Carico nominale e area auto massima disponibile

Proposta di revisione della norma EN 81-20:2022, Tabella 6

della Dott.ssa Gina Barney

Quando si dimensiona un impianto di ascensori per soddisfare la domanda dei passeggeri a un livello di prestazioni definito, il progettista del traffico degli ascensori specifica il numero di ascensori, la loro velocità nominale, i tempi di apertura delle porte, ecc., oltre al numero medio di passeggeri (P) da trasportare in ogni viaggio. Il progettista tiene conto della variazione statistica del numero di passeggeri stimando il numero massimo di passeggeri (P_max) da trasportare utilizzando:

(1)

Potreste quindi guardare la targhetta di identificazione all'interno della cabina e vedere 17 passeggeri, e crederci. Ma sappiamo tutti, perché lo abbiamo notato, che le cabine degli ascensori non si riempiono fino al numero di passeggeri indicato sulla targhetta di identificazione.

Q1: Perché?

La targhetta di identificazione nella cabina dell'ascensore indica il carico nominale (Q) e determina il numero massimo di passeggeri (P_max) che possono essere trasportati in sicurezza secondo la formula della norma BS EN 81-20:2020 (BS ISO 8100-1:2019):

(2)

 e il risultato arrotondato per difetto al numero intero più vicino.

D2: Da dove viene il 75?

Nasce dal presupposto che una persona pesasse, in media, 150 libbre (68 kg) e si trovasse, in media, in un'area di 2 piedi quadrati (2 m²). Questa ipotesi fu raccomandata nel luglio 1935[A] dal Consiglio nazionale delle industrie edili del Regno Unito, che pubblicò un Codice di condotta per ascensori e scale mobili elettrici per passeggeri e merci (COP), in cui affermava:

c) Una targa deve essere affissa su ogni cabina dell'ascensore in posizione ben visibile e deve riportare almeno i seguenti dati:

(i) Il carico contrattuale di sollevamento (merci) in cwts.[B] e/o libbre.

(ii) La capacità massima di sollevamento (passeggeri) in passeggeri, calcolata in 150 libbre per passeggero. 

Il CEN ha aggiornato e aumentato questa stima a 75 kg, quando il nuovo approccio BSI/EN 81 alla stesura degli standard[C] è stato sviluppato nel 1985.[D] Non sappiamo perché sia ​​stato scelto 75 kg, ma avendo lavorato nei comitati di standardizzazione, potrebbero aver detto: "Il Regno Unito usa 150 libbre, quindi facciamo un po' di semplice aritmetica e convertiamo le misure imperiali in metriche dividendo per due". Ciò aggiungerebbe un aumento del 10%, poiché il divisore effettivo avrebbe dovuto essere 2.205. Ciò potrebbe offrire un adattamento alle dimensioni del corpo umano in aumento negli ultimi 50 anni.

Questa è la risposta alla domanda 2

Nel maggio 1943,[E] il Consiglio Nazionale delle Industrie Edili del Regno Unito ha rivisto il proprio COP del 1935 per includere un grafico, come mostrato nella Figura 1. Questo grafico mostra una variabile dipendente sull'asse verticale destro, il numero di passeggeri, e, sull'asse verticale sinistro, il loro peso in libbre (lb). La variabile indipendente è l'asse orizzontale, la superficie del pavimento della cabina. Il peso presunto dei passeggeri continua a essere di 150 libbre per passeggero. La linea indica una relazione tra il "Carico contrattuale" (ora chiamato carico nominale) e la "Superficie del pavimento della cabina". 

Il grafico è non lineare e inizia con un carico sul pavimento della cabina di 75 lb/ft²[F] e termina a 2 lb/ft² (vedere la nota a piè di pagina della Figura 120). Il Consiglio introdusse questa non linearità nel 2, poiché si temeva che troppe persone salissero sugli ascensori più grandi, sovraccaricandoli. Il timore dei passeggeri di schiacciarsi faceva sì che il carico della cabina si autoregolasse. Si tenga presente che non era disponibile una pesatura accurata del carico. Versioni di questo grafico erano incluse nella norma BS1, Parte 1943:2655.

Gli autori delle norme del 1985 hanno preso la Figura 1 e selezionato una sequenza di numeri Renard e, con qualche smussamento, hanno prodotto una tabella, la Tabella 1.1. La Tabella 6 sia nella norma EN 81-20:2020 che nella norma ISO 8100-1:2019 è identica alla Tabella 1985 del 1.1 ed è mostrata sopra come Tabella 1.

Tabella 1: {estratto} Tabella 6 da EN 81-20:2020

Ho aggiunto il numero nominale di passeggeri (arrotondato per difetto), del peso di 75 kg ciascuno, che possono essere trasportati nelle colonne 3/7 (in grigio). Nelle colonne 4/8, vedrete lo spazio assegnato a ciascun passeggero (in grigio).

I passeggeri di un'auto da 450 kg hanno uno spazio personale di 0.22 m² (1.30/6), ma i passeggeri di un'auto da 2500 kg hanno uno spazio personale di 0.15 m² (5.00/33). I passeggeri non si rimpiccioliscono man mano che le auto diventano più grandi. Iniziano a invadere lo spazio personale degli altri (mostrato tratteggiato nella Figura 2). Alla fine, non c'è più spazio e si verifica un contatto corpo a corpo intimo (mostrato dalla linea continua nella Figura 2). I passeggeri non tollerano questo e si sentono a disagio.

Questa è la risposta alla domanda 1: non c'è abbastanza spazio per il comfort.

L'eredità benintenzionata degli anni del dopoguerra non è più rilevante, poiché è disponibile una pesatura dei carichi precisa, affidabile ed efficace. È tempo di passare al sistema lineare.

Cosa facciamo?

Utilizzando il lavoro di Fruin e altri, ho suggerito nella Guida D:1993 del Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE) che la “superficie in piedi” per una persona che pesa 75 kg dovrebbe essere 0.21 m². Questo è ormai ampiamente citato e accettato.

Applicando questo requisito di spazio, l'area per un'auto da 33 persone sarebbe di 6.93 m² (33 × 0.21).

Ciò che sto suggerendo qui è che l'area massima disponibile per un carico nominale specifico dovrebbe essere aumentata per adattarsi alle dimensioni dei passeggeri, non al loro peso.

Proposta

La tabella 6 della norma EN 81-20/ISO 8100 deve essere rivista per riflettere una realtà lineare.

Per una gamma di carichi nominali, la Tabella 2 mostra il numero massimo di passeggeri consentiti in base a 75 kg per passeggero e la massima area disponibile per l'auto richiesta in base a 0.21 m² per passeggero.

Tabella 2: Proposta di revisione della EN 81-20, Tabella 6, per ascensori a trazione e idraulici

La targhetta identificativa nella cabina dell'ascensore non deve indicare il numero di passeggeri. Il motivo è che il peso medio di un passeggero varia a seconda del Paese e della regione del mondo. Vedere la Guida CIBSE D:2020, Tabella A2.2 per l'Indice di Area Corporea (BAI). La Tabella 81 della norma EN 20-2020:8, che indica il numero di passeggeri e l'area minima disponibile in cabina, è ora ridondante e può essere eliminata.

E gli ascensori idraulici?

La Tabella 7 della norma EN 81-20:2020 aumenta lo spazio per ciascun carico nominale, ma il suo utilizzo non comporta grandi guadagni, come mostra l'esempio seguente. L'esempio tenta di mettere in relazione due variabili: carico nominale e area disponibile. Di conseguenza, un carico di 7 kg sull'area prevista richiede che l'imbracatura, i respingenti, i dispositivi di sicurezza, ecc., abbiano una portata nominale di 6000 kg.

L'esempio dovrebbe porre due domande:

1. “Quale spazio è necessario per ospitare un carico di 6000 kg?”

2. “Quale carico nominale può essere alloggiato in un ascensore con una superficie utile della cabina di 19.04 m²? "

Risposte, utilizzando la Tabella 2:

1. 16.8 m²

2. 6,800 kg

D3: Esiste un problema di sicurezza?

No. Il carico nominale è sempre la variabile di sicurezza primaria. Prendendo il carico nominale e dividendolo per 75 e moltiplicandolo per 0.21 si ottiene la superficie disponibile necessaria per la cabina. In alternativa, se la superficie della cabina è nota, il carico nominale si ottiene dividendo la superficie della cabina per 0.21 e moltiplicando per 75 kg.

Oggigiorno, i moderni dispositivi di pesatura del carico impediscono qualsiasi sovraccarico, ad esempio quando si trasportano merci pesanti nella cabina dell'ascensore.

Vantaggio GREEN: riduzione delle emissioni di CO₂ e carbonio incorporato

Come conseguenza di questa proposta di aumento della superficie disponibile per le auto, possiamo:

• Trasportare più persone nelle cabine dell'ascensore e risparmiare energia per lo stesso carico nominale; oppure, 

• Trasportare lo stesso numero di persone in ascensori con portata inferiore.

Esempi

1. Un progetto di traffico determina il numero medio di passeggeri da trasportare in 13.6 persone. Il numero massimo di passeggeri secondo (1) è 17.0 passeggeri. Dalla Tabella 2, si selezionerebbe un ascensore con una portata nominale di 1275 kg.

1. Un ascensore con una superficie utile per le auto di 3.47 m² deve essere modernizzato. Quale sarà la nuova portata nominale e quanti passeggeri potranno essere trasportati?

Interpolando la Tabella 2, l'ascensore dovrebbe avere una portata nominale di 1240 kg. Può trasportare in media 16.5 passeggeri. In pratica, la portata nominale dell'ascensore sarebbe di 1275 kg.

Referenze

[A] Comitato consultivo del Consiglio nazionale delle industrie edilizie per le leggi e i regolamenti edilizi. Codice di condotta per ascensori e scale mobili elettrici per passeggeri e merci. Luglio 1935

[B] “cwt” è “un quintale” ed è pari a 112 libbre.

[C] Gli standard sono stati scritti come requisiti/raccomandazioni, non come specifiche.

[D] BS 5655: Parte 1:1986/EN 81: Parte 1: 1985, Ascensori e montacarichi. Parte 1 Norme di sicurezza per la costruzione e l'installazione di ascensori elettrici.

[E] Comitato consultivo del Consiglio nazionale delle industrie edilizie per le leggi e i regolamenti edilizi. Codice di condotta per ascensori e scale mobili elettrici per passeggeri e merci. Maggio 1943

[F] Il carico di progetto del pavimento negli edifici subito dopo la seconda guerra mondiale era di 50 lb/ft2. Una cabina dell'ascensore è uno spazio piccolo, quindi sembra che sia stato utilizzato un fattore di sicurezza del 50%.