超高層施工電梯數(shù)量分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑物內(nèi)電梯數(shù)量分析技術(shù)，具體涉及一種超高層施工電梯數(shù)量分析 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著城市建設(shè)的進(jìn)步和發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)成為許多城市的重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)， 而超高層建筑也成為各個(gè)城市的一道風(fēng)景線。由于土地的稀缺和增值，超高層建筑將成為 城市建筑的必然趨勢(shì)，可以預(yù)見，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各地將會(huì)不斷刷新地標(biāo)建筑高度，而超 高層建筑技術(shù)革新中，施工電梯控制技術(shù)的發(fā)展，也是至關(guān)重要的。
[0003] 超高層建筑施工期間，隨著工程進(jìn)度推進(jìn)，施工電梯運(yùn)行高度不斷增加，工人和材 料數(shù)量也連續(xù)變化，電梯的投入和拆除亦動(dòng)態(tài)變化。各個(gè)專業(yè)工程的開展是影響運(yùn)輸需求 的最重要因素，因此，應(yīng)按各專業(yè)工程的開展情況把施工電梯使用周期劃分為若干個(gè)階段 進(jìn)行運(yùn)輸能力驗(yàn)算，超高層垂直運(yùn)輸可劃分為以下8個(gè)階段：純結(jié)構(gòu)施工、幕墻及機(jī)電插 入、砌體插入、粗裝修插入、精裝修插入、室外電梯開始拆除、全部采用正式電梯。
[0004] 與正式電梯不同，施工電梯既負(fù)責(zé)人員運(yùn)輸，也負(fù)責(zé)材料運(yùn)輸，且人員和材料的運(yùn) 輸需求完全不同。人員運(yùn)輸須滿足上班高峰期要求，即要求在上班高峰期（例如2小時(shí)） 內(nèi)完成全部人員的運(yùn)輸。而材料則不存在高峰期的限制，由于施工電梯16小時(shí)運(yùn)行，只需 滿足材料平均每天的運(yùn)輸時(shí)間少于16小時(shí)減去上下班高峰期所剩下的時(shí)間即可。因此，各 個(gè)階段應(yīng)分別驗(yàn)算運(yùn)輸能力是否滿足人員運(yùn)輸需求及是否滿足材料運(yùn)輸需求。電梯的選型 主要包括梯籠尺寸、載重、速度、單籠或雙籠這四個(gè)參數(shù)的選擇。
[0005] 但是目前為止，尚未有合適的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)對(duì)超高層施工電梯數(shù)量較為準(zhǔn)確的分 析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種超高層施工電梯數(shù)量分析方法，能夠復(fù)核施工電梯 數(shù)量是否滿足建工程建設(shè)過程中人員和材料運(yùn)輸?shù)囊蟆?br>[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：
[0008] 1.基本計(jì)算思路
[0009] 1. 1.采用"預(yù)設(shè)復(fù)驗(yàn)"的方法
[0010] 施工電梯數(shù)量的確定采用"預(yù)設(shè)復(fù)驗(yàn)"的方法，即先按粗算法經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所需施 工電梯的總數(shù)，做平面及立面的具體規(guī)劃后，再按估算的人數(shù)及物資量，通過本課題研究的 精算法復(fù)核驗(yàn)證施工電梯運(yùn)輸能力與工程實(shí)際運(yùn)輸需求的匹配程度。為避免運(yùn)力過盛而造 成不必要的成本增加，運(yùn)輸能力不宜遠(yuǎn)大于運(yùn)輸需求。當(dāng)預(yù)設(shè)電梯組合計(jì)算得出的運(yùn)輸能 力遠(yuǎn)大于運(yùn)輸需求時(shí)，宜適當(dāng)減少電梯數(shù)量并再次驗(yàn)算。
[0011] 1.2.分階段分析
[0012] 超高層建筑施工期間，隨著工程進(jìn)度推進(jìn)，施工電梯運(yùn)行高度不斷增加，人員和物 資數(shù)量也連續(xù)變化，電梯的投入和拆除亦動(dòng)態(tài)變化。各個(gè)專業(yè)工程的開展是影響運(yùn)輸需求 的最重要因素，因此，應(yīng)按各專業(yè)工程的開展情況把施工電梯使用周期劃分為若干個(gè)階段 進(jìn)行運(yùn)輸能力驗(yàn)算，超高層垂直運(yùn)輸可劃分為以下8個(gè)階段：純結(jié)構(gòu)施工、幕墻及機(jī)電插 入、砌體插入、粗裝修插入、精裝修插入、室外電梯開始拆除、全部采用正式電梯。
[0013] 1. 3.分別驗(yàn)算人員運(yùn)輸能力和物資運(yùn)輸能力
[0014] 與正式電梯不同，施工電梯既負(fù)責(zé)人員運(yùn)輸，也負(fù)責(zé)物資運(yùn)輸，且人員和物資的運(yùn) 輸需求完全不同。人員運(yùn)輸須滿足上班高峰期要求，即要求在上班高峰期（例如2小時(shí)） 內(nèi)完成全部人員的運(yùn)輸。而物資則不存在高峰期的限制，由于施工電梯16小時(shí)運(yùn)行，只需 滿足物資平均每天的運(yùn)輸時(shí)間少于16小時(shí)減去上下班高峰期所剩下的時(shí)間即可。因此，各 個(gè)階段應(yīng)分別驗(yàn)算運(yùn)輸能力是否滿足人員運(yùn)輸需求及是否滿足物資運(yùn)輸需求。
[0015] 1.4.預(yù)先設(shè)定可停層數(shù)
[0016] 停層數(shù)對(duì)施工電梯運(yùn)行一周的時(shí)間影響很大，進(jìn)而影響電梯在單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)輸 次數(shù)，超高層建筑層數(shù)往往是普通高層建筑的幾倍，停層數(shù)的影響尤為突出。然而，通過管 理可以人為地減少停層數(shù)，大大提高運(yùn)輸效率，例如規(guī)定兩個(gè)可停樓層之間相隔4個(gè)樓層， 或者分高中低區(qū)運(yùn)輸，物資運(yùn)輸實(shí)行審批制度，分配專用時(shí)段，避免多專業(yè)混合運(yùn)輸?shù)?。?管理措施有很多種，為了使計(jì)算方法具有通用性且便于使用，宜有限地考慮管理因素。
[0017] 2.詳細(xì)推演過程
[0018] 2. 1粗算法初步計(jì)算梯籠數(shù)量 [0019]粗算法公式：
[0021] Μ--標(biāo)準(zhǔn)梯籠總個(gè)數(shù)
[0022] Η--塔樓頂層結(jié)構(gòu)標(biāo)高（m)
[0023] A 塔樓總建筑面積（m2)
[0024]F--地上層數(shù)
[0025]T從塔樓地下室封頂至塔樓竣工的計(jì)劃工期（d)
[0026] 按此公式計(jì)算得出的梯籠個(gè)數(shù)為從底到頂貫通的標(biāo)準(zhǔn)梯籠的個(gè)數(shù)，如按工程實(shí)際 需要設(shè)置上下接駁電梯、特殊尺寸電梯等，則需對(duì)梯籠個(gè)數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。以下是一些超高層 施工電梯案例，此處所述的"梯籠個(gè)數(shù)"是指有效個(gè)數(shù)，接駁的電梯不計(jì)算在內(nèi)。
[0027] 2. 2精算法復(fù)核施工電梯運(yùn)輸能力
[0028]超高層施工期垂直運(yùn)輸根據(jù)各專業(yè)工程插入的時(shí)間分為若干個(gè)階段，各階段的運(yùn) 輸高度、電梯臺(tái)數(shù)和需用量都不相同，因此需各階段別作運(yùn)輸量分析，且各階段都滿足評(píng)判 標(biāo)準(zhǔn)。
[0029] (1)本階段人員運(yùn)輸基本公式及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
[0030] 人員運(yùn)輸?shù)囊笫菨M足上下班高峰，考慮上下班高峰期為2小時(shí)，第i個(gè)梯籠2小 時(shí)內(nèi)輸送人數(shù)：
[0032]全部梯籠2小時(shí)內(nèi)輸送人數(shù)應(yīng)滿足：
[0034]Rx--第i個(gè)梯籠2小時(shí)內(nèi)輸送人數(shù)
[0035]RTT,――第i個(gè)梯籠運(yùn)行一周時(shí)間
[0036]r,--第i個(gè)梯籠的額定人數(shù)
[0037]ki--電梯定員系數(shù)（通常取〇· 8)
[0038]Μ--梯籠個(gè)數(shù)
[0039]a--本階段電梯使用總?cè)藬?shù)
[0040] (2)本階段材料運(yùn)輸基本公式及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
[0041] 第j類物資平均每天運(yùn)輸時(shí)間：
[0043] 考慮每天運(yùn)輸物資時(shí)間為12小時(shí)，各類物資平均每天運(yùn)輸時(shí)間之和應(yīng)滿足：
[0045]ts---第j類物資運(yùn)輸時(shí)間
[0046]Cj--第j類物資運(yùn)輸次數(shù)
[0047]RTTj---第j類物資運(yùn)輸一周時(shí)間
[0048]Μ--梯籠個(gè)數(shù)
[0049] 2. 3各計(jì)算要素的分析
[0050]1.運(yùn)人情況下一周時(shí)間
[0051] -周時(shí)間是指梯籠往返一次所需時(shí)間，一周時(shí)間的組成要素有運(yùn)行時(shí)間Tr、開關(guān) 門時(shí)間Td、Tp人員進(jìn)出時(shí)間合計(jì)以及損失時(shí)間T1。
[0052] (1) 一周時(shí)間RTt的公式
[0053] 運(yùn)人情況下，第i個(gè)梯籠的運(yùn)行一周時(shí)間為：
[0054] RTT^ ΣΤΓ+ΣΤ?+ΣΤρ+Τ1
[0055]ΣTr----運(yùn)行時(shí)間合計(jì)
[0056]ΣTd----開關(guān)門時(shí)間合計(jì)
[0057]ΣΤρ----人員進(jìn)出時(shí)間合計(jì)
[0058]Τ1--損失時(shí)間
[0059](2)運(yùn)行合計(jì)Σ?；
[0060] 一般而言，運(yùn)行時(shí)間是加速、減速時(shí)間及全速運(yùn)行時(shí)間的和。因此，它與電梯的額 定速度、升降行程、停止次數(shù)等有關(guān)。
[0061] 在計(jì)算施工電梯運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可忽略加速及減速，施工電梯的運(yùn)行趨近于勻速運(yùn) 行。往返一次的運(yùn)行時(shí)間合計(jì)為：
[0063]L----運(yùn)行尚度（m)
[0064]V----施工電梯額定速度（m/min)
[0065] (3)開關(guān)門時(shí)間ETd
[0066]l)Td 的確定
[0067] 與永久電梯門自動(dòng)開關(guān)不同，施工電梯的門為手動(dòng)開關(guān)，此時(shí)間為不確定時(shí)間，但 可采用統(tǒng)計(jì)的方法，得出平均開關(guān)門時(shí)間。
[0068] 2)預(yù)想停層數(shù)fn
[0069] 而施工電梯運(yùn)行一周總的開關(guān)門時(shí)間ΣTd還與預(yù)想停層數(shù)fn有關(guān)。
[0070] 預(yù)想停層數(shù)fn的考慮方法：
[0071] 某一工人在某一層離開電梯的概率（P)，據(jù)各層的人數(shù)而定，當(dāng)假定各層人數(shù)相 等時(shí)：p=l/n(此時(shí)，η是除始發(fā)層之外的停層數(shù)）；
[0072] 相反，這個(gè)工人在任意層不離開電梯的概率（q):q= 1 - 1/η;
[0073] 當(dāng)轎廂內(nèi)的工人為r個(gè)人時(shí)，