基于現(xiàn)有住宅加裝電梯工程的設(shè)計研究

王如革

（中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司，遼寧 大連 116052）

1 實施現(xiàn)有住宅加裝電梯工程是目前社會安居的迫切需求

近年來，隨著國家城市房地產(chǎn)宏觀調(diào)控政策的變化，城市老舊的多層住宅服役期將大大延長。一些建于上世紀(jì)八九十年代和本世紀(jì)前十幾年的多層住宅絕大多數(shù)是沒有安裝電梯的，住在這些住宅里的老年居民隨著年齡的增大每天爬樓成為一項很重的負(fù)擔(dān)，生活極不便利。而現(xiàn)時，住宅電梯越來越低的價格和電梯制造商不斷提升的制造能力，使老舊住宅加裝電梯成為解決居民爬樓難問題的迫切需求。針對這一項保障和提升居民生活水準(zhǔn)的社會安居工程，如何把好事辦好是關(guān)鍵，而科學(xué)的加裝電梯設(shè)備工程設(shè)計方案，則是把好事辦好的關(guān)鍵。現(xiàn)有住宅加裝電梯設(shè)計涉及到電梯設(shè)備本體設(shè)計、機(jī)房井道等附屬設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計兩個方面，與交通配置、住宅建筑設(shè)計有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。我們把“以改善現(xiàn)有建筑的使用功能為目的，加裝電梯設(shè)備和附屬建筑工程”統(tǒng)稱為加裝電梯設(shè)備工程。本文著重探討研究現(xiàn)有住宅加裝電梯設(shè)備工程的設(shè)計原則和設(shè)計關(guān)鍵要點問題。

2 加裝電梯的設(shè)備工程總體設(shè)計的原則

現(xiàn)有住宅加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計是解決人們生活難題，增強(qiáng)百姓幸福指數(shù)的好事?？偟脑O(shè)計原則首先從黨的根本宗旨出發(fā)，從人民根本利益出發(fā)，全心全意為人民服務(wù)。現(xiàn)有住宅加裝電梯的設(shè)備工程是在現(xiàn)有住宅建筑的基礎(chǔ)上進(jìn)行加裝，維持原有的住宅建筑及其基礎(chǔ)的安全牢固可靠是首要的，工程整體的安全可靠是必須的，追求完美、簡約、低成本、綠色環(huán)保、節(jié)能高效設(shè)計方向。一般地，設(shè)計成井道、電梯機(jī)房和機(jī)電設(shè)備、連廊、住宅樓梯間休息平臺5部分，井道-電梯層站與住宅樓梯間休息平臺通過連廊連接。落實在具體工程設(shè)計中必須把握好5個方面的基本原則：

（1）加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須堅持交通便捷的原則。加裝電梯設(shè)備工程的目的是為了滿足樓宇居民的出行交通需要，這是最基本的功能需求，因此設(shè)計首先要圍繞這一基本需求展開，弘揚(yáng)科學(xué)、通暢、優(yōu)化的設(shè)計理念。

（2）加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須堅持安全可靠的原則。要讓居民乘用有滿滿的安全感。為此要嚴(yán)格把控“一嚴(yán)、一高、兩線”?！耙粐?yán)”是嚴(yán)格遵循合法合規(guī)?！耙桓摺笔窃O(shè)計所采用的涉及到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范中安全條款或內(nèi)容一律以最高標(biāo)準(zhǔn)頂格適用?！皟删€”是設(shè)計過程中把握好安全風(fēng)險分析和控制的底線和紅線，必須保留足夠的安全冗余設(shè)計，規(guī)定足夠的安全系數(shù)。

（3）加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須堅持應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝的原則。加裝電梯的設(shè)備工程項目雖小，但綜合性卻很強(qiáng)，涉及到建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電工程制造、機(jī)電安裝應(yīng)用、工程施工等方面。無論在建筑單元內(nèi)還是在公共空間里，工程設(shè)計的結(jié)果都不能對生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面的影響。設(shè)計中應(yīng)充分考慮新能源、新技術(shù)、新產(chǎn)品的科學(xué)應(yīng)用，考慮到采光等太陽能利用。電梯生產(chǎn)制造的設(shè)計，必須有充足的技術(shù)保障條件，應(yīng)滿足電梯的使用年限設(shè)計不低于現(xiàn)有住宅的后續(xù)使用年限。制造設(shè)計的同時要科學(xué)考慮到安裝過程工藝性設(shè)計，節(jié)省和簡化安裝的操作。

（4）加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須堅持美觀和諧的原則。加裝電梯的設(shè)備工程是在原有建筑基礎(chǔ)之上加建的新構(gòu)造，因此需要充分滿足居民住宅的環(huán)境要求和生態(tài)文明需要，讓居民看著舒心，乘用的順心、放心。

（5）加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須堅持經(jīng)濟(jì)適用和適宜的原則。不僅要因城適宜，還要因地、因樓適宜。要采取模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方案，減少工程浪費(fèi)，降低設(shè)計和建造成本。工程設(shè)計應(yīng)考慮工程服務(wù)便利原則，設(shè)計制造的同時應(yīng)考慮到安裝、維修過程的便利。加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計必須充分根據(jù)現(xiàn)有住宅情況，包括結(jié)構(gòu)、建筑材料、地質(zhì)基礎(chǔ)等。設(shè)備工程設(shè)計必須有利于現(xiàn)有住宅的牢固可靠，對現(xiàn)有住宅的建筑結(jié)構(gòu)只能加強(qiáng)，不能有削弱、降低等負(fù)面影響。所以設(shè)計前要預(yù)先對現(xiàn)有住宅的原始建設(shè)期及改造工程期間的設(shè)計施工圖紙進(jìn)行審查，同時對住宅和周邊環(huán)境及地下管線的現(xiàn)場進(jìn)行實地勘查和綜合評估，對加裝電梯進(jìn)行可行性評估，建立有針對性的專項設(shè)計方案。

3 加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計要點

一項加裝電梯的設(shè)備工程按結(jié)構(gòu)細(xì)分包括5部分：電梯井道-地坑、電梯機(jī)房、轎廂、層站和層站門、電梯與住宅建筑連結(jié)（連廊），按照系統(tǒng)構(gòu)成細(xì)分包括八大系統(tǒng)：電梯曳引系統(tǒng)、電梯運(yùn)行導(dǎo)向系統(tǒng)、電梯電力拖動系統(tǒng)、電梯電氣控制系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電梯安全保護(hù)系統(tǒng)。

3.1 工程可行性設(shè)計確定

現(xiàn)有建筑是否適宜于加裝電梯設(shè)備，需要進(jìn)行設(shè)計分析。通過設(shè)計制定加裝電梯的設(shè)備工程的底線基礎(chǔ)限制條件來約束或衡量工程實施的可行性。這些基礎(chǔ)限制約束條件包括地質(zhì)條件、工程基礎(chǔ)條件、空間和平面條件、環(huán)境生態(tài)條件、隱蔽工程干涉容度、節(jié)能約束等。可依據(jù)地質(zhì)勘查報告的數(shù)據(jù)、實地勘察的數(shù)據(jù)、現(xiàn)有住宅工程圖紙的數(shù)據(jù)確定。

3.2 交通流量的設(shè)計確定

根據(jù)住宅的現(xiàn)實狀況、住宅居民住戶的出行需求進(jìn)行設(shè)計確定電梯的交通流量。交通流量的確定，對電梯轎廂的空間尺寸、載客數(shù)量、首層空間、各層站空間、電梯運(yùn)行速度和開關(guān)門速度均有相關(guān)的影響，對電梯設(shè)備設(shè)計制造有約束限制條件。

3.3 工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計確定

相對比較來講，加裝電梯的設(shè)備工程所占空間最大的工程結(jié)構(gòu)是電梯的井道-地坑及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)，電梯的轎廂、運(yùn)行導(dǎo)向系統(tǒng)（導(dǎo)軌）、對重系統(tǒng)都布置在電梯的井道-地坑中，安全保護(hù)系統(tǒng)中轎廂緩沖保護(hù)、限位保護(hù)、極限保護(hù)、對重緩沖保護(hù)也都在井道-地坑中。電梯的井道-地坑及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)所占的空間比例約能占總結(jié)構(gòu)空間的2/3。另外電梯機(jī)房、電梯層站和電梯與住宅建筑的連廊占有總空間1/3。獨立的電梯機(jī)房一般是裝置在井道頂部上方的，通過孔洞與井道相。另一工程結(jié)構(gòu)電梯層站休息平臺與井道相通連。新建的電梯井道結(jié)構(gòu)可以設(shè)計采用砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)-玻璃鋼結(jié)構(gòu)等形式。如若采取砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對空間占用需求很大，新增基礎(chǔ)的荷載相對更高，安裝施工難度和建設(shè)周期比較長；如若采取鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)-玻璃鋼結(jié)構(gòu)混搭可以實現(xiàn)在工廠內(nèi)預(yù)制的方式完成標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，安裝施工簡單迅捷。具體的設(shè)計方案選擇必須根據(jù)住宅建筑的實地情況確定。

3.4 工程基礎(chǔ)的設(shè)計確定

在工程基礎(chǔ)安全冗余設(shè)計方面，必須采取最高的標(biāo)準(zhǔn)。地質(zhì)勘查報告、已有住宅建筑的工程資料和現(xiàn)有住宅建筑周圍的公用設(shè)施資料是加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)的設(shè)計基本依據(jù)。必須事先明確現(xiàn)有住宅建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)狀況、建設(shè)構(gòu)造方式、尺寸，以利于選擇工程基礎(chǔ)的設(shè)計方案。加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)應(yīng)該單獨于已有住宅建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計，且不能對原有基礎(chǔ)產(chǎn)生影響。如果加裝電梯的設(shè)備工程基礎(chǔ)與已有住宅建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)需要連接時，必須保證電梯設(shè)備工程基礎(chǔ)和住宅建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)連接可靠，設(shè)計上必須充分考慮到增建的電梯設(shè)備工程新基礎(chǔ)所有可能產(chǎn)生的對原有基礎(chǔ)的影響。電梯的運(yùn)行速度也是影響電梯的基礎(chǔ)設(shè)計的重要因素，運(yùn)行速度決定了電梯地坑的深度，地坑的深度決定了設(shè)備工程基礎(chǔ)的深淺。設(shè)備工程地基基礎(chǔ)的承載力設(shè)計、穩(wěn)定性設(shè)計必須最低限度地滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 50007）的規(guī)定。如果設(shè)備工程設(shè)計地基承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求時，必須采用可靠有效的加固措施，這些措施必須最低限度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB 50367）、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJ 123）的規(guī)定。

3.5 其他關(guān)鍵項點的設(shè)計確定

（1）關(guān)于機(jī)房最小化設(shè)計或無機(jī)房設(shè)計。機(jī)房是安置電梯曳引系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、供電裝置的專門空間。加裝電梯的設(shè)備工程系統(tǒng)設(shè)計中機(jī)房的設(shè)計應(yīng)該盡可能簡練優(yōu)化，使之空間最少以減少施工工程量、降低造價。由于無機(jī)房電梯技術(shù)已經(jīng)成熟穩(wěn)定，所以如果條件允許，盡可能采用無機(jī)房設(shè)計方案。

（2）關(guān)于連廊設(shè)計。設(shè)備加裝工程中，連接電梯層站臺休息平臺至入戶口的連廊是非常重要的構(gòu)成部分。電梯連接入戶的形式可采用平層入戶和錯層入戶2種設(shè)計方式，需要在設(shè)計中選用。加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計的停靠層站與各層樓面標(biāo)高相同的是平層入戶設(shè)計；加裝電梯的設(shè)備工程設(shè)計的?？繉诱九c電梯層站間休息平臺標(biāo)高相同，但與各層樓面相差半層高度的形式是錯層入戶設(shè)計。連廊的設(shè)計制造一般采取預(yù)制成鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的方式，在現(xiàn)場依據(jù)設(shè)計的安裝工藝把這些鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件連接組裝。一般采用鉸接形式而不使用剛性連接。如果連廊與住宅的外走廊或懸挑陽臺等連接，必須設(shè)計增加加固保護(hù)的措施。

（3）關(guān)于基層設(shè)計。基層（地面層）設(shè)計必須要適宜于應(yīng)急疏散和有預(yù)防人流沖擠考慮?；鶎釉O(shè)計要無障礙化?；鶎拥牡孛孢€必須有防水防滲漏設(shè)計，且有防止暴雨入侵的設(shè)計。基層的空間占用不能影響現(xiàn)有住宅建筑和相鄰住宅的消防通道。

（4）關(guān)于防雨、防震、防雷設(shè)計。新建的機(jī)房、井道、連廊等結(jié)構(gòu)及其圍護(hù)必須防雨防滲漏。電梯的地坑施工設(shè)計必須能夠防水防滲漏。電梯設(shè)備工程要根據(jù)所在地區(qū)抗震防烈度進(jìn)行設(shè)計。機(jī)房或井道建筑結(jié)構(gòu)（無機(jī)房）的頂部要進(jìn)行有效的雷電防護(hù)措施設(shè)計。

（5）關(guān)于構(gòu)件及連接節(jié)點的設(shè)計。加裝電梯的設(shè)備工程的構(gòu)件及連接節(jié)點的設(shè)計擇優(yōu)選用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、簡約化的方案，構(gòu)件與構(gòu)件的連接點、井道壁、機(jī)房里的預(yù)埋件、連結(jié)錨固件、連接件、連接螺栓和連接焊縫等均應(yīng)有足夠的安全冗余設(shè)計，保障極限承載的安全可靠性。

（6）關(guān)于防火設(shè)計。加裝電梯的設(shè)備工程所用的材料，都必須選用符合建筑防火設(shè)計規(guī)范的材料。

加裝電梯的設(shè)備工程因地、因樓不同，會有不同的設(shè)計方案，但設(shè)計的原則和關(guān)鍵項點必須得到全面的安全質(zhì)量保證，且不僅限于這些。需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、縝密細(xì)致完成好設(shè)計工作。

4 結(jié)語

全國城市現(xiàn)有老舊無電梯住宅的巨大存量，給實施現(xiàn)有住宅加裝電梯工程賦予了重要意義，因勢利導(dǎo)，因地制宜，研究制定科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、簡約的設(shè)計方案，能夠規(guī)范和統(tǒng)一工程的建設(shè)施工，減少重復(fù)浪費(fèi)，創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程，且?guī)砹己玫纳鐣б婧徒?jīng)濟(jì)效益。