王如革
(中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司,遼寧 大連 116052)
近年來,隨著國(guó)家城市房地產(chǎn)宏觀調(diào)控政策的變化,城市老舊的多層住宅服役期將大大延長(zhǎng)。一些建于上世紀(jì)八九十年代和本世紀(jì)前十幾年的多層住宅絕大多數(shù)是沒有安裝電梯的,住在這些住宅里的老年居民隨著年齡的增大每天爬樓成為一項(xiàng)很重的負(fù)擔(dān),生活極不便利。而現(xiàn)時(shí),住宅電梯越來越低的價(jià)格和電梯制造商不斷提升的制造能力,使老舊住宅加裝電梯成為解決居民爬樓難問題的迫切需求。針對(duì)這一項(xiàng)保障和提升居民生活水準(zhǔn)的社會(huì)安居工程,如何把好事辦好是關(guān)鍵,而科學(xué)的加裝電梯設(shè)備工程設(shè)計(jì)方案,則是把好事辦好的關(guān)鍵?,F(xiàn)有住宅加裝電梯設(shè)計(jì)涉及到電梯設(shè)備本體設(shè)計(jì)、機(jī)房井道等附屬設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,與交通配置、住宅建筑設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。我們把“以改善現(xiàn)有建筑的使用功能為目的,加裝電梯設(shè)備和附屬建筑工程”統(tǒng)稱為加裝電梯設(shè)備工程。本文著重探討研究現(xiàn)有住宅加裝電梯設(shè)備工程的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)問題。
現(xiàn)有住宅加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)是解決人們生活難題,增強(qiáng)百姓幸福指數(shù)的好事??偟脑O(shè)計(jì)原則首先從黨的根本宗旨出發(fā),從人民根本利益出發(fā),全心全意為人民服務(wù)?,F(xiàn)有住宅加裝電梯的設(shè)備工程是在現(xiàn)有住宅建筑的基礎(chǔ)上進(jìn)行加裝,維持原有的住宅建筑及其基礎(chǔ)的安全牢固可靠是首要的,工程整體的安全可靠是必須的,追求完美、簡(jiǎn)約、低成本、綠色環(huán)保、節(jié)能高效設(shè)計(jì)方向。一般地,設(shè)計(jì)成井道、電梯機(jī)房和機(jī)電設(shè)備、連廊、住宅樓梯間休息平臺(tái)5部分,井道-電梯層站與住宅樓梯間休息平臺(tái)通過連廊連接。落實(shí)在具體工程設(shè)計(jì)中必須把握好5個(gè)方面的基本原則:
(1)加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持交通便捷的原則。加裝電梯設(shè)備工程的目的是為了滿足樓宇居民的出行交通需要,這是最基本的功能需求,因此設(shè)計(jì)首先要圍繞這一基本需求展開,弘揚(yáng)科學(xué)、通暢、優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念。
(2)加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持安全可靠的原則。要讓居民乘用有滿滿的安全感。為此要嚴(yán)格把控“一嚴(yán)、一高、兩線”?!耙粐?yán)”是嚴(yán)格遵循合法合規(guī)?!耙桓摺笔窃O(shè)計(jì)所采用的涉及到現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范中安全條款或內(nèi)容一律以最高標(biāo)準(zhǔn)頂格適用。“兩線”是設(shè)計(jì)過程中把握好安全風(fēng)險(xiǎn)分析和控制的底線和紅線,必須保留足夠的安全冗余設(shè)計(jì),規(guī)定足夠的安全系數(shù)。
(3)加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝的原則。加裝電梯的設(shè)備工程項(xiàng)目雖小,但綜合性卻很強(qiáng),涉及到建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電工程制造、機(jī)電安裝應(yīng)用、工程施工等方面。無論在建筑單元內(nèi)還是在公共空間里,工程設(shè)計(jì)的結(jié)果都不能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面的影響。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮新能源、新技術(shù)、新產(chǎn)品的科學(xué)應(yīng)用,考慮到采光等太陽能利用。電梯生產(chǎn)制造的設(shè)計(jì),必須有充足的技術(shù)保障條件,應(yīng)滿足電梯的使用年限設(shè)計(jì)不低于現(xiàn)有住宅的后續(xù)使用年限。制造設(shè)計(jì)的同時(shí)要科學(xué)考慮到安裝過程工藝性設(shè)計(jì),節(jié)省和簡(jiǎn)化安裝的操作。
(4)加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持美觀和諧的原則。加裝電梯的設(shè)備工程是在原有建筑基礎(chǔ)之上加建的新構(gòu)造,因此需要充分滿足居民住宅的環(huán)境要求和生態(tài)文明需要,讓居民看著舒心,乘用的順心、放心。
(5)加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)適用和適宜的原則。不僅要因城適宜,還要因地、因樓適宜。要采取模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案,減少工程浪費(fèi),降低設(shè)計(jì)和建造成本。工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮工程服務(wù)便利原則,設(shè)計(jì)制造的同時(shí)應(yīng)考慮到安裝、維修過程的便利。加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須充分根據(jù)現(xiàn)有住宅情況,包括結(jié)構(gòu)、建筑材料、地質(zhì)基礎(chǔ)等。設(shè)備工程設(shè)計(jì)必須有利于現(xiàn)有住宅的牢固可靠,對(duì)現(xiàn)有住宅的建筑結(jié)構(gòu)只能加強(qiáng),不能有削弱、降低等負(fù)面影響。所以設(shè)計(jì)前要預(yù)先對(duì)現(xiàn)有住宅的原始建設(shè)期及改造工程期間的設(shè)計(jì)施工圖紙進(jìn)行審查,同時(shí)對(duì)住宅和周邊環(huán)境及地下管線的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘查和綜合評(píng)估,對(duì)加裝電梯進(jìn)行可行性評(píng)估,建立有針對(duì)性的專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案。
一項(xiàng)加裝電梯的設(shè)備工程按結(jié)構(gòu)細(xì)分包括5部分:電梯井道-地坑、電梯機(jī)房、轎廂、層站和層站門、電梯與住宅建筑連結(jié)(連廊),按照系統(tǒng)構(gòu)成細(xì)分包括八大系統(tǒng):電梯曳引系統(tǒng)、電梯運(yùn)行導(dǎo)向系統(tǒng)、電梯電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電梯電氣控制系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電梯安全保護(hù)系統(tǒng)。
現(xiàn)有建筑是否適宜于加裝電梯設(shè)備,需要進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。通過設(shè)計(jì)制定加裝電梯的設(shè)備工程的底線基礎(chǔ)限制條件來約束或衡量工程實(shí)施的可行性。這些基礎(chǔ)限制約束條件包括地質(zhì)條件、工程基礎(chǔ)條件、空間和平面條件、環(huán)境生態(tài)條件、隱蔽工程干涉容度、節(jié)能約束等??梢罁?jù)地質(zhì)勘查報(bào)告的數(shù)據(jù)、實(shí)地勘察的數(shù)據(jù)、現(xiàn)有住宅工程圖紙的數(shù)據(jù)確定。
根據(jù)住宅的現(xiàn)實(shí)狀況、住宅居民住戶的出行需求進(jìn)行設(shè)計(jì)確定電梯的交通流量。交通流量的確定,對(duì)電梯轎廂的空間尺寸、載客數(shù)量、首層空間、各層站空間、電梯運(yùn)行速度和開關(guān)門速度均有相關(guān)的影響,對(duì)電梯設(shè)備設(shè)計(jì)制造有約束限制條件。
相對(duì)比較來講,加裝電梯的設(shè)備工程所占空間最大的工程結(jié)構(gòu)是電梯的井道-地坑及其圍護(hù)結(jié)構(gòu),電梯的轎廂、運(yùn)行導(dǎo)向系統(tǒng)(導(dǎo)軌)、對(duì)重系統(tǒng)都布置在電梯的井道-地坑中,安全保護(hù)系統(tǒng)中轎廂緩沖保護(hù)、限位保護(hù)、極限保護(hù)、對(duì)重緩沖保護(hù)也都在井道-地坑中。電梯的井道-地坑及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)所占的空間比例約能占總結(jié)構(gòu)空間的2/3。另外電梯機(jī)房、電梯層站和電梯與住宅建筑的連廊占有總空間1/3。獨(dú)立的電梯機(jī)房一般是裝置在井道頂部上方的,通過孔洞與井道相。另一工程結(jié)構(gòu)電梯層站休息平臺(tái)與井道相通連。新建的電梯井道結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)采用砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)-玻璃鋼結(jié)構(gòu)等形式。如若采取砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)空間占用需求很大,新增基礎(chǔ)的荷載相對(duì)更高,安裝施工難度和建設(shè)周期比較長(zhǎng);如若采取鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)-玻璃鋼結(jié)構(gòu)混搭可以實(shí)現(xiàn)在工廠內(nèi)預(yù)制的方式完成標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件,安裝施工簡(jiǎn)單迅捷。具體的設(shè)計(jì)方案選擇必須根據(jù)住宅建筑的實(shí)地情況確定。
在工程基礎(chǔ)安全冗余設(shè)計(jì)方面,必須采取最高的標(biāo)準(zhǔn)。地質(zhì)勘查報(bào)告、已有住宅建筑的工程資料和現(xiàn)有住宅建筑周圍的公用設(shè)施資料是加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)基本依據(jù)。必須事先明確現(xiàn)有住宅建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)狀況、建設(shè)構(gòu)造方式、尺寸,以利于選擇工程基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案。加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)應(yīng)該單獨(dú)于已有住宅建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),且不能對(duì)原有基礎(chǔ)產(chǎn)生影響。如果加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)與已有住宅建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)需要連接時(shí),必須保證電梯設(shè)備工程基礎(chǔ)和住宅建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)連接可靠,設(shè)計(jì)上必須充分考慮到增建的電梯設(shè)備工程新基礎(chǔ)所有可能產(chǎn)生的對(duì)原有基礎(chǔ)的影響。電梯的運(yùn)行速度也是影響電梯的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要因素,運(yùn)行速度決定了電梯地坑的深度,地坑的深度決定了設(shè)備工程基礎(chǔ)的深淺。設(shè)備工程地基基礎(chǔ)的承載力設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)必須最低限度地滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007)的規(guī)定。如果設(shè)備工程設(shè)計(jì)地基承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求時(shí),必須采用可靠有效的加固措施,這些措施必須最低限度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50367)、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ 123)的規(guī)定。
(1)關(guān)于機(jī)房最小化設(shè)計(jì)或無機(jī)房設(shè)計(jì)。機(jī)房是安置電梯曳引系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、供電裝置的專門空間。加裝電梯的設(shè)備工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中機(jī)房的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)練優(yōu)化,使之空間最少以減少施工工程量、降低造價(jià)。由于無機(jī)房電梯技術(shù)已經(jīng)成熟穩(wěn)定,所以如果條件允許,盡可能采用無機(jī)房設(shè)計(jì)方案。
(2)關(guān)于連廊設(shè)計(jì)。設(shè)備加裝工程中,連接電梯層站臺(tái)休息平臺(tái)至入戶口的連廊是非常重要的構(gòu)成部分。電梯連接入戶的形式可采用平層入戶和錯(cuò)層入戶2種設(shè)計(jì)方式,需要在設(shè)計(jì)中選用。加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)的??繉诱九c各層樓面標(biāo)高相同的是平層入戶設(shè)計(jì);加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計(jì)的??繉诱九c電梯層站間休息平臺(tái)標(biāo)高相同,但與各層樓面相差半層高度的形式是錯(cuò)層入戶設(shè)計(jì)。連廊的設(shè)計(jì)制造一般采取預(yù)制成鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的方式,在現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)設(shè)計(jì)的安裝工藝把這些鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件連接組裝。一般采用鉸接形式而不使用剛性連接。如果連廊與住宅的外走廊或懸挑陽臺(tái)等連接,必須設(shè)計(jì)增加加固保護(hù)的措施。
(3)關(guān)于基層設(shè)計(jì)?;鶎樱ǖ孛鎸樱┰O(shè)計(jì)必須要適宜于應(yīng)急疏散和有預(yù)防人流沖擠考慮。基層設(shè)計(jì)要無障礙化?;鶎拥牡孛孢€必須有防水防滲漏設(shè)計(jì),且有防止暴雨入侵的設(shè)計(jì)?;鶎拥目臻g占用不能影響現(xiàn)有住宅建筑和相鄰住宅的消防通道。
(4)關(guān)于防雨、防震、防雷設(shè)計(jì)。新建的機(jī)房、井道、連廊等結(jié)構(gòu)及其圍護(hù)必須防雨防滲漏。電梯的地坑施工設(shè)計(jì)必須能夠防水防滲漏。電梯設(shè)備工程要根據(jù)所在地區(qū)抗震防烈度進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)房或井道建筑結(jié)構(gòu)(無機(jī)房)的頂部要進(jìn)行有效的雷電防護(hù)措施設(shè)計(jì)。
(5)關(guān)于構(gòu)件及連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。加裝電梯的設(shè)備工程的構(gòu)件及連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)擇優(yōu)選用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、簡(jiǎn)約化的方案,構(gòu)件與構(gòu)件的連接點(diǎn)、井道壁、機(jī)房里的預(yù)埋件、連結(jié)錨固件、連接件、連接螺栓和連接焊縫等均應(yīng)有足夠的安全冗余設(shè)計(jì),保障極限承載的安全可靠性。
(6)關(guān)于防火設(shè)計(jì)。加裝電梯的設(shè)備工程所用的材料,都必須選用符合建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的材料。
加裝電梯的設(shè)備工程因地、因樓不同,會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方案,但設(shè)計(jì)的原則和關(guān)鍵項(xiàng)點(diǎn)必須得到全面的安全質(zhì)量保證,且不僅限于這些。需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、縝密細(xì)致完成好設(shè)計(jì)工作。
全國(guó)城市現(xiàn)有老舊無電梯住宅的巨大存量,給實(shí)施現(xiàn)有住宅加裝電梯工程賦予了重要意義,因勢(shì)利導(dǎo),因地制宜,研究制定科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)約的設(shè)計(jì)方案,能夠規(guī)范和統(tǒng)一工程的建設(shè)施工,減少重復(fù)浪費(fèi),創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程,且?guī)砹己玫纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。