前言:

這篇文章曾是筆者在某電梯高峰論壇進行分享的演講稿。文章對實際項目中電梯的選擇、技術(shù)關(guān)鍵點等方面進行了分析,F(xiàn)應(yīng)廣大造價成本朋友的要求,筆者在此次補充了相關(guān)成本分析的資料與數(shù)據(jù)。

電梯作為建筑物垂直交通的主要工具,其選型配置的優(yōu)劣,直接影響著建筑物效用的發(fā)揮,尤其在現(xiàn)代化高層辦公建筑中顯得更為重要。經(jīng)過電梯系統(tǒng)設(shè)計、成本分析與評估,選擇合理的電梯設(shè)置,將意味著客流及物流的快捷安全的流通,增加建筑面積的利用率、節(jié)省投資、降低能耗。如此才能更使現(xiàn)代化高層建筑發(fā)揮其巨大的優(yōu)越性。本文也結(jié)合了具體案例,對高層辦公建筑電梯設(shè)計的性能技術(shù)、成本方面等方面進行介紹。

電梯的分類

電梯按照轎廂形式主要分3類: 

1.雙子電梯:是在同一電梯井道內(nèi)同時擁有兩個獨立的電梯轎廂,其核心部分是智能化控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)可以準確快速地分析整合數(shù)據(jù),智能化監(jiān)控兩個轎箱的位置,使其不發(fā)生碰撞。

 

2.雙轎廂電梯:與雙子電梯相似,只是2個電梯轎廂聯(lián)接成一個固定轎廂。

 

3.普通單轎廂電梯:

電梯按速度分為:

低速梯,常指低于1.00m/s速度的電梯。

     中速梯,常指速度在1.00~2.00m/s的電梯。

     高速梯,常指速度大于2.00m/s的電梯。

     超高速梯,速度超過5.00m/s的電梯。

隨著科技的發(fā)展,電梯速度越來越快,目前上海中心項目的速度達到了18m/s。

電梯主要技術(shù)參數(shù)及選型

1. 電梯到梯時隔(Interval )和5min的處理能力(5 minutes Handling Capacity)

評價電梯系統(tǒng)的運行性能將主要參照“電梯到梯時隔(Interval )”及“5min的處理能力(5 minutes Handling Capacity)”兩項指標,針對5A智能甲級辦公樓,目前國際及國內(nèi)主要相關(guān)標準下表。

國際及國內(nèi)主要相關(guān)標準:

注:1.帶*符號數(shù)據(jù)選用國際電梯專業(yè)指導手冊CIBSE Guide D 中標準值,括號內(nèi)數(shù)據(jù)為上乘值。

2.人員密度

參照CIBSE Guide D 中說明,典型人均占用面積如圖所示:

典型人均占用面積(成年男性)

典型平均占用面積按照兩橢圓形面積之和計算約為0.21m2。

對于人員密度國內(nèi)外指標如表所示:

人員密度國內(nèi)外指標比較:

 

注:1).帶*符號數(shù)據(jù)選用國際電梯專業(yè)指導手冊CIBSE Guide  中標準值,括號內(nèi)數(shù)據(jù)為上乘值。

2)帶⊙符號數(shù)據(jù)為國內(nèi)推薦值,根據(jù)辦公樓未來發(fā)展需要及檔次確定,適用于一般辦公樓。

3.辦公樓客流分析及交通需求

電梯服務(wù)的環(huán)境因大樓的用途不同而千差萬別,辦公大樓的特點是上下班及中午用餐時間會出現(xiàn)客流高峰,如圖所示:

辦公樓客流隨時間變化情況典型圖

 

4.電梯運行情景分析

5.電梯運行方式類型

主要分為以下幾種:

 

6.目的選層方式

根據(jù)不同項目特點,合理選擇電梯的目的選層方式與傳統(tǒng)方式相比, 有一定優(yōu)勢。 

 

以3臺傳統(tǒng)電梯,3臺目的選層電梯,4臺傳統(tǒng)電梯進行比較分析,3臺目的選層電梯比3臺傳統(tǒng)電梯:運載乘客能力提升40%。建筑空間需求降低25%。成本提高20%

7.電梯選擇的案例分析

【案例】:某大樓總?cè)藬?shù)800人。基站以上樓層數(shù)=16,提升高度大約為65米。要求HC5=12%。要求平均候梯時間AWT約為24秒。

1)估算電梯數(shù)量

電梯數(shù)量=總?cè)藬?shù)/每臺電梯服務(wù)人數(shù)=(800人/每臺電梯服務(wù)250人)=3.2,

另外一個公式(樓層數(shù)/每臺電梯服務(wù)4個樓層)16/4=4來計算電梯數(shù)量,應(yīng)取兩者的最大值4。

2)估算電梯速度

如要滿足頂級或中檔要求,電梯的行程時間應(yīng)在20-25秒之間

V=HQ/t=提升高度/行程時間=65/20=3.25米/秒,預(yù)期電梯速度為3米

3)估算電梯載重

P=Ar*INT=每秒內(nèi)到達的人數(shù)*到梯時隔=(800*12%)/(60*50)*30=0.32*30=9.6人(轎廂滿載率80%),如按80%轎廂滿載率,人數(shù)約9.6/80%=12人,按75公斤/人,則電梯載重=900kg,向上取整得電梯載重1000kg。

8. 電梯提高運行效率的方法

經(jīng)過眾多項目的分析,電梯提高運行效率的方法主要有下列方式:

1.增加電梯數(shù)量

2.提高電梯速度

3.增加電梯載重量

4.合理電梯分區(qū)

5.合理選擇控制方式,群控、目的選層等

6.減少電梯停站數(shù),1個停站進出約7秒。

7.設(shè)置專用車庫電梯,客梯不下地下室

8.選擇專業(yè)電梯顧問前期規(guī)劃咨詢

電梯成本分析

1.電梯速度對成本的影響

參考相關(guān)的電梯文章,筆者以某超高層辦公樓項目240米左右為例,電梯速度從1.75m/s至7m/s,荷載1600kg,選取3個一線進口品牌,經(jīng)過對比,電梯速度對成本影響統(tǒng)計如下:

電梯速度對成本的影響(以1.75m/s梯速為基準):

每m/s梯速增加占比為117~144%之間,由于其中有1.75m/s的低速電梯,采樣數(shù)據(jù)可能存在偏離,剔除1.75m/s的低速電梯后數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下:

電梯速度對成本的影響(以3m/s梯速為基準):

每m/s梯速增加占比為29~50%之間,均值為38%,這個數(shù)據(jù)基本反映了速度對電梯成本的影響,與其他項目經(jīng)驗數(shù)據(jù)基本一致。

2.載重量對電梯成本影響

為了更全面的分析,參考某住宅項目的電梯成本數(shù)據(jù):

電梯載重量的影響分析如下:

從圖表中可以看到每100kg荷載增加占比為5%左右,從630kg到1600kg荷載增加了2倍,成本僅增加了50%。

從速度與荷載的分析可以看出以下結(jié)論:

1) 速度對電梯成本影響較大,尤其是2.5m/s以上梯速電梯影響更大。

2) 荷載對電梯成本影響較小,因此在土建條件允許下優(yōu)先選擇適當增大荷載,對用戶及投資方都是優(yōu)先選擇方案。  

3. 工程成本 

工程成本即供應(yīng)成本、安裝成本,包括與電梯相關(guān)的設(shè)備基價、選配價格、裝修價格、運輸費用、關(guān)稅(若進口)、保險費、土建費用、安裝費、調(diào)試費、初檢費等。

現(xiàn)就高速電梯成本分析-供應(yīng)與安裝成本占比分析,比較如下: 

從表中可以看出供應(yīng)占比90%左右,安裝占比10%左右。

4. 使用成本 

電梯的使用成本一直伴隨其壽命期,包括:在使用期間的年檢費、質(zhì)保期后、維保費、維修材料費、電費等。

因電梯屬于特種設(shè)備,一般由電梯廠家的指定單位維護,容易產(chǎn)生價格壟斷,所以建議在招標文件及合同中鎖定交付后5~10年的維護費用(包括易損件價格、質(zhì)保期后維保費),這樣提前報價可避免售后階段的坐地起價,以控制電梯的使用成本。

維保有三種方式,:清包,半包,全包;清包只有包人工,半包包人工和易損件,全包是所有的;不過包的部件是正常損壞,不包含人為因素完成的,具體比較如下:

高速電梯成本分析-使用成本

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5.全壽命周期 成本分析

電梯工程的全壽命期成本主要可分為三部分:供應(yīng)成本、安裝成本、使用成本,使用成本不計入建安成本范圍。

【案例】以某項目電梯為例,梯速:7m/s,載重(千克/人):1600/21,行程:230m,停層15層分析結(jié)果如下為例進行成本分析示例:

高速電梯全壽命周期成本分析:

本案例中在電梯在使用壽命期20年時的使用成本占比高達58.8%,使用成本是工程成本的1.6倍。與成本圈的文章分析的低速電梯66%的數(shù)據(jù)差距不大,因此無論是高速電梯還是低速電梯基本占比沒有改變。

超高層電梯實踐中其他相關(guān)成本問題

1.實際超高層項目電梯機房制冷方式選擇:

經(jīng)研究調(diào)研,電梯散熱量kW/臺與單臺電源容量kVA/臺的比值為25%,這是個很重要的數(shù)據(jù),在沒有發(fā)熱量的前提下,可以通過電功率估算發(fā)熱量。

【案例分析】:以某實際項目為例,參考實際電梯提供的資料,具體分析為下:

3)考慮同時系數(shù)等因素,項目實際每臺估算值為10kW每臺電梯左右,如北京財富中心,國貿(mào)三期等。

可以看出,如果前期如忽略此問題,設(shè)計差距及成本差距是如此巨大,不幸的是目前許多超高層建筑都存在這個電梯坑,引以為戒。

 2.超高層大噸位電梯需求

1)超過150米設(shè)置中間設(shè)備層的項目,解決后期變壓器及其他大設(shè)備運輸更換需求,很多項目設(shè)置大噸位電梯,如3600kg的。

大噸位、高速電梯。優(yōu)點是安全滿足后期需求。缺點是采購成本高,且平時耗能很大。

2)井道吊裝變壓器:更換變壓器時,拆除曳引鋼絲繩,將變壓器通過井道吊裝,然會恢復(fù)電梯,其操作方法相當于每5至8年電梯需要更換鋼絲繩類似。該方法的優(yōu)點是節(jié)約能耗,采購成本低,且平時耗能小,但需要電梯廠家調(diào)試。

3)雙模式電梯:即平時小噸位高速運行,特殊情況調(diào)整為大噸位低速運行。平時運行能耗小,采購成本介于前兩方案之間。需要電梯廠家調(diào)試。

具體分析如下:

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考

1800Kg 4m/s 行程:246m 290萬,

3600Kg 4m/s 行程:246m 390萬,

1800Kg 4m/s(雙模式) 行程:246m 340萬,

3.電梯裝修荷載

按照經(jīng)驗選擇一般客用電梯裝修荷載通常取電梯荷載的40%左右,如1600Kg的電梯裝修荷載精裝修在600kg左右。選擇太重的裝修荷載一是會影響成本。

各個廠家的曳引機不同,如果裝修荷載大到超過在曳引機的本檔位的范圍,曳引機需要提高一個功率檔位,將增加20%左右的成本,無形中成本會大大提高。

4.電梯定位選擇

高端項目品牌選擇主要是歐美系:美國奧的斯、德國蒂森、瑞士迅達、芬蘭通力;日系:三菱和日立為主。

選擇方式為整機進口或主要部件進口,目前6m/s以下的電梯國內(nèi)生產(chǎn)電梯基本可滿足使用需求,因此選擇主要部件進口性價比更高些。

主要部件則需包括曳引機、控制柜(含變頻器)、安全鉗、限速器、緩沖器、綱絲繩、門機系統(tǒng)、滾動導靴、轎廂導軌、光幕、稱重裝置、隨行電纜、電梯轎箱上的控制板及轎廂電氣等,高端項目主要部件一般為進口件。數(shù)據(jù)統(tǒng)計60%的故障均為門機系統(tǒng),一定要注意門機系統(tǒng)選擇好對后期運營帶來便利。

5.供貨周期

超高層建筑電梯由于部件進口較多,因此在招投標中一定要注意供貨周期及安裝周期的成本也有不小的影響問題。 

一般第,供貨周期與安裝周期列述如下: