地鐵出地面電梯井道選型分析及防水、散熱優(yōu)化設(shè)計(jì)

舒駱鵬

摘 要：從地鐵出地面電梯井道型式入手，從多個(gè)方面對(duì)比分析了土建井道和透明井道的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)出地面電梯的較為突出防水、散熱問題提出了一系列的優(yōu)化方案，為地鐵出地面電梯井道設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；出地面電梯；井道型式；防水；散熱

中圖分類號(hào)：TU8341 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）06-0101-02

地鐵出入口設(shè)置的形式多樣，電梯的出地面形式也各有不同。根據(jù)對(duì)全國(guó)20余個(gè)城市地鐵出地面電梯井道的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所有城市地鐵均采用電梯出地面實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙通道，但出地面的電梯井道型式各地不同，主要分為透明井道及土建井道兩種。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的20余個(gè)城市出地面電梯井道型式統(tǒng)計(jì)情況，采用土建井道和采用透明井道的城市數(shù)量幾乎相當(dāng)。針對(duì)出地面電梯井道井道型式選擇問題，下面就從井道體量、美觀性、清潔維護(hù)、防水散熱幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析，并針對(duì)防水散熱問題提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1 井道體量對(duì)比

同規(guī)格電梯井道的凈空尺寸相同，以載重1000Kg電梯為例，井道凈空尺寸為2400mm（寬）×2000mm（深）。

土建井道：結(jié)構(gòu)厚200mm，裝修厚為150mm，體量合計(jì)為3100mm（寬）×2700mm（深）。

透明井道：鋼結(jié)構(gòu)厚度200mm，玻璃距離鋼結(jié)構(gòu)尺寸150mm，體量合計(jì)為3100mm（寬）×2700mm（深）。

因此，從體量而言，土建井道與透明井道是一樣的，對(duì)于征地拆遷的影響也是一致的。

2 井道美觀性及清潔維護(hù)對(duì)比

從美觀性而言，透明井道電梯的轎廂、層門采用玻璃制造，其特點(diǎn)如下：

（1）對(duì)已有建筑物的遮擋較少，容易與建筑、周圍的環(huán)境融為一體。

（2）全透明結(jié)構(gòu)，讓乘客及路人對(duì)電梯的運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)有更深入了解；全角度的梯外景觀，讓乘客在轎廂內(nèi)即可觀察到周邊景象，給人新穎、耳目一新的感覺。

（3）為了保持井道及轎廂的觀光效果，清洗工作量大，同時(shí)由于玻璃存在自爆的特性，井道的維保工作量也相對(duì)較大。

相對(duì)而言，土建井道電梯也獨(dú)具特色，其特點(diǎn)如下：

由于整個(gè)井道屬于非透明建筑物，對(duì)周圍已有建筑物構(gòu)成遮擋，在與周圍的建筑物及環(huán)境融合時(shí)，需要提煉出于周圍建筑物及環(huán)境相關(guān)的特色、含義或文化作為裝飾概念方能更為融合，這相對(duì)于透明井道電梯較為困難。

但如果設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確的抓住了周圍建筑物及環(huán)境相關(guān)的特色、含義或文化，其效果反而優(yōu)于透明井道的單一，甚至呆板。如圖1中成都地鐵寬窄巷子站出地面的無(wú)障礙電梯，融合了成都著名寬窄巷子（寬窄巷子：位于四川省成都市青羊區(qū)長(zhǎng)順街附近，由寬巷子、窄巷子、井巷子平行排列組成，全為青黛磚瓦的仿古四合院落，這里是成都遺留下來(lái)的較成規(guī)模的清朝古街道，與大慈寺、文殊院一起并稱為成都三大歷史文化名城保護(hù)街區(qū)。）歷史文化特點(diǎn)，成為了寬窄巷子歷史文化的又一個(gè)載體。

因此，土建井道的美觀性設(shè)計(jì)上雖較透明井道電梯更為困難，但如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，層次較透明井道更高、更有內(nèi)涵。

3 井道防水

由于出地面電梯井道直接矗立在室外，其防水問題不可忽視。

透明井道在地面使用的玻璃面積大概為65m2（不含侯梯廳），玻璃本身防水能力極佳，但是玻璃與玻璃之間的接縫處以及下部玻璃與地面之間的連接處卻是薄弱點(diǎn)，接縫由人工采用玻璃膠填實(shí)，且縫隙較多，接口轉(zhuǎn)角位置難以處理，經(jīng)常成為漏水點(diǎn)，如果滴到電梯設(shè)備上，將不利于電梯的安全運(yùn)營(yíng)。

土建井道電梯需在結(jié)構(gòu)體上留門洞、機(jī)梁入孔、通風(fēng)孔，在設(shè)備安裝后，機(jī)梁入孔等位置需進(jìn)行封堵，廳門位置為土建井道電梯防水的一個(gè)薄弱點(diǎn)，需設(shè)置候梯前室。

總體而言，土建井道在防水性能上略優(yōu)于透明井道。

4 井道防曬及散熱對(duì)比

目前各地在建地鐵電梯均已采用無(wú)機(jī)房電梯，而無(wú)機(jī)房電梯的電子部件均設(shè)置在井道頂部，變頻器、電子板等耐溫為45℃，當(dāng)溫度超過(guò)45℃，將啟動(dòng)自保護(hù)，待溫度冷卻至45以下才能恢復(fù)正常工作，即：電梯在運(yùn)行過(guò)程中如溫度過(guò)高將自動(dòng)停梯，由此將極易產(chǎn)生困人的情況。被困人員若不能及時(shí)救出，在高溫的轎廂內(nèi)，可能會(huì)出現(xiàn)窒息，甚至更為嚴(yán)重的情況。

在夏季時(shí)，透明井道電梯頂部被陽(yáng)光直接照射，由于玻璃的透光性，導(dǎo)致井道內(nèi)部溫度較高，極易發(fā)生電梯停梯困人事件。經(jīng)過(guò)調(diào)研，國(guó)內(nèi)部分采用透明井道電梯的城市均發(fā)生過(guò)電梯因熱保護(hù)而導(dǎo)致困人的事件；而采用土建井道的電梯則基本上沒遇到過(guò)因電子設(shè)備溫度過(guò)高導(dǎo)致電梯困人現(xiàn)象。

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50117-2013）中規(guī)定：出地面電梯不宜采用透明井道[1]。雖然不是強(qiáng)制條款，但這也是出于無(wú)機(jī)房電梯在高溫環(huán)境情況下的安全運(yùn)營(yíng)考慮。

5 井道防水、散熱優(yōu)化方案

5.1 出地面土建井道防水、散熱優(yōu)化方案

土建結(jié)構(gòu)電梯井道重點(diǎn)需要考慮井道滲水、電梯廳門出滲水及井道通風(fēng)問題。主要防水如下：

5.1.1 防水措施

（1）井道頂部四周設(shè)置飄板。井道頂部四周建設(shè)置飄板，可以防止雨水從通風(fēng)孔處飄入電梯井道內(nèi)，飄板需伸出電梯井道地面部分裝修完成面200mm以上。

（2）機(jī)梁入孔防水措施。土建井道電梯變頻器、曳引機(jī)及其他部分電子部件設(shè)置在井道頂部。為了安裝這些部件，通常需要在井道頂部周邊設(shè)置機(jī)梁入孔，以用來(lái)擱置鋼橫梁。安裝完成后這些機(jī)梁入孔就存在飄雨的隱患，為了解決這個(gè)問題，鋼橫梁安裝完成后，應(yīng)對(duì)機(jī)梁入孔采取密封措施，或設(shè)計(jì)時(shí)采用非通孔設(shè)計(jì)，以達(dá)到防水的目的。

（3）通風(fēng)孔防水措施。出入口電梯井道頂部為了滿足通風(fēng)要求，需設(shè)置通風(fēng)孔，通風(fēng)孔是電梯井道的又一個(gè)飄雨隱患點(diǎn)，通常解決措施是安裝防水百葉，以滿足防水要求。

（4）地面廳門前找坡及設(shè)置侯梯廳。為了防止地面積水從電梯地面廳門灌入井道，出地面電梯廳門前需要往外設(shè)置坡度；同時(shí)，地面廳門前設(shè)置不小于1.5倍轎廂深度的侯梯廳，侯梯廳應(yīng)設(shè)置廳門及廳門鎖，便于運(yùn)營(yíng)管理。

5.1.2 散熱措施

由于土建混凝土井道防曬、隔熱效果較好，對(duì)散熱設(shè)施要求不高，根據(jù)《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588-2003）規(guī)定：井道頂部的通風(fēng)孔至少為井道截面積的1%，因此通常僅在井道頂部設(shè)置通風(fēng)孔即可滿足散熱要求[2]。

5.2 出地面透明井道防水、散熱優(yōu)化方案

在因地方文化及周邊景觀要求，必須設(shè)置為透明井道時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮其防水、散熱問題。

透明井道由“玻璃+鋼井架”構(gòu)成，由于玻璃采用拼接處理，玻璃間搭接處如果處理不好，防水效果將會(huì)很差；同時(shí)，玻璃材質(zhì)注定了其防曬、隔熱性能很差。因此透明井道得防水、散熱問題通常比土建井道更難處理。

要解決透明井道的防水、散熱問題，除了要考慮井道頂部四周設(shè)置飄板、設(shè)置通風(fēng)孔、通風(fēng)孔安裝防水百葉、地面廳門前建筑找坡及設(shè)置侯梯廳外，還需考慮如下措施：

5.2.1 防水措施

（1）玻璃搭接要牢固密封。玻璃井道外裝修玻璃采用的是采用拼塊搭接方式，然后用結(jié)構(gòu)膠將玻璃與玻璃粘接密封的，因此在對(duì)結(jié)構(gòu)膠選型、搭接及粘膠工藝等方面需要重點(diǎn)關(guān)注、嚴(yán)格要求，保證玻璃搭接質(zhì)量。

（2）電梯井道土建部分應(yīng)高出地面。為了避免地面的積水從裝修層滲入井道，電梯下層土建井道部分應(yīng)高出地面一段距離。

（3）玻璃與土建結(jié)合處采取防水處理。玻璃與土建結(jié)合處應(yīng)做好接口密封處理，可通過(guò)打硅酮密封膠等措施進(jìn)行密封。否則雨水容易通過(guò)接口位置處流入電梯井道。

5.2.2 散熱措施

玻璃井道的散熱一直是個(gè)困擾運(yùn)營(yíng)的問題。經(jīng)過(guò)多地運(yùn)營(yíng)反饋的結(jié)果，透明無(wú)機(jī)房電梯在夏季的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)因高溫而出現(xiàn)故障報(bào)警。其主要原因是玻璃井道防曬、散熱效果差；電梯變頻器等電子元件耐溫等級(jí)為45℃，當(dāng)溫度超過(guò)45℃時(shí)，將自保護(hù)降溫，即電梯停梯。

針對(duì)透明井道因溫度過(guò)高而頻繁停梯的故障，經(jīng)過(guò)分析研究，建議采取如下幾種散熱措施：

（1）電梯內(nèi)設(shè)低噪聲風(fēng)機(jī)。經(jīng)核算電梯發(fā)熱量及陽(yáng)光直射地面玻璃井道產(chǎn)生熱量，每臺(tái)電梯設(shè)置兩臺(tái)風(fēng)量3000m3/h、壓頭120Pa低噪聲風(fēng)機(jī)，可以使得井道內(nèi)溫度不高于45℃。同時(shí)站廳層電梯開門側(cè)井道壁預(yù)留兩個(gè)500mm×400mm的風(fēng)機(jī)安裝孔洞，孔洞高度在通道吊頂以上。環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）根據(jù)電梯提供的井道內(nèi)的溫度，對(duì)風(fēng)機(jī)啟停臺(tái)數(shù)進(jìn)行控制。

（2）玻璃及散熱百葉優(yōu)化選型。選擇合適的安全玻璃及增加散熱百葉。選擇厚度不小于8mm+0.76mm+8mm夾膠鋼化玻璃（遮陽(yáng)系數(shù)應(yīng)小于0.6）。頂部設(shè)置防水百葉實(shí)現(xiàn)井道通風(fēng)，根據(jù)計(jì)算，每臺(tái)電梯應(yīng)設(shè)置面積不小于1m2防水百葉。

（3）轎廂設(shè)空調(diào)、電氣部件調(diào)整安裝位置。轎廂增設(shè)空調(diào)，電梯電氣元件布置盡可能調(diào)整到地面以下，電梯基站設(shè)置于地下，轎廂在無(wú)人使用時(shí)?？吭诘叵?，避免陽(yáng)光直射。增加對(duì)井道內(nèi)溫度的監(jiān)測(cè)，并將溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果傳給BAS系統(tǒng)。

6 結(jié)語(yǔ)

地鐵出地面電梯作為為行動(dòng)不方便的乘客提供出入地鐵的一條無(wú)障礙通道，安全可靠性尤為重要。因此，建議地鐵出地面電梯井道型式優(yōu)先采用土建井道。如確因地方特色及周邊景觀需要采用透明井道時(shí)，則應(yīng)重點(diǎn)考慮防水、防曬優(yōu)化措施。

參考文獻(xiàn)

[1]施仲衡，等.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013：231.

[2]顧鑫，等.電梯制造與安裝安全規(guī)范[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003，6.