Инженерные системы зданий и сооружений: ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ СИСТЕМЫ

Инженерные системы зданий и сооружений: ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЛИФТА

Термины и определения. Классификация видов управления Команду в систему управления, подаваемую с этажной площадки, называют вызовом, из кабины – приказом. Пост управления – устройство, предназначенное для передачи в систему управления вызовов или приказов. Основной посадочный этаж – на который прибывает и с которого отправляется наибольшая часть перевозимых лифтами пассажиров (обычно этаж входа в здание). Виды управления: внутреннее наружное смешанное: команда на пуск или остановку лифта подается как из кабины, так и с этажных площадок одиночное групповое: автоматическое управление совместной работой двух и более лифтов ручное автоматическое

Схемы управления лифтами Последовательное управление: все запросы пользователей выполняются последовательно, каждый последующий только предыдущего. Одностороннее собирательное управление при движении вниз: если кабина свободна, она будет направлена на наивысший вызов, если движется вниз – на ближайший и последующие вызовы по направлению движения. При движении вверх запросы с этажей игнорируются. На каждом этаже установлена одна кнопка вызова. Двустороннее собирательное управление: на каждом этаже установлены две кнопки вызова (вверх и вниз). Все запросы регистрируются и выполняются в логической последовательности по направлению движения кабины. Направление движения не изменяется до тех пор, пока не будет выполнен последний приказ (вызов), не требующий изменения направления движения. Управление на этаж назначения: приказная панель установлена не в кабине лифта, а на каждом этаже. При выборе этажа назначения система решает оптимизационную задачу и выбирает кабину, для которой число остановок будет минимальным. Номер кабины отображается на приказной панели. Применяется в жилых зданиях, поскольку там необходимость в перемещении жителей с этажа на этаж возникает очень редко

Управление на этаж назначения а – традиционная система управления, б – управление на этаж назначения Чем меньше кабина делает остановок, тем быстрее она возвращается на главный посадочный этаж – тем меньше время ожидания лифта. Это также позволяет избежать скопления людей у дверей одного из лифтов.

Панель управления

Панель управления

Лифтовый холл башни «Федерация – Запад»

Режимы управления лифтами Режим «Нормальная работа» основной эксплуатационный режим для перевозки пассажиров и грузов Режим «Управление из машинного помещения» Используется при работах по техническому обслуживанию. Информация о движении кабины отображается на станции управления. Режим «Ревизия» Используется при перемещении обслуживающего персонала на крыше кабины. Управление осуществляется с крыши кабины непрерывным нажатием на кнопку. Скорость движения не может составлять более 0,63 м/с. Режим «Пожарная опасность» включается автоматически по сигналу, поступающему из системы пожарной сигнализации здания или специального переключателя, расположенного в лифтовом холле на основном посадочном этаже. Независимо от загрузки и направления движения кабина возвращается на основной посадочный этаж, двери кабины и шахты открываются и остаются открытыми. Кнопки приказов и вызовов отключаются. Режим «Погрузка» Двери кабины остаются открытыми. Вызовы не регистрируются. Закрытие дверей и движение кабины возможно только после регистрации приказа или по истечении 1…5 мин.

Режимы управления лифтами Режим «Перевозка пожарных подразделений» Предусматривается в специальных лифтах, предназначенных для транспортирования пожарных во время пожара. Включается только из режима «Пожарная опасность» при помощи универсального ключа (замок расположен на панели управления). При закрытии дверей кнопку с номером нужного этажа необходимо удерживать в нажатом положении. Отпускание кнопки приводит к автоматическому открыванию дверей. Для открывания дверей остановившейся на этаже кабины необходимо удерживать в нажатом положении кнопку «Двери». Если нажатие на кнопку прекращается, двери автоматически закрываются. Местоположение кабины отображается на световых табло в кабине и на основном посадочном этаже. Возвращение в режим «Нормальная работа» осуществляется после проведения осмотра лифта уполномоченным лицом.

Нормативные ссылки ГОСТ Р 53388-2009. Лифты. Устройства управления, сигнализации и дополнительное оборудование (модифицированная редакция ISO 4190-5:2006)

Пожарная безопасность лифтов

Требования пожарной безопасности к конструкции шахт и дверей лифта Предел огнестойкости ограждающих конструкций лифтовых шахт и помещений машинных отделений лифтов (кроме расположенных на кровле) должен быть не менее 45 мин (EI 45). Двери шахт лифтов должны иметь предел огнестойкости не менее 30 мин (EI 30), либо выход из лифта должен осуществляться через холл (тамбур-шлюз 1-го типа, т.е. с пределами огнестойкости стен не менее EI 45, перекрытий REI 45, дверей EI 30). При выходе из лифтов на лестничную клетку предел огнестойкости дверей и шахт не нормируется (при этом предел огнестойкости стен лестничных клеток нормируется в зависимости от степени огнестойкости здания). В объеме лестничных клеток, кроме незадымляемых, допускается размещать не более двух пассажирских лифтов, опускающихся не ниже первого этажа. Лифтовые шахты, размещаемые вне зданий, допускается ограждать конструкциями из негорючих материалов с ненормируемыми пределами огнестойкости.

Требования к приточной вентиляции систем противодымной защиты В зданиях высотой 28 м и более шахты лифтов, не имеющие у выхода из них тамбур-шлюзов с избыточным давлением воздуха, должны быть оборудованы системой создания избыточного давления воздуха в шахте лифта при пожаре. В цокольных и подземных этажах вход в лифт должен осуществляться через тамбур-шлюзы 1-го типа с избыточным давлением воздуха при пожаре.

ЛИФТЫ ДЛЯ ПОЖАРНЫХ

Лифт для пожарных Лифт, предназначенный для транспортирования пожарных во время пожара (лифт для пожарных) – пассажирский лифт, обеспечивающий перемещение пожарных на этажи здания для выполнения работ по спасанию людей, обнаружению и тушению пожара. Лифты для транспортирования пожарных подразделений должны предусматриваться в каждом пожарном отсеке зданий класса Ф1.1 (детские дошкольные образовательные учреждения и др.) высотой более 10 м, зданий класса Ф1.3 (многоквартирные жилые дома) высотой более 50 м, зданий иных классов функциональной пожарной опасности высотой более 28 м, подземных автостоянок, имеющих более двух этажей. В период нормального функционирования лифт для пожарных должен находиться в эксплуатации в качестве обычного пассажирского лифта.

Требования к конструкции лифта для пожарных Двери шахт лифта для пожарных должны иметь предел огнестойкости не менее 60 мин (EI60). Ширина дверного проема лифта для пожарных должна быть не менее 800 мм. Кабина лифта для пожарных должна иметь пол с размерами не менее 1100 х 2100 мм (для обеспечения транспортировки спасаемых людей на носилках). Скорость лифта для пожарных v должна обеспечивать прибытие его на самый верхний этаж не более чем за 60 с после закрытия двери лифта на этаже входа пожарных в здание (v  Н/60, м/с, где Н – высота подъёма кабины в метрах) Грузоподъемность лифта для пожарных должна быть не менее 630 кг . В крыше кабины лифта для пожарных должен быть оборудован люк размером в свету не менее 0,5 х 0,7 м. Кроме того, ограничиваются характеристики пожарной опасности (горючесть и др.) материалов ограждающих конструкций и отделки (облицовки) купе кабины, а также кабелей систем электропитания и связи.

Требования к размещению лифта для пожарных Каждый этаж здания должен обслуживаться не менее чем одним лифтом для пожарных. Один и тот же лифт для пожарных, как правило, не должен иметь остановок в надземных и подземных частях зданий. Допускается, чтобы лифт имел остановки в надземной и двух уровнях подземной частях здания, включая цокольный этаж. При трех и большем количестве уровней (этажей) подземной части следует применять отдельный лифт для пожарных, имеющий остановки на этих уровнях и основном посадочном этаже. Шахты лифтов для пожарных должны быть оснащены автономными системами приточной противодымной вентиляции для создания избыточного давления при пожаре величиной 20…70 МПа.

Требования к размещению лифта для пожарных Лифт для пожарных должен размещаться в выгороженной шахте. Ограждающие конструкции шахт должны иметь предел огнестойкости не менее 120 мин (REI 120). Ограждающие конструкции и двери машинных помещений лифтов для пожарных должны иметь предел огнестойкости не менее 120 мин (REI 120) и 60 мин (EI 60) соответственно. Схема размещения лифта для пожарных в обособленной (выгороженной) шахте с общим лифтовым холлом с другими пассажирскими лифтами: 1 – лифт для пожарных; 2 – пассажирские лифты; 3 – противопожарная дверь шахты лифта для пожарных (EI 60); 4 – противопожарные двери шахты пассажирских лифтов (EI 30); 5 – ограждающие конструкции шахты лифта для пожарных (REI 120); 6 – ограждающие конструкции шахты пассажирских лифтов (EI 45); 7 – противопожарные перегородки (EI 45), ограждающие лифтовый холл; 8 – лифтовый холл (тамбур); 9 – противопожарные двери лифтового холла (EI 30) в дымогазонепроницаемом исполнении

Требования к размещению лифта для пожарных Перед дверьми шахт лифтов для пожарных должны быть предусмотрены лифтовые холлы (тамбур-шлюз с пределами огнестойкости стен не менее EI 45, дверей EI 30 в дымогазонепроницаемом исполнении). Лифты для пожарных могут устанавливаться в общем лифтовом холле с другими пассажирскими лифтами. Схема размещения лифта для пожарных в общей шахте с другими пассажирскими лифтами 1 – лифт для пожарных; 2 – пассажирские лифты; 3 – противопожарная дверь шахты лифта для пожарных (EI 60); 4 – противопожарные двери шахты пассажирских лифтов (EI 60); 5 – ограждающие конструкции общей шахты (REI 120); 6 – противопожарные перегородки (EI 45), ограждающие лифтовый холл (тамбур); 7 – противопожарные двери лифтового холла (тамбура) в дымогазонепроницаемом исполнении (EI 30); 8 – лифтовый холл (тамбур)

Нормативные ссылки Федеральный закон РФ от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ГОСТ Р 52382-2010 (ЕН 81-72:2003). Лифты пассажирские. Лифты для пожарных. ГОСТ Р 53296-2009. Установка лифтов для пожарных в зданиях и сооружениях. Требования пожарной безопасности.

Контрольные вопросы В каких случаях перед лифтом должны быть предусмотрены лифтовые холлы Какие требования к огнестойкости конструкций и дверей лифтовых холлов В каких случаях шахты лифтов должны быть оборудованы системой создания избыточного давления воздуха при пожаре В каких случаях лифтовые холлы должны быть оборудованы системой создания избыточного давления воздуха при пожаре В каких случаях в зданиях должны предусматриваться лифты для транспортирования пожарных подразделений Каким должен быть предел огнестойкости дверей шахты обычного лифта и лифта для пожарных Каким должен быть предел огнестойкости ограждающих конструкций шахты обычного лифта и лифта для пожарных Какими должны быть размеры кабины, грузоподъёмность и скорость движения лифта для пожарных Сколько лифтов для пожарных требуется в здании Может ли лифт для пожарных обслуживать и наземные, и подземные этажи здания Может ли лифт для пожарных быть установлен в общем лифтовом холле с другими пассажирскими лифтами Может ли лифт для пожарных быть установлен в общей лифтовой шахте с другими пассажирскими лифтами

Размещение лифтов в здании

Требования необходимости установки лифтов Пассажирские лифты во вновь проектируемых общественных зданиях предусматриваются при отметке пола верхнего этажа 9,9 м и более от уровня первого этажа. в санаториях-профилакториях, в гостиницах разряда "три звезды" – при отметке пола верхнего этажа 6,6 м и более; в зданиях больниц и родильных домов, амбулаторно-поликлинических учреждений, а также в гостиницах разрядов "пять звезд" и "четыре звезды" – при наличии двух этажей и более. Допускается не предусматривать установку лифта в случае надстройки существующего здания мансардным этажом. Лифты следует предусматривать в жилых зданиях с отметкой пола верхнего жилого этажа, превышающей уровень отметки пола первого этажа на 12 м. При надстройке существующих 5-этажных жилых зданий рекомендуется предусматривать лифты. В зданиях, оборудованных лифтом, допускается не предусматривать остановку лифта в надстраиваемом этаже. В жилых зданиях: В общественных зданиях:

Минимальное число лифтов Число пассажирских лифтов определяется расчетом и должно быть не менее двух. Таблица составлена из расчета: 18 м2 общей площади квартиры на человека, высота этажа 2,8 м, интервал движения лифтов 81 – 100 с. Лифты грузоподъемностью 630 или 1000 кг должны иметь габариты кабины min 2100 х 1100 мм. Минимальное число пассажирских лифтов в жилых зданиях В жилых зданиях: В общественных зданиях:

Минимальные размеры лифта Один из лифтов в здании должен иметь размеры кабины не менее 2100x1100 мм для возможности транспортирования человека на носилках. Если дверной проем предусматривается на широкой стороне лифта, он должен быть сдвинут от центра в сторону и иметь ширину проема 1200 мм. Кабина одного из лифтов должна быть глубиной или шириной (в зависимости от планировки) 2100 мм для возможности размещения в ней человека на санитарных носилках. Ширина дверей кабины одного из лифтов должна обеспечивать проезд инвалидной коляски. В жилых зданиях: В общественных зданиях:

Минимальная ширина лифтового холла Ширина лифтового холла

Минимальная ширина лифтового холла Расстояние от дверей наиболее удаленного помещения до двери ближайшего пассажирского лифта должно быть не более 60 м. Лифтовый холл – помещение перед входом в лифты. Через поэтажные лифтовые холлы, как правило, не допускается проектировать входы в незадымляемые лестничные клетки. Ширина лифтового холла пассажирских лифтов должна быть не менее: при однорядном расположении лифтов - 2,0 м - при глубине кабины лифта до 1500 мм; 2,5 м - свыше 1500 до 2000 мм; 1,3 глубины кабины лифта - свыше 2000 мм; при двухрядном расположении с общим лифтовым холлом - удвоенной наименьшей глубины кабины, но не менее 5,0 м. Ширина площадок перед лифтами должна позволять использование лифта для транспортирования больного на носилках скорой помощи и быть не менее: 1,5 м – при ширине кабины 2100 мм; 2,1 м – при глубине кабины 2100 мм. В жилых зданиях: В общественных зданиях:

Защита от шума и вибраций Шахты и машинные помещения лифтов, как правило, не следует располагать рядом (смежно), над и под помещениями, в которых нежелательны повышенные уровни шума и вибраций: зрительными и репетиционными залами, сценами, звукоаппаратными, читальными залами, палатами, кабинетами врачей, операционными, помещениями с пребыванием детей в детских учреждениях, учебными помещениями, рабочими помещениями и кабинетами с постоянным пребыванием людей, жилыми помещениями.

Нормативные ссылки СП 118.13330.2012. Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009. Дата введ.: 01.01.2013 г. СП 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003. Дата введ.: 20.05.2011 г.

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Схемы организации вертикального транспорта Схема для зданий не выше 20-25 этажей: лифтовые шахты располагаются по всей высоте здания, и лифты обслуживают все этажи Зонная организация работы лифтов – «Классическая схема» : лифты одной группы обслуживают нижнюю части здания (например, с 1 по 20 этажи), а лифты другой группы – верхнюю, при этом нижележащую часть проходят без остановок («слепая» зона). Это позволяет реализовать преимущество высокой скорости движения лифтовых кабин, и чем выше обслуживаемая зона, тем с большей скоростью кабины могут проходить «слепую» зону. Такая схема успешно применяется в зданиях не выше 50 этажей.

Схемы организации вертикального транспорта Зонная организация работы лифтов – схема с пересадочными этажами: Здание делится по вертикали на зоны, которые обслуживаются независимой группой лифтов, шахты который проложены только лишь в пределах обслуживаемой зоны и не затрагивают остальные части здания. В пределах зоны лифты группируются по классической схеме, со «слепыми» зонами. Между собой зоны объединяются скоростными лифтами-шаттлами. Шахты лифтов-шаттлов действуют по всей высоте здания, но имеют всего 2-4 остановки, по числу обслуживаемых зон. Лифты-шаттлы позволяют быстро доставить большое количество людей на промежуточные посадочные узлы – нижние этажи зон. Эти промежуточные посадочные узлы и получили название «sky lobby». По своей сути при данной схеме с точки зрения расположение лифтов представляет собой несколько отдельных «зданий», расположенных одно над другим.

Многокабинные решения Двухъярусные кабины: в одну шахту помещаются две лифтовые кабины, конструктивно выполненные в виде единой двухъярусной кабины, размещенной на одной раме и одновременно обслуживающей два смежных этажа. Система оказалась очень эффективной в офисных зданиях с большими перемещениями персонала по этажам. При таком подходе увеличивается грузоподъемность и сокращается количество остановок лифтов, соответственно, уменьшается площадь, требуемая для размещения шахт. Эта система известна под названием «Double-Deck» или «Multi-Deck».

Многокабинные решения Система «Twin»: Две лифтовые кабины перемещаются в единой лифтовой шахте независимо друг от друга. Это позволяет более гибко обслуживать этажи здания при той же самой площади шахты. Каждая кабина действует по своей кинематической схеме, имеет собственный противовес.

Панорамные лифты системы «Twin»

Панорамные лифты системы «Twin»

Особенности скоростных лифтов высотных зданий Аэродинамическая форма кабины: начиная со скоростей 6 м/с в верхней и нижней части кабин устанавливаются обтекатели, позволяющие если не исключить, то хотя бы минимизировать влияние сопротивления воздуха. Стабилизации барометрического давления в кабине: кабина является герметичной, электронная система управления в процессе движения автоматически корректирует нарастание и падение давления до комфортного для пассажиров уровня. Защита от шума: при движении воздуха в узких промежутках между кабиной и стенками шахты возникает очень сильный шум; при прохождении лифтовой кабины на двери шахты действует сильная аэродинамическая ударная нагрузка Герметичные лифтовые холлы (тамбур-шлюзы): в шахте лифта возникают сильные восходящие воздушные потоки, создающие сопротивление при закрытии дверей лифта Кабина аэродинамической формы

Лифты в комплексе «Федерация» Лифты башни «Запад» По данным Mirax Group, в башне «Запад» установлено 17 лифтов ThyssenKrupp, из них первая группа – шесть лифтов модели Twin, которые обслуживают пассажиров до 32-го этажа, вторая группа – пять лифтов Twin, обслуживают 33-46-й этажи, третья группа – четыре лифта обычного типа (Single Deck), которые поднимут посетителей с самого низа до 62-го этажа, два из них поедут до апартаментов 48-го этажа без остановки. Четвертая группа лифтов представлена двумя техническими лифтами Single Deck Schindler и тремя лифтами, обслуживающими от 4-го до 6-го этажа стилобатной части.

Наклонный лифт в стилобатной части башни «Федерация» В стилобатной части «Федерации» функционируют 11 лифтов Schindler. Необычное решение предложено для подиума здания: наклонные лифты inclined lifts. Необходимость применения данного решения вызвана тем, что атриум подиума конически расходящийся, его радиус кверху увеличивается, соответственно, лифты будут повторять наклон атриума

Наклонный лифт в стилобатной части башни «Федерация»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО КОЛИЧЕСТВА ЛИФТОВ В ЗДАНИИ

Методы расчёта систем вертикального транспорта «Вероятностный метод»: Основан на определении числа вероятных остановок лифта. Подразумевает применение лишь собирательной схемы управления, что в определенное время будет наблюдаться скопление людей на основном посадочном этаже. Этот расчет дает неплохие результаты, во всяком случае, это лучше, чем вообще отсутствие каких-либо расчетов. Имитационное моделирование Создаётся виртуальная модель здания, населенного определенным количеством людей. В модели задается лифтовая группа с конкретными параметрами. После этого группа работает определенный отрезок времени, например, 6 часов. За этот период собирается статистика, при анализе которой можно сделать вывод о процессах, происходящих с лифтами. При достаточно точном описании объекта этот метод дает очень хорошие результаты – можно оценить эффективность различных систем управления, индивидуальный трафик каждого здания. Альтернативный «грубый» метод Метод заключается в следующем: 1) количество человек в здании поделить на 250; 2) количество этажей разделить на 3. Из двух полученных результатов необходимо выбрать больший – это и будет ориентировочное требуемое количество лифтов для здания.

Показатели транспортной комфортности 1) Интервал движения лифтов – время между двумя последовательными отправлениями лифтов вверх с основного посадочного этажа. Рассматривают две характеристики: В жилых зданиях на ожидание отводится около 60-80 секунд, в то время как в офисном здании приемлемое время ожидания составляет 25-30 секунд. Интервал движения лифтов где Т – время кругового рейса одного лифта, с; n – число лифтов 2) Производительность (провозная способность) лифтов – число пассажиров, перевозимое лифтами в течение заданного периода времени. Например, лифт современного небоскреба должен перевезти не меньше 10 процентов всех людей, которые находятся в нем, не более чем за пять минут. Производительность лифта где Е – вместимость кабины, Т – время кругового рейса, с;

Определение времени кругового рейса Круговой рейс лифта – путь, проходимый кабиной от основного посадочного этажа до возвращения на этот этаж, м. Время кругового рейса лифта – время, затрачиваемое на круговой рейс и включающее время пуска и движения лифта, открывания и закрывания дверей, а также время загрузки и разгрузки кабины лифта, с. где Нв – вероятная высота подъема лифта, м; Нв = 0,7…0,9 Hmax; Нmax – высота подъема лифта от уровня пола основного посадочного этажа до уровня пола верхнего обслуживаемого этажа; h – путь, проходимый лифтом при разгоне и торможении, м; h = 1,5…2,0 м при v = 1 м/с; Nв.п и Nв.с– число вероятных остановок лифта при подъеме и спуске; t0 – затраты времени затрачиваемое на ускорение, замедление, пуск лифта, открывание и закрывание дверей; t0 = 10…12 с при v = 1 м/с. tп – затраты времени на вход и выход пассажиров, с; tп = 2Е·(1…2) с . Время кругового рейса

Определение числа вероятных остановок Число возможных остановок N – наибольшее число остановок, на которых лифт может остановиться в определенный период функционирования здания. Число вероятных остановок Nв – усредненное число остановок лифта за круговой рейс, определяющееся методами теории вероятности с учетом числа возможных остановок, заполнения кабины и организации работы лифтов. где Е – вместимость кабины, чел;  – коэффициент заполнения кабины; на подъём п = 0,66…0,8 на спуск с = 0,35…0,5. Число вероятных остановок

Определение требуемой вместимости кабины Пассажиропоток – численность людей, перемещающихся между этажами при помощи средств вертикального транспорта за определенный период времени. Показатель интенсивности 5-минутного пассажиропотока J выражается в % от общего количества людей, пользующихся лифтами: где ai – заселённость этажей, чел; N – число этажей. 5-минутный пассажиропоток Часовой пассажиропоток Вместимость кабины жилые дома J = 3…6 % административно-офисные здания J = 15…20 % учебные заведения J = 20…35 %

Нормативные ссылки ГОСТ Р 52941-2008. Лифты пассажирские. Проектирование систем вертикального транспорта в жилых зданиях (ИСО 4190-6:1984). Дата введ.: 01.07.2009 г. Справочное пособие к СПиП 2.08-01-89. Проектирование жилых зданий. Объемно-планировочные решения. – М.: Стройиздат, 1991. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-85. «Пособие по проектированию общественных зданий и сооружений».