯.高速电梯气动特性研究与优化[J].哈尔滨工业大学学报，2009（6）：83—85.
[5]傅武军.超高速电梯轿厢横向振动控制研究[D].上海：上海交通大学，2007