Скоростные лифты в небоскребах устройство. Скоростные лифты: назначение, устройство и безопасность

51. Скорость истечения в сужающемся канале, массовая скорость перемещения потока Скорость истечения в сужающемся каналеРассмотрим процесс адиабатного истечения вещества. Предположим, что рабочее тело с некоторым удельным объемом (v1) находится в резервуаре под

Кажется, что для создания сверхскоростных лифтов для небоскрёбов достаточно взять электромотор помощнее, да трос попрочнее. В реальности эта «количественная» задача сродни качественному технологическому прыжку от «Запорожца» к Ferrari. Причём такие лифты стоят намного дороже суперкаров.

Сразу вопрос - где же работают самые быстрые в мире лифты? В столице Тайваня, в здании Taipei 101 высотой 509 метров (это пока самое высокое здание в мире).

Этажей в нём 101, различных лифтов - 67, в том числе два мировых рекордсмена (они ходят только до 89 этажа). При подъёме лифты развивают 1010 метров в минуту. Это 60,6 километров в час или 16,83 метра в секунду. При спуске скорость немного ограничена.

Для сравнения: скорость обычного лифта в жилом здании 1–1,6 метров в секунду, в элитных высотках 1,6–3,5; а у распространённых скоростных лифтов в административных небоскрёбах 3,5 и, редко 5–10.

Соответственно, представьте, как вы входите в родную шестнадцати-этажку и взмываете на последний этаж менее чем за три секунды. Ну, чуть более трёх, если учесть разгон и торможение. В деловом центре Taipei 101 на 89 этаж, расположенный на высоте 388 метров, лифт взлетает за 38 секунд. Спуск занимает на 10 секунд больше.

Чтобы покончить с рекордами, скажем, что в мире есть модель со скоростью даже 18 метров в секунду, но, судя по всему, её ещё нигде не установили, да и данные по ней, представленные на одном из сайтов, староваты. Зато в нескольких небоскрёбах мира установлены лифты, развивающие скорость 12,5 метров в секунду, что тоже весьма и весьма много.

Причём, тут речь не о количественном сравнении таких лифтов с обычными, а о качественном. Инженерам приходится решать множество сложных задач.

Преодоление сопротивления воздуха в шахте, подавление вибраций разнообразного происхождения, подавление шума, плавный, но быстрый разгон, надёжные аварийные системы, способные остановить падающий с чудовищной скоростью лифт, и так далее.

Огромной проблемой становится трос. Из какого бы материала его ни делали, он всегда будет иметь собственную резонансную частоту колебаний, и, вот ведь незадача, постоянно меняющуюся по мере разматывания/сматывания.

А тут ещё собственные сверхнизкие резонансные частоты колебания самой высотки накладываются. Да, за трос нужно «дёргать» весьма сильно - разгон в таких лифтах ещё в пределах допустимого с точки зрения комфорта, но всё же мощный.

Рассмотрим подробнее один из скоростных лифтов центра Taipei. Обтекаемая кабина призвана не только сократить расход энергии, но и уровень шума. Она дополнена такими «колпаками», которые уводят большую часть воздуха в стороны и к задней стенке лифта (так как через двери слышно, что происходит снаружи, гораздо лучше).

Разумеется «по кругу» есть хорошая звукоизоляция. Так что уровень шума на максимальной скорости - ничтожные 45 децибел - это тише, чем в иных лифтах со скоростью в десять раз меньшей.

Ещё тут установлена первая в мире система кондиционирования, контролирующая давление воздуха внутри кабины лифта и уменьшающая «декомпрессионный» дискомфорт при быстром перемещении по вертикали.

Кабина герметична, а электроника успевает за те несколько секунд, что лифт находится в «полёте» подправить давление так, чтобы скорость его нарастания (или падения) была бы насколько возможно наименьшей.

Очевидно, на этапах разгона/торможения можно выгадать секунды, в течение которых система может интенсивнее накачивать/откачивать воздух из кабины, по сравнению с тем изменением давления, которое наблюдалось бы в негерметичной кабине. Максимальные же скорости изменения давления при этом падают. И падают неслабо - на 37% - можете дышать глубже. Хотя суммарную величину этого перепада изменить нельзя - это уж зависит от разности высот этажей.

Кремниево-азотные керамические тормозные устройства останавливают 23–тонную (с пассажирами) кабину, падающую быстрее 20 метров в секунду - всего на 40 метрах, выдерживая при этом тысячеградусный нагрев.

Дополнительный гидравлический демпфер на дне шахты имеет ход сжатия 6 метров. Специальный подавитель вибрации троса учитывает не только движение лифта, но и колебания самого здания.

Добавим, что в подобных лифтах система управления меняет не только скорость лифта, но следит и за скоростью нарастания ускорения (замедления), обеспечивая не только безударный старт, но и минимальное влияние на колеблющийся трос.

Шанхайская башня может похвастаться самым быстрым в мире лифтом, способным двигаться со скоростью 69 км/час.

Обычно, во время поездки в лифте, люди убивают время за своими смартфонами, но в лифте Шанхайской башни едва ли хватит времени, чтобы достать телефон.

Стоит отметить, что этот лифт уже стал одной из достопримечательностей Шанхая. Многие туристы, прибывающие в этот город, желают прокатиться на этом лифте.

В конце 2016 года лифт из Шанхайской башни был официально признан самым быстрым в мире, благодаря чему его занесли в Книгу рекордов Гиннесса.

Скоростной лифт

Лифт управляется техником из компании Mitsubishi, который одним движением рычага может разогнать лифт до 69 км/час, пока тот двигается вверх и вниз по зданию высотой 632 метра. Для сравнения – Усэйн Болт, самый быстрый человек на планете, бежит со скоростью 44 км/час.

Несмотря на то, что секреты столь высокой скорости движения лифта не разглашаются, техник от компании Mitsubishi рассказал, что столь высокая скорость достигается благодаря передовым технологиям, в особенности благодаря панели управления, которая способна увеличить тяговые характеристики механизма. Кроме этого в лифте были улучшены устройства безопасности, такие как регулятор скорости, тормоза и приспособление для смягчения удара.

Лифт Шанхайской башни

Со второго подземного этажа до 119 этажа лифт поднимается всего за 53 секунды. Может показаться, что двигаясь с такой скоростью, лифт должен издавать громкие звуки, но согласно компании Mitsubishi Electric, новые технологии, используемые в лифте, позволяют ему двигаться быстро, тихо и безопасно.

Стоит отметить, что в Китае можно найти большое количество быстрых лифтов и согласно статистике, в 2020 году из всех лифтов мира, около 40% будут в Китае.

Скоростные лифты в небоскребах

В списке 10 самых быстрых лифтов в мире, 8 находятся в зданиях, построенных в Китае. Единственный лифт из списка самых быстрых в мире, которые находятся не в Азии, можно найти в Чикаго, а точнее Центре Джона Хэнкока. Его скорость составляет 33 км/час.

Несмотря на то, что Бурдж Халифа является самым высоким зданием в мире, лифт в этом строении двигается со скоростью 35 км/час, что намного медленнее лифта в Шанхайской башне.

Шанхайская башня (видео)

Самые быстрые лифты в мире

Решение лифтового хозяйства (число, скорость подъема и грузоподъемность лифтов) зависит от целого ряда взаимосвязанных факторов: числа жителей в здании и его этажности, количества остановок лифта, времени открывания и закрывания дверей. В связи с тем, что подсчеты, необходимые для правильного расчета, исключительно сложны, необходимо пользоваться расчетной таблицей возможных вариантов наряду с эмпирическими данными, и архитектору следует положиться на мнение опытного консультанта. Хотя годы опыта позволят проектировщику с достаточным пониманием подойти к выбору лифтов, тем не менее ответственность за решение этого вопроса столь велика, что необходимо пригласить специалиста во всех случаях, и уж безусловно - когда число жителей в здании превышает 400 человек.

Проектировщик обязан иметь предварительное решение еще до того, как он обратится к консультанту. Для этого он может сделать некоторые прикидки, пользуясь приведенной таблицей.

Очевидно, что одного лифта достаточно для зданий в три и четыре этажа. Если лифт выйдет из строя, необходимость подняться пешком на верхний этаж не вызывает слишком серьезного дискомфорта. В пяти- и шестиэтажных домах лифты с гидравлическими двигателями достаточно надежны и чрезвычайно редко портятся. В шестиэтажных зданиях, однако, применение гидравлических лифтов должно ограничиваться в связи с их низкой скоростью. В зданиях от 13 до 45 этажей возможен выбор между тремя лифтами со стандартной скоростью и двумя лифтами с повышенной скоростью, что в значительной степени зависит от наличия места в плане здания.

* В качестве грузового лифта может быть использован пассажирский, если его грузоподъемность 1150 кг.

Требования к грузовому лифту обусловлены частотой смены жильцов и расстоянием от лифта до входов в квартиры (смена жильцов в больших городах колеблется от 6 до 13% в наиболее загруженный месяц; в домах, где квартиры продаются, смена жильцов минимальная, но, как правило, очень большая доставка посылок). Как видно из таблицы, в зданиях высотой от 20 до 25 этажей необходим только один грузовой лифт, который также может быть использован в качестве пассажирского. В зданиях большей этажности требуется два грузовых лифта, один из которых может использоваться и для подъема пассажиров. Преимущество иметь грузовой лифт в одном блоке с пассажирскими лифтами для гибкого его использования совершенно очевидно. При этом предпочтительна погрузка на уровне подвала или первого этажа через заднюю дверь, чтобы избежать прохода через главный вестибюль. Устройство боковой двери также возможно, но стоит дороже. В том случае, когда грузовой лифт размещен не в одном блоке с пассажирскими, он должен открываться в небольшой холл на каждом этаже. Необходимо, чтобы грузовой лифт имел высоту не меньше 3 м или подвижную верхнюю стенку, чтобы можно было перевозить крупные вещи. Если этого нет, то длинные предметы можно будет поднимать только на крыше лифтовой кабины, что весьма трудоемко и опасно.

Жилой дом оборудуют пассажирскими лифтами при соблюдении следующих условий (что должно быть подтверждено консультантом):

1) перевозка 6% жителей обеспечивается не более чем за 5 мин;

2) время ожидания лифта не превышает 60 с (если время ожидания более 55 с, нужно, чтобы кабина спустилась с верхнего этажа к вестибюлю на первом этаже за 45-50 с).

ЧИСЛО ЖИТЕЛЕЙ . Число жителей может быть от двух человек на спальню (в дешевых домах) до одного человека на две спальни (в роскошных, дорогостоящих домах). Рекомендуются следующие средние данные (исключая государственное строительство): 1 человек на однокомнатную квартиру площадью 28,3 м2 и менее и 1,5-при площади выше этого предела; 1,8 человека - на двухкомнатную квартиру;

2,5 человека - на трехкомнатную квартиру; 3,5 человек - на четырехкомнатную квартиру и т. д. Хотя число одновременно поднимающихся в лифте требует сложного расчета, архитектору следует знать, по крайней мере, что кабина грузоподъемностью 910 кг может поднять 11 человек, а кабина грузоподъемностью 11 50 кг -13 человек. Максимальной загрузки, однако, практически почти не бывает.

ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ ЛИФТА . Время ожидания лифта исчисляют следующим образом: число остановок лифта (только специалист может определить это число), помноженное на сумму времени, уходящего на ускорение и торможение, плюс время действия дверей, плюс время входа и выхода пассажиров, плюс прочие потери времени. К этому добавляется время полного подъема и спуска лифта без остановок. Общая сумма времени, деленная на число лифтов, даст время ожидания лифта в секундах.

Пример . Предположим, что в здании 20 этажей высотой 2,58 м. Путь лифта в обоих направлениях составит 2х51,7 = 103,4 м; лифт, движущийся со скоростью 106 м в минуту, пройдет этот путь примерно в одну минуту; следовательно, лифт пройдет полный путь в обоих направлениях за 60 с.

Дополнительное время на остановки:

Время на ускорение и торможение лифта, движущегося со скоростью 106м в минуту..... 2,35 с

Время, требующееся на открывание и закрывание дверей лифта на каждой остановке (это время может быть сокращено на 1,4 с, если двери открываются в обе стороны, а не в одну)..... 4,30 с

Время, необходимое на загрузку и разгрузку лифта..... 2 с

Прочие потери времени: 0,1X2,35 (ускорение и торможение) плюс 0,1x4,30 (открывание и закрывание дверей)..... 0,63 с

Итого..... 9,28 с

Если принять 10 остановок, то 10X9,28 = 92,80 с; общее время движения лифта 60 с+ 92,80 с = 152,80 с.

При трех лифтах 152,80:3 = 50,93 с - время ожидания лифта очень хорошее. Если интервал будет меньше 40 с, вероятно, можно считать, что в оборудовании здания допущено излишество.

Детали шахты, кабины и дверей лифтов, показанные на с. 60, соответствуют промышленным стандартам и требованиям строительных норм. Могут применяться и другие размеры кабин лифтов, во всяком случае любое решение должно быть согласовано с консультантом.

Машинные отделения лифтов для гидравлических лифтов (насосы) размещаются в небольших (примерно 2,4х3 м) помещениях рядом с нижним уровнем остановки лифта. Над крышей обычно требуется оставлять небольшое (60х90 см) пространство, если высота верхнего этажа не больше, чем у типовых жилых этажей, что позволяет избежать надстройки.

Машинное отделение для электрических лифтов (за исключением некоторых типов лифтов, редко используемых в жилищном строительстве) размещается на крыше. Высота машины (М) составляет минимум 2,27 м для шестеренчатых лифтов и 2,58 м для бесшестеренчатых лифтов (со скоростью движения более 106 м в минуту). С увеличением высоты подъема до 30-35 этажей эти цифры должны быть согласованы с производителями лифтов либо со специальными консультантами.

А - пассажирский лифт (или грузовой с открыванием только спереди); Б - грузовой лифт с открыванием спереди и сзади (а - сдвинутый проем с одной дверью; б - сдвинутый проем, два полотна двери, открываю¬щиеся с разной скоростью; в - центральное расположение проема): 1 - Если лифт гидравлический без противовеса, достаточна ширина 2 дюйма; 2 - противовес; 3 - максимальная площадь для колонны; 4 - брус для жесткости направляющей; 5 - направляющая; 6 - расстояние определяется размерами кабины лифта; 7- колонна может вдаваться; 8 - выгрузка на всех этажах; 9 - загрузка на первом этаже; 10 - загрузка с задней стороны лифта

Размеры углубления дна шахты должны учитывать достаточное пространство для размещения амортизаторов на случай, если кабина опустится до низа на полной скорости из-за выхода из строя управления. Для расчета величины растяжения каната должно быть учтено пространство между воспринимающей удар плитой и буфером, а на случай превышения скорости движения лифта под кабиной требуется предусмотреть аварийное устройство.

Толщина дна кабины от пола до воспринимающей удар плиты должна быть 40-45 см. Согласно нормам, ниже уровня сжатого амортизатора должно оставаться не менее 60 см на случай падения кого-либо в шахту под падающую кабину. В очень высоких зданиях, где предусмотрена повышенная скорость движения лифтов и большая масса противовеса, глубина шахты должна быть очень большой для компенсации растяжения каната.

Каким образом пассажирские лифты связаны с вестибюлем и грузовой лифт связан с местом приема посылок и грузов, рассмотрим позднее. Будет показано, что прямая связь между грузовым лифтом и местом приема грузов не всегда возможна или требует значительных затрат и что иногда посылки и грузы поступают через общий вестибюль. Такое компромиссное решение не рекомендуется принимать в жилых домах, предназначенных для пожилых людей, так как в этих домах грузовой лифт часто используется для перевозки людей на носилках, что является не очень приятным зрелищем для остальных жильцов, которые имеют обыкновение собираться в вестибюле. В связи с этим одна из шахт должна быть глубже и лифт должен иметь заднюю дверцу, выходящую в помещение для приема грузов.

С массовым строительством многоэтажных домов, торгово-развлекательных центров и индивидуального жилья высокого класса потребность в лифтах и их обслуживании возросла в несколько раз. Современные модели подъемных механизмов различного типа (пассажирские , грузовые и специальные) обладают усовершенствованными техническими характеристиками.

В каждом техническом паспорте изделия обязательно присутствует описание скорости лифта. Скорость лифта - это величина, которая отображает соотношение пути подъема или опускания кабины лифта со временем. Иными словами: за сколько секунд подъемное устройство перемещается на 1 м. Эту характеристику всегда учитывают при установке механизмов в жилых и коммерческих зданиях.

Согласно классификации по скоростным характеристикам, лифты подразделяют на:

• тихоходные (скорость подъема кабины до 1,0 м/с);
• быстроходные (скорость подъема - от 1,0 до 2,0 м/с);
• скоростные (скорость - от 2,0 до 4,0 м/с);
• высокоскоростные (свыше 4,0 м/с и примерно до 17 м/с).

Самый быстрый лифт установлен в тайваньском небоскребе Taipei-101. В здании 101 этаж, подъемное устройство поднимается со скоростью 16,83 м/с.

Тип скорости лифта

Существует несколько технических понятий этого термина. Скорость, на которую рассчитан лифт, называют номинальной. Эта характеристика указана в техническом паспорте устройства. Номинальная скорость должна соответствовать требованиям проекта здания.

Для современных лифтов, которые массово применяются в жилых зданиях и коммерческих постройках, диапазон номинальных скоростей находится пределах от 0,18 до 4 м/с. Высокоскоростные лифты с показателем выше 4 м/с редко применяют в жилых домах. Такой быстрый подъем и опускание на 10-20 этажей может вызвать у пассажиров шум в ушах. Застройщики отдают предпочтение скоростным и быстроходным механизмам. Высокоскоростные лифты используют в зданиях максимальной высоты.

Кроме номинальной, у лифта есть рабочая скорость. По сути, это фактическая скорость подъемного механизма, проявляющаяся в определенных эксплуатационных условиях. Рабочая скорость зависит от степени полезной нагрузки лифта, перебоев напряжения в электросети, сопротивления подвижных частей устройства. Рабочие скорости почти всегда отличаются от номинальных.

Самую большую скорость лифта, при которой срабатывают аварийные ловушки, называют предельной. Аварийные устройства включаются при превышении номинальных показателей более чем на 15%. В лифтах с двухскоростными лебедками есть остановочная скорость. При ней лебедка обесточивается и одновременно осуществляется действие механического тормоза. Для точности остановки кабины лифт переводится с рабочей на пониженную остановочную скорость, при которой механизм полностью прекращает движение. Для осмотра лифта и лифтового оборудования с крыши кабины предусмотрено движение устройства с ревизионной скоростью, которая не должна превышать 0,36 м/с.

Особенности установки лифтов

При установке подъемного оборудования руководствуются «Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов» (ПУБЭЛ). В зависимости от грузоподъемности лифта и его скорости, лифты бывают пассажирские (с грузоподъемностью 320, 500, 1000 кг и скоростью 0,71; 1,0 и 1,4 м/с) и пассажирские скоростные (с грузоподъемностью 1000 и 1600 кг и скоростью 2 и 4 м/с). Этими устройствами оборудуют многоквартирные дома и офисные здания.

Для коттеджных лифтов , которые устанавливают в двух-трехэтажных особняках, производители предусмотрели невысокую скорость. Например, при грузоподъемности 250, 315, 385 лифты бренда Privat имеют скорость - 0,15 или 0,3 м/с. Подъемные коттеджные механизмы производства Kleemann Maison обладают скоростью 0,14 - 0,5 м/с при грузоподъемности до 450 кг.

Существует множество разновидностей грузовых лифтов с различной скоростью. Они устанавливаются в жилых, коммерческих и общественных зданиях.

Где заказать лифт с оптимальной скоростью?

Наша компания занимается монтажом, продажей и обслуживанием лифтового оборудования в зданиях различного назначения. Высокое качество механизмов и профессионализм сотрудников гарантируют бесперебойную и безопасную работу лифтов, установленных СП «Энергия».

Квалифицированные мастера нашей компании рассчитают идеальную скорость для подъемного устройства, которое устанавливает заказчик. Если лифт правильно смонтирован и регулярно обслуживается, то он может успешно работать много лет.