地鐵出地面電梯井道選型分析及防水、散熱優化設計

舒駱鵬

摘 要：從地鐵出地面電梯井道型式入手，從多個方面對比分析了土建井道和透明井道的優缺點，并針對出地面電梯的較為突出防水、散熱問題提出了一系列的優化方案，為地鐵出地面電梯井道設計提供參考。

關鍵詞：地鐵；出地面電梯；井道型式；防水；散熱

中圖分類號：TU8341 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0101-02

地鐵出入口設置的形式多樣，電梯的出地面形式也各有不同。根據對全國20余個城市地鐵出地面電梯井道的統計數據，所有城市地鐵均采用電梯出地面實現無障礙通道，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。根據統計的20余個城市出地面電梯井道型式統計情況，采用土建井道和采用透明井道的城市數量幾乎相當。針對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、防水散熱幾個方面進行對比分析，并針對防水散熱問題提出優化設計方案。

1 井道體量對比

同規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：結構厚200mm，裝修厚為150mm，體量合計為3100mm（寬）×2700mm（深）。

透明井道：鋼結構厚度200mm，玻璃距離鋼結構尺寸150mm，體量合計為3100mm（寬）×2700mm（深）。

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

2 井道美觀性及清潔維護對比

從美觀性而言，透明井道電梯的轎廂、層門采用玻璃制造，其特點如下：

（1）對已有建筑物的遮擋較少，容易與建筑、周圍的環境融為一體。

（2）全透明結構，讓乘客及路人對電梯的運動、結構有更深入了解；全角度的梯外景觀，讓乘客在轎廂內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，同時由于玻璃存在自爆的特性，井道的維保工作量也相對較大。

相對而言，土建井道電梯也獨具特色，其特點如下：

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

但如果設計中準確的抓住了周圍建筑物及環境相關的特色、含義或文化，其效果反而優于透明井道的單一，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長順街附近，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的較成規模的清朝古街道，與大慈寺、文殊院一起并稱為成都三大歷史文化名城保護街區。）歷史文化特點，成為了寬窄巷子歷史文化的又一個載體。

因此，土建井道的美觀性設計上雖較透明井道電梯更為困難，但如果設計得當，層次較透明井道更高、更有內涵。

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，接縫由人工采用玻璃膠填實，且縫隙較多，接口轉角位置難以處理，經常成為漏水點，如果滴到電梯設備上，將不利于電梯的安全運營。

土建井道電梯需在結構體上留門洞、機梁入孔、通風孔，在設備安裝后，機梁入孔等位置需進行封堵，廳門位置為土建井道電梯防水的一個薄弱點，需設置候梯前室。

總體而言，土建井道在防水性能上略優于透明井道。

4 井道防曬及散熱對比

目前各地在建地鐵電梯均已采用無機房電梯，而無機房電梯的電子部件均設置在井道頂部，變頻器、電子板等耐溫為45℃，當溫度超過45℃，將啟動自保護，待溫度冷卻至45以下才能恢復正常工作，即：電梯在運行過程中如溫度過高將自動停梯，由此將極易產生困人的情況。被困人員若不能及時救出，在高溫的轎廂內，可能會出現窒息，甚至更為嚴重的情況。

在夏季時，透明井道電梯頂部被陽光直接照射，由于玻璃的透光性，導致井道內部溫度較高，極易發生電梯停梯困人事件。經過調研，國內部分采用透明井道電梯的城市均發生過電梯因熱保護而導致困人的事件；而采用土建井道的電梯則基本上沒遇到過因電子設備溫度過高導致電梯困人現象。

《地鐵設計規范》（GB50117-2013）中規定：出地面電梯不宜采用透明井道[1]。雖然不是強制條款，但這也是出于無機房電梯在高溫環境情況下的安全運營考慮。

5 井道防水、散熱優化方案

5.1 出地面土建井道防水、散熱優化方案

土建結構電梯井道重點需要考慮井道滲水、電梯廳門出滲水及井道通風問題。主要防水如下：

5.1.1 防水措施

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

（2）機梁入孔防水措施。土建井道電梯變頻器、曳引機及其他部分電子部件設置在井道頂部。為了安裝這些部件，通常需要在井道頂部周邊設置機梁入孔，以用來擱置鋼橫梁。安裝完成后這些機梁入孔就存在飄雨的隱患，為了解決這個問題，鋼橫梁安裝完成后，應對機梁入孔采取密封措施，或設計時采用非通孔設計，以達到防水的目的。

（3）通風孔防水措施。出入口電梯井道頂部為了滿足通風要求，需設置通風孔，通風孔是電梯井道的又一個飄雨隱患點，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置坡度；同時，地面廳門前設置不小于1.5倍轎廂深度的侯梯廳，侯梯廳應設置廳門及廳門鎖，便于運營管理。

5.1.2 散熱措施

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

5.2 出地面透明井道防水、散熱優化方案

在因地方文化及周邊景觀要求，必須設置為透明井道時，應重點考慮其防水、散熱問題。

透明井道由“玻璃+鋼井架”構成，由于玻璃采用拼接處理，玻璃間搭接處如果處理不好，防水效果將會很差；同時，玻璃材質注定了其防曬、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置飄板、設置通風孔、通風孔安裝防水百葉、地面廳門前建筑找坡及設置侯梯廳外，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，然后用結構膠將玻璃與玻璃粘接密封的，因此在對結構膠選型、搭接及粘膠工藝等方面需要重點關注、嚴格要求，保證玻璃搭接質量。

（2）電梯井道土建部分應高出地面。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高出地面一段距離。

（3）玻璃與土建結合處采取防水處理。玻璃與土建結合處應做好接口密封處理，可通過打硅酮密封膠等措施進行密封。否則雨水容易通過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困擾運營的問題。經過多地運營反饋的結果，透明無機房電梯在夏季的時候，經常會因高溫而出現故障報警。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為45℃，當溫度超過45℃時，將自保護降溫，即電梯停梯。

針對透明井道因溫度過高而頻繁停梯的故障，經過分析研究，建議采取如下幾種散熱措施：

（1）電梯內設低噪聲風機。經核算電梯發熱量及陽光直射地面玻璃井道產生熱量，每臺電梯設置兩臺風量3000m3/h、壓頭120Pa低噪聲風機，可以使得井道內溫度不高于45℃。同時站廳層電梯開門側井道壁預留兩個500mm×400mm的風機安裝孔洞，孔洞高度在通道吊頂以上。環境與設備監控系統（BAS）根據電梯提供的井道內的溫度，對風機啟停臺數進行控制。

（2）玻璃及散熱百葉優化選型。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（遮陽系數應小于0.6）。頂部設置防水百葉實現井道通風，根據計算，每臺電梯應設置面積不小于1m2防水百葉。

（3）轎廂設空調、電氣部件調整安裝位置。轎廂增設空調，電梯電氣元件布置盡可能調整到地面以下，電梯基站設置于地下，轎廂在無人使用時停靠在地下，避免陽光直射。增加對井道內溫度的監測，并將溫度監測結果傳給BAS系統。

6 結語

地鐵出地面電梯作為為行動不方便的乘客提供出入地鐵的一條無障礙通道，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，則應重點考慮防水、防曬優化措施。

參考文獻

[1]施仲衡，等.地鐵設計規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2013：231.

[2]顧鑫，等.電梯制造與安裝安全規范[M].北京：中國標準出版社，2003，6.