电梯流量分析与研究

电梯流量分析与研究

（初稿）

摘要 电梯，作为高层建筑生命的载体，已经成为高层建筑中不可或缺的设备。如何合理的在建筑物内配置选择电梯的数量、载重量及速度等，如何进行电梯流量分析，是设计师在高层建筑设计过程必然会遇到的问题。 Abstract

关键词 电梯 流量分析 高层建筑 最长等候时间 5分钟处理能力

Keywords

随着现代高层建筑的兴起，高层建筑高度的不断提高，促进了电梯技术的不断革新；电梯技术的不断革新，也使得高层建筑高度提高成为可能。在建筑物越来越高、建筑物内的人员越来越多的情况下，电梯作为高层建筑中的主要垂直运输通道，其承载的运输能力及运行效率越来越受到乘客的关心，也是设计师在建筑设计之初，必须考虑的问题。

1. 基本情况介绍

电梯一般由以下四部分组成：曳引机组、轿厢、安全装置、控制系统等。曳引机是电梯运行的动力之源，可提供电梯上下运行的驱动动力。轿厢是运送乘客的载体，是与乘客直接交互的场所。安全装置通常包括安全钳、限速器等装置，是确保电梯安全稳定运行的重要装置。控制系统相当于人的大脑，是电梯的指挥中心，不但实时的接受乘客的输入指令，对电梯的运行情况实时监控，同时对处于同一群控系统的电梯进行高效性分析，并实时的分配电梯响应乘客的招呼命令。

一般情况下，乘客在电梯厅内按下招呼按钮，选择上下行方向，电梯通过分散控制系统的分析，分配最先到达的电梯响应该招呼指令。在乘客进入电梯轿厢后，选择要去的楼层，电梯按照通过楼层的顺序依次停层。

随着建筑的体量的增大，电梯所承载的人员越来越多，各家电梯厂家设法在提高电梯运行效率上进行研究及开发新产品。其中以目的楼层选层系统最为成功。目的楼层选层系统，通过乘客预选目的楼层的方式，最大化的减少乘客在轿厢内的等候时间。其主要运行方式是：乘客在乘坐电梯前，在设于电梯厅的楼层选择面板上选择要抵达的楼层，电梯控制系统接受到输入指令后，对抵达相同或相近的楼层指令进行分组分析，并通过楼层选择面板提示乘客乘坐的电梯编号，乘客必须乘坐该指定的电梯方能抵达要去的楼层。通过该控制方式，电梯尽量将需要去同一楼层的乘客安排在同一部电梯，可大大减少电梯的停层数及开关门次数，有效的提高电梯的运行效率及处理能力，减少乘客的等待时间。

2. 影响电梯运行效率的主要因素

影响电梯运行效率的主要因素主要有：载重量、速度、开门方式、开门尺寸、运载人数、运行行层、控制方式等。 2.1 载重量

电梯的载重量一般有以下28种：100kg、180 kg、225 kg、300 kg、375 kg、400 kg、450 kg、525 kg、600 kg、630 kg、675 kg、750 kg、800 kg、825 kg、900 kg、975 kg、1000 kg、1050 kg、1125 kg、1200 kg、1250 kg、1275 kg、1350 kg、1425 kg、1500 kg、

1600 kg、2000 kg、2500 kg。其中以1000kg~2500kg最为常用。电梯的载重一旦确定，电梯最大可运载的人员数量及轿厢内的最大有效面积也就确定，主要如下： 额定载重量（kg）

100 180 225 300 375 400 450 525 600 630 675 750 800 825

额定承载人数（人）

1 2 3 4 5 5 6 7 8 8 9 10 10 11

轿厢内最大有效面积

2

（m）

0.37 0.58 0.70 0.90 1.10 1.17 1.30 1.45 1.60 1.66 1.75 1.90 2.00 2.05

额定载重量（kg）

900 975 1000 1050 1125 1200 1250 1275 1350 1425 1500 1600 2000 2500

额定承载人数（人）

12 13 13 14 15 16 16 17 18 19 20 21 26 33

轿厢内最大有效面积

2

（m）

2.20 2.35 2.40 2.50 2.65 2.80 2.90 2.95 3.10 3.25 3.40 3.56 4.20 5.00

2.2 速度

电梯的速度一般分为：1m/s、2 m/s、2.5 m/s、3 m/s、4 m/s、5 m/s、6 m/s等。电梯的速度是影响电梯运行效率的主要因素之一，但是在选择电梯速度的过程中并非是速度越快越好，而是要结合电梯的总行层来确定。电梯在运行过程中存在加速及减速的过程，如果速度过快，会出现电梯好没有达到额定速度即要减速的情况，这样是及不经济的。

假设一幢建筑物的高度为H（m）,电梯的平均加速度为a(m/s)，电梯的额定速度v

2

（m/s）,电梯整个行层的时间T(s)。图示如下：

s3

v

s2

H、T

s1

v

vv2v2

通过计算可知，s1=；s2=v(T 2)；s3=

2a2aav2vv2v2

H=s1+s2+s3=+v(T 2+=vT

2aa2aa

T=

Hv

+ va

2.3 开门方式

开门方式一般分为中开两扇门、中开四扇门、侧开两扇门等。相同开门速度的电梯，采用不同的开门方式，其开关门所需的时间不同。对于中开门，由于其开关门的行程较侧开门短，因此其开关门所需的时间较侧开门的时间短。

2.4 开门尺寸

电梯的开门尺寸一般分为800mm，900mm,1000mm,1100mm。开门尺寸的选择会同时影响以下两个指标：

1. 开关门时间

2. 上下客的通行时间

开门尺寸大的电梯相对开门尺寸小的电梯，其开关门时间要长一些，但是其单位时间内上下客的人数多一些，乘客的舒适感会好一些。

2.5 运载人数

运载人数是指本幢楼内的需要乘坐电梯的人员数，该人员一般是指建筑设计时各楼层考虑容纳的固定人员的数量（通常首层的人员一般不计算在内）。

2.6 运行行层

运行行层是指电梯轿厢从最底层的到达层至最高层的到达层之间的距离。对于高层建筑，若设置有快速通行通道，需将快速通行通道的楼层及距离单独统计。

2.7 控制方式

为了提高电梯的运行效率，在多台电梯的情况下，可经过选择合理的控制方式来提高电梯的运行效率。电梯的控制方式有以下：

1. 单梯自控：对于在一个电梯行程中仅有一台电梯可以响应站厅的招呼，称为单体自控。对于单梯自控的电梯，在轿厢内按一个停靠层的按钮或在站厅按“上”或“下”招呼按钮，电梯便会动作，上述的操作在触动按钮后就会被记录下来，并在运行方向上按顺序被执行。当电梯上行时，将应答所有运行方向上之上行呼梯；而当电梯下行时，则应答所有运行方向上之下行呼梯。当电梯应答完运行方向最后一个呼梯，就会自动改变方向，按顺序应答反方向的呼梯。呼梯一经应答，便会被自动删除。

2. 双梯并联：对于在一个电梯行程中有两台电梯可以到达相同的楼层，这时需要并联控制程序对两台电梯进行控制计算分析，以调配响应时间最短的一台电梯响应招呼。

3. 多梯群控：处于同一区域内的三台及以上电梯，其行程一致，可以到达相同的楼层，

这时需要群控系统对这些电梯进行综合的安排调度，通过一个总的电脑程序控制系统来协调控制，以减少等候时间。

电梯群控方式在很大程度上提高了电梯的运载效率，电梯群控方式通常有普通电梯群控方式与目的楼层选层群控方式。

对于采用普通电梯群控方式的电梯群组，乘客通常在侯梯厅按下运行方向按钮，电梯群控系统收到该招呼后分析并分配等候时间最短的电梯到达招呼乘客所在的楼层，乘客进入电梯后选择目的楼层。

对于采用目的楼层选层系统的电梯群组，乘客在侯梯厅内的选择屏幕上选择要到达的楼层，电梯群控系统收到招呼后，将需要抵达相同或相近楼层的人员统一分配至一台电梯，并提示乘客要乘坐的电梯编号，电梯按照乘客需要抵达的目的楼层依次停层放客。通过该系统，从某种程度上实现了群控电梯的分区停层，从而大大的提高了电梯的运载效率。

3. 电梯流量分析

考察电梯的运行效率通常考虑以下两个指标：最长等候时间、5分钟处理能力。电梯流量分析是一项非常复杂的工作，其与楼内运载的人员数量、电梯的载重量、电梯的速度、电梯的行层、开门方式、开门尺寸及电梯的控制方式均有关系，以下就以某栋商业办公楼宇为例分析如下：

该建筑共计14层，2~14层每层的人员数量估计为180人，共设有8台电梯群控，采用普通电梯群控方式，电梯的开门尺寸为1000mm，为中开两扇门。以下就选择不同载重量及运行速度的情况下，5分钟处理能力及最长等候时间情况如下：

情况一：同一载重量（1600kg）,选择不同运行速度的电梯 情况 1 2 3 4 5 6 7

载重量 1600kg 1600kg 1600kg 1600kg 1600kg 1600kg 1600kg

速度(m/s)

1 2 3 4 5 6 7

HC5（%）

8.13410.15110.78210.78211.51911.51911.519

WT(S) 33.101 26.523 24.969 24.969 23.374 23.374 23.374

数量（台）

8 8 8 8 8 8 8

曲线图表示如下：

通过上述分析可知，在载重量一定的情况下，电梯的运行速度增大到某一数值后，再提高速度对电梯运载效率的提高已经没有什么改善。

情况二：同一运行速度（4m/s）,选择不同载重量的电梯 情况

1 2 3 4 5 6

速度(m/s)

4 4 4 4 4 4

载重量（吨）

1.2751.351.51.61.7251.8

HC5%

9.99510.19810.59110.78211.15611.339

WT(S) 21.806 22.63 24.21 24.969 26.431 27.135

数量（台）

8 8 8 8 8 8

曲线图表示如下：

通过上述分析可知，在电梯的运行速度一定的情况下，电梯载重量的提高，会提高电梯的运载能力，但同时也会增加等候时间。

4. 总结

在高层楼宇内合理的设置电梯是一项非常复杂的工作，电梯的运行效率不仅仅受到电梯的载重量、速度的影响，还受到电梯的开关门尺寸、开关门方式、运载人数、运行行程、电梯控制方式等。电梯的运行效率也不是简单的与电梯载重量、速度成正比的关系，而需要通过详细的分析，以找到最佳结合点。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xhdq.html