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摘要：在超高層建筑中，快速、高效、平穩的垂直服務是不可缺少的。電梯作為垂直交通工具，對其數量的配置、控制方式及有關參數的選定將不僅直接影響建筑物的一次投資一般電梯投資約占建筑物總投資的10％左右），而且還將影響建筑物的使用安全和經營服務質量……

關鍵詞：高層建筑電梯系統選擇應用

一、高層超高層電梯的配置

在超高層建筑中，快速、高效、平穩的垂直服務是不可缺少的。電梯作為垂直交通工具，對其數量的配置、控制方式及有關參數的選定將不僅直接影響建筑物的一次投資一般電梯投資約占建筑物總投資的10％左右），而且還將影響建筑物的使用安全和經營服務質量。在建筑物內，恰當地選用電梯的臺數、容量、運行速度、控制方式非常重要，而建筑物內的電梯一經選定和安裝使用就幾乎成了永久的事實，以后若想增加或改型非常困難，甚至是不可能的了，因此，在設計中應該在設計開始時對電梯的配置應予以充分重視。

現代超高層建筑大都在100層左右，建筑內人口流動大，縱向交通主要依賴電梯，有效設計超高層建筑的電梯的關鍵是運用各種局部電梯進行服務，并把局部區域電梯系統組織起來。通往這些局部區域，通過由地面始發站至局部區域的空中候梯廳之間的快速穿梭電梯進行服務，乘客到達空中候梯廳后再換乘區間電梯。為了能夠將乘客以最快的速度運送到達目的地，一般以建筑每30～35層為一局部區域。常規超高層大廈(100層)電梯配置如圖1所示。

圖1常規超高層大廈(100層)電梯配置

在配置超高層電梯應注意以下幾點:

1.單組電梯的可行的電梯限制數是8臺。

2.位于每一電梯樓層區域(辦公樓)的上面樓層數不應超過15～16層(雙層的是18～20層)。

3.典型辦公樓電梯載重單層為:1350、1600和1800kg。雙層為:1350/1350；1600/1600；1800/1800kg。

4.典型空中走廊/觀光層電梯載重量為2040；2250；2500kg。

5.電梯的垂直加速度在0.9～1.5m/s2。

6.電梯速度偏重于克服長行程；典型的無減速箱電梯速度是:2.5、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0m/s等。

7.牽引式電梯最長行程為600m。

二、高層超高層電梯的控制系統

由于超高層建筑采用多梯系統，為了提高電梯群的使用效率，以最快的速度滿足乘客的需要，縮短乘客等候時間，為此應采用微機電梯控制系統，通過計算機控制系統及時地處理大量信息，判斷各站臺的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態、轎廂內呼叫等各種狀態，以提高運送能力，改善服務質量，提高超建筑的經濟效益。電梯微機群控系統主要有以下幾個方面:

1.轎廂到達各停靠站臺前應減速，到達兩端站臺前強迫減速、停車，避免撞頂和沖底，以保證安全。

2.對轎廂內的乘客所要到達的站臺進行登記并通過指示燈作為應答信號，在到達指定站臺前減速停車、消號,對候梯的乘客的呼叫進行登記并作出應答信號。

3.滿載直駛，只停轎廂內乘客指定的站臺。

4.當轎廂到達某一站臺而成空載時，另有站臺呼叫，該轎廂與另外行駛中同方向的轎廂比較各自至呼叫層的距離，近者抵達呼叫站并消號。

5.端站臺乘客呼叫，調用抵端站臺轎廂與空載轎廂之近者服務。

6.在各站臺設置轎廂位置顯示器，對站臺乘客進行預報，消除乘客的焦急情緒，同時可使乘客向應答電梯預先移動，縮短候梯時間。

7.站臺呼叫被登記應答后，轎廂到達該站臺時應有聲音提醒候梯乘客。

8.運行中的轎廂掃描各站臺的減速點，根據轎廂內或站臺有無呼叫決定是否停

車。

9.乘客站臺呼叫轎廂，同站臺能提供服務的所有電梯的應答器均作出應答。

10.控制室將電梯群分類，分單數層站停和雙數層站停，所有電梯都以端站為終點，在中間層站，單數層站臺呼叫雙數層站臺的轎廂，控制室不登記，不作應答，反之也一樣。

11.中間站臺呼叫直達電梯不登記，不作出應答。

12.轎廂完成輸送任務，若無呼叫信號或被指示執行其它服務，則電梯停留在該站臺，轎廂門打開，等待其它的呼叫信號。

13.控制系統時刻監視電梯的狀態，同時掃描各站臺的呼叫的狀態。

三、高層超高層電梯的供電系統

超高層電梯的供電系統一般都配置兩路獨立的供電電源，以保證電梯的用電，防止電梯的供電中斷而使乘客滯留在行駛的電梯內。當一路電源發生故障或進行維修時，另一路電源自動投入。若發生意外事故或大范圍地區停電使第二電源也不能供電時，這時供電系統應轉換到第三電源，超高層的第三電源一般由柴油發電機供給。當第三電源也發生故障時，只有依靠蓄電池供電，一般要求蓄電池能夠給各樓層的公共通道提供應急照明和應急電力，其余向電梯供電，并且能夠維持電梯繼續工作。

四、電梯的接地系統

現代電梯引用計算機系統控制以后，電梯的接地系統就變得復雜了。它包括信號接地、安全接地保護和防雷接地保護等。

1.信號接地

信號接地是針對電梯計算機控制系統而言的，它是為保證信號具有穩定的基準電位而設置的接地。我國當今投放市場的電梯產品其控制系統廣泛采用可編程控制器PLC或微型計算機(有單微機，多微機，智能群組)。這些控制方式的控制中心CPU均以相當高的速度運行，其運行頻率高達1～7MHz。在如此高的頻率下，計算機設備之間的連接電纜，就象天線一樣，既可接收外部的射頻干擾信號，也可向外輻射射頻信號，引起計算機場地的電磁干擾。另外，由于電梯控制系統計算機運行電壓低，通常為5～24V，故要求計算機場地內的數據處理裝置各單元之間共模電壓極小，為此需設置一個能在計算機運行頻率之下達到高質量、低阻抗、穩定電位的接地系統---信號接地系統。

信號接地系統是一個穩定計算機各處理裝置的信號電位，專供信號返回的獨立接線系統。它可以與大地相連，但不允許有正常的工作電流流過。如與大地無連接，而以懸浮的地作系統的參考電位，稱為浮地系統。信號地的構成原理是基于電路性去耦以達到等電位，從而消除或抑制各單元信號回路流過共用回路產生的公共阻抗耦合性干擾，避免各接線形成磁場敏感環。常用信號地接線系統結構有兩種:星形狀和網絡狀。

星形狀系統要求各接線根據信號流向一點(基準點)，在建筑電氣領域稱為單點接地。該系統在10kHz～3MHz中應用較好。網絡狀系統是星形狀系統的延伸，是從一個基準點變成一個等電位基準面。電梯設備根據自身特殊的結構層次性質其計算機信號地系統常設置成星形狀。

電梯計算機系統信號地實際上為計算機各處理裝置工作而建立的標準等電位點

或面，它們實際上是高頻接地，即考慮高頻信號的接地。在不考慮強電設備故障、雷電壓影響及靜電荷泄放問題上,允許采用浮地系統,但其對大地電阻應大于1MΩ。

2.安全接地保護

安全接地保護是為保障人身安全的接地，其實質是將設備各部件的所有可導電的金屬外殼通過電氣接線的方式將其強制性接地，從而避免設備金屬可導電外殼可能出現的危險電壓對人身和設備所構成的威脅。我國電梯制造安裝規范特別強調安全接地保護的重要性，GB10060--93《電梯安裝驗收規范》規定:接地線的顏色為黃綠絕緣電線，除36V以下安全電壓外的電氣設備金屬罩殼應設有易于識別的接地端，且有良好的接地，接地線應分別直接接至接線柱上，不得互相串聯后再接地。規范中突出強調接地線接至主接線柱的直接性，而不得串接，以降低總的接地電阻值，以保證電梯各電氣用電設備在發生接地故障時，設備金屬外殼不致產生過高的接觸電壓，并且能在整定的最小時間內產生足夠大的故障電流使保護裝置可靠動作。

3.防雷接地保護

防雷接地保護屬于建筑電氣設計與安裝方面的內容，建筑物的防雷接地系統是為了引泄雷電能量，以保證建筑物及設備的安全。隨著建筑科技的進一步發展，防雷體系進一步完善，加上電梯這一具有特殊結構層次性質的設備，將建筑物的防雷與電梯聯系起來，如國際電工委員會標準IEC1204--1:1990在1.2.18條就明確提到電梯導軌可以構成雷電流通路的金屬裝置。電梯設備的安全接地保護采用等電位聯結措施之后，對建筑物防雷及耐雷擊的能力均會有不同程度的提高，對裸露建筑物外的觀光電梯必須具備相應的防雷措施。

在實際工程中，以上各種接地都采用獨立的接地裝置往往是很難實現的，通常采用共用接地裝置。一般要求共用接地裝置的接地電阻不大于1Ω。接地線可采用一根截面積不小于16平方毫米的銅芯電線(PE線)首端與樓宇配電室內的PE線相連接，并可與電梯電源電纜同路敷設，接地線的末端與電梯機房內的輔助等電位板相連接。

五、電梯的弱電系統

電梯除了設備本身配有的各種弱電與監視裝置外，一般還有在電梯轎廂內設置與電梯機房和值班室都能對講的專線電話和應急鈴等弱電設備。在設有多臺電梯群控的建筑物里還設有事故運行操作盤，用以監視電梯的異常情況和進行緊急操作。現在在許多大廈采用諸多計算機系統，如樓宇自控系統(BAS)，火災報警聯動控制系統(FAS)，保安監控系統(SAS)，在這些控制系統都要對電梯實現監控，其目的就是為了加強對電梯的管理，提高電梯的使用率，降低能耗，為人們提供舒適、快捷、安全的環境。

1.樓宇自控系統對電梯的監控功能

樓宇自控系統是計算機對建筑物內的設備實施一體化管理和控制。其對電梯的監控功能為:

（1）電梯的運行臺數時間控制；

（2）電梯的運行狀態監控；

（3）語音報告服務系統；

（4）停電及緊急狀態的處理；

（5）定期通知維護及開列保養單等。

2.火災報警聯動控制系統對電梯的監控功能

火災報警聯動控制系統是一獨立的子系統，其主要功能是對樓宇內火情進行監控，它對電梯的中斷和優先識別高于其他系統。火災報警聯動控制系統對電梯的監控功能為:

（1）普通電梯平時受樓宇自控系統監控，當發生火災時，電梯將直駛首層，不應答任何內外召換，返首層后開門，切斷電源，停止使用。

（2）消防電梯在發生火災時，電梯將直駛首層待命，切斷普通電源，由應急電源供電。

3．保安監控系統對電梯的監控功能

保安監控系統對電梯的監控功能:在電梯轎廂和出入口監控，安裝門禁系統，電梯根據IC卡記錄的保安級別自動運行至規定的樓層。