吳傳君
摘要:本文主要介紹了電梯土建圖的概念、設(shè)計(jì)流程,側(cè)重對(duì)于電梯土建圖設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行闡述,并對(duì)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題提出具體對(duì)策和建議。
關(guān)鍵詞:土建尺寸;電梯設(shè)計(jì);安全性;措施
隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展,有限的土地日益成了稀缺的珍貴資源,于是向空間延伸的高樓大廈便應(yīng)運(yùn)而生,萬(wàn)丈高樓平地起,垂直運(yùn)輸?shù)男枨蟠呱穗娞莸陌l(fā)明、發(fā)展。時(shí)值今日,電梯技術(shù)已非常成熟和規(guī)范,世界上林林總總的電梯品牌也數(shù)不勝數(shù)。這里我想談?wù)勲娞菰O(shè)計(jì)中往往被忽視,但又無(wú)比重要的一環(huán):電梯土建圖設(shè)計(jì),國(guó)外俗稱LAYOUT或定心圖設(shè)計(jì)。
本人從事電梯設(shè)計(jì)十六年多,從電梯的土建設(shè)計(jì)、部品設(shè)計(jì)及至系統(tǒng)總成都有所涉獵,從中發(fā)現(xiàn)如果把電梯設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、安裝、驗(yàn)收當(dāng)成一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)說(shuō),那么電梯土建圖設(shè)計(jì)則是其中的根本、靈魂和總綱,更是品質(zhì)的把控點(diǎn)。電梯最終適用性、安全性很大程度上取決于電梯前期規(guī)格對(duì)接和土建圖的繪制。
對(duì)于電梯土建布置圖,凡是從事電梯行業(yè)的同仁或多或少都會(huì)有所接觸,顧名思義,和電梯和土建設(shè)計(jì)均有關(guān)系。一般設(shè)計(jì)思路為:根據(jù)設(shè)計(jì)院建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖提取井道數(shù)據(jù),包括井道平面尺寸、層高數(shù)據(jù)、頂層凈高、基坑深度、門洞預(yù)留信息、圈梁設(shè)置信息及電梯井道特殊突出物,然后再結(jié)合甲方載重、速度要求,采用公司相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。圖面一般包含有以下幾部分信息:一、平面布置圖,主要是電梯轎廂、對(duì)重在建筑平面中的布局,此為整個(gè)電梯土建設(shè)計(jì)圖的靈魂和中樞,由之可以得知電梯的轎廂尺寸、開門尺寸、對(duì)重位置,電梯和井道的相對(duì)位置等非常重要的信息;二、電梯剖面(立面)圖,從此圖中可以了解到電梯的提升高度、井道總高、底坑深度、頂層凈高、圈梁設(shè)置間距、電梯緩沖器設(shè)置等電梯縱向信息;三、廳門留孔圖,圖面主要反映電梯門洞的留置情況,門洞寬高和開門尺寸的關(guān)系,門頭梁的設(shè)置要求;四、機(jī)房平面圖(對(duì)于有機(jī)房而言),主要體現(xiàn)電梯曳引梁、電梯主機(jī)、控制柜、機(jī)房走線、排風(fēng)扇、通風(fēng)窗等布局信息;五、機(jī)房留孔圖(有機(jī)房),則主要描述電梯鋼絲繩、限速器鋼索和電纜的預(yù)留孔洞大小和位置,并對(duì)承重水泥墩的設(shè)置和受力有詳盡的設(shè)計(jì)要求;六、電梯信息說(shuō)明欄,是對(duì)電梯的規(guī)格、尺寸進(jìn)行全方位的描述,電梯載重、速度、開門尺寸、受力值、電機(jī)功率、層高信息都可以在這里找到相應(yīng)的答案。當(dāng)然,電梯種類五花八門,有機(jī)房、無(wú)機(jī)房,客梯、貨梯,家用、商用,垂梯、扶梯……設(shè)計(jì)方法各有不同,也各有各的側(cè)重點(diǎn),本文也僅能做到拋磚引玉,力求大家先了解一些通俗的設(shè)計(jì)要求和理念。
電梯土建圖的設(shè)計(jì)必須具備多方面信息和極其豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)才能設(shè)計(jì)出最具性價(jià)比和美觀度的電梯。誠(chéng)然,不排除很多人的認(rèn)為電梯土建圖設(shè)計(jì)是個(gè)非常簡(jiǎn)單的工作,不過(guò)是幾個(gè)簡(jiǎn)單模塊的拼湊,但我想說(shuō)明的是有這種想法是因?yàn)樗麄儧](méi)有深入了解這份設(shè)計(jì)的精奧所在,更沒(méi)有了解到每一個(gè)設(shè)計(jì)線條所包含的設(shè)計(jì)理念。設(shè)計(jì)、繪圖是比較簡(jiǎn)單,但信息的提取、組織、處理、磨合才是電梯土建圖的設(shè)計(jì)精華,設(shè)計(jì)前期和設(shè)計(jì)中,您至少要溝通銷售、客戶、設(shè)計(jì)院、工程人員、安裝人員等各方面相關(guān)單位和個(gè)人,盡最大可能得到真實(shí)、詳盡的設(shè)計(jì)信息和要求,這是最基本的前提,然后,你還必須熟悉設(shè)計(jì)院的建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖,能從中提取本專業(yè)所需的相關(guān)信息,對(duì)于其中不符合國(guó)標(biāo)的井道,還得反復(fù)同上述各方溝通修改設(shè)計(jì)、整改土建等相關(guān)事宜,再者,對(duì)于本行業(yè)、本單位的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙必須爛熟于心,設(shè)計(jì)中既要滿足國(guó)標(biāo)要求,更要達(dá)到客戶滿意,還要兼顧公司成本,對(duì)于有責(zé)任心的設(shè)計(jì)者,更會(huì)考慮最終小業(yè)主使用的實(shí)用性及電梯的美觀性。麻雀雖小,五臟俱全,只停留在圖面的設(shè)計(jì)者永遠(yuǎn)不是一個(gè)合格的設(shè)計(jì)師。
從井道結(jié)構(gòu)方面談?wù)勲娞萃两▓D的重要性研究。一、電梯基坑深度,由GB7588-2003中可知:1、制導(dǎo)行程≥0.1±0.035V2 (米);2、電梯底坑底面與導(dǎo)靴、安全鉗、門護(hù)板等部件之間的安全距離應(yīng)大于0.1米;3、底坑之中應(yīng)有一個(gè)0.5米×0.6米×1.0米的可容人安全空間。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)底坑尺寸不滿足國(guó)標(biāo)的情況,這時(shí)就需要電梯土建設(shè)計(jì)者發(fā)揮自己的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)技巧:壓縮公司預(yù)留量→非標(biāo)設(shè)計(jì)轎底→底坑打洞加深→加斜坡或臺(tái)階,設(shè)計(jì)期必須考慮用戶電梯的實(shí)用性,比如無(wú)障礙要求,否則一旦電梯安裝完成,再做整改,就非常困難了;當(dāng)然也不能一味的從電梯部件非標(biāo)上著手,因?yàn)檫@樣的話,會(huì)嚴(yán)重降低電梯乘坐的舒適性和大大增加公司的成本。二、電梯井道尺寸的把控,電梯的載重、速度、轎廂的大小的決定性因素就是電梯井道凈尺寸(包括平面尺寸和垂直尺寸),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,還需要考慮空氣流動(dòng),在過(guò)于狹小空間中電梯轎廂和對(duì)重在垂直運(yùn)行中會(huì)有活塞效應(yīng),產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題是乘坐電梯舒適性的最大影響因素;反之,井道尺寸太大,也會(huì)產(chǎn)生支架加長(zhǎng)的成本費(fèi)用,還有過(guò)長(zhǎng)距離的安全性問(wèn)題;一般而言,電梯載重量與井道面積呈正比,電梯載重量越大,對(duì)井道面積要求越大。對(duì)有責(zé)任感的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),轎廂尺寸的選擇,也是在設(shè)計(jì)考慮范圍之內(nèi),大到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),小到考慮能家具、床墊順利運(yùn)輸要求,把電梯設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性結(jié)合起來(lái),才能體現(xiàn)一個(gè)設(shè)計(jì)師的責(zé)任感和技術(shù)的把握度。三、電梯沖頂高度,在GB7588-2003中,關(guān)于沖頂高度有以下幾方面規(guī)定,在對(duì)重緩沖器完全壓縮的情況下,需要同時(shí)滿足四個(gè)條件:1、轎廂導(dǎo)軌所提供的制導(dǎo)行程≥0.1±0.035V2 (米);2、轎頂最高處的水平面與位于轎廂投影部分井道頂最低部件的水平面(包括上梁和固定在井道頂部的零部件)之間的自由垂直距離不應(yīng)小于1.0+0.035 V2 (米);3、轎頂上應(yīng)有足夠的可容人安全空間,該空間的大小以能容納一個(gè)不小于0.5米×0.6米×0.8米的長(zhǎng)方體為準(zhǔn),任一平面朝下放置均可;4、井道頂部的最低部件與固定在轎廂頂上的最高部件之間的自由垂直距離不應(yīng)小于0.3+0.035 V2 (米)。在頂層高度實(shí)際上不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),一般可進(jìn)行如下流程復(fù)核:降低電梯速度、轎廂高度(客戶允許情況下)→轎頂非標(biāo)設(shè)計(jì)(包括轎頂輪改為轎底輪)→有機(jī)房、無(wú)機(jī)房轉(zhuǎn)換→整改土建。另外,電梯井道平面尺寸過(guò)大(護(hù)欄加高),底坑懸空(加裝對(duì)重安全鉗)也會(huì)對(duì)頂層高度要求增加,設(shè)計(jì)時(shí)不可忽略。四、其它方面,1、廳門預(yù)留和外呼留孔,要根據(jù)電梯載重、開門尺寸而定,通常預(yù)留寬度為開門寬+200MM,預(yù)留高度為開門高+100MM,要充分了解井道結(jié)構(gòu)的特性,特別對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu),一定要事先和設(shè)計(jì)院、土建施工方溝通好,否則后期整改難度會(huì)非常大;2、機(jī)房留孔(有機(jī)房)和主機(jī)梁留洞(無(wú)機(jī)房),設(shè)計(jì)過(guò)程中首要考慮安全性,其次安裝、維護(hù)所便捷性也應(yīng)一并注意,特別是對(duì)于有的電梯井道有凸入梁、凸入柱,要想辦法避開,如果實(shí)在避不開,可采用鋼牛腿固定等方式來(lái)解決,當(dāng)然這種情況下,受力應(yīng)優(yōu)先復(fù)核;3、特種電梯的方案應(yīng)對(duì),對(duì)于觀光電梯、消防電梯、扶梯、人行步道等其它類型電梯,要結(jié)合相應(yīng)規(guī)范及特殊要求,進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
電梯土建圖設(shè)計(jì)問(wèn)題處理和優(yōu)化。由于建筑設(shè)計(jì)的多樣化,每一家設(shè)計(jì)院所參考的標(biāo)準(zhǔn)和廠家的樣板的不同,結(jié)果就導(dǎo)致電梯井道的多樣性。所以在土建圖設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到形形色色的問(wèn)題,這時(shí)就需要設(shè)計(jì)者擁有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和靈活變通能力,下面列舉設(shè)計(jì)中常見的幾個(gè)事項(xiàng)的處理方法和過(guò)程。1、雖然電梯方面對(duì)于擔(dān)架電梯目前還沒(méi)有明確的定義和解釋,但鑒于電梯需依附于特定建筑物的理念,由GB50096-2011《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》我們知道:12層及以上的住宅建筑,每棟樓應(yīng)該設(shè)置不少于2臺(tái)的電梯,其中必須有一臺(tái)能容納擔(dān)架的電梯。目前通常行業(yè)默認(rèn)的擔(dān)架梯標(biāo)準(zhǔn)轎廂一般是1100MM寬、2100MM深,這種設(shè)計(jì)完全可滿足GB7925.1對(duì)于推薦尺寸600MM寬、2000MM深擔(dān)架的使用要求,所以此種設(shè)計(jì)對(duì)滿足擔(dān)架梯要求各方面均無(wú)疑義。當(dāng)然,這種擔(dān)架電梯對(duì)于井道的要求也有其的限定條件,井道凈尺寸一般需要大于2000MM寬、2500深。但當(dāng)我們遇到井道平面尺寸為2100MM寬×2100M深或者2600MM寬×2000MM深的時(shí)候怎么辦呢?這時(shí),如果建筑還處于設(shè)計(jì)階段,我們和相應(yīng)設(shè)計(jì)單位關(guān)系良好且電梯已經(jīng)簽過(guò)合同了,我們當(dāng)然可以建議設(shè)計(jì)單位、甲方按通常標(biāo)準(zhǔn)修改井道,但這種情況在實(shí)際中少之又少,設(shè)計(jì)者必須另辟路徑,找到適宜的方法和答案:首先,咨詢當(dāng)?shù)亟ㄎ图急O(jiān)局,確認(rèn)擔(dān)架梯的明確要求,比如安徽、上海等地,轎廂按1600MM×1500MM也認(rèn)可為擔(dān)架梯,這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了。再或者做成橫置擔(dān)架梯,但這種擔(dān)架梯的美觀性和實(shí)用性都比較差,而且對(duì)于開門尺寸要求更高,一般要求做到開門寬1300以上,且只能做旁開門,美觀性更加大打折扣了。2、根據(jù)GB7588-2003要求,電梯井道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免在底坑下有人能到達(dá)的空間,但實(shí)際建筑物中,特別是商業(yè)建筑,這個(gè)要求往往得不到遵守,設(shè)計(jì)者遇到這種情況時(shí),應(yīng)從安全性和節(jié)約公司成本的出發(fā)點(diǎn),首先應(yīng)建議客戶將對(duì)重緩沖器安裝在一直延伸到堅(jiān)固地面的實(shí)心水泥墩或鋼樁上,如果這種情況也得不到滿足,比如地下為車庫(kù),客戶不肯為之犧牲一個(gè)車位,這時(shí)所能采取的對(duì)策就只能是對(duì)重加裝安全鉗了。3、自動(dòng)扶梯的提升高度與跨長(zhǎng)不匹配的處理,眾所周知,建筑成形后,樓層的高度就一定了,對(duì)于自動(dòng)扶梯,常用的傾斜角度有30度、35度、27.3度、23.2度幾種,除去兩頭水平端,中間距離都是根據(jù)三角函數(shù)計(jì)算而得。有些設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)者經(jīng)常忽略了這個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)出的扶梯提升高度和跨長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)不匹配的情況,此時(shí)電扶梯設(shè)計(jì)者就要想辦法來(lái)彌補(bǔ)設(shè)計(jì)院造成的缺陷,首先,如果設(shè)計(jì)跨長(zhǎng)比要求跨距長(zhǎng),則可以調(diào)節(jié)上下水平端尺寸來(lái)達(dá)到原設(shè)定要求;其次,設(shè)計(jì)跨長(zhǎng)比要求跨距短,且已短的超過(guò)國(guó)標(biāo)限值,此時(shí)便需要查看現(xiàn)場(chǎng),聯(lián)系客戶,看土建有無(wú)整改的可能性,如果現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法整改,便只能退而求其次,把傾斜角度加大,這時(shí)需注意客戶的接受度和國(guó)標(biāo)的限定性(比如:35度傾角時(shí),提升高度不能大于6米)。
綜上所述,合理的電梯土建圖設(shè)計(jì)是電梯設(shè)計(jì)的最重要的環(huán)節(jié)和中樞,電梯的安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性都包含在這個(gè)設(shè)計(jì)之中,電梯土建圖設(shè)計(jì)者必須把握好每一個(gè)細(xì)節(jié),才能避免以后電梯生產(chǎn)、安裝、檢驗(yàn)、驗(yàn)收、使用中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題發(fā)生,也才能確保電梯的安全有效運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]GB 7588-2003 《電梯制造與安裝安全規(guī)范》;
[2]GB50096-2011《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》;
[3]羅宏.一種具有擔(dān)架功能的特殊電梯的設(shè)計(jì);
[4]劉成輝.電梯土建尺寸對(duì)電梯安裝的重要性研究。