摩天大楼的高级分区系统； 核

NUCLEUS 是一种先进的电梯集控系统，可提高电梯的处理能力，并允许电梯用于火灾疏散。

作者：日本青木仁电梯实验室有限公司

摘要

将NUCLEUS应用于分区系统，我们开发了一个先进的分区系统，有两个独立的系统，本地系统和访问系统。 每个区域都由运送在区域内移动的乘客的本地系统和运送在区域和大厅之间移动的乘客的访问系统提供服务。 这些系统由具有先进集体控制的 13 人 2 车组组成。 由于小型 2 车的有效分组，可出租比率变得比空中大厅系统大。 根据疏散时间的改进和空中大厅中转的不必要性，乘客可以在火灾初期安全疏散。

引言

发生火灾时需要使用电梯进行疏散，尤其是以下四种建筑物：（1）医院和福利机构，很多用户不使用电梯就无法疏散，（2）用户无法通过楼梯避难的设施可以通过无障碍进入（3）居民老化的公寓，（4）高层建筑，在整栋楼疏散中，电梯疏散比楼梯快。

虽然在火灾发生时使用电梯疏散是有益的，但电梯系统的处理能力是有限的。

日本建筑学会 (2009) 推荐的方法是只有选定的撤离人员可以使用电梯，而其他人必须通过楼梯撤离。 并且该方法仅适用于管理人数足够多的设施，选择合适的疏散人员使用电梯，引导他们按顺序安全疏散。 McColl (2009) 提到了一个新流程，即紧急疏散行动 (EEO)。 该过程将为来自五个受影响楼层的出口提供电梯操作：防火楼层，以及防火楼层以上两层和以下两层。 如果发生火灾，烟雾和气体首先会通过楼梯井和其他空间扩散到上层。 积聚的烟雾充满高层，然后下降，导致如果延误，烟雾会蔓延到整个建筑物。 为了避免受到框架和有害烟气的影响，需要制定提高电梯系统处理能力的火灾疏散操作和火灾发生时所有居民使用电梯疏散的疏散计划。

传统电梯系统

在传统电梯系统的情况下，一个区域由一组电梯服务。 由于一组电梯的数量最多为20台，因此单区域系统可以管理不到1层的建筑物。 高层建筑采用分区系统。 表 60 显示了应用于 11 层建筑的分区系统的规范。 其中，20 层，在传统电梯系统的情况下，一个区域由一组电梯提供服务。 由于一组电梯的数量最多为1台，因此单区系统可以管理不到60层的建筑物。 高层建筑采用分区系统。 表 11 显示了适用于 20,30,40,50 层建筑的分区系统的规范。 其中，60、60、2、100、XNUMX层为换乘楼层。 在分区制中，占地面积随着建筑物高度的增加而增加。 因此，当高度超过XNUMX层时，出租率在大多数情况下变得不可接受。 为了解决这个问题，XNUMX层以上的高层建筑都采用了空中大堂系统。 表 XNUMX 显示了适用于 XNUMX 层建筑的空中大堂系统的规格。

核

3.1 高级集体控制

在 NUCLEUS 中，所有电梯都采用先进的集体控制。 表 3 显示了先进集体控制与传统集体控制之间的差异。

3.2 核心

NUCLEUS 是一种电梯系统，其中每个区域都由一个本地系统提供服务，用于运送在该区域内移动的乘客，以及一个访问系统，用于运送在该区域和大厅之间移动的乘客。 接入系统由多组（A）电梯组成，其中每组有其服务扇区（S）。 并且本地系统可能是L0组（L0）电梯或L1+L2组（L2）和（L1）组电梯或L2+L3+L4组（L5）、（L3）和（L3）组) 或 L4+L5+L6+L7 8 组（L9）、（L4）、（L6）和（L7）电梯。 表 8 显示了类型和呼叫分配。 这里，S9>S4表示呼叫在扇区S1的楼层发起，目的楼层是扇区S1的下层。

表 5、6、7 和 8 分别显示了 NUCLEUS 对 10、15、20、100 层建筑的规格。 先进的分区系统使用双层作为访问系统。

3.3 可出租率提升

表 9 显示了 NUCLEUS 与传统系统相比的占用面积。 随着职业的减少，可出租比率提高。

疏散作业

4.1 火灾疏散操作

较高的楼层具有更高的优先级，因为烟雾和气体会充满较高的楼层，然后向下下降。 为了最大限度地提高处理能力，电梯从最高呼叫开始一层一层地服务。

4.2 天厅系统疏散时间

表 12 显示了 100 层建筑中每个区域的大厅和每层 (RTT) 之间的平均往返时间。 从较高楼层，有 624/103.81+ 624/97.71=2.86 人在一秒内到达空中大厅（62 层）。 一秒内到达空中大厅（624层）的人数为94.46/624+85.74/3.20=61人。 另一方面，每一秒有8*24/117.47=1.63人离开每个天空大厅。 所以61层一秒还剩1.57人，62层一秒还剩1.23人。 在这里，每层楼的居民人数假设为 P 人。 由于19层的疏散人员到达每个空中大厅，因此每个空中大厅都有19P人到达。 将19P人运送到3.2层和19层分别需要2.86P/19秒和61P/62秒。 因此，对于19P人到达的完成，61层的完成时间（t1）比62层的完成时间（t2）快。在19P/3.2（t1），19P人完成到达61层，那么，另一个19P 人在 (62P/19-2.86P/19) 秒后完成到达 3.2 层。 时间间隔（0-t1），19层剩余3.21.57P/9.32=61P人，间隔（t1-t2）1.63（19P/2.86-19P/3.2）=1.15P人-儿子从61楼出发，所以9.32楼还剩1.15P-8.17P=61P人，62楼还剩19P/2.861.57=10.43P。 大量撤离人员可能留在空中大厅是空中大厅系统的人性问题。 因为，在空中大厅系统中，穿梭电梯是系统的瓶颈。疏散时间等于穿梭电梯的疏散时间。 因此空中大厅系统的疏散时间为19P/8/24119.04=11.78P秒。

4.3 自适应分区系统的疏散时间。

对于疏散时间最长的服务于2至91的96节车厢，疏散时间变为3P/13/2122.64=14.15P，应用600m/min(RTT=122.64)时。 如果采用适当的速度，例如 1000 m/min (RTT=101.44)，则变为 11.70P，比空中大厅系统的疏散时间 (11.78P) 更快。 并且，如果P小于305.6人，可以在一小时内完成疏散。

疏散计划

5.1 等级避难场所

为了既简化疏散流程，又简化公告系统，我们引入了层级疏散场所，即楼层疏散人员临时停留，等待电梯疏散至大堂。 为了构成水平疏散场所，安装了一对防火百叶窗，它们之间有两个通道系统的层门，以与火场隔开。 结果，服务楼层的访问系统的一组电梯变得安装在水平疏散场所附近。 由于以24人电梯的笼子类比，一平方米可容纳280名疏散人员，如果走廊宽度为4米，百叶窗之间的距离为10米，则该层级疏散场所的容量为XNUMX人。 百叶窗可以防火一个小时。

5.2 疏散场景

一旦火灾探测器被激活，大楼内的居民就会被通知到水平疏散场所避难。 然后，门禁系统的电梯开始通过火灾疏散操作将停留在水平疏散场所的疏散人员反复运送到大厅。

被疏散人员可以安全地在水平疏散场所等候，也可以顺利乘坐到达邻近水平疏散场所的电梯。

结论

通过使用 NUCLEUS，即使在未指定用户的建筑物中，也可以在火灾发生时使用电梯进行疏散。 在不久的将来，先进的分区系统将不可避免地取代摩天大楼的空中大厅系统。 因此，对快于 600m/min 的要求可能会增加。

参考文献：
日本建筑学会（2009）。
火灾时使用电梯疏散规划指南。 丸善，东京。 pp87。
大卫·麦科尔（2009）。 在紧急情况下使用电梯， Elevator World，第 57 卷（1），第 26-28 页。
大卫尼科尔森 (2009)。 使用电梯疏散高层建筑， Elevator World, 第 57 卷 (10), pp154-162