前言:
這篇文章曾是筆者在某電梯高峰論壇進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhǔn)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(dá)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(biāo),針對5A智能甲級辦公樓,目前國際及國內(nèi)主要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)下表。
國際及國內(nèi)主要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):
注:1.帶*符號數(shù)據(jù)選用國際電梯專業(yè)指導(dǎo)手冊CIBSE Guide D 中標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)如表所示:
人員密度國內(nèi)外指標(biāo)比較:
注:1).帶*符號數(shù)據(jù)選用國際電梯專業(yè)指導(dǎo)手冊CIBSE Guide 中標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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;疽陨蠘菍訑(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(dá)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(jìn)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(jìn)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(zhǔn)):
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(zhǔn)):
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(dāng)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(jìn)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(biāo)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(jìn)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(dá)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(dāng)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(dá)、芬蘭通力;日系:三菱和日立為主。
選擇方式為整機進(jìn)口或主要部件進(jìn)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(jìn)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(dǎo)靴、轎廂導(dǎo)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(jìn)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(jìn)口較多,因此在招投標(biāo)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: