建筑电梯的电气设计

建筑电梯的电气设计（共8篇）

建筑电梯的电气设计 篇1

一、电梯电气常见的硬故障

电梯电气故障有各种各样的, 一般情况下会出现4种故障:1) 电梯门锁故障:电梯门锁触头接触不良或电梯厅门自闭力不够而导致的故障, 电梯电气故障大部都是门锁故障。a.某小区在正常情况下, 在现场发现电梯时, 电梯门不知何故打开门, 机房观察发现。电梯处于锁梯状态, 电梯门安全光幕突然动作一下, 更换光幕后, 故障消失。b.电梯故障现象:经常会出现门不关闭的故障检查后, 维修人员发现发现是光幕有问题, 更换, 故障依旧。仔细检查发现, 原来的门地坎变形, 导致门关到一定位置时使安光幕动作, 因此, 当门关闭到一定位置和门再次打开。更换的门地坎后, 故障消失。多数电梯门开关不正常的原因有以下几种:按钮损坏或卡住;光幕或全触板有问题;门机限位动作异常;开关门接触器接触不良或损坏。2) 指令按钮及各种信号灯出现的故障;3) 开关和触点出现的问题和故障;4) 指继电器和接触器发生的故障。

电梯的故障分析, 从以上的角度来看, 可分为两种类型的断路和短路故障的电梯。断路故障是指电路断开阻隔接触, 电梯被迫停止运行, 不能正常工作, 并没有显示。原因很多, 如元件导线夹紧螺钉松动, 接触器或继电器触点电弧烧伤的氧化层, 以及没有足够的接触压力是导致断开。短路就是不应该被导通的元件导通了, 电路的内部电阻越小, 使电梯的控制系统可能出现损失控制, 该程序的执行会出现混乱状态, 无法执行停止指令。

二、故障检测前的准备工作

在处理电梯电气故障, 维修人员必须有一个冷静的头脑和坚实的电梯基本的电气知识, 电梯电路故障, 第一次看, 听, 问, 闻到, 必须了解。在所谓的看, 观察各部分的正常工作, 查询是否完成, 在故障发生前的任何调整或更换部件的工作;控制电梯的各种信号指示是否是否改变颜色的外观的电气元件。听, 听电路的工作是否有不同的声音, 所谓问, 询问操作者或报告故障的人员发生故障现象, 所谓闻, 气味电路元件是否有奇怪的气味。在完成的工作, 要考虑是否有这种故障的原因有几个, 可以使用适当的方法来找到电气控制电路的故障。

(一) 电梯电气常见的硬故障检查

电梯故障判断和维修, 检查有四种方法:

1) 短路故障检测方法。一般短路故障, 电源之间的短路, 会产生大量的短路电流, 空气开关跳闸, 显然这种情况, 可以发现, 当电路分析和故障诊断。二是局部短路当触点粘合时, 开关触头不释放, 不会产生很大的电流, 空气开关不跳闸。某一接触器不能释放, 出现的故障就是电梯失灵, 这要根据相关的接触器来断开, 并且逐步的排除这故障。

2) 断路电路故障的检查方法。断路故障大部分是接头松动, 坏的继电器触点开关出现断线或组件损坏。万能表检查故障时, 一定要断开电源, 可以用电阻档和电压档进行检测。按电路图来进行测量, 根据测量出的电阻值的大小来对故障点进行分析。如果使用电压档来检测时, 必须接通电, 然后根据测得的电压的示意性电路图相同的时候, 测得的电压值来对故障点进行确定和分析。短路的方法检查时, 对可能出现的故障触点、开关等进行短接, 可以用电梯的控制原理图为依据, 短接后, 故障消除了, 就说明故障在这部分, 然后缩小范围后, 再进行检查, 就可发现故障点了。

3) 测量方法。大致确定的电梯出现故障, 为了确定电梯主回路线路接好或电压是正常的, 可以使用的万用表, 对电梯主要回路进行检测。某段电路一旦有异常情况, 就考虑采取快速排除电梯故障。

4) 互换法。交换法是一种比较简单的检测方法, 但是, 使用这种方法时, 间接导致其它电梯产生故障, 应注意不要破坏正常的电梯配件才可以互换。这是在检测中怀疑造成故障由于损坏的配件引起, 为了验证是否有故障的电梯配件损坏, 与其他正常运行的电梯的互换。

三、电梯电气的软故障

电梯控制技术, 制造水平, 安装工艺, 维护管理等水平不断提高, 可靠性加强, 故障率降低, 但由于更换电梯产品以及电梯使用寿命的增加总是有一些多见的软故障, 让维修人员很困难的。所谓的软故障就是不定时间, 不确定的楼层, 也许有一天几次, 或一个月几次出现的故障, 这些故障通过打下急停或断下电源, 就恢复到正常。

(一) 电梯“死机”故障

1) 某写字楼, 用户常常反映的电梯“死机”, 维修人员进行停、送一次电可以使电梯恢复正常运行, 但是不知在什么时候又这样。通过持式操作器发现故障码是门机开关异常, 更换门机变频器, 故障依旧。花了一天时间, 在机房蹲守之后发现:当故障发生时, 虽然门锁回路通, 但门锁在这种情况下接触器有时不吸合, 拆下接触器检查中发现, 线圈引线已经虚接, 所以导致电梯主板误认门机回路异常, 更换接触器, 电梯正常。因此维修人员在维修电梯时, 特别是在处理的软故障, 不要盲目相信操作器故障代码所报的故障原因, 必须仔细分析故障原因。

2) 某办公大楼电梯, 外呼无显示, 不定楼层“死机”, 微机板报通讯故障, 发现监控微机电路板信号反馈灯不正常, 打下急停电梯才能恢复正常工作, 但是不知什么时候又会“死机”。偶尔有电梯到达的位置, 平层不开门现象, 当微型计算机被认为是该层厅门被卡住, 经过仔细观察轿顶:门驱动板偶尔会出现无法正常工作的现象, 发现该板上的两个片状电阻阻值异常, 拆下门机驱动板, 更换电阻后, 故障消失。有些电梯确实有这种情况, 我曾遇到一型号的电梯偶尔出现在拍急停后, 急停开关复位, 但是控制系统无法自动复位, 系统误报电源故障, 这是系统设计时在设定电源故障的逻辑时考虑的不周全, 厂家修改后就好了。

(二) 电梯电气的软故障处理方法

首先就是认认真真去观察电梯发生此故障的现象, 有时有可能去观察几天, 也有可能要去观察一、两个月。记录下每次发生这故障现象, 包括电梯所在的楼层、电梯上行还是下行、主板所显示的故障等。然后根据现象分析产生这故障可能性, 最后一个个排除。

四、结束语

电梯维修人员一定要谨慎, 电梯出现故障时, 要冷静, 冷静地考虑各种因素, 根据故障现象, 确定查找方向, 一种或几种检测方法的应用迅速查明原因, 然后对症下药。除了上述几种方法, 维修人员结合自己的经验, 一定要注意平时的积累的经验, 日常工作经验的积累往往是非常重要的, 综合应用检测方法, 势必会取得事半功倍的效果, 这些经验使我们能够快速确定故障原因, 有效地减少电梯修改时间, 减少电梯事故的发生。

摘要：通常使用的电梯出现故障, 电气故障的80%, 在为了确保在正常运行的电梯, 如果有问题, 我们要及时排除故障, 所以你可以使电梯的电气设备和线路加强生活。本文分析了原因和补救措施的电梯控制系统的问题, 一些突发事件, 突发故障仔细探查, 以确保使用安全, 可靠的电梯。

关键词：电梯电气,硬故障,软故障,死机

参考文献

[1]李秋华等.电梯故障排除方法刍议.机电信息[J].2011.

[2]王央央.电梯检验中控制系统常见问题及对策.科技传播[J].2011.

[3]刘静等.电梯检验所见问题分析.华人时刊 (下旬刊) [J].2011.

关于现代建筑电梯的电气设计探讨 篇2

关键词：电气设计；电梯；设备

1 现代建筑电梯电气设计的主要内容

1.1 电梯运行的电力负荷的确定

根据现代高层建筑的性能要求和电梯运行安全的要求标准，来进行电梯的负荷的确定，以满足电梯运行的供电要求为电气设计的基本前提条件。电气设计要参照国家的《供配电系统设计规范》标准来执行，尤其是现代建筑中的消防电梯，还要符合国家建筑防火规范的要求标准。国家对于负荷级别的供电是强制性的要求，在进行电气设计的初期要特别加以考虑。对于负荷级别，可参照国家规范，根据建筑和电梯的重要性来确定。对于消防电梯的来说，其供电电源回路要单独设定，与普通电梯分布开来，同时对于消防电梯的配电设备采用明显的消防标志进行标注。对于配电线路要采用阻燃电缆，以加强线路发生故障时的安全保障。

1.2 电梯主电源的配电

对于现在建筑中电梯的主电源配电，可根据电梯的负荷级别来进行配电的设计：对于电力负荷为一级的电梯，采用专用回路供电的方式，以两个独立的电源配送，并可以自动进行切换。对于电力负荷为二级的电梯，可设计为两回路供电，配电形式同上，但是其中一个回路是独立专用的。对于消防电梯的供电，可采用两个电源配送到最后的配电装置处，并可以自动进行切换。对于电力负荷为三级的电梯，可采用单回路进行供电，另外可根据实际需要，由同层的配电箱进行电源的接引。

1.3 电梯的保护电器的装设

在现代建筑中，无论是电梯还是扶梯，都应该对其进行保护电器的装设，同时应对于每个保护电器采用明显的标志进行标示，以方便对其进行识别。保护电器的功能要做到既要具有将正常工况下的电流切断的能力，同时在进行这项任务的执行时能够保证电梯轿厢、机房、井道等系统部位照明和通风、报警装置的电源正常供给，保证其持续运行。对于电梯的照明和通风装置，可以进行照明配电箱的单独装设。指层器的照明供电可以由电梯本身具有的动力电源来提供。在电梯机房内的电源配电箱配备短路保护装置非常必要，对于断路器的选用，一定要按照国家规范要求的标准来配置。如果建筑内电梯数量较多是，可对各个电梯的回路进行断路器的分别设置，同时将各个关联装置采用标志进行标示，以便于识别。

1.4 主开关的装配

对于电梯电源的主开关使用低压断路器比较适宜。可以参考电梯运行的持续电流负荷，和电机在启动时的电流负荷来确定断路器的额定电流，且其超负荷保护特性曲线要配合电梯设备的负荷特性曲线。

2.线路敷设

选择电梯供电导线时，应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定，导线的连续工作载流量应不小于计算电流，线路较长时，还应校验其电压损失（直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%，交流电梯±5%）。应根据不同用途，配线可选用导线、硬电缆和软电缆，应有不同的保护方式和敷设方式。

3.电气照明、通风装置和插座设置及控制

3.1 底坑插座。底坑距底 0.5m 处应设置一个电源插座。插座需

有防护措施和有一定的防水能力，宜至少达到 IP21。

3.2 轿厢照明和电源插座。轿厢应装备永久性的电气照明，控制装置上的照度应不小于 50lx，轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯，至少要有两只并联的灯泡。

要有可自动再充电的紧急电源，在正常照明电源被中断的情况下，它能至少供 1W 灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下，应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。

3.3 电梯机房照明和电源插座。机房应设有固定式电气照明，地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口（或几个入口）的适当高度处设有一个开关，以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。在进入时能控制房内的照明。滑轮间应设置一个或多个电源插座。

3.4 滑轮间照明和电源插座。滑轮间应设置永久性的电气照明，应有足够的亮度。在房间内靠近入口适当高度处应设置一个开关，以便以便于其他设备的用电和电梯机房系统的维修。

3.5 电梯井道照明。封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明，在维护修理期间，即使门全部关上，井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内，各装设一盏灯，中间最大每间隔7m 设一盏灯，照度应不小于50lx，分别在机房和底坑设置一控制开关。井道内安装的灯具需有防护措施和有一定的防水能力，宜至少达到IP21。

3.6 层站照明。在层门附近，层站的自然或人工照明，在地面上应不小于50lx。以便使用者在打开层门进入轿厢时，即使轿厢内照明发生故障，也能看清它的前面。

4.防灾及报警装置

4.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯，在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关，供火灾时消防队员使用。消防控制室在确认火灾后，也应能控制电梯全部停于撤离层，并接受其反馈信号。在轿厢到达撤离层后，应保证轿厢的优先招回权，使之在不相应层站呼叫下进行操作。轿厢在达到指定层后就停留在该处，且轿门开着，直到轿内。

4.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援，应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃，对讲系统，外部电话或类似形式的装置。建筑物内的组织机构应能及时、有效地应答紧急呼救。报警装置需要就地提供电源时，要有可自动再充电的紧急电源，在正常电源被中断的情况下，它能至少供报警装置用电1h。在正常电源一旦发生故障情况下，应自动接通紧急电源。报警装置用紧急电源，可与照明用紧急电源共用。

4.3如果电梯行程大于30m，在轿厢和电梯机房之间应设置紧急电源供电的对讲系统或类似装置。

5.防雷等电位联结

二类防雷建筑物超过45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑，应采取防雷等电位连接措施，电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接（接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等）。

6.电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护

整个电梯装置的金属件，应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上，不得互相连接后再接地；低压配电系统零线和接地线应始终分开；在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒，并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板，以便于检查和维护。轿厢接地线如利用电缆芯线时，不得少于两根，采用铜芯导体，每根芯线截面不得小于 2.5mm2。电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。

7.结束语

综上所述，现在建筑中的电梯电气设计关系到人身财产的安全，一定要按照规范要求严谨科学的进行设计，尤其在故障和灾害情况下使用的应急电源和应急通讯方面，可以在关键时刻对人身安全保护发挥重要作用。电梯系统科学合理的电气设计，可以保证电梯安全平稳持续的运行，更好的为社会服务。

参考文献

[1]《电梯制造与安装安全规范》GB 7588-2003.

[2]《电梯工程施工质量验收规范》GB 50310-2002.

专业模型电梯电气控制系统设计 篇3

近几年, 电梯行业进入了快速发展时期, 由于电梯使用量的急剧增长, 电梯行业对高素质技能型人才需求出现日益增长的态势, 但教育培训和实训设备相对滞后, 符合电梯人才培养需要的实训设备的缺乏, 已经成为制约人才培养质量提高的重要因素, 电梯行业技术人才的紧缺已经成为电梯制造和安装维修保养企业的共同难题。研制符合电梯行业人才培养需要的专业实训设备是解决这一问题的重要手段。电梯属于特种设备, 具有一定的危险性, 实训的安全隐患较大, 因此对教学实训设备提出了更高的要求[1]。本文介绍一种基于PLC控制的专业实训教学模型电梯, 以适应电梯行业的发展需要, 符合电梯行业电气标准, 可以有如下用途:

(1) 用于电梯专业理论和实践教学, 适应课程改革需要, 可以为《电梯构造与原理》、《电梯安装与维修》、《电梯控制技术》课程开展教学做一体化教学提供实训设备, 可以完成如下实训项目:①电梯结构认知;②电梯机械部件的安装与调整;③电梯控制系统程序设计;④变频调速系统实训;⑤电梯故障分析、排除与检修;⑥电梯控制系统装配与控制柜调试;⑦电梯整梯的调试 (快、慢车、各功能调试) 。

(2) 可以用来作为电梯技能大赛、电梯职业技能鉴定的设备。

1 模型电梯的整体结构

该模型电梯由三层站机械装置、控制柜及井道各电气控制元件等组成, 其硬件结构的组成及功能与实际电梯完全一样。在PLC控制下, 电梯可完成自动平层、自动关门、顺序响应轿内外呼梯信号、直驶、电梯安全运行保护以及电梯急停等功能, 且具有性能可靠、运行平稳、操作简单、能耗低和便于教学等特点。其整体结构分为井道及底坑部分、轿厢部分、门部分、机房部分, 其中包括的电气系统有电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统[2], 其立体结构图见图1所示。

2 模型电梯的硬件设计

电梯的控制特点是根据外部呼叫信号以及自身控制规律实现运行的, 由于呼叫信号具有随机性, 所以电梯控制系统实际上是一个人机交互式的控制系统[3]。电梯根据随机的输入信号以及电梯的相应状态适时控制电梯的运行。基于电梯的这种控制特性, 模型电梯的电气控制系统总体设计流程图如图2所示。

2.1 系统的控制要求

该模型电梯采用开关量和数字量两种方式控制, 可以通过转换开关实现两种控制方式的转换。开关量是由井道内感应器提供减速、平层信号, 当轿厢经过或停在某一层时, 该层的平层感应开关得到一个输入信号, 并把此信号反馈给控制系统。数字量控制方式是利用旋转编码器提供数字脉冲, 再经PLC计数运算处理信号, 得出轿厢的位置, 从而发出减速、平层信号。在轿箱内选面板和楼层呼叫面板上都有一个楼层显示的七段数码管以及电梯上下运行指示, 其显示分别由PLC的三个输出点来完成。利用变频器的调速性能, 根据轿厢在井道中的实际位置, 通过PLC编程来控制轿厢的平层精度。模型电梯的电气控制系统主要由以下几部分组成:驱动控制电路、呼叫信号电路、井道信号电路、显示信号电路、门机电路和安全保护电路等[4], 电气控制系统如图3所示。

2.2 硬件选型

该模型电梯系统的逻辑运算、楼层选择部分由PLC内部程序实现。PLC选用FX2N-128MR, 输入共64个点, 输出共64个点, 可以满足编程需要, 实现控制功能。PLC接受来自现场的呼叫信号、位置信号等, 经过内部逻辑处理, 给出轿厢启停信号、门机的开关门信号、楼层显示信号及呼叫显示信号等[5]。变频器选用FR-A540型, 该变频器为高性能的矢量控制变频器, 可实现多段速调整、参数设置等功能。曳引机选用实际电梯使用的杂物梯曳引机YJ120, 电动机为三相感应电动机, 采用变频调速驱动方式。电梯启动时, 变频器使定子电流频率从低频上升到额定频率。减速时, 使电机频率从相应的额定频率下降到零, 实现电梯平层, 保证电梯运行平稳, 模拟真实电梯良好的舒适感。调速系统的驱动控制电路图见图4所示。

3 模型电梯控制软件设计

3.1 I/O点数分配

根据模型电梯主要功能分析, 可知输入信号主要有1~3层减速感应信号、1~3层内指令登记信号、上下强迫减速信号、上下限位开关信号、上下极限开关信号、开关门限位信号、检修信号、超载信号等;输出信号主要有七段码显示、1~3层轿箱位置指示灯、1~3层内指示灯、电机上下行接触器及显示箭头灯、驻停、超载指示灯等。具体如表1所示。

3.2 梯形图设计

根据电梯的控制要求, 确定模型电梯的控制方案为:各楼层电梯口设有呼梯按钮, 轿箱内设有楼层选择按钮、信号指示灯, 井道内每层有平层感应器。呼梯按钮开关为常开式开关, 接通瞬间有效。电梯上升或下降在未平层之前不响应反向呼梯信号, 在编程时采用互锁方式将反向呼梯信号予以屏蔽。电梯上升或下降到达某一平层位置后, 电梯制停、呼梯信号及指示信号执行消号指令。当电梯停在某层时, 如果上行和下行两个方向都有呼梯信号, 则距离轿厢所停靠楼层最近的呼叫信号有优先响应权;如果呼梯楼层与轿厢所停靠楼层距离相等, 则先登记信号者优先响应。而在轿厢所停靠楼层的同一侧有几层同时呼叫时, 则电梯顺序响应呼梯信号[6]。

由此可以编写出模型电梯的PLC控制程序, 在编写PLC程序时, 主要采用模块化的编程思想, 程序主要包括以下几个模块:电梯的启动复位及参数初始化程序、呼梯信号登记程序、呼梯信号消除程序、楼层显示程序、上下行程序、开关门程序等[7], 其中上下行的控制部分程序段见图5所示。

4 样机实验

对采用上述电气控制系统的整体样机进行可靠性和性能实验。结果证明:使模型电梯自动往返运行1 000次, 电梯能够按照预定程序执行, 未出现故障, 各电气元件工作正常, 可以满足设计要求。

5 结论

该模型电梯采用电梯行业电气标准, 根据电梯专业教学需要设计, 电气结构包括电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统, 具备自动平层、自动关门、顺序响应轿内外呼梯信号、直驶、电梯安全运行保护以及电梯急停功能, 经过《电梯调试》、《电梯维修》等课程实践教学的使用, 教师和学员都感到该模型电梯易教易学, 达到了课程实践教学的目的。

参考文献

[1]潘斌, 殷勤, 张莉琼.一种简易电梯教学模型制作[J].机电工程技术, 2013, 42 (9) :120-124.

[2]贺德明, 肖伟平.电梯结构与原理[M].广州:中山大学出版社, 2009.

[3]魏伟, 金星.PLC控制电梯教学模型的研发[J].电气应用, 2006, 25 (9) :44-46.

[4]郭德全, 巨辉, 赵国才.基于PLC的教学电梯模型设计[J].自动化技术与应用, 2009, 28 (3) :77-78, 87.

[5]陈步荣, 周燕飞.教学实验用模型电梯的设计与实现[J].长沙航空职业技术学院学报, 2007, 7 (1) :26-29, 33.

[6]丁镔.PLC控制四层电梯教学模型的设计[J].现代制造技术与装备, 2010 (4) :33-35.

一幢高层建筑新增电梯的设计 篇4

建筑物新增电梯有两种情况:1)在建筑物内部增加;2)在建筑物外部贴建。两种情况均可能对原结构产生影响,从而引起不必要的增加加固费用和施工时间,故在保证质量的情况下控制工程造价和减短工期是关键。新宏安大厦位于上海市静安区武宁南路438弄,由三幢高层住宅和裙房组成。该工程完工于1998年,其中1号楼24层,1层～6层为办公用房,以上为居民住宅。该楼由于办公人员进出频繁,影响了居民的正常生活,为解决该矛盾,物业公司于2001年8月决定给1层～6层办公人员单独增加一部电梯,位置只能在建筑物外部贴建。

2 设计方案确定

2.1 电梯及建造位置确定

根据办公人员数量,一部10人电梯已可满足要求。为节约工期,方便施工,电梯选用通力800 kg无机房电梯。经过对该楼及周边情况分析,并考虑办公人员的出入方便,将该电梯位置定于北侧入口,如图1所示。

2.2 电梯井结构方案确定

经查结构竣工图纸可知该楼为剪力墙结构,墙厚250,整体刚度较大。为与原结构体系保持一致,初步决定电梯井道亦采用剪力墙结构;但如何使新增电梯井结构尽量减小对整体结构的影响是本工程成功的关键。本工程经多方案对比,从中选出最优方案。

方案一:电梯井道采用全钢筋混凝土结构,墙厚200。该方案优点是施工简便快捷,施工质量易保证;缺点是由于井道整体刚度较大,对原结构整体刚度造成较大影响;且其在地震状况下会吸收较多地震能,为保证结构安全,势必要求有较大的配筋,增加工程费用。

方案二:电梯井道采用短肢剪力墙结构,填充墙采用蒸压加气混凝土砌块,墙厚200。该方案优点是经过优化短肢剪力墙的长度,可使新增结构对原结构整体刚度影响较小,且整体重量较轻;缺点是增加了填充墙的砌筑时间。

经综合对比分析,决定采用方案二,具体结构平面布置如图2所示。结构采用PKPM系列软件中的SATWE进行整体分析计算,结果表明局部增加电梯对整体影响很小,原结构可不用加固处理。

2.3 基础方案确定

一个建筑的成功建造,基础的成功占了很大的比重;本工程基础更是占着举足轻重的地位。经查结构竣工图纸,该楼基础为钻孔灌注桩加1.9 m厚的筏板基础,基础底板挑出较大,达2.2 m,电梯井位置基本处于底板范围内。经计算,新增结构和设备总重量约为1 800 k N,其若完全落于原挑出底板上,底板结构可满足承载力要求。初步决定开挖至原底板面,在底板上植筋后现浇四根短柱作为上部结构支撑。

现场勘察表明该处有较多管道通过,计有给水、排水、污水及消防水管,邻近1 m处尚有小区煤气总管。为管道安全计,甲方请有关方将主要管道移位,但污水管为PVC管且已破损难以移动。污水管管顶距地面750 mm,为防止电梯井底板压坏污水管,考虑将电梯井底板架空于其上,故将原±0.000 mm抬高300 mm以满足电梯坑深1.4 m的要求。

3 结构设计及施工

3.1 基础设计

施工单位在工程具体施工时碰到了如下困难:1)污水管为PVC管且已破损,难以架空施工;2)开挖深度近4 m,对周边影响较大,必须进行基坑围护,但由于场地管线密布,难以施工围护桩。在常规的几种可行方案中,锚杆静压桩与树根桩由于条件所限,均难以施行。经认真分析研究,决定采用架空底板下密布48×3.5微型钢管桩,并对整块土体进行压密注浆加固,使其形成整体复合地基。污水管两侧砌沟槽保护。

具体施工方案见图3。

3.2 主体结构设计

根据计算确定各构件尺寸及配筋,底板厚350 mm,墙厚200 mm,连梁200 mm×300 mm。由于新旧结构连接考虑铰接,故连接处做法均为凿出原结构主筋,并将新建结构主筋与其单面焊接,焊缝长度10d;再用C30细石混凝土补强。

3.3 施工处理

根据以往的工程经验,不处理的钢管桩在土中50年锈蚀厚度约为1 mm,计算表明,本工程48×3.5钢管桩表面锈蚀1 mm后,仍能满足承载力要求。实际施工时,为增加基础安全度,减慢钢管桩的锈蚀速度,所有钢管桩施工前表面均涂防锈漆。

对已破损的污水管,其外表面包裹钢筋混凝土修补。污水管两侧砌沟槽,与底板架空隔开以防其受压破坏。

施工中施工单位提出电梯井壁施工时采用先砌混凝土砌块,再浇筑混凝土墙、梁的方法,这样可有效地防止后砌填充墙难以砌实而引起墙体渗漏的弊病。根据此工程实际情况,同意该方案。

4 结语

本工程整体工期一个月,于2001年12月完工,已施工完毕超过九年。从施工现场的检测情况及其后的实际使用情况来看,效果较好,改造的质量得到了保证。设计过程中通过对该工程具体情况具体分析,在满足结构安全的情况下,尽量减小对原结构体系的破坏及对周围环境的影响,做到造价省、进度快、质量优,收到了很好的综合效益。作为一个旧建筑增加电梯工程的实例,可为其他类似工程提供借鉴。

摘要：对一幢高层建筑新增电梯的工程设计进行了总结,在设计过程中,根据实际情况,在尽量不影响原结构安全及大楼中人员的正常使用情况下进行改造,在保证工程质量、节省施工费用和加快施工进度方面取得了较好的效果,对其他同类工程有一定的指导作用。

关键词：旧房改造,新增电梯,结构体系,复合地基

参考文献

[1]GBJ 9-87,建筑结构荷载规范[S].

[2]GBJ 10-89,混凝土结构设计规范[S].

[3]GBJ 11-89,建筑抗震设计规范[S].

[4]JGJ 3-91,钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程[S].

[5]JGJ 79-91,建筑地基处理规范[S].

超高层建筑中电梯配置的设计研究 篇5

改革开放以来，特别是本世纪初开始，由于摩天大楼对城市形象具有相当大的提升作用，越来越多的超高层建筑物得到了规划部门提审批，建筑物高度的数据每天都被新的项目所超越，近期远大集团计划在长沙开建800 m以上的项目“天空城市”的消息更是将国人的摩天梦炒的火热。目前，国内的超高层建筑保有量在500栋以上，未来的3—5年之内，中国超高层建筑的总体数量可能会超过1000栋。研究电梯在超高层建筑中如何合理配置，对于超高层建筑项目整体营运的经济性、科技性具有非常重要的意思。所以，在超高层建筑中，对于电梯的配置设计应予以重视。

二、超高层建筑物

在我国《民用建筑设计通则》规定：建筑高度超过100 m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。在国际上，40层以上的建筑体也通常被认为属超高层建筑物。

本文以案例作为载体进行分析，设某超高层建筑体地面60层，高270 m，单层面积1500 m2，其中1-7层为商业、8—50层为办公层、51—60层为酒店层。

三、电梯的布置方法

(1)使用方便：一般而言，电梯应设置在最容易看到的位置，和出入口并列设置。

(2)进行分隔：建筑内的主要通道和电梯应该分开，避免人流之间的阻碍。

(3)分层分区：在超高层建筑中，服务的层数和电梯的台数都比较多，所以要把电梯按照高、中、低分区运行。

本案例可考虑建筑体功能差异将其分为商业层(1～7层)、低区办公层(8～29层)、高区办公层(30～50层)、酒店层(51～60层)，再针对各功能区进行具体设计配置。本案中商业层部分与常规综合体无异，本文不再赘述。

四、电梯配置考虑的因素

电梯配置的原则：预估大楼使用人数、确定5分钟运载能力要求、确定候梯时间要求。

该大楼去除商业部分，办公层每层按实际使用面积为建筑面积的70%，每人使用12平米分配计算，共有3763人，酒店层每层按40间客房，80%入住，平均1.5人/间计算，共有共有480人。

现行甲级建筑体电梯配置的评价标准：每部电梯服务的办公面积约5500 m2(或300人/台，取两者较大值)，平均候梯时间不超30秒钟，电梯5分钟载客率在11%—15%之间。酒店层配置应高于办公层标准(将人数上浮20%)。

办公建筑的电梯主要是满足上行高峰，一般来说，如果能够满足上行高峰，那么就具备午餐时间和下行高峰1.2到1.8倍的处理能力。

根据建筑体布置需要，我们设置低区办公层电梯6台群控(3.0—4.0 m/s间选择)，高区办公层6台群控(4.0—6.0 m/s间选择)，酒店层4台群控(5.0—7.0 m/s间选择，从经济性考虑可设两台直达51层，另设低速客梯酒店层接驳，本文不另探讨，或者采用较为新型的双子轿厢电梯，但未大面积推广，出于稳定性考虑，本案暂不考虑)，全部载重在1350-1600kg间选择。将对应数据综合通过流量计算系统可得出相对合理的结果：如下表1和表2所示。

根据上表计算可得出本案建筑体共20台电梯的合理配置，分区设组进行群控运行。低区办公层6台群控，1350 kg,29层23站，3.0 m/s;高区办公层6台群控，1350 kg,50层22站，6.0 m/s;酒店层4台群控，1350 kg,60层11站，7.0 m/s。

将此数据提交建筑体的设计单位，细化土建数据、排布方案、功能方案后即可实施于项目蓝图中。

五、结语

通过对本案的电梯配置方案初步形成的设计研究，我们可以看到对于超高层建筑体，要结合建筑体不同的功能版块，结合采集各版块不同的因素来源，借助数学模型进行信息模拟计算，方可为超高层项目提供科学的参考。

参考文献

[1]孙勇.在高层写字楼的建筑设计中关于如何配置电梯问题的研究报告[J].中国科技纵横,2009(12).

[2]黄军威.高层建筑中电梯选型、配置与设计方法[J].甘肃科技,2010(11).

浅析高层建筑消防电梯设计问题 篇6

随着城市化进程的不断推进, 我国高层建筑的数量和规模也大幅度提升。高层建筑为人们的生活带来了较大的便利, 但是, 由于高层建筑本身特有的性质, 使得人们生命财产在遇到威胁时无法及时逃脱, 所以, 科学合理的高层建筑消防电梯设计至关重要。

1消防电梯在高层建筑应用的重要性

在高层建筑中遇到火灾等威胁人类生命的情况时, 普通电梯将停止使用, 安全通道非常重要, 如若安全通道受到阻碍, 消防电梯起着至关重要的作用。人们在疏散逃离的过程中, 消防人员如果从同一条通道进入高层建筑, 将会与逃生的人员造成较大的冲撞, 不利于消防人员对遇难者进行及时的营救, 从而降低营救效率和营救速度。消防电梯在高层建筑中广泛的使用为火灾发生时救援提供了更加便利的基础条件, 提高了营救的速率, 缩短了消防员进入受灾大楼的时间, 提高了安全营救被困人员的速率。消防电梯在高层建筑中的应用为消防人员营救被困人员提供便利的条件, 提供了重要的物质基础保障。

2消防电梯设置要求

2. 1设置范围和数量设计

在我国经济飞速发展的今天, 高层建筑中消防电梯设置的要求不断严格。但是, 一些设计单位对于消防电梯的设计范围仍然不够详细, 虽然对于每层防火区的划分非常科学、合理, 但是每层建筑使用面积在消防电梯设计中没有被考虑到, 笔者通过表1 将我国对于消防电梯的设置范围标准规定展示出来。

表1 将我国对于消防电梯在高层建筑中设置标准较为详细地表达出来, 高层建筑在建设过程中, 可以一梯多用, 消防电梯平时可当作普通电梯使用, 这样可以节省物力、人力、财力, 但是消防电梯必须具有应有的各项使用标准。

2. 2消防电梯环境构造设置要求

消防电梯井在设置过程中一般为竖向管井, 火势随着竖向管井上下蔓延, 如果消防电梯建设不规范, 其中含有各种隐患问题, 火灾将会不断扩大, 并且迅速蔓延, 严重威胁人们的生命财产安全, 造成巨大的经济财产损失, 带来不良的社会影响。消防电梯一般与普通电梯、走道及其他房间相通, 火势一旦蔓延到电梯井就会威胁其他地方人们的安全, 使火势得不到控制, 并且使更多人的生命受到威胁。如果电梯井中存在着可燃气体或者电线缆等可燃、易燃物体, 将会使火势更加严重。所以, 在消防电梯井的设置过程中, 应当单独设置消防电梯井, 消防电梯井与其他电梯井之间应当使用耐火极限不低于2 h的耐火墙相隔离开, 并且与甲级防火门共同使用。消防电梯在设置的过程中需要注意, 电梯门不可以采用栅栏门, 消防电梯井内不应铺设与电梯无关的电缆电线等易燃物, 消防电梯井壁除开设电梯门洞和通气孔外不应开设其他洞口。

2. 3消防电梯供电及电缆电线设计要求

当建筑物发生火灾时, 消防电梯的运行需要消防电源来供电, 故高层建筑在建设过程中, 应当使用双电源。然而, 我国目前高层建筑中, 仍然存在着不按要求铺设的现象, 在发生火灾时, 消防电梯的运行得不到保障。所以在消防电梯的构造过程中, 应当统一使用可以自动切换的双电源, 确保在火灾发生时, 消防电梯可以正常使用并发挥其作用。在消防电梯的建设过程中, 对于消防电梯配电线路也有所要求, 配电线路应当使用耐火电缆, 使用铜皮防火型电缆对于消防电梯的运行用电过程中具有更好的保障。电线、电缆在铺设过程中应当从消防电梯井道直接从下部配电间接入电梯机房, 使得在火灾发生时, 大火对电缆的侵蚀有效降低, 我国规定高层建筑物顶棚内的消防电气线路, 应当采用金属管或金属线槽布线, 大幅度提升消防电梯在高层建筑发生火灾时的救助作用, 维护人们的生命财产安全。

2. 4消防电梯防烟设计要求

高层建筑在发生火灾时, 为保障人们的生命安全, 人们应当尽快地进入相对无烟区并且通过消防电梯进行逃生, 这对消防电梯的防烟设计具有较高的要求。根据国家规定消防电梯应当设置前室, 设置时应当靠近外墙, 使直通室外的窗户可以进行自然排烟, 减少火灾中有害物质的吸入。消防电梯前的门应当设置为乙级防火门, 对消防电梯进行一定的保护。在居民建筑中, 消防电梯前室的建筑面积应当不小于4. 5 m2, 如果与防烟楼梯间合用前室时, 建筑面积应当不小于6 m2。在公共建筑中, 消防电梯前室的建筑面积应当不小于6 m2, 如果与防烟楼梯间合用前室时, 建筑面积应当不小于10 m2。随着我国经济的不断发展, 我国消防员在进行火灾救援的实践过程中, 我国消防电梯的防烟设计得到了很大的改善。

2. 5消防电梯前室的堵、排水设计

在消防电梯的设计过程中, 设计员通常会忽略消防电梯前室的堵、排水设计问题。消防电梯前室的堵、排水设计是十分必要的, 如果消防电梯前室的堵、排水设计被忽略, 那么在发生火灾时, 水将会大量流进电梯, 使电梯无法使用, 对消防员的救助造成阻碍, 并且造成很大的人员伤亡和经济损失。所以在消防电梯的设计过程中, 应当非常注重消防电梯前室的堵、排水设计问题。消防电梯门口应当有一定的下水坡, 在电梯口增设排水槽, 设计专用的排水通道, 使火灾中的水可以通过专用排水道排至集水井, 避免流水进入消防电梯, 造成不必要的损失。

3消防电梯在火灾中可能存在的威胁

消防电梯在火灾中, 由于施工过程中可能存在的问题, 使消防电梯很容易受到火灾的破坏。在我国高层建筑中, 消防电梯机房一般设置于建筑的高层, 并且独立分区设置。但是在实际情况中, 电缆、风管穿墙产生缝隙、防火门并不处于常闭状态等现象的存在, 使火灾发生时, 消防电梯设备极易受到损害, 导致消防电梯运行瘫痪, 起不到应有的作用。由于消防电梯前室的墙有孔或防火门一般不处于常闭的状态, 使消防电梯间在遇到火灾时, 很容易进入烟尘, 不仅使受难人员无法进入到相对无烟区, 而且会对救助的消防人员身体健康造成影响。如果在消防电梯设置的过程中, 消防电梯前室的堵、排水设计被忽略, 那么在火灾过程中, 大量扑救火灾的水将会流入消防电梯间, 使消防电梯瘫痪, 无法正常使用, 对消防救援造成很大的消极影响。

4 结语

消防电梯在设置过程中应当注意许多问题, 在消防电梯井内, 严禁放置易燃、易爆物品, 供电及电缆电线应当使用耐火性能良好的耐火电缆和铜皮防火型电缆, 在消防电梯设计过程中, 应当设置消防电梯前室以确保火灾发生时可以减少烟尘对人们的伤害。加大力度重视消防前室的堵、排水设计问题。高层建筑中消防电梯的使用, 对于人们的生命财产安全具有很大的保障作用。

参考文献

[1]王国彬.关于高层建筑中消防电梯设计的探讨[J].黑龙江科技信息, 2013 (10) :300.

建筑电梯的电气设计 篇7

何为消防电梯?那就是当建筑物火灾发生之际, 提供给消防人员灭火与救援使用而且还具备一定的功能, 这种电梯就是消防电梯。这一设施的作用主要体现在:高层灭火可帮助消防人员携带灭火器材进入高层中;能对受伤或老弱病残人员的抢救疏散提供必要的便利;能够有效地预防消防人员与疏散逃生人员在疏散楼梯上形成“对撞”的问题, 从而避免因灭火时机的贻误而影响到建筑物人员的疏散;为保证消防人员克服经过楼梯登高时间过长和消耗过大的弊病。

2 消防电梯的设置要求

2.1 设置的范围

在对高层建筑消防电梯设计过程中, 应着重考虑的设计因素包括:建筑物的重要性、高度、建筑面积、使用性质等等, 由此进行设计。按照一般的情况, 对于高度超过32m且设有电梯的高层厂房和高度超过32m且设有电梯的高层仓库之类的建筑物, 就必须于每个防火分区内设置1台消防电梯。此外, 其他的需要进行消防电梯设置的建筑物还包括:一类公共建筑、塔式住宅、12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅, 以及建筑高度超过32m的二类公共建筑等等。

2.2 设置数量

对于消防电梯数量的确定, 主要依据是建筑楼层的建筑面积。从国家相关标准要求来进行, 就应于每个防火分区之内分设1台以上数量的消防电梯;当每层建筑面积≤1500m2设1台;而>1500m2≤4500m2设2台;>4500m2设3台。

2.3 设置的位置

消防电梯的设置应分布于不同的防火分区之内。这对其中哪个分区有火灾发生都处置起来比较方便, 而且能在第一时间将扑救工作展开, 在与外界联系比较方便的平面位置进行设置是必要的, 也要有首层与室外出口进行直通相关的设置;也可以把抵达室外的长30m以内的安全通道设置上去。

3 消防电梯的设计与应用

3.1 消防电梯环境构造的设计应用

鉴于消防电梯井是属于竖向管井型, 而建筑物发生火灾的火势主要上下蔓延通道就是竖向管井, 拔烟火也可能将此成为重要途径, 一旦因为有防火分隔不当或未坐适当防火处理的情况发生后, 就不可避免地出现高温烟火迅速传播扩大的的情势出现, 火灾扑救困难这一现实就是难以避免, 不仅极大地威胁着相关人员的人身安全, 也导致火灾损失难以控制。就一般情况看, 由于高层建筑的电梯井与电梯厅、走道及其他房间基本都处于相通状态, 一个不安全的情况就是若可燃气体和易燃、可燃液体、电线 (缆) 在其中能进行设计;另外, 一旦有火灾发生就能在很大程度上危及其他管井及整个建筑物的安全。由此来看, 消防电梯井就必须进行单独设计, 具体设置的位置以消防电梯井与机房与相邻电梯井、机房之间的位置为宜, 如果需要隔开采取耐火极限不低于2h的隔墙最为适宜, 倘若需要在隔墙上开门做好甲级防火门的设计就成为必需。不能在电梯井内敷设可燃气体和甲、乙、丙类液体管道等设施, 这也包括那些与电梯无关的电缆、电线等等设备。需要注意的是除开设电梯门洞和通气孔外。任何洞口都不能于消防电梯井壁内开设, 设计采用栅栏电梯门也是禁止的。

3.2 消防电梯供电及电缆电线的设计应用

当消防电梯有火灾发生的危急情况下, 进行消防电源切换是必须的。但就目前情况看:进行严格意义上的双电源设计在住宅等一类高层建筑中, 实际基本是不存在的。更为严重的是, 电气线路设计也不根据相关的消防电源标准的要求进行, 一旦出现火灾, 就很难能保证能在电切断下紧急使用。涉及到这类要求的规范内容为:能够自动切换的双电源是一类高层或二类高层建筑消防电梯的用电必要的前提, 为了能在火灾情况下的安全使用, 必须对线路采用消防电源的敷设方式, 设计必须严格按照规范的要求进行, 还要对消防电梯的配电线路进行与其功能相适应的防火设计。通过对目前的消防工程实例来分析, 依照常规对消防电梯配电设计, 可以由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑顶层的电梯机房进行设置, 这就不可避免地产生消防电梯配电线路通常都比较长的问题, 而且路由也比较复杂。所以, 可通过消防电梯配电线路采用耐火电缆这一措施来提高供电的可靠性。要满足供电可靠性的特殊要求, 对于两路配电专线之中的一路就可选用铜皮防火型电缆进行设计。并且要最大限度地把电气竖井里垂直敷设进行消防电梯配电线路设计。对于电缆竖井的过程中的消防设备配电线路, 应采用绝缘层和护套为不延燃的电缆并进行敷设, 因为电缆本身就存在耐火耐热性能, 也就没必要以金属管来发挥保护作用。如果在同一个电缆井与延燃电缆敷设的情况出现, 就应于两者之中选耐火材料发挥隔开作用。从现行方式敷设的电缆来看, 非常易受火灾威胁, 就应采取消防电梯电缆通过其井道直接从下部配电间向电梯机房接入进去的措施, 将电缆火灾的威胁减少到最小限度。通常设计就是以金属管或金属线槽布线对建筑物顶棚内的消防电气线路来设置。并应对可难燃型 (如氧指数大于50) 硬质塑料管和塑料线槽布线对难燃型材料的吊顶进行设计。

3.3 消防电梯防烟的设计应用

当火灾发生的时候, 要确保人员安全疏散, 就必须为救援人员提供顺利进入相对无烟区并对通过消防电梯的条件。从规范相关的设计标准来看, 应于前室最好能靠外墙来设置消防电梯, 这样设计可以创造利用直通室外的窗户进行自然排烟的有利条件, 同时也可以对消防电梯井发挥一定程度的防护作用。下面是消防电梯前室的建筑面积的具体设计标准:居住建筑应≥4.5m2;公共建筑应≥6m2。若与防烟楼梯间的前室需合用, 应按居住建筑≥6m2、公共建筑≥10m2的标准。应设计乙级防火门于消防电梯前卒并于首层进行直通室外安全出口的相关设计。一旦遭遇条件受限的情况, 最好能做能够直通室外通道方面的设计, 其要求经过的长度<30m, 由此才能创造消防队员迅速到达消防电梯入口处的便利条件。从当前发展情况看, 长期的火灾扑救实践已大大改善了消防电梯的防烟设计。由消防电梯前室正扭送风是规范所着重强调的, 为的是要确保以前室风扭的方法增强阻止烟气进入的能力。面对存在正扭送风口设置位置及防火门难以保持常闭问题的情况, 采取上述方法来进行防烟的效果在实际中也无法达到理想的效果。而通过消防电梯井道送风加扭的效果可谓比较理想的设计措施, 这样以来阻止烟气进入前室、轿厢的效果就可能明显很多。

3.4 对消防电梯前室的堵、排水的设计应用

对于规范提出的这些要求, 很多设计单位本身要在图纸设计中相对详细地对这方面有所涉及是比较困难的, 这就无法避免消防电梯投入使用过程由此带来的一些问题。这样的话, 就必须于消防电梯前室内的电梯口至门口做一定的下水坡设计, 并于电梯口增设排水槽方面的设计内容, 同时, 水可以通过电梯井道内的专用排水管道向集水井内进行排泄, 具体应用中, 就可有效地阻止流水进入消防电梯之中。

参考文献

建筑电梯的电气设计 篇8

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