目前市场上住宅电梯,电梯制造企业大多以满足GB7588《电梯制造与安装安全规范》及国家强制型式实验规则和检验规则的要求,而上述要求基于电梯安全为主,缺少电梯设计标准、配置选型,如数量、载重量、速度等具体设计要求。 而我国已步入老龄化社会,随着老龄化增速加快,住宅的电梯配置标准太低已是不争的事实,如数量偏少、载重量偏小、额定速度较慢、等候时间长等,这些在选型时造成的问题给后期使用带来了无法改进的烦恼,给居民日常生活带来不便。
目前市场上住宅电梯,电梯制造企业大多以满足GB7588《电梯制造与安装安全规范》及国家强制型式实验规则和检验规则的要求,而上述要求基于电梯安全为主,缺少电梯设计标准、配置选型,如数量、载重量、速度等具体设计要求。
而我国已步入老龄化社会,随着老龄化增速加快,住宅的电梯配置标准太低已是不争的事实,如数量偏少、载重量偏小、额定速度较慢、等候时间长等,这些在选型时造成的问题给后期使用带来了无法改进的烦恼,给居民日常生活带来不便。
所以在新建项目设计之初,需要通过软件分析、规范对比,依据项目档次合理化的进行设计,主要考虑内容如下:
#1 什么情况下住宅要设置电梯:
1.1 GB50096-2011《住宅设计规范》
PS:单元式住宅,每单元可设置一台电梯。
#2 住宅电梯设计选型:
2.1 设计标准:
2.1.1 国际:ISO/CD 8100-32
《载人和载货电梯 第32部分:安装于办公楼、住宅电梯的配置和选型要求》
五分钟运载能力(5HC)7.5%、名义总行程时间(NTT)≤40s
2.1.2 国内行业标准:JGT5010-92 《住宅电梯的配置和选择》
级别60:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)≤60s、名义总行程时间(NTT)≤20s
级别80:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)≤80s、名义总行程时间(NTT)≤30s
级别100:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)≤100s、名义总行程时间(NTT)≤40s
2.1.3 地方标准:DBJ50-253-2017 《住宅电梯配置和选型及安装维护标准》
舒适:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)40~70s、电梯数量30~60户/台
正常:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)70~90s、电梯数量60~90户/台
经济:5分钟运载能力(5HC)7.5%、间隔时间(INT)90~120s、电梯数量90~100户/台
小结:
住宅客梯5HC各档次统一要求为7.5%,INT各档次有所不同,根据项目档次正向判断,或在满足住宅得房率情况下能布置的住宅客梯反向计算结果。
2.2 计算方法:
2.2.1 查表法:
TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》 附录A住宅电梯基本选型图
2.2.2 软件计算:
机电顾问公司和电梯厂家均有自己开发的电梯计算软件,目前主流的第三方电梯设计软件是Elevate 8。
#3 无障碍/担架电梯要求:
3.1 设置要求:
3.1.1 GB50096-2011《住宅设计规范》
6.4.2条 十二层及十二层以上的住宅,每栋楼设置电梯不应少于两台,其中应设置一台可容纳担架的电梯。
3.1.2 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
4.2.3条 设置电梯的住宅,每单元至少应设置1台可容纳担架的电梯。
4.2.4条 设置电梯的住宅,每单元至少应设置1台无障碍电梯。
4.2.6条 仅设置1台电梯时,应兼顾可容纳担架的电梯、无障碍电梯。
3.2 轿厢尺寸:
3.2.1 GB50763-2012 《无障碍设计规范》
轿厢最小规格:深度不应小于1400mm,宽度不应小于1100mm
轿厢中等规格:深度不应小于1600mm,宽度不应小于1400mm
3.2.2 DGJ 08-103-2003 《无障碍设施设计标准》
轿厢最小规格:1400x1100mm(轮椅可直进直出)
轿厢中等规格:1600x1400mm(轮椅可在轿厢里转180度,并正面驶出电梯)
3.2.3 DGJ08-20-2007 《上海市住宅设计标准》
十二层及以上高层住宅每栋楼设置电梯不应少于两台,其中一台电梯的轿厢长边尺寸不应小于1.6m
案例:
早前上海某知名高层住宅(超过12层)项目无障碍电梯轿厢长边仅达到1.5m,未满足1.6m的要求,导致质监局竣工验收不通过,造成土建井道、轿厢尺寸调整,影响项目开业。
3.2.4 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
可容纳担架的电梯轿厢尺寸应满足:
宽轿厢:宽度不应小于1600mm,深度不应小于1500mm
深轿厢:宽度不应小于1100mm,深度不应小于2100mm
开门宽度:不小于900mm
小结:
调研上海地区120救护车的担架尺寸,常规为长1900mm,宽600mm,最小尺寸为长1800mm,宽450mm。
故2019年上海新规要求了宽轿厢和深轿厢的尺寸。通常住宅客梯兼顾了无障碍功能且可容纳担架,所以建议优先按宽轿厢尺寸宽度不应小于1600mm,深度不应小于1500mm设计。
#4 住宅的载重和速度要求:
4.1 DBJ50-253-2017 《住宅电梯配置和选型及安装维护标准》
高层住宅建筑中,电梯的额定载重量不应小于1000kg
住宅电梯的额定速度不应小于1m/s。高层住宅建筑应进行专项电梯客流分析设计,且电梯的额定速度不应小于1.5m/s。
4.2 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
住宅电梯额定速度不应小于1m/s
住宅每单元应设置一台额定载重量不应小于1000kg的电梯,该单元其他电梯额定重量不应小于800kg。
小结:
新建高层住宅电梯载重量建议按1000kg配置,速度根据电梯数量及提升高度,根据软件计算得出(1.0~2.5m/s之间)。
另自持租赁的酒店公寓、人才公寓若条件允许情况下,建议载重量适当放大(1150~1350kg之间)。
#5 住宅电梯机房类型:
常规电梯机房可以为无机房电梯和有机房电梯两种,而以往住宅项目考虑到立面效果、屋顶机房面积和初投资,会采用无机房电梯,引发维保难度大、困人救援难等问题也随之而来,而有机房电梯具有在机房内应急救援操作空间大、可多人配合操作、手动盘车救援效率高等明显优势。
故TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》住宅电梯应采用有机房的电梯,来解决这些问题。
#6 住宅电梯布置关注事项:
6.1 电梯厅:
6.1.1 GB50096-2011《住宅设计规范》
6.4.6条 候梯厅深度不应小于多台电梯中最大轿箱的深度,且不应小于1.50m。
6.1.2 GB50352-2019《民用建筑设计统一标准》
6.1.3 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
小结:
建筑与电梯规范要求的电梯厅深度相仿,但是电梯规范的下限要求更高。
6.2 电梯位置要求:
6.2.1 GB50096-2011《住宅设计规范》
6.4.7条 电梯不应紧邻卧室布置。当受条件限制,电梯不得不紧邻兼起居的卧室布置时,应采取隔声、减振的构造措施。
#7 住宅电梯土建要求:
7.1 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
7.2 GB/T 7025 《电梯主参数及轿厢、井道机房形式与尺寸》
#8 轿厢通风要求:
8.1 第三方机电(电梯)顾问技术规格说明书要求
送风量:每人5升/秒或每小时20次换气次数的风量,两者中以较大者为准。
客梯设置轿厢空调,单冷或者冷暖型。
消防/服务梯设置通风机,最低标准是每小时20次换气 。
8.2 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
轿厢通风装置的风量应能保证轿厢内空气每小时更换不小于20次,持续1小时。
小结:
当市政断电或者故障时,住宅电梯轿厢内设置可持续1小时,且每小时不小于20次的换气次数的风机和蓄电池。
N=Q×3600÷(S×H)÷n
Q—每个轿厢通风装置的风量(m/s);
S—轿厢面积(m2),按GB7588-2003进行计算;
H—轿厢内部净高(m);
N—轿厢内空气每小时更换次数(次/小时);
n—通风装置数量;
#9 救援装置要求:
9.1 自动:
电梯供电电源发生故障或中断时,应自动使轿厢移动至就近或指定层站并打开电梯轿门和层门。
9.2 手动:
电梯供电电源发生故障或中断时,通过电梯机房内多人配合操作、手动盘车使轿厢移动至就近或指定层站,在电梯厅人为打开电梯轿门和层门。
9.3 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
住宅电梯应配置电梯自动救援操作装置,电梯供电电源发生故障或中断时,应自动使轿厢移动至就近或指定层站并打开电梯轿门和层门。降低上海市住宅因停电或电源故障导致乘客被困轿厢的情况,保障乘客安全,同时降低物业和维保单位的压力。
#10 电梯层门防火要求
10.1 GB50016-2014(2018年版)2015-05-01实施《建筑设计防火规范》
6.2.9.5条 电梯层门的耐火极限不应低于1.00h,并应符合现行国家标准《电梯层门耐火试验完整性、隔热性和热通量测定法》GB/T27903规定的完整性和隔热性要求。
10.2 TSETA-0001-2019 《上海市住宅电梯配置和选型要求》
4.5.11条 电梯层门的耐火极限不应低于1.00h,并应符合现行国家标准GB/T 27903规定的完整性和隔热性要求。
目前住宅电梯很少设置防火门,主要是因为电梯从业人员,以电梯规范为主,其他相关建筑、消防与电梯有关的规范不了解,以为与电梯无关。
电梯采用防火层门是防止火灾和烟气进入电梯井道,从而避免火灾通过电梯井道蔓延到其他楼层。因此,上海市住宅电梯配置和选型要求,住宅电梯需要配置电梯防火层门。
#11 超高层住宅配置选型及关注要点
首先我们分析超高层建筑。超高层建筑一般指建筑高度超过100米的建筑。
除前述基本配置之外,超高层住宅在设计阶段还应重点关注以下两点:电梯的烟囱效应及活塞效应。
烟囱效应就是由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别,于是形成压力差,趋使室内外空气的流动。室内温度高的空气,因比重小而上升,并从建筑物上部风口排除,这时会在低密度空气原来的地方形成负压区,于是室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入,室内外的空气源源不断的进行流动。这种由热压而引起的自然通风被称为烟囱效应。井道内的烟囱效应与提升高度,井道内外温度差,环境压力等因素成正比。烟囱效应是室内外温差形成的热压及室外风压共同作用的结果,通常以前者为主,而热压值与室内外温差产生的空气密度差及进排风口的高度差成正比。这说明,室内温度越是高于室外温度,建筑物越高,烟囱效应也越明显。就一栋建筑物而言,理论上视建筑物的一半高度位置为中和面,认为中和面以下房间从室外渗入空气,中和面以上房间从室内渗出空气。不同季节的影响见图:
电梯井道烟囱效应造成的影响大致有以下几个方面:
(1) 流动的井道风会从层门门缝挤出,造成噪音;
(2) 风压严重时会影响电梯开关门;
(3) 当发生火灾时,烟囱效应会将浓烟或火苗抽入井道内,造成危险;
(4) 能量的损耗较大;
对电梯开关门的影响,国家标准要求“阻止关门力不应大于150N”,通过对日立,奥蒂斯,三菱,蒂森,迅达达五大厂家的咨询,五大厂家对烟囱效应对开关门的影响的设计标准:按照电梯门两侧的压力小于100Pa作为标准。
在设计阶段如何减小烟囱效应的影响主要有以下几点:
通过上表可知在侯悌厅设置前室或隔断是降低烟囱效应最经济有效的措施。这就需要在建筑方案设计时建筑师给予充分的考虑。
其次对于超高层建筑电梯需要关注的就是活塞效应。
高速电梯转换周围空气的速度通常比周围环境能够转移这些被置换的空气速度要快。空气具有粘性和可被压缩的特性,当电梯在井道内高速运行的时候,会将与电梯运行的相反方向的空气“吸”进来,同时压缩电梯前进方向的空气,当找到任何一处可能的缝隙(包括厅门门缝)时,这些被压缩的空气就会被挤出去,产生扰人的噪音和振动。这就是电梯运行的活塞效应。
通过调研各电梯厂家,活塞风效应一般在5m/s高速单井道电梯中出现。合理的电梯阻塞比范围如下:
为减少活塞效应我们可以采取以下措施:
(1) 尽量避免单井道的设计,而采用通井道的设计,并且在电梯运行模式上进行控制,尽量避免通井道内各电梯出现同时下降或同时上升的情况。则单井道电梯所压缩的空气除了其井道外还有另外的空间让它扩散,以减少井道内空气的压力,从根本上降低活塞效应的不良影响。
(2) 在单井道或双井道的顶层和底坑各设有大孔通向室外,孔的面积最好等于1.5倍的轿厢地台面积。因此轿厢在接近顶层和底层的时候,压缩的空气可以向井道外扩散。
再次超高层建筑还需要关注:建筑摇摆对电梯系统的影响,一般建筑高度超过250米以后才加以考虑。目前超高层住宅的高度基本不超过此高度,因此本文不做讨论。
#12 高层住宅配置选型及关注要点
高层住宅在设计阶段还应重点关注问题:井道尺寸、冲顶高度、基坑深度等。电梯的冲顶高度及基坑深度与电梯的速度成正比关系。
对于高层住宅我们对了五大厂家的主流电梯型号进行了对比(仅以1000KG及1050KG举例)。详见下表:
通过上表分析可见在轿内尺寸变化不大的情况下,五大厂家的井道尺寸有明显不同。井道宽度最小为迅达2000mm最大为蒂森2200mm;对于进深而言通力最小仅为1820;而三菱的井道进深则达到了2250mm。然而对于井道的净面积而言通力最小为3.95m2,三菱最大为4.83 m2。
这就需要建筑设计者在方案设计时就应确定电梯品牌从而确定相应的井道尺寸。不然在后期的施工工程中就可能会出现如下情况:若井道尺寸过小会造成后期招标品牌电梯轿厢无法安装。后期工程改造会成本增加。而电梯井道面积过大会增加公摊面积,从而导致住户的套内使用面积减少。
其次国家标准《城市居住区规划设计标准》GB50180-2018,已于今年正式实施。住宅高度被限制在80米。在屋顶建筑面积较小且限高的情况下,需要重点关注冲顶高度,若电梯机房面积大于屋顶面积的1/4之一,则机房高度要记入建筑高度。可能会突破限制高度。
对于冲顶高度我们可以看出在相同速度的情况下(2.00m/s),蒂森的冲顶高度最小为4050mm;而日立的冲顶高度最大为4700mm。
在高层住宅中往往会涉及到消防电梯的设置。《建筑设计防火规范》GB 50016-2018年版要求建筑高度大于33米的住宅建筑必须设置消防电梯,且消防电梯的载重不得小于800KG,电梯从首层至顶层的时间不得超过60S.且每层都需停靠。所以对于消防电梯的速度及载重选择都已经有了明确的要求。
#13 多层住宅及别墅配置选型及关注要点
对于多层住宅配置电梯的产品一般为花园洋房,花园洋房及别墅在电梯的选择上主要是考虑品质。因此对于电梯一般会进行二次装修。这就需要再电梯设计选型时对电梯的预留重量及弱电功能要给予重点关注。
我们仍以五大厂家的主流型号进行举例。详见下表:
由上表可知五大厂家1000(1050)KG的最大装修预留重量在系统不升级的情况下,一般为250~400KG。因多层住宅建筑高度不高,故随行电缆及钢丝绳自重较轻故一般都能达到最大装修预留重量。其次需要关注的就是电梯和住宅小区弱电信息系统的对接。
高档花园洋房有电梯入户的产品类型,这就需要设置电梯权限问题,业主必须进行刷卡选层。而对于访客业主可以通过可是对讲系统确认后与电梯进行联动。给予访客目的层的授权。其就涉及到可视对讲系统与电梯控制系统的对接。
对于别墅产品的细分一般分为独栋、联排、叠拼等。开发商在进行别墅产品的开发过程中分为配置电梯和预留条件两种情况。
无论哪种情况根据产品特点都会采用无机房、低载重、低速电梯产品。而对于预留条件产品,一般开发商会预留电梯井道而电梯由业主在二次装修时自行采购。
预留井道时结构一般会在楼板处开设洞口,洞口周边设置梁进行加固。若井道尺寸过小就会导致后期业主对梁进行拆除后再进行加固留下安全隐患。故预留井道时必须按最大尺寸预留。
因别墅电梯低载重、低速度的特点。在业主选购电梯时不会增加额外的成本。
为给读者一个直观的配置选择方向,我们对超高层、高层、多层及别墅建筑做一个综合比较分析。仅以迅达为例,详见下表:
有上表可见,超高层建筑配置的电梯基本趋向为高速度、大载重、大机房。这也是由超高层建筑的特点所决定的,其建筑高度高提升高度大,相应配置的曳引系统要求高。所以整体参数的配置要提高才能满足运力要求。而对于超高层建筑我们一般会分区设置。
而对于普通中高层建筑电梯配置基本趋向于小机房、常用速度及基本载重量。
而对于多层及别墅建筑的基本趋向于无机房、低载重及低速度。
冲顶高度及基坑尺寸都会随载重的增加而变大。
而从用户角度来讲,用户最关注的为电梯的安全性,而用户最直观的感受为乘梯的体验感。电梯的安全性,这就涉及到产品质量、品牌影响力、运营维保情况及应急预案等相关内容。
从开发角度讲主流地产商选择的电梯均为市场主流品牌,客户对其质量及品牌的认可度极高。所以运营维保及应急预案就成为了决定安全性的主要因素。目前主流品牌厂家在各个城市均会有运营维保中心,且每部电梯都实现了实时监测、事故自动报警等功能。
体验感涉及到了电梯的另外几个方面:电梯的速度、侯悌厅门头的选择、电梯内部的装饰效果。速度选择过快会对乘梯者带来耳鸣等不适感、侯悌厅的门头选择会直接影响大堂的装饰效果、电梯的内部装饰是乘梯者视觉感受的决定项。