高層建筑超高速電梯通氣孔設置探討

朱崢彧

（南京江北新區建設工程設計施工圖審查中心，江蘇 南京 210019）

進入21 世紀以來，隨著經濟的高速發展，現代化高層建筑在我們身邊越來越多，而電梯作為建筑物垂直交通的主要工具，在高層建筑中顯得更為重要。電梯按速度可分為低速電梯（1m/s 以下）、快速電梯（1 ～2m/s）和高速電梯（2m/s 以上），超高速電梯（5m/s 以上）。

超高層建筑中往往設置有多臺超高速電梯，高速運行的電梯像活塞一樣，壓縮前方空氣并很快會產生噪音，暖通專業設計的任務就是在電梯井道設置一定數量的通氣孔，有效、快速、安全地將電梯井道的壓縮空氣排除，并消除噪音和振動，保證電梯的正常運行。

1 有關規范對電梯井道通氣口設置的要求

1.1 《電梯制造與安裝安全規范》(新版2016 年7 月1 日實施)GB7588-2003(2015)

5.2.1.1 全封閉的井道。建筑物中，要求井道有助于防止火焰蔓延，該井道應由無孔的墻、底板和頂板完全封閉起來。只允許有下述開口：（1）層門開口；（2）通往井道的檢修門、井道安全門以及檢修活板門的開口；（3）火災情況下，氣體和煙霧的排氣孔；（4）通風孔；（5）井道與機房或與滑輪間之間必要的功能性開口；（6）根據5.6，電梯之間隔板上的開孔。

表1

5.2.3 井道的通風。井道應適當通風，井道不能用于非電梯機房的通風。注：在沒有相關的規范或標準情況下，建議井道頂部的通風口面積至少為井道截面積的1%。

1.2 《建筑設計防火規范》（GB50016-2014)

6.2.9 建筑內的電梯井等豎井應符合下列規定：電梯井應獨立設置，井內嚴禁敷設可燃氣體和甲、乙、丙類液體管道，不應敷設與電梯無關的電纜、電線等。電梯井的井壁除設置電梯門、安全逃生門和通氣孔洞外，不應設置其他開口。

2 超高速電梯產生噪聲原因及處理辦法

高速電梯轉換周圍空氣的速度通常比周圍環境能夠轉移這些被置換的空氣速度要快，空氣具有黏性和可被壓縮的特性，當電梯在井道內高速運行時，會將與電梯運行的相反方向的空氣“吸”進來，同時壓縮電梯前進方向的空氣，當找到一處可能的縫隙（包括廳門門縫）時，這些被壓縮的空氣就會被擠出去，產生擾人的噪音和振動。這就是電梯運行的活塞效應。與一般的垂直電梯不同，“超高速·大容量”電梯需要在有限的井道、極限的載重和速度下保持安全性、舒適性與可靠性，必須將吸入的壓縮空氣及時并有效地排除，有了通氣孔可以降低壓力、降低噪音。

有關規范對設計的要求是在電梯井道設置一定數量的通氣孔，但是通氣孔的詳細的設計要求，目前的參考資料很少。

查閱奧的斯電梯資料，廠家對超高速電梯的設計建議是在單井道或雙井道的頂層和底坑各設有大孔通向室外，孔的面積最好等于1.5 倍的轎廂地臺面積。因此，轎廂在接近頂層和底層時，壓縮的空氣可以向井道外擴散。并且該通氣孔連接的空間最好有5 層以上的井道空間讓空氣逃逸（這個被壓縮的空氣空間與速度密切相關）。但是，在超高層的建筑里，要為每個超高速電梯在頂層和底坑設置1.5 倍轎廂地臺面積的大孔通向室外，在層高有限，出風百葉面積有限的條件限制下，這種做法很難實現。在有限的條件下，盡可能地滿足超高速電梯的通風孔的設置要求，合理設計超高層建筑超高速電梯通氣孔，筆者總結了自己的設計理念，在這里與大家分享。

2.1 超高層建筑1

塔樓68 層，建筑高度為284.55 米，其中10 層、26 層、42 層、45 層、61 層為避難層。

建筑內有7 臺超高速電梯需要設置通氣孔，通氣孔設在地下室的電梯底坑和每個避難層門洞上部，根據井道開口寬度和平面的布局設置不同尺寸的風管通向走道，在出井道處風管上設置防火閥，滿足防火要求，電梯數據見表1。

圖1

表2

其中，電梯NT-S1 和NT-S6 為消防電梯，在每個避難層都開有電梯門洞，設置的通氣孔的高度受限，通氣孔的總面積相對其他超高速電梯較小。而消防電梯每層均可停靠，實際使用時，電梯運行速度并不是很高，因此噪聲和壓力影響不是很大。

NT-G1、NT-G2、NT-G3 僅在1 層、9 層、10 層、43 層和64 層停靠，因此運行速度和使用頻率均較高，通氣孔的面積大于電梯廠家的要求,以保證電梯的穩定運行。

電梯井道的通氣孔直接接至井道外，設置示意見圖1。

2.2 超高層建筑2

塔樓74 層，建筑高度為313.8 米，其中8 層、24 層、40 層、56 層、72 層為避難層。

建筑內有10 臺超高速電梯需要設置通氣孔，通氣孔設在地下室的電梯底坑和每個避難層門洞上部，電梯數據見表2。

其中，電梯O/AS(F)1、O/AS(F)2 為消防電梯，每層均可停靠，由于這兩部電梯面對面設置，因此我將兩部電梯的豎井用風管連通，讓壓縮的空氣可以在兩個豎井通道間流通，設置示意見圖2。

圖2

HH1 ～4 電梯在1 層、6 層、7 層、57 層和58 層停靠，S/AH1 ～4 電梯僅在1 層、25 層和26 層停靠，因此運行速度和使用頻率均較高，通氣孔的面積大于電梯廠家的要求,以保證電梯的穩定運行。

3 結語

在高層建筑中，為了更好地將電梯井道的壓縮空氣排除，超高速電梯不僅需要在電梯井道的頂部和底部設置通氣孔，在井道中間段也應均勻設置一定數量的通氣孔，以保證壓縮空氣能快速排出，降低噪聲和振動。

通氣孔的面積不僅僅和電梯的速度有關，還應與電梯的使用功能、實際停靠樓層數量有關，在設計中應結合工程的實際情況綜合考慮，讓設計盡可能經濟有效，做到與實際使用完美貼合。