在社交距离环境中的办公室使用电梯

必须采取一系列措施来保证人身安全。

关键词： COVID-19、社交距离、优化、交通处理、大厅容量、等待时间

摘要： 本文讨论了由于 COVID-19 时代的社交距离限制而将每辆车的乘客数量限制为仅两人时，高层办公楼的潜在剩余电梯容量。 它描述了必须采取的一系列措施来保证人身安全和足够的距离——即通过消除交叉交通和优化电梯系统的潜在用途。 在寻找最佳选择时，等待时间和大厅容量都是决定性的。 如果没有适当的措施，只能服务原始人口的20-30%左右。 通过采取重大措施并成功降低峰值流量，新的最大种群可以增加到大约 40-60%，或原始种群。

介绍

2020 年春季，由于全球疫情导致全国封锁，大多数办公楼暂时无人使用。为了避免在拥挤的工作环境中进一步传播，大多数办公室工作人员从此在家工作，无法每天去办公室。自 2020 年夏季以来，大多数国家已逐渐放宽对户外活动的限制，但仍限制在通风能力可能不足的区域进行人流密集的室内活动。在大多数公共建筑中，人与人之间必须保持 1.5-2.0 米的社交距离，大多数公司将这些限制转移到办公环境中，以最大限度地降低员工爆发疫情的风险。除了可用办公桌的楼层容量显著减少外，社交距离规则还降低了电梯、楼梯、走廊和大厅的实际容量。本文概述了对现有办公楼进行的几项电梯研究的结果，以确定电梯和电梯大厅中因社交距离而产生的限制和注意事项。

人口

几项建筑研究发现，办公室的社交距离限制会导致可用办公桌和支持服务的显着减少。 根据办公室类型、建筑物及其楼层的布局以及原来的办公室楼层密度，在新环境中实际可以安全返回工作的人口似乎在原来人口的 50-65% 之间。 每层楼面积的原始办公桌密度越高（每 6-8 m 一张办公桌² 如今，开放式办公室的净建筑面积并不少见），密度降低系数越高。 数量在很大程度上取决于每层办公桌组的布局和方向：每个组可以安全使用多少张办公桌？ 这些集群可以移动或重新排列以提供更多距离吗？ 办公区是否有任何角落必须关闭以避免死锁并促进单向交通流？ 这也很大程度上取决于业主/雇主愿意投资多少来临时改变布局并提供安全措施，例如防护屏或额外的清洁/消毒服务轮次。 此外，在某些情况下，一般服务的布局，例如餐厅、卫生间区域、衣帽间和食品储藏室，在局部限制之上提供了最大楼层甚至建筑规模。 由于疏散时的安全影响，楼梯间的可用性减少可能会限制人口。 然后是剩余提升能力的问题，这进一步减少了最大返回人口。

电梯和大堂容量

在社交距离较远的办公环境中，原有电梯系统的运输能力会显着下降的主要原因有两个：

• 将最大轿厢载重降低到每辆车不超过2-3人，从而降低电梯系统的基本运输能力；

• 由于最大密度的损失和/或由于新需要的交通走廊而失去等候区，从而减少了等候人员的大厅容量。

与办公楼中常见的 1,275-1,800 公斤电梯的常规轿厢装载量相比，由于社交距离而导致的电梯轿厢容量损失可高达 75-90%。 这与原始设计相比，运输能力大幅下降。 幸运的是，有一些缓解情况可以显着提高潜力，例如缩短循环时间以及减少双向和楼层间交通的干扰。

关于电梯大堂，公共区域容量通常会从大约 0.5 m² （抗压能力）和 0.75 m² （正常容量）每人在正常条件下到大约 2.5 m 之间的范围² （无交叉交通）至 3.0 m² （有限的交叉流）在社会疏远条件下每个等待的人。 这也是容量减少 70-85%。 这些值已经考虑到该区域的几个角落将无法有效使用。

通过形成比正常情况明显更长的队列，等待容量的损失将变得非常明显。 运输能力的损失将通过每时间单位处理的人数比以前明显减少而间接加剧问题。 如果让原始人口进入大楼，综合影响将导致等候区和通向这些区域的走廊严重拥堵。 这正是在社交疏远环境中需要避免的事情； 这就是为什么必须减少访问人数以恢复严重依赖电梯系统的建筑物的系统平衡。

上述限制迫使我们重新考虑电梯配置的传统交通处理能力——基于（增加的）等待时间标准——和可用的大厅区域——考虑到所需（减少）的排队长度潜力。 这两种能力都可能成为社交距离提升分析的限制因素。

主要措施（如何提升潜力）

为了提高办公楼剩余的交通处理能力，让尽可能多的人口安全返回办公楼，应考虑以下（主要是组织）措施：

• 增加楼梯的使用：假设有适当的行动障碍人士 (MIP) 和货物运输解决方案（见下文），应在底部 2 至 XNUMX 层楼强制使用楼梯。 楼梯只能在一个方向使用，除非它们至少有 XNUMX m 宽，或者可以被临时屏幕分隔成一个向上和向下的通道。 这对于保证使用它的人之间的安全距离是必要的：在正常的楼梯宽度内通常不可能相互通过。 此外，某些楼梯可能必须完全关闭（例如，如果它们进入电梯大堂，从而危及主要交通流量）或只能从一个方向进入；

• 消除楼层间交通：如果可能，在单租户情况下（或每个租户有多个楼层的多租户情况下），应尽可能消除电梯中的楼层间交通。这意味着楼层之间必须使用楼梯。这项措施是必要的，以尽可能缩短电梯用于主要家庭楼层交通的循环时间，并防止在存在没有（可修改的）轿厢称重装置的常规控制装置时，电梯停在已满载的轿厢上；

• 减少和分散会议流量：由于会议室容量减少并避免每小时的会议流量高峰，尽可能多地在线开会仍然很重要。 避免在整个小时内出现不必要的楼层间交通高峰至关重要。 这可以通过确保一半的会议设施只能在整个小时内预订而另一半只能在半小时内预订来解决。 这导致内部会议峰值减半。 可通过编程 30 分钟来实现交替时间表。 会议之间的消毒休息；

• 避免人流交叉：应尽量避免电梯大堂的人流交叉，以最大程度地利用楼面面积，防止因人流等待逆流而造成门转移时间延迟。 这是必要的，以避免通过公共大厅的两个方向的密集流动，从而导致等候区容量的大幅减少和/或人与人之间安全距离被破坏的风险。 这可能需要消除午餐高峰流量，为进出交通提供单独的楼层并打开/关闭二级入口；

• 消除午餐高峰交通：如今，午餐交通不仅给电梯组控制员带来了最大的负担，还会导致大堂出现不必要的双向交通。 建议考虑通过在工作场所引入强制性午餐来整体消除双向午餐流量，除非传入流量和传出流量可以垂直分离（见下文）。 因此，最好将餐厅和任何其他分散的设施（咖啡角和外卖点）关闭。 如有需要，可在早上用单独的货梯将餐盒送到办公楼层；

• 垂直分隔进出客流大厅：如果午休期间的进出客流可以垂直分隔在不同的楼层，则应使用两个大厅，一个进出交通大厅。 然而，午餐流量将在分析和可实现的剩余人口中保持主导地位。 这里的一个好处是大厅容量可能不再是限制因素。 另一方面，两个分开的楼层之间的交通是不可能的，因此可能需要对 MIP 和货物交通采取替代措施。 分开对早上的上行高峰和下午的下行高峰也很有利，因为在主大厅不需要安排逆向交通路线；

• 扩大大厅规模：如果大厅规模似乎是交通优化难题中的限制因素，那么临时扩大电梯大厅可能非常有利。 可以考虑通过在更宽的范围内开放和/或收回安全措施，或在具有自动大堂访问或视觉引导的一般区域允许第二条等候线（“不要在地板上的某些圆圈腾出空间之前进入。” ）。

另一种方法是将原本相邻的低层和高层电梯大厅分开，将高层交通的主楼层大厅提升到更高的楼层（一至三楼）。这不仅使等候区的容量翻倍（等候低层电梯的人可以使用该楼层未使用的高层电梯前面的区域，反之亦然），而且还进一步缩短了高层电梯的循环时间。图 2 显示了此解决方案的一个示例。

为 MIP 和货物移动提供替代方案：对于 MIP 移动、货物运输和/或午餐配送（消除午餐高峰时），可能需要单独的电梯。如果这种货梯普遍可用，甚至可以使用它来将必须通过楼梯到达的楼层数扩展到六到八层，或提高主入口楼层的楼层，前提是有足够的等候区供更多用户使用。如果没有单独的货梯，可以考虑将其中一台货梯永久地与主组分开，但这会带来很大的负面影响，即主核心的容量会损失。哪种方案更可取（主组中再多一台电梯或能够消除午餐高峰和/或提高主楼层）取决于建筑布局和电梯配置。

在采取上述措施（特别是强制使用楼梯和消除横流交通）时，大多数底​​层以上六八层的建筑物仍可正常运行，而无需因应强制要求额外减少社交距离人口。解除限制。 在大多数底层以上 10 至 10 层的办公楼中，需要有限地减少最大人数，以确保电梯及其大堂可供剩余人口安全使用。 这种减少最好通过关闭最高楼层来实现。 对于底层以上 XNUMX 层或更多层的办公楼，有必要显着减少访问人口和/或居住楼层，以保证人口的安全工作和出行条件。 这些建筑物需要使用可用的电梯和大堂系统对交通处理进行定制分析。

次要措施（如何使其发挥作用）

从社交距离的角度来看，可能需要采取以下次要措施来保证电梯的安全使用，并使“主要措施”部分中描述的流程正常工作：

• 减少轿厢负载：通过调整负载旁路阈值（使用具有传统控制的称重设备时）和/或控制器设置（使用目的地控制时）将最大轿厢负载减少到两到三个人是必要的。 对于主大厅的上行流量，也可以通过向用户强调和维护有限的载车规则来组织，尤其是下行流量。 将轿厢载重限制为两到三个人，以避免不必要的停车，从而导致容量损失和对用户的刺激，这一点至关重要。 当使用目的地控制时，这可以从智能控制系统内部完成，但如果有传统的控制系统，这并不总是可行的。 带有负载旁路系统的负载称重设备并不总是可用，如果有的话，不言而喻的是，它可以在 150-225 公斤范围内进行调整以正常可靠地运行。 可能需要对轿厢和配重平衡或其他传感装置（红外检测）进行（昂贵且耗时）的改装。 如果不解决这个问题，由于一系列不必要和令人沮丧的停车，楼层间交通和/或其他相当无害的下午下行高峰可能会在用户的容量和质量体验中占据主导地位。 在这些罕见的情况下，下行交通应被迫使用楼梯或专注于由设有专用服务区的电梯收集的换乘层；

• 识别地板上的等候区：虽然最好依靠人们的纪律和常识，但建议在主大厅的地板上提供视觉参考区域或等候点（强制性指导）。 在较高楼层，电梯大堂的密度将降至最低，个人纪律就足够了；

• 改善流通，保证安全距离：在小大厅内，尤其是在大厅双向或直通车不可避免的情况下，应设置强制性路线和安全区，使用屏幕分隔等候区（圆形或1.5-2.0米）地板上的标记）来自流通区域；

• 减少延迟：门和传感器延迟设置应在尚未最大化的地方进行改进。 在新的社交距离游戏规则中，额外的人迟到导致重新开门的可能性是有限的，假设人口和交通是专业组织的，人们表现得尊重；

• 重新布置面板：由于等候和流通区域的冲突，如果大厅呼叫面板或目的地选择面板（放置在大厅内时）干扰大厅的最佳使用并且会引入更多人，则可能必须移动或停用它们在社交距离限制内进行互动，而不是严格必要的。 因此，在面板使用不那么频繁且节奏更可预测的环境中，可以实现流量与等待点的最佳安排；

• 强调必要的纪律和负责任的行为：每个人在与他人保持安全距离、遵守规则和尊重他人方面的责任的重要性怎么强调都不过分。 这同样适用于使用目的地控制系统为每个人拨打一个电话：这变得比以往更加重要。 每个人都必须单独拨打电话； 没有幽灵乘客的空间。

容量提升

在“电梯和大堂容量”中，有人指出，由于车内人数有限，交通处理能力的理论减少约为原始容量的75-90%。 在实践中，由于以下影响，其余值可能会明显更好：

• 由于升降机在其循环期间的停靠次数将显着减少，并且平均反转楼层也更低，因此升降机循环时间大幅减少。 减少取决于楼层数和原车装载量。 对于 10 层以上的建筑物和标称载荷为 1.275-1.800 kg 的汽车，每个周期的停靠次数通常会减少到原始数量的 15-30% 左右。 平均反转楼层将降低到原始楼层高度的 70-75%。 另一方面，传输时间会更长，门传感器时间也必须更长。 请参阅该部分的末尾以了解其背后的逻辑。 在迄今为止进行的研究中，结果证明，减少轿厢负载的升降机的循环时间缩短了 20-40%；

• 破坏性的层间交通将显着减少，从而进一步缩短周期时间。 效果取决于建筑物的租用情况：在多租户环境中，效果将是有限的（特别是如果每​​层楼有多个租户而不是每个租户多个楼层），但在单个租户的情况下，这种效果可以提供5-10% 的额外流量处理能力；

• 由于上述影响，乘客的中转时间将大大减少，并且由于这种权衡，假设大厅容量充足，等待时间的增加是可以接受的。 例如，在新的社交距离工作文化中，平均等待时间从 40 秒增加到 60 秒是可以接受的，如果这段时间损失是在旅途中赚回来的。 通过对措施和程序的适当沟通，人们会理解和接受新的平衡；

• 如果可能，应通过在办公室目的地楼层强制午休来消除午餐高峰。 这消除了当今办公室中占主导地位的交通高峰，将交通处理问题减少到不太具有挑战性的早晨上行高峰。 这为在较不密集的早晨交通剖面中对稍高的人口进行更有效的交通处理提供了空间；

• 由于（部分）原始人口希望避开人群，建筑物中的传统峰值流量密度很可能会略有下降。 即使没有强制减少高峰流量，例如通过为工作和午餐时间引入固定时间段，预计早上高峰流量从每 11 分钟 14-5% 减少到每 9 分钟 11-5%，午餐高峰每 12 分钟流量从 16-10% 增加到 13-5%。 带宽主要是由于单租户和多租户建筑物、公共交通枢纽附近的位置和/或不在主入口楼层的午餐设施之间的差异（导致餐厅和入口之间的额外午餐交通/享受午休时间散步的人的出口）；

• 最后，由于安全工作条件的区域限制，新的最大人口数量可能会显着降低。 如果人口减少到前面提到的原始容量的50-65%，剩余的交通处理能力将按比例增加约50%-100%。

根据办公大楼的情况，与大流行前的情况相比，可以考虑采取两项额外措施来进一步提高高峰期的交通处理能力：

• 如果电梯容量占主导地位：减少住宅楼层数，例如，关闭地下室（停车场）层或裙楼便利设施层的停靠点。请注意，如果存在常规控制，并且无法将轿厢负载称重装置修改为 2 至 3 人的门槛，这可能无论如何都是必要的；

• 如果大厅容量占主导地位，则引入多个住宅楼层，例如允许地下室（停车场）交通或鼓励从裙楼便利设施层交通。这需要目的地控制或可修改​​为两到三人门槛的汽车载重称重设备。

请注意，在使用电梯模拟软件来确定与大堂容量相关的可处理剩余人口时，在使用目的地控制时需要考虑模拟与现实之间的潜在差异。 这是由排队规则和组织引起的，这可能与平时有很大不同——例如，当使用单线队列（没有超车的可能性）或拆分队列（部分在目的地控制面板之后的大厅中，部分在大厅之外时）这些面板前的大厅）：

• 在拆分队列的情况下，会出现信息滞后，从而降低电梯控制器的智能潜力。 在目的地控制系统中，控制器可以选择将较晚到达的人员分配给即将到来的车辆，从而跳过队列（不是先进/先出，这更适用于传统的交通处理）。 这样做是为了减少每次旅行的目的地数量并优化重合呼叫。 在社交距离设置中，这并不总是可行的，因此所选呼叫的数量永远不会超过大厅容量，并且目的地可能会在以后给出。 实际上，控制器不会意识到可能出现在选择面板后面的队列； 在仿真软件中，通常是这样。 这导致模拟结果可能过于积极，因为模拟控制器提前知道创建的代理的所有目的地；

• 即使在电梯大厅内，在电梯离开之前通过已经等候的人转移到指定的电梯实际上是不可能的。 这可能会因效率损失（并非地板上的所有位置都被占用）和大厅内更长的登船时间而导致额外的延误。

压平曲线

• 除了前面介绍的交通处理和容量提升措施外，影响需求方也可能是有利的。 与全球 COVID-19 战略“拉平曲线”以保护医疗保健能力相对应，人们同样可以通过将需求分散到更长的高峰期来缓解电梯系统的压力。 有关说明，请参见图 3。 社交距离限制下的常见峰值流量百分比和潜在值是：

• 办公室的常见峰值流量值将在高峰期间每 11 分钟 14-5% 和午餐高峰期间每 12 分钟 16-5% 之间，具体取决于多租户或单租户、固定或灵活的工作时间和/或直接连接公共交通枢纽；

• 由于办公室工作人员可能不情愿，并且希望他们希望避免高密度，因此可以预期，在社会疏远时代，人们将比以前更多地分散他们的工作和午餐时间。 他们可能会将曲线分别拉平至 9-11% 和 10-13%，而无需建筑设施经理组织强制轮班以降低峰值；

• 如果需要进一步降低建筑物中的峰值流量密度以增加最大人口，则强制性的工作和午餐时间段将不可避免。 即便如此，由于其他外部影响和实际限制占主导地位，高峰和午餐高峰期间分别为 6-8% 和 8-10% 的峰值可能是最小值。 这些可能是开学时间、公共交通高峰、内部会议时间表和不可避免的午餐聚集。 当为午餐高峰引入强制时间段时，不应在每个楼层都这样做，以避免目的地楼层大厅的拥堵。 最好按垂直区域、水平区域（南北或东西）或字母顺序午餐。 这可能对等待时间略有不利，但它可以防止目的地大厅出现不受欢迎的队列；

• 由于较低的高峰百分比和多个大堂的分散交通，离开的下午高峰通常与办公楼无关。 但是，如果升降机具有传统控制装置并且不存在负载称重装置或无法以足够的可靠性修改为 150-225 公斤区域，则存在一种例外情况。 在这种情况下，下行高峰终究会成为主导。

客户案例

在 COVID-19 大流行期间，进行了多项建筑研究，以确定可以在社交距离限制内安全返回的潜在人口。 其中，一个国家高层总部和两个高层部门要求 Deerns 确定建筑物中仍然可以允许多少人以及电梯排队的时间，假设在保持社交距离的情况下只会有空间电梯里的两三个人。 他们还想知道在组织措施（交通流量、使用楼梯、减少高峰）和技术措施（电梯控制、关闭停靠站和/或面板、调整轿厢负载）方面需要什么才能使用建筑物和电梯安全。

通过大量的电梯模拟分析后发现，如果不强制分散工作时间，在大多数情况下，大约 30-40% 的原始人口可以返回这些办公室，假设原始交通高峰会因以下原因略有减少自然蔓延。 通过转向强制工作时间分配，大约 40-60% 的原始职业可以再次受到欢迎。 为了在总部实现这些数字，底层的大厅容量必须限制为最多 12 人，并且必须关闭几个目的地选择面板。 重新占用这座建筑的一个重要的附加条件是，在午餐高峰期，对面的交通必须分开：上行的交通很快就会从一楼离开，而下行的交通从一楼出去并继续下楼梯. 各部委将彻底消除午餐高峰（通过在工作场所提供午餐），将高层电梯组的主楼层移至二楼，以更好地利用其容量。大堂（只能容纳大约 20 人）。

在其中一个案例中，图 4 显示了一个电梯大堂的示例，该电梯大堂的剩余排队容量约为 12 人，队列分开（部分在电梯大堂，部分在一般入口区域）和目的地选择面板数量减少. 在这种情况下，午餐流量必须垂直拆分以优化大堂容量。

图 5 显示了一个等待时间和排队长度图的示例，用于确定其中哪一个对允许返回建筑物的最大人数起主导作用。 在这种特殊情况下，增加 50 秒的平均等待时间值是可以接受的，并且证明电梯组的剩余交通处理能力约为每 22 分钟 5 人。 这种交通强度将导致电梯大堂的平均排队长度约为 14 人，但随机变化最多可达 10 人。 如果这里的最大大堂容量不超过 19 人，则允许的客流量不应超过每 5 分钟约 28 人。 相应的平均等待时间将仅为大约 50 秒。 作为参考，这个特定的电梯组通常每 5 分钟可提供约 38 人的处理能力，因此剩余的交通处理能力仅为原始值的 44-XNUMX%。

结论和未来展望

分析剩余的交通处理能力以及优化社交距离电梯的技术和组织措施的范围和深度始终是一项定制工作，尤其是对于高层建筑而言。它涉及电梯配置、建筑布局、大厅布局、楼梯配置、峰值流量、租户（单户或多户）、住宅楼层数以及客户愿意接受的组织措施范围。对于六到八层以下的建筑，电梯通常不占主导地位，并且当实施优化楼梯使用时，建筑物通常可以容纳其最大社交距离人口。对于一楼以上八到十层的建筑，电梯成为主导，最大人口数量减少。

从几个实际案例和模拟研究中，发现以下主要带宽适用于在具有 10 个或更多目的地楼层的办公楼中减少汽车负载的交通处理：

• 不采取措施或稍作调整，通常可以服务约20-30%的原始人口；

• 通过采取重大措施（强制较低楼层和楼层间交通使用楼梯、取消午餐高峰或垂直分流进出午餐交通、封闭几个较高的楼层、升高居住楼层以方便高层电梯等），人口可增加到原来的30-40％左右；

• 通过强制性的工作和午餐时间安排来减少高峰流量，人口可以增加到原来人口的40-60%；

• 对于大多数建筑物来说，这加起来约占新减少的社会疏远人口的 70-90%。 当由于电梯和/或大堂容量而需要减少修订后的人口时，最好通过关闭尽可能高的楼层来实现。

剩下的问题是，我们是否会很快（或永远）恢复到新冠疫情之前的办公人口密度。在不久的将来，居家办公的员工比例将持续上升，而办公室的整体密度将下降，这是非常有可能的。现在说我们是否会以 19-6 平方米的办公空间为密度进行设计还为时过早。² 每人再次。 租户是否会通过转移到较小的办公室来做出回应，从而导致每层楼的租户更多，现有多租户建筑的密度更高？ 办公室用户迁移到较小的楼层似乎很有可能。

为了为未来需要保持社交距离的情况做好准备，人们可能需要考虑抗流行病的建筑设计，它可以在进/上行和流出/下行流量之间提供基本隔离。 这可能需要单独的楼梯间和电梯大堂用于进出交通（垂直堆叠），以及楼梯间不直接连接到拥挤的电梯大堂。 这也可能会影响所需的电梯大堂区域，以及需要额外的楼梯和自动扶梯来垂直分离进出车流量。

作为副作用，这些措施可能会增加电梯容量，但也可以为建筑物提供更多的健康和活力，假设连接入口区域的楼梯设计得足够有吸引力且足够宽以容纳适当距离的交通流量.

参照e

[1] M. Bruil, & C. Rentier, Vuistregel voor bepaling huisvestingscapaciteit met de 1,5 meter richtlijn bij gebruik vanliften (2020)