超高層建筑應用高速電梯的難度及方案研究

錢雪林

中國開放型經濟的發展，使中國迅速邁進經濟力量雄厚的大國時代，在這種經濟力量的支撐下，電梯行業有了快速的發展，隨著超高層建筑的數量越來越多，相對應的高速電梯的應用也越來越廣泛，而如何能夠在超高層建筑應用高速電梯上來保證它的安全和速度，這對電梯行業來說既是一個轉型的重大機遇，又是一個巨大的挑戰。本篇論文，將結合高速電梯在超高層建筑應用上所面臨的現狀和問題進行分析，并提出相應的解決措施，來促進電梯行業的長遠可持續性發展。

現代經濟的迅速發展，超高層建筑越來越多，相對應的高速電梯的應用也越來越多，從世界各大城市看，我國的香港，電梯平均每年運行50萬次，而美國的金融中心紐約，電梯的每年運行次數也達到了43萬次左右。由此可見，高速電梯的應用是十分頻繁的，而國家計劃修建的高層建筑越來越多，這么廣泛的應用必然會引起人們更大的關注度，關于高速電梯的安全性能和速度性能一直是人們關注的焦點，而且電梯作為一種垂直代步工具，人們對它的容量，舒適度的要求也在與日俱增，所以電梯行業面臨著更高的要求和挑戰。

一、我國超高層建筑應用高速電梯的現狀

（一）部件應用有待提高

經濟的快速發展，使得人們追求更加精致的生活，因此如何能夠在短時間內安全的從頂樓舒適快速的下來就是一個關鍵點。而目前，高速電梯的快速發展導致電梯行業根基不穩，很多電梯部件的應用不合理，在高速電梯運行期間就會造成很多問題，比如鋼絲繩的應用不善，會導致電梯的擺動感很強，乘客在乘坐電梯時有明顯的不舒適感。有些電梯甚至會讓乘客出現耳鳴的反應，這就是高速電梯在組裝時部件應用不善造成的不良反應，這必然會影響乘客對電梯的信任度，降低乘客乘坐高速電梯的體驗。

（二）控制系統不精確

想要達到對電梯的精準控制是非常難的，尤其是在超高層建筑中對高速電梯的控制。由于高速電梯的運行是非線性系統，要想準確判斷出來，困難巨大。這就必然會帶來一系列問題，例如，乘客乘坐電梯時，因為控制系統不到位，需要反應周期，因此，就會出現在啟動和制動的瞬間會因為摩擦而產生巨大的抖動，這種抖動很明顯的讓乘客感覺到不適應，而且在摩擦的過程中產生大量的熱量，長時間使用，必然會造成一系列問題，影響電梯的使用。

（三）節能問題日益突出

高速電梯在超高層建筑上的應用，除了安全性能和舒適性能等方面的要求上，在新時代，對高速電梯的節能增效方面的關注點越來越大。隨著經濟的快速發展，越來越多的高速電梯進入高層建筑，而能源消耗問題一直是當今時代關注的主題，如何使電梯能夠在有限的資源內達到最有效最充分的利用，使高速電梯最大可能減少能耗，又能使高速電梯發揮最大的利用率，成為了高速電梯不得不面臨的問題和挑戰。

二、超高層建筑應用高速電梯的改善措施

（一）提高部件應用技術

對速度的追求不能以犧牲乘客的舒適度和安全為代價，因此高速電梯在應用的時候要注意對這兩方面的把握，高速電梯在運行過程中的晃動感和讓乘客感到耳鳴是影響乘客舒適度的關鍵點。所以，在應對這兩點上，可以改善振動控制技術。通過研究發現，為了改善在運行期間電梯轎廂和運行機械發生振動的這個問題，現代企業大多采用的是用來控制振動的計算機處理系統，就是把模擬信號和實際信號相比較，得出的差值來彌補扭矩指示值，通過這種方式來控制振動。還有一種是目前應用的最新的技術理論ILQ來設計的振動控制系統，可以很好地減低繩索之間因為拉動產生的低頻共振。這些理論的應用可以很大程度降低高速電梯的振動感。在合理利用這些理論來達到降低振動的目的下，還可以通過改善設施部件來提高高速電梯運行舒適度和安全度。比如可以采用當前的新技術，新型滾動導靴，利用新型滾動導靴，可以很好的減少轎廂的傾斜度，這樣也可以降低振動。此外，還可以通過改變轎廂的外形來降低傳統箱型轎廂因為高速上升或下降產生的巨大摩擦和噪音。比如可以做成流線型鴨嘴狀的轎廂，這樣的轎廂既可以減少阻力，又可以降低噪音。

在安全問題上，高速電梯快速上升或下降幾十米是十分危險的，因此，必要的安全措施必不可少。所以，安全網的合理安裝尤為重要，安全網的存在，可以避免意外的無法挽回，當然，這些部件都必須使用耐磨耐高溫的材料。

（二）采用智能控制系統

科技發展迅速，人腦在某些方面，遠遠比不上電腦，有電腦這個強有力的工具，我們更要好好利用。采用電腦控制往往比人腦更精確，而智能化的發展，更為高速電梯的智能控制系統提供了巨大的便利性。通過研究發現，目前可以采用的控制系統主要有以下幾個。第一個是專家系統下的電梯控制系統。這種控制系統十分精巧，利用全球信息化的這個特點，情境發生時，系統會快速從全球數據庫、資料庫等等各個方面各個渠道上搜索情景來源，根據大量專家經驗得出最優的控制結果，最后存入知識庫中應用。這種人工智能，能夠更快更好的解決一些傳統的控制難題，很大的促進了高速電梯的控制精確度。第二個是以神經元網絡基礎構成的高速電梯控制系統，想要對電梯進行控制，依靠單純的人力行為是非常難的，因此要想達到對高速電梯運轉越來越精準的控制，就必須依靠神經網絡系統，它可以通過調整網絡連接權，最終得到一個最優的輸出方案，這種控制系統，最適合高速電梯這種難以預測它運行軌跡的事物來使用。科技發展迅速，相信未來還會有越來越多的控制系統。但究其根本，智能化和現代化是未來高速電梯發展的趨勢，把握住這兩個關鍵，相信高速電梯會發展的越來越快。

（三）多方面多渠道進行節能增效

新時代也有新挑戰，在過去，資源量大，人們對節能減排這個觀念并不是很強，而現在節能觀念充斥著各行各業，高速電梯這個行業也不可避免。節能，從一方面來說，適應國家總體發展方針，另一方面，也有利于企業降低生產成本，提高高速電梯利用率。因此，這方面也不得不考慮。在節能增效方面，可以借用一下比較成功的經典案例，比如可以用群體控制電梯運行的方法取代單獨控制電梯運行的方法，這樣就可以很好地避免了電梯空廂運行等等問題，也能降低電梯因頻繁拉動而造成的磨損。此外，還可以通過劃分高低區域來分源，使電梯在使用高峰期不會因為每層都必須停而浪費時間和加劇磨損。同時，也可以使用一些節能控制器，根據高速電梯實際運行所需要的電流量來合理分配電流，避免多余的浪費。

三、結語

根據以上的研究可以發現，要想使超高層建筑在高速電梯應用上更加方便舒適，既不能忽視電梯本身的根本部件，控制系統等等問題。也不能忽視時代發展的潮流，節能減排增效的時代主題，相信超高層建筑如果能在高速電梯的應用上把握住這幾點，高速電梯的快速發展必然是勢不可擋的趨勢！（作者單位：浙江梅輪電梯股份有限公司）