天津117大厦项目活塞效应的缓解方案

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1、天津M7大厦项目活塞效应的缓解方案康松林1葛家俊2(1奥的斯电梯(中国)有限公司天津3002102中建三局总承包公司武汉400370)摘要：在超高层建筑中的高速电梯运行时，井道的高速气流对轿厢会产牛风阻噪声和横向振动等两点不利因素，不但影响电梯乘坐舒适度，还可能会缩短部件的使用寿命。由于轿厢是在封闭狭窄的井道中运行，要想减缓“活塞效应”产牛的振动，使轿厢平稳运行，就需要对超高层的高速电梯的井道进行特殊改造设计，木文所述方法将通过对天津口7项目的超高层的高速电梯运动产牛的活塞效应的理论进行相关分析，针对电梯井与轿厢的井道占空比的情况进行研究，通过合理的计算改变

2、结构设计，可保证电梯系统在最大容许压差和最小容许压差之间减缓活塞效应对运行的影响。关键词：超高层建筑电梯系统活塞效应振动噪声1、引言随着现代超高层建筑的大量涌现，高层建筑尤其是超高层建筑拔地而起，高楼必备的垂育•交通工具—电梯技术也得到了飞速发展。但是随着高层建筑不断增高，这样的交通运输工具的发展给人们和大自然提出了更高的要求，由于国家标准规定电梯从最底层到最高层运行速度不能超高30秒，因此，随着高层建筑的高度不断增加，运行速度的不断提升，木文所谓的超高速电梯指的是速度超高6.0m/s的电梯。2、活塞效应分析“活塞效应”在超高层电梯井中很常见，电梯轿厢在电梯

3、井内上下运行就好像活塞在汽缸内运动一样，会推挤电梯井内的气流运动，导致电梯前室和建筑空间之间产牛一定的压差从而影响电梯的运行速度和乘坐舒适性，分析中浮力、外部风、烟囱效应和供暖、通风和空调系统的作用均不考虑。另外，现代的电梯会加速运行，但加速时间很短且对活塞效应的影响很小可以忽略不计，在分析中不考虑加速[12-8]o下面分析活塞效应及其对前室与建筑空间的压差的影响。由于活塞效应引起的空气压力的存在，因此活塞效应也会对井道强度有一定的要求。以下是井道墙所受空气压力的参考数据如下（如表1所示）表1井道墙所受空气压力参考数据从上述计算可知，当井道设计为单井道及通井

4、道的设计吋，由于空气可以流动的空间不够，因此造成对井道墙的压力会更大。因此对于高速电梯应采用多电梯互通井道的设计。3、为缓解活塞效应在天津H7项目上建议采取以下措施（1）为了尽量避免单井道的设计，我们采用通井道的设计，并且在电梯运行模式上进行控制，尽量避免通井道内各电梯出现同时下降或同时上升的情况。则单井道电梯所压缩的空气除了其井道外还有另外的空间让它扩散，以减少井道内空气的压力，从根本上降低活塞效应的不良影响。（2）如果一定需要采用单井道，则井道的面积最好等于轿厢地台面积的两倍或以上，减小轿厢的尺寸；（3）在单井道或双井道的顶层和底坑各设有大孔通向室外，孔

5、的面积最好等于1.5倍的轿厢地台面积。因此轿厢在接近顶层和底层的时候，压缩的空气可以向井道外扩散。经上述计算可见，四台电梯的井道及轿厢尺寸设计是不能满足正常运行的标准要求的，若要消除活塞效应的影响，也可以在单井道的井道壁开孔尺寸（如表2所示）但由于土建结构已经施工到标高200多米，在井道壁开孔从设计及施工整改的可能性已经很小了，故我们理论计算进行如下尝试以解决活塞效应问题:表2井道壁开孔尺寸3.1方案一：电梯井道间以风管做为连通口（1）由电梯厅厅门上方接出风管。（2）若风管接出室外，立面上将会增加较多百叶，由于一层至四层有多处挑空大堂空间且至外立面距离较远，

6、因此会对立面和室内管线布置及净高有较大影响，因此不考虑此方案。（3）可考虑将风管分别接入酒店穿梭梯及办公低区服务梯井道，连通单井道电梯与其它电梯井，解决活塞效应问题。(4)由于地下室各层、及地上六层以上走道吊顶上方已无管位空间，且一层至四层有多处挑空大堂空间，因此连通口仅能设计在以下几层：TS-1.TF-4：一层、三层、四夹层、五层，共四层TS・2、TF-3：三层、四夹层、五层，共三层但这样的方案可能存在的问题是：(1)由于电梯厅出口处宽度所限(1.3m-1.5m),若按奥的斯提供风量初步估计，风管高度约为左右，室内净高将降低很多,对室内空间效果影响很大。(

7、2)若减小风管大小、则风速过大将会产生较大噪音。(3)2部电梯为消防电梯、2部按照消防电梯要求设计，且4部电梯厅兼作疏散楼梯前室，风管穿越前室至其它区域电梯井，违反《高层民用建筑设计防火规范》6.2.5.1要求。3.2方案二：增加单井道电梯井道面积(1)解决单井道电梯活塞效应最有效方法为增加井道面积。(2)4部单井道电梯厅均兼作疏散楼梯前室，根据规范要求，前室面积不应小于10m2,原设计前室面积约为11m2,因此可将前室面积减少至10m2,电梯井道面积增加至10.6m2(较原方案增加约1m2)o(3)根据目前设计情况,TS・1、TF・3、TF・4电梯井道可增

8、加至10.6m2o由于TS・2处前室原设计已为10m