传统的电梯配置理论与技术

魔鬼大厨

电梯配置不仅关系到建筑物建设期间的一次性投资，而且关系到整个建筑投入使用后建筑空间的合理利用和客流疏导，这对高层、超高层的现代化建筑显得尤其重要。良性的客流疏导对电梯空间的合理利用和价值开发是绝对有利的，这不仅取决于电梯投入使用后的群控制调度策略和电梯本身的运载能力，而且更依赖于建筑规划和建造过程中的电梯规划设计。优良的电梯配置在客流疏导上已先拔头筹，意味着乘客和货物在整个大楼内能够快捷、便利、安全地转移，意味着增加建筑面积的利用率、节省设备和能源、降低成本。因此，国内外电梯界的专家和学者、著名的电梯公司都对电梯配置理论研究和技术开发有着浓厚的兴趣，从不同角度提出了一些电梯配置观点、理念和方法。
   在国外，诸如日立、三菱、奥的斯、迅达等著名的电梯公司在电梯配置设计方面都有研究成果，并为客户提供针对自己品牌的实用电梯配置方案，并且出于技术保密、知识产权保护以及商业竞争的需要，各自的电梯配置策略均鲜为人知，不利于电梯配置理论与技术的发展。而且，各主要电梯公司对电梯配置的结果差次不齐，差异较大，无统一的电梯配置评判标准。1999年，英国peters公司公布了电梯交通配置cad软件elevatetm，代表了目前在电梯配置领域的国际先进水平。通过输入建筑物所需配置的电梯数量、额定载重量、额定速度、额定加速度、额定加加速度、电梯开关门时间以及电梯的控制方式、建筑物用途、楼层层数，楼层层高、楼层的客流分布等参数，elevatetm模拟产生建筑物的交通流，仿真运行，输出诸如乘客的候梯时间、乘梯时间、服务时间和5min运载率等指标的时间百分比分布，为客户提供决策电梯配置的科学依据。客户可以通过调整elevatetm的输入参数，使得elevatetm的仿真输出指标逼近同建筑物使用性质和服务水准相宜的期望指标[10]。但遗憾的是，该软件没有高层建筑电梯分层区、分层段配置功能，不能适应现代高层建筑电梯配置的实际需要，特别是该软件是在西方社会的经济社会水平下的研究成果，不能适应我国现阶段和今后一个时期的国情需要。从本质上说，elevatetm是电梯配置和电梯群控制方式的一个验证平台。
   我国从1986年起开始研究电梯交通配置技术。沈阳建筑大学的朱德文教授对电梯配置与选型有很深的研究，在2003年提出了电梯交通配置计算机辅助设计——dt102技术方法[4]。该方法将电梯交通系统看作是一个多输入多输出的系统，通过输入建筑物类型、规模、电梯驱动方式、服务方式、电梯轿厢类型等参数，输出5min载客率，平均间隙时间，平均行程时间，电梯数量，加速距离等。电梯交通配置的过程就是其输出的实际值向期望值逼近的过程。同elevatetm一样，dt102技术没能脱离电梯群控制的范畴，是基于单一电梯群的电梯仿真系统。
    1997年，受中国国家建设部的委托，香港中文大学建筑系单纯从建筑规划设计的角度出发，将过去电梯配置中的理论与方法用计算机程序实现，开发出电梯交通配置软件，为建筑设计提供了电梯配置参考，简化了复杂的人工计算工作，提高了电梯配置的效率和准确度。该软件的创新之处在于，能够输出拟配置电梯的空间布局，能够满足现代高层建筑对电梯分群组，分段区的配置需要[9]。但是，由于建筑系关心的重点只在于电梯配置简单的表面运算，没能对电梯系统的运行行为以及电梯群控制策略进行深入的讨论与研究设计，因此也就不能对乘客最为关心的电梯服务质量和性能指标做出预测。不对建筑物交通和电梯系统运行的仿真，就无法逼真地反映电梯配置的优良。
    到目前为止，尚无一种电梯配置软件既能对建筑物电梯实现自动化配置，直观地输出用户关心的性能指标；又能满足现代高层、超高层综合性建筑对电梯配置的需要。要达到这个目的，关键在于转变电梯配置的理念，树立电梯规划的思想。