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如何为 300 层的摩天大楼设计电梯系统?

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发表于 5 天前 | 查看全部 |阅读模式
先抛结论:楼已确定可以造好,现有电梯系统是有可能支撑整栋大楼竖向交通的! 有个前提:大楼业态较为简单,控制在2至3个,可能是办公、酒店、公寓、商业(裙楼)中的几个。 我第一感觉有几个要点:1.必须分区 2.采用目的楼层系统 3.采用超高速双层电梯 当然,行或不行不是说说就可以,我暂以酒店和办公两个业态来分析,尝试求解这道题。 鄙人不才,在建筑机电咨询公司,电梯系统设计是副业,只设计过300m高大楼的电梯系统,没设计过300层的不好意思。下面我试着用一般的方法分析一下这道题怎么解。 首先要搞清楚一个问题,为什么要进行电梯系统的设计,一般人们的理解不就是从厂家那买几台电梯安上就完了么?低层低档次的老建筑可以,现代高层明确告诉你就不可以!电梯系统设计的首要原则就是合理地设置电梯的数量、载重、速度、平面布置、停站。什么叫合理?对业主而言,电梯的数量、载重及布置要合理,不能占用过多的建筑面积,面积就是钞票啊。对用户而言,电梯是进出高层建筑的几乎唯一通道,合理的电梯系统能显著提升用户的乘坐体验。乘坐体验具体体现在用户等候电梯的时间以及乘坐时间指标上,当然还有平稳度、安全性等指标。 电梯系统设计的终极目标就是要平衡业主和用户的需求,从而合理设计电梯系统。因此我们的工作就是要在保证良好用户体验的同时为业主省钱(抱歉说的比较直白)。 这里又引出了一个问题,衡量用户体验的标准是什么?普及几个概念(参考英国《CIBSE GUIDE D》标准): AI(INT):平均运行间隔时间 (同一组电梯,平均运行多久会有一台电梯到达) AWT:平均等候时间 (用户从进入侯梯厅到电梯到达的时间) AJT:平均旅行时间 (用户进入电梯后直到电梯到达目的地开门的时间) ATTD:用户从进入电梯厅到完全到达目的楼层的时间 HC5:5分钟运载能力 (高峰期5分钟内电梯能运载的人数占总服务人数比) CC:轿厢负载率 注:以上所有概念均指高峰期时段内(早或晚) 通常衡量一栋大楼最主要的指标是参考HC5和INT,有些同时需衡量AWT。 肿么感觉讲了一大通还没入正题,好吧现在开始。 1. 建筑基本形态(本人非建筑师,如有较真请指正) 业态确定:一栋300层的摩天大楼不可能全部用来办公,以较为常见的办公+高端酒店业态来定位,即办公位于下部,酒店位于上部,设有空中大堂。 避难层:以15层设置一层避难层为原则,避难层总数多达20层,这部分是没有租户驻入的,主要用来放置设备以及避难。 建筑面积:为了便于人数计算,假设大楼呈标准矩形,且每75层分为一段,共四段,从下往上建筑面积逐步减少,依次 L1L75层为3000平、 L76L150层2500平、 L151L225层2000平、 L226L300层1500平。 有效使用面积:以第一段建筑面积3000平为基准,要达到70%的有效使用面积,估算出核心筒面积至多900平。由此转到第四段时,建筑有效使用面积仅(1500-900)/1500=40%,这也切合了上面的其他回答,大楼使用率降低的太厉害(这是业主该操心的问题)。据此可估算出每一段的有效使用面积,依次为2100平、1600平、1100平、600平。 建筑高度:办公楼层按层高4m计算,酒店按照3.5米计算。实际情况会有出入,比如大堂和避难层一般会较高。 2. 服务人数估算 2.1 酒店:上面提到酒店在高区,也就是第四段,其有效使用面积仅600平,客房利用率大概80%,以40平一间客房计算,每层客房数量为12间。假设这个超级酒店有720间客房,则客房就需占用60层,外加五层避难层和空中大堂L235层,则酒店所在楼层为L235L300层。酒店功能区设置在裙楼部分,比如宴会厅、餐厅、会议室等,且按设置在L2L6层考虑。 估算酒店服务人数为720间x1.8人/间=1080人。 2.2 办公:L1层毫无疑问为酒店大堂和办公大堂,则办公楼层为L7L234,其中包括18层避难层(通常避难层会设置在分区交界处,所以实际避难层数应该更多)。按照甲级办公标准12平/人考虑(写字楼越高档,人均面积越大),可估算总服务人数: 第一段:L1L75层,63x(2100/12)=11025人 L76L150层,70x(1600/12)=9333人 L151L225层,70x(600/12)=3500人 总人数=11025+9333+3500=23858人 (会不会觉得这个数字很吓人,不过这个数字对后面的计算每什么帮助,因为电梯系统的分区和建筑的分段完全是两个概念) 对了,办公人数在实际计算中还要考虑出勤率,我想每个公司每天总有那么几个迟到、请假、旷工或者其他借口不到的吧,因为这些人错开了早高峰,所以我们把出勤率定为80%应该不算过分。 3. 性能衡量指标 3.1 酒店:参考英国《CIBSE GUIDE D》标准以及大多数国际五星级酒店标准,得出如下结论,晚高峰双向时段: 5分钟运载能力:10%15内可接受,建议值12%(我只见过希尔顿的变态要求15%); 平均间隔时间AI(INT):3050秒,建议值45秒; 等候时间AWT:这个通常不作硬性要求,希尔顿要求35秒。 3.2 办公: 早高峰时段电梯能效
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