办公楼电梯交通流量研究

李文龙 张在喜 罗婷

摘   要：随着建筑工业的发展，涌现出越来越多的高层、超高层办公楼，塔楼客梯群组肩负着大楼的主要垂直交通运输，其性能的好坏已经成为大楼品质的重要参考指标，直接影响着项目的售价。本文通过对建筑中电梯交通流量计算的理论基础及计算程序的介绍，并以一超高层超甲级写字楼为研究对象，采用垂直交通流量计算软件，求得建筑内电梯规格的最优配置。

关键词：写字楼  电梯  交通分析

中图分类号：TU857                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0247-03

Abstract： With the development of building industry， high-rise office buildings are used more and more. As the means of vertical transportion， the performance of elevators has become an important reference index of building quality， which affects price of buildings. This paper introduces the theoretical basis and calculation procedure of elevator traffic analysis in office buildings.Regardding a super high-rise and grade office building as object of study， We can get the the optimal configuration of elevators in the building，through the vertical traffic analysis calculation software.

Key Words： Office Building; Elevator; Traffic Analysis

目前我国建筑业高速发展，涌现出越来越多的高层、超高层办公楼，塔楼客梯群组肩负着大楼的主要垂直交通运输，其性能的好坏已经成为大楼品质的重要参考指标，直接影响着项目的售价。合理的电梯规格（电梯数量、载乘人数、额定速度等） 及分区布置方式直接影响着流量高峰时的乘客的疏散能力和服务水平[1]，需通过电梯流量计算确定。

1  交通计算理论基础

在电梯设备中最重要的指标是运输能力和等待时间。运输能力是电梯服务量的评价，等待时间是对服务质的评价。二者与电梯的分区方式、台数、载重量及梯速悉悉相关，交通流量分析是通过予测电梯停止数进行乘客服务量和质的计算过程。通过予测电梯停止回数进行的交通流量计算是从电梯搭乘人数预计一周中的电梯可能的停止数。从设定好的电梯速度计算出电梯运行一周的时间和最大运输人数，然后算出电梯必要的台数[2]。

“平均运行间隔”为电梯平均一周运行的时间除以分区内的所有电梯的数量所得的数值（秒），从质的角度反映了电梯服务水品，计算公式如式（1）所示。

平均运行间隔=                                                （1）

式中

RTT：一周时间

n：电梯台数

“一周时间”即从轿厢回到出发层后，将出发层所有的乘客运输至他们的目的层后再次回到出发层为止，所需要花费的时间，电梯运行时间具体见图1所示。

“5分钟运输能力比例”为电梯使用的高峰时段中的每5分钟内所有电梯运输人数除以总人数用（%），从量的角度反映服务水平，计算公式如式（2）、（3）所示。

式中

HC：5分钟运输人数。

Q：利用电梯的总人数。

T：电梯载重。

P：电梯乘坐率。

其他同式（1）。

2  交通流量计算程序

首先应根据建筑物的使用目的和档次定位来设定必要的运输力，主要通过“平均运行间隔”和“5分钟运输能力比例”来体现，并根据建筑物内的人数和各楼层用途推断高峰时电梯利用的人数;其次假设电梯的规格（电梯数量、载乘人数、额定速度、出入口的宽度等），根据电梯的始发楼层和建筑物的楼层数来决定电梯的服务楼层数，并考虑各楼层的用途来假设电梯在高峰时的运行条件，计算出平均一周时间和1臺的运输能力;最后根据1台的运输能力，计算出必要台数，根据平均一周时间和台数，计算出平均运行间隔，如果条件不满足的话，需重新假定电梯的规格，然后再检讨[3-4]。计算程序具体见图2所示。

3  案例研究

以西安市一建筑高度为147.8m，建筑层数为34层的超甲级写字楼为研究对象，建筑的基本信息如表1所示。

在实际设计，电梯的竖向分区经常是结合避难层设置的，这样既有利于电梯机房的设置，同时也可充分利用避难层空间进行电梯冲顶，本项目也参照这种设计方案，将电梯竖向分为低、中、高三个区，低区电梯组服务1～10层，中区电梯组服务12～22层，高区电梯组服务24～34层。一般情况下，电梯由基站直驶至最高服务层的理想时间应≤30s[5]，结合市场上电梯速度设置，初步设定低区电梯速度2.5m/s，中区电梯速度4.0m/s，高区电梯速度6.0m/s。一般为了楼宇档次定位，国内超甲级写字楼，通常电梯采用1.6T电梯，故本项目也按照1.6T电梯进行配置。

根据电梯服务层数及每层人员密度，求得低区人数为1138人，中、高区人数为1565人。根据计算软件求得计算结果如表2所示。

美国《The Vertical Transportion Handbook》中对于多用途办公楼双向交通要求“平均运行间隔”为35～40s，“5分钟运输能力比例”为10%～12%，根据市场考察，国内超甲级写字楼一般要求：“平均运行间隔”为35～40s，“5分钟运输能力比例”为10%～11%，故本项目参考此标准进行电梯数量配置。

针对建筑低区，电梯台数n=132.47/40=3.3台，若选择3台，则“平均运行间隔”=132.47/3=44.2s，“5分钟运输能力比例”=4.18%×3=12.54%，“平均运行间隔”指标稍差于标准要求，“5分钟运输能力比例”优于标准要求，但因低区电梯驶行距离短，提高电梯速度并不能缩短此指标，增加电梯台数极不经济，且“平均运行间隔”是缓解人员的心理焦虑，而“5分钟运输能力比例”最终消除人员堆积，故选择3台配置;针对建筑中区，电梯台数n=175.64/40=4.4台，选择5台，则“平均运行间隔”=175.64/5=35.1s，“5分钟运输能力比例”=2.29%×5=11.45%，满足标准要求;针对建筑高区，电梯台数n=195.27/40=4.9台，选择5台，则“平均运行间隔”=175.64/5=39.1s，“5分钟运输能力比例”=2.29%×5=10.3%，满足标准要求。

4  结语

在办公楼的竖向交通流量分析中主要参考指标为“平均运行间隔”及“5分钟运输能力比例”，“平均运行间隔”缓解人员的心理焦虑，从质的角度反映了电梯服务水品， “5分钟运输能力比例”消除人员堆积，通过从量的角度反映服务水平。

通过垂直交通流量计算软件，得到该超高层、超甲级写字楼的最终配置为低区3部电梯，中、高区5部电梯。

参考文献

[1] 李俊芳.电梯交通流量特性分析及预测方法研究[D].天津大学，2013.

[2] 沈石林.基于建筑节能的电梯群控研究[D].华中科技大学，2008.

[3] 吳蕾.基于神经网络的电梯群控系统智能调度的研究[D].武汉理工大学，2007.

[4] 倪祝勇.探讨超高层建筑电梯设计过程 [J].电气智能化，2015（9）：78-80.

[5] 司亚蔚，高腾飞.写字楼电梯交通流量分析及选型实例[A].河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C].2010.