建筑设计电梯计算.docx
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建筑设计电梯计算
电梯
一、电梯的分类
根据国家标准《电梯主参数及轿厢、井道、机房的型式与尺寸》GB/T7025，电梯分为六类，见下表1。
表1电梯的分类
类别
名称
定义
Ⅰ类
乘客电梯
为运送乘客而设计的电梯。
Ⅱ类
客货电梯
主要为运送乘客，同时也可运送货物而设计的电梯。
Ⅲ类
病床电梯
为运送病床（包括病人）及医疗设备而设计的电梯
Ⅳ类
载货电梯
主要为运输通常由人伴随的货物而设计的电梯
Ⅴ类
杂物电梯
供运送图书、资料、文件、杂物、食品等的提升装置。
由于结构型式和尺寸的关系，轿厢内人不能进入。
VI类
为适应大交通量和频繁使用而特别设计的电梯，如速度为2.5m/s以及更高速度的电梯（不适用于速度超过6.0m/s的电梯，对于这类电梯应咨询制造商）
注：
1本表摘自国家标准《电梯主参数及轿厢、井道、机房的型式与尺寸第1部分：
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、VI类电梯》GB/T7025.1-2008；《电梯主参数及轿厢、井道、机房的型式与尺寸第2部分：
Ⅳ类电梯》GB/T7025.2-2008；《电梯主参数及轿厢、井道、机房的型式与尺寸第3部分：
Ⅴ类电梯》GB/T7025.3-1997。
该标准等效利用国际标准《电梯的安装》ISO/DIS4190。
2乘客电梯：
有完善的安全设计，只用于运送乘客而设计的电梯。
3客货电梯（Ⅱ类电梯）：
轿厢内的装饰有别于客梯，可分别用来乘客和载物。
4住宅电梯：
轿厢装潢较简单，住宅用电梯宜采用Ⅱ类电梯。
5病床电梯：
轿厢长且窄，主要用于搭载病床和病人。
6观光电梯：
井道和轿厢壁至少有同一侧透明，乘客可观看轿厢外景物的电梯。
7载货电梯（Ⅳ类电梯）：
有必备的安全装置，主要用于载货。
其中，为运送车辆而设计的电梯也称为汽车电梯。
8杂物电梯：
额定载重量不大于500kg，额定速度不大于1m/s，服务于规定楼层的固定式升降设备。
二、电梯参数
电梯的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。
主参数指额定载荷和额定速度。
1．额定载重量。
电梯设计所规定的轿内最大载荷。
乘客电梯、客货电梯、病床电梯通常采用320kg、400kg、600/630kg、750/800kg、1000/1050kg、1150kg、1275kg、1350kg、1600kg、1800kg、2000kg、2500kg等系列，载货电梯通常采用630kg、1000kg、1600kg、2000kg、2500kg、3000kg、3500kg、4000kg、5000kg等系列，杂物电梯通常采用40kg、100kg、250kg等系列。
2）额定速度。
电梯设计所规定的轿厢速度。
标准推荐乘客电梯、客货电梯、为适应大交通流量和频繁使用而特别设计的电梯额定速度为0.4、0.5/0.63/0.75、1.0、1.5/1.6、1.75、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0。
医用电梯采用0.63m/s、1.00m/s、1.60m/s、2.00m/s、2.50m/s等系列，载货电梯采用0.25m/s、0.40m/s、0.50m/s、0.63m/s、1.00m/s、1.60m/s、1.75m/s、2.50m/s等系列，杂物电梯采用0.25m/s、0.40m/s等系列。
电梯的选型配置时主要参数的确定应根据建筑物的实际情况综合考虑，具体的电梯配置方案应由业主、建筑师、电梯工程师协商确定。
三、电梯的土建布置方法
（一）电梯的位置布置原则
（l）电梯一般要设置在进入大楼的人容易看到且离出入口近的地方。
电梯应尽可能的集中在一个区域设置，以便乘客在同一个地方候梯，从而达到乘客对电梯的均匀化分布；电梯的位置布置应与大楼的结构布置相协调。
（2）以电梯为主要垂直交通的每幢建筑物或每个服务区，乘客电梯不应少于两台（七至十一层住宅可设一台），以备高峰客流或轮流检修的需要。
两台宜并排布置，以利群控及故障时互救。
（3）电梯在并列布置时不应超过4台，这是因为电梯的停层时间一般不超过8秒，乘客可能来不及进入电梯。
（4）当建筑物的出人口为两层或以上时（如地下有停车场、地铁口、商店等），可用自动扶梯连接出入口层之间的交通，使始发站集中在一层，从而提高运输效率；
（5）对服务站和运行速度一致的电梯，应采用并联和群控管理；
（6）对于主要需要局部运行的电梯的建筑物，为提高电梯运输能力，宜选择局部实效高的电梯而非一味考虑高额定速度；
（7）对于公司专用的办公楼，相邻的楼层之间的交通可考虑不用电梯，电梯的停站数可考虑隔层停，既缩短了电梯往返运行的时间，也提高了输运能力，同时又节省了设备费用。
（8）对于高层或超高层建筑，电梯一般集中布置在大楼中央，采用分层区或分层段的方法。
候梯厅要避开大楼主通路，设在凹进部位以免影响主通路的人员流动。
若电梯分区设置，可按15层一个区域，且在不停层的井道每隔11m设置不小于350×1800的井道安全门。
建筑面积巨大，且工作、生活人数很多的超高层建筑，为提高运输效率，可配置双层轿厢电梯。
（9）医院的乘客电梯和病床电梯应分开布置，有助于保持医疗通道畅通，提高输送效率。
（10）电梯的井道和机房应远离需要安静的房间，如居室、病房、客房、阅览室等，避免噪声干扰，必要时考虑采用采取消声、隔声及减振措施。
（二）电梯数量的确定
电梯台数，需根据建筑物的用途和内部人员流量来计算，用最少的投资来满足合理的垂直运输要求。
有的按每100人需要的电梯台数来计算，有的按建筑物的人均面积来计算，科学的方法是进行交通计算。
电梯是建筑物的垂直交通工具，其选型配置的优劣关系到整个建筑的合理利用，特别是对高层现代化建筑。
优良的选型配置意味着乘客和货物在大楼内快捷、便利、安全地流通，意味着增加建筑面积的利用率、节省设备和能源而降低成本。
因此在建筑设计阶段，建筑师、电梯工程师和业主就应紧密配合选配合理的电梯。
电梯数量的确定，需要根据建筑物的用途、规模、高度、客货流量等作电梯交通分析，方案设计阶段可参照表2。
表2几种建筑类型电梯数量选用估计值
建筑类型
客梯概略需量
消防、服务或兼用货梯数量
住宅
公寓
经济型
每90～100户设一台
一般不单独设
12层及以下最少设二台
普通型
每60～90户设一台
舒适型
每30～60户设一台
酌情设或不设
8层及以上最少设二台
豪华型
每台服务30户以下
旅馆
经济型
每120～140间客房设一台
每400～500间客房
设1～2台
普通型
每100～120间客房设一台
舒适型
每70～100间客房设一台
每200～300间客房
设1台
豪华型
每台服务70间客房以下
办公楼
经济型
每6000m2设一台
每2000～3000m2
设l～2台
大型、复合多功能或超高层办公楼电梯数量应按需配置
普通型
每5000m2设一台
舒适型
每4000m2设一台
每1500～2000m2
设l台
豪华型
小于2000m2设一台
医院病房楼
经济型
每200床设一台
服务（客货两用）电梯每300～400床设一台；消防电梯（可兼服务梯）建筑高度<100m设二台
除消防电梯外，电梯规格按医用病床梯型号选用
普通型
每150床设一台
舒适型
每100床设一台
豪华型
每台服务100床以下
注：
1表中客梯规格按载重1000~1350kg计算，额定15~20人。
2办公楼或宾馆电梯运行速度一般为：
6～15层为1.5～2.5m/s；15～25层为1.5～2.5m/s。
3表列电梯数量仅供方案设计时快速参考，技术设计中还需进一步研究。
4在各类建筑中，至少应配置1～2台能使轮椅使用者进出的无障碍电梯。
大规模、超高层建筑复杂的电梯系统，要准确、合理、经济地确定电梯的数量、载重容量与速度。
首先要算出全部电梯梯所要服务的楼内总人数，选定电梯的三项服务质量标准：
乘梯高峰期某一限定时间内电梯所需服务的最大运客量，乘客候梯时间或电梯的平均间隔时间。
乘客从唤梯起至到达其目的地的全行程时间。
当然，这些标准，都因国家、地区和不同的建筑性质有差异。
需要在设计建筑方案时，将大厦的用途、层数、各层面积等详细资料，预先提供给电梯厂商，请电梯工程师作交通运输分析，求出所需电梯系统各种参数，从经济与服务质量方面合理选择电梯系统，周密筹划建筑布局。
电梯交通流量分析步骤为：
了解建筑性质、情况，估算电梯使用人数---确定电梯数量---确定电梯服务方式---确定电梯载重量---确定电梯速度----计算平均运行间隔----计算5分钟输送能力----是否符合标准---完成建筑物的电梯配置方案
（1）了解建筑性质、情况，估算电梯使用人数。
电梯使用人数=建筑物总使用人数×运行高峰时段比例系数。
其中建筑物总使用人数参见表3，运行高峰时段比例系数参见表4。
表3各种建筑物总使用人数估算
建筑物性质
使用人数估算
居住建筑
住宅楼
1～1.5人/居室或3.5人/户
宾馆、酒店
1人/床（高档宾馆0.8人/床）
商业或办公建筑
一家公司专用
8～10m2（净）/人
多家公司租用
10～12m2（净）/人
公共建筑
医院
3人/床位
学校
0.8～1.2m2（净）/人
娱乐、餐饮
1人/座位
注：
用以估算人数的面积为实际使用净面积（建筑面积×实际使用率）。
办公楼有效使用面积可按0.55×办公楼总建筑面积估算。
表4运行高峰时段比例系数
建筑物性质
运行高峰时段比例系数
居住建筑
住宅楼
30%～50%
宾馆、酒店
20%～40%
办公建筑
一家公司专用
60%～80%
多家公司专用
50%～60%
出租写字楼
40%～50%
公共建筑
医院
50%～60%
学校
50%～60%
娱乐、餐饮
50%～80%
注：
运行高峰时段比例系数随建筑物的业态及使用情况而不同，所取数值为经验值。
（2）确定电梯的数量
住宅楼：
50户/台；出租办公楼：
2800～3400平方米/台；公司专用办公楼：
2000～2600平方米/台；宾馆：
100个房间/台。
（3）确定电梯的服务方式
电梯的操纵控制方式有集选控制，并联控制，群控。
目前，单梯一般采用微机集选控制，2-3台电梯采用并联，更多电梯时采用群控。
在电梯的操纵控制方面，一些标准的或可选的功能配置在特定的场合下有利用于提高电梯的输效率。
可咨询电梯专业厂家。
（4）确定电梯载重量
在乘客电梯的设计时，往往是通过额定载重量来确定轿厢容量和轿厢有效面积。
最大的乘客人数应按额定载重量（kg）除以75（kg/人）计算结果向下圆整到最近的整数，详见表5。
最大的乘客人数也可以按轿厢最小有效面积确定，详见表6。
在设计时要严格按照国家标准设定电梯的载重量。
一般来说，速度越高的电梯，要求选择的载重量越大。
原则上速度设计在2～2.5米/秒之间的电梯，载重量宜≥1000kg;速度设计≥3米/秒的电梯，载重量宜≥1350kg。
一般情况下，星级酒店和甲级办公楼的设计大多选用载重量≥1350kg的电梯，以便提高电梯的运载能力，提升建筑物的档次。
表5不同电梯载重量对应的最大乘客数量
电梯载重量（kg）
400
600/630
750/800
1000
1050
1150
最大乘客数量（人）
5
8
10
13
14
15
电梯载重量（kg）
1275
1350
1600
1800
2000
2500
最大乘客数量（人）
17
18
21
24
26
33
表6最大乘客数量对应的轿厢最小有效面积
乘客人数/人
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
轿厢最小有效面积/m2
0.28
0.49
0.60
0.79
0.98
1.17
1.31
1.45
1.59
1.73
乘客人数/人
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
轿厢最小有效面积/m2
1.87
2.01
2.15
2.29
2.43
2.57
2.71
2.85
2.99
3.13
注：
乘客人数超过20人时，每增加1人，增加0.115m2
5）确定电梯的速度
一般情况下，设定15层以上的大楼电梯从基站直驶到最高服务层站所需的时间，最理想的应控制在30秒内，根据目前我国的情况，建议该时间宜控制在45秒内。
电梯速度选择的基准尺度。
10层以下1.5m/s；10-20层1.75-2m/s；20-30层2.5-3m/s；30-40层4m/s；40-50层5m/s；50-60层6m/s。
6）确定乘客候梯时间
在实际计算时，由于各电梯制造商提供的电梯在基本参数设计时都略有差异，当然该差异都是在国家标准允许范围内，例如开关门时间国家标准是在某个范围内，所以，由不同制造商提供的载重量和速度等参数想同的电梯，计算的平均运行间隔略有不同。
经过测试，乘客心理能够承受的候梯时间随着建筑物性质也有不同，表7列出各种建筑物可行的平均运行间隔指标，可供参考。
表7各种建筑物电梯平均运行间隔指标
建筑物性质
平均运行间隔（s）
居住建筑
住宅楼
≤90（单台），≤60（双台以上）
宾馆、酒店
≤40
商业或办公建筑
一家公司专用
≤30
多家公司专用
≤35
出租办公楼
≤40
公共建筑
医院
≤40
学校
≤30
娱乐、餐饮
≤40
7）计算5分钟输送能力
有关电梯输送能力的计算是以建筑物内人流高峰期的情况进行计算的。
在人流高峰期，如果电梯完全能够满足实际使用，即在大楼运输最恶劣的情况下能够满足实际使用的需要，那么大楼的电梯配置符合要求。
针对不同大楼的不同性质，产生高峰期的原因不同，时间也各不相同，应分别制定不同的标准。
表8中列出各种建筑物的5分钟输送能力指标，可供参考。
表8各种建筑物电梯5分钟输送能力指标
建筑物性质
5分钟输送能力（%）
居住建筑
住宅楼
3.5～7
宾馆、酒店
10～15
商业或办公建筑
一家公司专用
20～25
多家公司专用
16～20
出租办公楼
11～15
公共建筑
医院
8～15
学校
15～25
娱乐、餐饮
8～10
8）如果不符合标准，可调整电梯的数量、服务方式、载重量、速度等参数，直到符合标准，即完成建筑物的电梯配置方案。
（三）电梯的土建结构要求
1、电梯井道与机房详图重点表达的部位
电梯与建筑物的联系主要涉及机房、井道、底坑、层门入口、导轨固定等的设置方式和连接方法，电梯大样图应表示导轨埋件、厅门牛腿、厅门门套、机房工字钢（或钢筋混凝土梁）和顶部检修吊钩等。
层数指示灯及上下按钮留洞位置及大小，应准确符合电梯生产厂家要求，留在门顶或井道壁上。
由于电梯不同规格型号、不同生产厂家的尺寸要求各不相同，因此，电梯井道与机房的土建图应按专业电梯生产厂家提供的同类型的标准图纸，并结合建筑物电梯井道的不同结构（如砌体结构、混凝土结构、混合结构或钢结构）等绘制。
最好能先确定采用的电梯厂家，避免土建条件不能满足电梯安装的要求。
电梯井道与机房详图重点表达的部位见表9
表9电梯井道与机房详图重点表达的部位
类别
名称
定义
机房
电梯机房
安装一台或多台曳引机及其附属设备的专用房间。
机房高度
机房地面至机房顶板之间的最小垂直距离。
机房宽度
机房内沿平行于轿厢宽度方向的水平距离。
机房深度
机房内垂直于机房宽度的水平距离
承重梁
敷设在机房楼板上面或下面，承受曳引机自重及其负载的钢梁
井道
电梯井道
轿厢和对重装置或（和）液压缸柱塞运动的空间。
此空间是以井道底坑的底井道壁和井道顶为界限的。
电梯提升高度
从底层端站楼面至顶层端楼面之间的垂直距离。
层间距离
两个相邻停靠层站层门地坎之间距离。
顶层高度
由顶层端站地板至井道顶，板下最突出构件之间的垂直距离。
底坑
底坑
底层端站地板以下的井道部分
底坑深度
由底层端站地板至井道底坑地板之间的垂直距离
底坑护栏
设置在底坑，位于轿厢和对重装置之间，对维修人员起防护作用的栅栏
层门
入口
层门
设置在层站人口的门
地坎
轿厢或层门入口处出入轿厢的带槽金属踏板
井道内牛腿
位于各层站出入口下方井道内侧，供支撑层门地坎所用的建筑物突出部分
层门门套
装饰层门门框的构件
层门指示灯
设置在层门上方或一侧，显示轿厢运行层站和方向的装置
层门方向指示灯
设置在层门上方或一侧，显示轿厢运行方向的装置
其它
检修活板门
设置在井道上的作检修用的向外开启的门。
检修活板门的高度不得大于0.50m，宽度不得大于0.50m。
检修门
开设在井道壁上，通向底坑或滑轮间供检修人员使用的门。
检修门的高度不得小于1.40m，宽度不得小于0.60m。
井道安全门
当相邻两层地坎之间距离超过11m时，在其间井道壁上开设的供援救乘客用的门。
井道安全门的高度不得小于1.80m，宽度不得小于0.35m。
轿厢安全门
在有相邻两轿厢的情况下，如果两轿厢的水平距离不大于0.75米，可使用轿厢安全门供援救乘客，其高度不少于1.8米，宽度不少于0.35米。
通向底坑的
通道门
如果底坑深度大于2.5m且建筑物的布置允许，应设置进底坑的检修门。
检修门的高度不得小于1.40m，宽度不得小于0.60m。
固定爬梯
如果没有其它通道，为了便于检修人员安全地进入底坑，应在底坑内设置一个从层门进入底坑的永久性装置，一般为固定爬梯，不得凸入电梯运行的空间。
电梯井道与机房的设计应能满足《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003提出电梯土建技术要求。
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