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选型配置中电梯的台数的确定
  早期大楼内电梯的设置台数是由经验确定的,即按照大楼的人数、房间数以及电梯的主参数进行估计。20世纪70年代,开始流行基于电梯在客流高峰情况下往返一次运行时间的手工计算的交通分析法(常规计算法),这是一种开创性的方法,直到今天仍然被用作简单的验算。但是这种方法仅是粗略的计算,没有涉及多台电梯的负载及运行间隔均匀的问题(群控调度)。20世纪90年代,运用计算机编程的分析法和仿真法被开发。如今人们正在研究利用计算机专家系统、模糊逻辑、神经网络等人工智能技术来描述电梯交通系统的动态特性,进而完成大楼电梯的整体配置。
  乘客的候梯时间(根据大楼用途有不同的评定范围)和乘梯时间(一般不超过90s)是评定电梯服务质量的2个重要指标,也是交通分析的重要内容。交通分析就是根据大楼的用途,考虑大楼内外人员的实时流动情况,结合电梯系统本身的特征如主参数、操纵控制方式等经过计算得出满足大楼输送要求的电梯台数及分配。交通分析时必须掌握大楼的客流状态,如上行客流高峰、下行客流高峰、上下行客流平衡、上行客流较下行客流量大、下行客流较上行客流量大、频繁的层际客流、空闲时的客流等状态。除了交通分析外,选择电梯台数时还应注意:(1)应考虑到大楼完成数年后客流交通的变化;(2)台数设置应满足各类建筑设计规范要求的最低配置;(3)大楼一般不能只配1台电梯(单元式住宅楼除外),否则一旦停机大楼交通就会瘫痪。
  为了便于理解交通分析,我们简单介绍一下常规计算法。分析法和仿真法由于涉及较多环节,在此不再赘述。
  (1)找出大楼客流高峰。对于办公楼客流高峰一般出现在早晨上班到达时间(典型的上行高峰)、下午下班回家时间、午饭到餐厅就餐时间;住宅楼出现在早晨出去上班时间和傍晚回家时间;旅馆出现在就餐时间,会议厅开会或闭会时间,中午前退房结帐时间;医院出现在病人探视时间;百货商场出现在星期日接近中午时间(由于使用自动扶梯而使电梯客流高峰呈现不确定性,一般平均按电梯承担10%~20%的客流,自动扶梯承担70%~80%的客流,步行为10%的客流)。
  (2)确定电梯的服务形式。电梯的服务形式主要有:单程快行(典型的上行高峰服务形式),单程区间快行,各层服务或隔层服务,往返区间快行,单程高层服务,单程低层服务。
  (3)计算单梯往返一次运行时间(RTT)。该时间包括乘客出入轿厢时间,开关门总时间,轿厢行驶时间,损失时间(一般取乘客出入轿厢时间与开关门总时间之和的10%)。
  在计算以上这些时间时涉及以下几个变量:①乘客人数r,取轿厢容量的80%;②单次开关门时间;③额定速度与加减速度;④轿厢服务层数n(除基站外);⑤可能的停站数f,包括短区间可能的停站数和快行期间的停站数,应用概率论计算,例如对于单程快行服务形式f=n[1-(1-1/n)r]+1;⑥层高与楼层数。
  (4)验算输送能力。若大楼配置电梯数为N台,则电梯在主端站的运行间隔时间INT=RTT/N,乘客平均候梯时间AWT=(50%~65%)INT。一般对于办公楼要求INT ≤40s,住宅楼INT≤90s,旅馆INT≤50s。每5min内N台电梯的总输送能力HC=300rN/RTT(人),如果HC超过或等于乘客在高峰期间5min内的到达数则设计就满足了。有时还希望算出高峰期间HC占大楼全部人员的百分比,使之不小于大楼客流高峰期间5min的百分比到达率A (例如对于上行高峰状况,指在客流最集中的5min内到达建筑物门厅准备上行的乘客数与大楼乘客总数的百分比,一般对办公楼A=14%~20%,住宅楼A=3%~7.5%,旅馆A=10%~15%)。
  下面介绍自动扶梯理论输送能力的计算。自动扶梯的主要参数有提升高度H(m),输送能力Q(人/h),梯级运行速度v(m/s),梯级宽度B(m)及梯路倾角α(°)。自动扶梯的理论输送能力是指每小时输送的乘客数,计算式为:
             Q=3 600nv / t级。
  式中:n——每一个梯级上站立人员的数目(当B=0.6m时n=1,当B=0.8m时n=1.5,当B=1.0m时n=2);
 ——梯级运行速度对自动扶梯满载的影响系数, =0.6(2–v);
t级——两梯级间的节距,m。
  一般认为自动扶梯的实际输送能力是理论输送能力的60%。如果客流量超过了实际输送能力,则乘客在自动扶梯前的候梯区排成了队。
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