1、上海交通大学硕士学位论文已有多层住宅加装电梯的可行性研究姓名：乔宇虹申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：朱昌明2003.2.1已 有 多 层 住 宅 加 装 电 梯 的 可 行 性 研 究摘 要多 层 住 宅 是 我 国 居 民 的 主 体 住 房 由 于 过 去 在 技 术 和 经 济 上 的 原 因 已建的多层住宅中尚有较多的遗留问题 随 着 城 市 老 龄 人 口 的 增长以及人们生活质量的提高 居 民 出 行 在 得 到 良 好 的 陆 地 公 共 交 通设施服务的同时 也 渴 望 得 到 便 捷 的 垂 直 交 通 工 具 因 此 多 层 住宅 加 装 电 梯 问 题 是
2、 一 个 具 有 现 实 意 义 的 研 究 课 题对 已 多 层 有 住 宅 加 装 电 梯 是 一 个 综 合 性 的 系 统 工 程 涉 及 到 跨学科方面的知识 本文主要从建筑结构知识 电 梯 专 业 技 术 知 识 等 范畴 讨 论 了 上 海 地 区 已 有 多 层 住 宅 的 结 构 特 点 加 装 电 梯 的 空 间 使用 电 梯 技 术 支 持 以 及 加 装 项 目 的 管 理 及 融 资 等 问 题 在 文 章 的 最后以钢结构形式的外加井道为例 利 用 有 限 元 的 方 法 分 析 了 中 心导向 双 点 悬 挂 无 机 房 电 梯 在 运 行 载 荷 和 地 震 作
3、 用 下 的 反 应 探讨 外 加 的 井 道 对 原 有 建 筑 物 的 附 加 载 荷关键词 已 有 住 宅 加 装 电 梯 建 筑 结 构 电 梯 技 术_2RESEARCH ON THE FEASIBILITY OF INSTALLING ELEVATOR TO THE EXTSTENT MULTI-FLOOR BUILDINGABSTRACTThe multi-floor building is the main housing in China. For the reasons of technology and economy, there still are some prob
4、lems to be solved in the existent multi-floor buildings. Although, with the more old people and better life qualities, nowadays the resident have gotten nicer services on land public traffic, they are eager to get a convenient vertical vehicle. So the research on the feasibility of installing elevat
5、or to the existent multi-floor building is significative.It is an all-around system to install elevator to the existent multi- floor building, which comes down to cross- disciplines. In this paper, many factors have been discussed, which include the characters of multi- floor buildings in Shanghai z
6、ero, the uses of space for installing elevators, the services of elevator technology and the management and investments of the installation project, etc. At the end of the paper, based on a supposed steel hoistway, the reactions of hoistway to building be made by finite element analysis method under
7、 the running status and_3earthquake status.KEY WORDS: existent multi-floor building, installing elevator, architecture structure, elevator technology上 海 交 通 大 学学 位 论 文 原 创 性 声 明本人郑重声明 所呈交的学位论文 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下独立进行研究工作所取得的成果 除 文 中 已 经 注 明 引 用 的 内 容 外本 论 文 不 包 含 任 何 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 或 撰 写 过 的
8、作 品 成 果对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式标明 本 人 完 全 意 识 到 本 声 明 的 法 律 结 果 由 本 人 承 担学 位 论 文 作 者 签 名日期 年 月 日上 海 交 通 大 学学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 学 校 有 关 保 留 使 用 学 位 论 文 的 规 定 同 意 学 校 保 留 并 向 国 家 有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子版 允 许 论 文 被 查 阅 和 借 阅 本 人 授 权 上 海
9、交 通 大 学 可 以 将 本 学位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 进 行 检 索 可 以 采 用 影 印缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 和 汇 编 本 学 位 论 文保 密 在 年 解 密 后 适 用 本 授 权 书本 学 位 论 文 属 于不 保 密请 在 以 上 方 框 内 打学 位 论 文 作 者 签 名 指 导 教 师 签 名日期 年 月 日 日期 年 月 日1第 一 章 绪 论1.1 已 有 住 宅 电 梯 配 置 概 述城 市 住 宅 建 设 涉 及 到 千 家 万 户 的 切 身 利 益 国 家 根 据 国 民 经 济 发
10、展 水 平 的 可 能 和 人 民 群 众 居 住 条 件 改 善 的 需 要 制 定 了 不 同 的 住 宅 建 设 标 准 何 时 开 始 设 电 梯 是 个 居 住 标 准 的 问 题 各 国 的 标 准 不 同 在 欧 美 一 些 国 家 一 般 规 定 四 层以上设电梯 而前苏联 日本等国家规定六层起始设电梯 我国 1954 年 建 筑设计规范 中规定 居 住 房 间 在 五 层 以 上 或 最 高 层 的 楼 板 面 高 出 地 平 线 在 17 公尺以上时 应有电梯设备 1987 年 住宅建筑设计规范 规定了七层( 含七层) 以上应设电梯 但 10 多年来 全国除北京 上海严格执
11、行规范外 很多城市仍 大 量 地 出 现 七 层 八 层 乃 至 九 层 十 层 都 不 设 电 梯 的 住 宅 这 类 住 宅 在 使 用 上 极为不便 特 别 是 对 老 弱 残 者 上 楼 和 搬 运 重 物 更 为 困 难 在 我 国 的 住 宅 设计 规 范 GB50096-1999 中 再 次 明 确 规 定 七 层 及 以 上 住 宅 或 住 户 入 口 层 楼面距室外设计地面的高度超过 16m 以上的住宅必须设置电梯 1 依此标准计 算 如底层设高 4.50m 层高的商店或其它用房 以 2.8m 层高的住宅计算 2.80m4 最高住户人口层楼面 十 4.50m 十 0.30m
12、室内外高差 =16m 也就是 说 上部的住宅只能作五层 可见安装电梯的标准在不断的提高1.2 国 外 加 装 电 梯 的 概 况在国外 以瑞典为例 在 1983 年就开始了一个十年政府规划 对约三十万幢 公 寓 进 行 修 理 改 造 和 更 新 2 瑞 典 大 约 有 三 百 五 十 万 幢 住 宅 居 住 着 800 多万人口 自从 1977 年后 瑞典制定了大楼的设计与改造规范 要求所有多层 住 宅 楼 都 要 进 行 改 造 如 果 楼 层 高 于 二 层 都 应 提 供 电 梯 瑞 典 政 府 和 国 会 给 电梯的改造研究拨了特别基金款 成 立 改 造 电 梯 工 作 组 开始研究
13、和实践工作 目 标 是 推 出 即 可 靠 又 便 宜 的 且 适 用 于 多 层 住 宅 加 装 的 电 梯 电 梯 工 作 组 与 居 民 代表 残 疾 人 不 同 的 权 力 机 关 电 梯 制 造 商 大 楼 建 筑 商 住 宅 管 理 部 门 和 研 究 人 员 共 同 讨 论 研 究 并 通 过 多 个 前 期 工 程 的 实 践 提 出 了 下 列 富 有 建 设 性 的意见1 当 今 研 究 的 电 梯 技 术 和 实 际 加 装 方 法 应 能 使 居 民 不 为 安 装 电 梯 而 必 须 搬 迁2居室或安装电梯后居民不会面对增长得非常高的房租2 研究的电梯不仅是安全的 而
14、且在制造 安装 维修和保养方面也是便宜的 所以 在 瑞 典 为 了 使 电 梯 能 适 用 于 现 有 多 层 住 宅 它 必 须 是 廉 价 的功能全 尽可能占用小的空间 安全性好 能快速安装 目 前 众 多 国 际 知 名 的电 梯 公 司 已 纷 纷 介 入 了 已 有 住 宅 加 装 电 梯 的 项 目 中据了解 迅 达 公 司 在 欧 洲 销 售 的 用 于 已 有 住 宅 加 装 的 电 梯 的 数 量 超 过 3 万台 现在有增加趋势 OTIS 公司用于加装的电梯在西班牙 意大利 日本都有较大 的批量 KONE 公司的无机房电梯已成为欧洲加装电梯的首选产品1999 年日本的住宅企
15、业联系协会成立了 “单元型公共住宅电梯开发调查委员 会” 广 泛 征 集 加 装 电 梯 方 案 并 于 2000 年制定了 单 元 型 公 共 住 宅 电 梯 的 认 定 规范 3图 1-1 所示为几例加装电梯的多层住宅图例图 1-1 国外多 层住宅加装电梯实例图Fig. 1-1 examples of installing elevators in foreign multi-floor buildings1.3 国 内 加 装 电 梯 的 概 况我 国 的 幅 员 辽 阔 在 住 宅 建 设 方 面 不 同 的 地 区 也 有 着 各 自 不 同 的 地 方 标 准 和 发 展 规 划
16、但 是 如 前 文 所 述 由 于 不 同 时 期 的 住 宅 建 设 标 准 各 异 住 宅 的 使用 功 能 已 经 不 能 满 足 人 们 日 益 增 长 的 物 质 需 求 因 此 有 关 部 门 采 取 各 种 措 施 来改 善 人 们 的 居 住 环 境 如 采 用 旧 城 改 造 拆 迁 等 措 施 从 总 体 来 看 这 些 举 措的 资 金 投 入 力 度 较 大 在 改 造 速 度 上 受 到 一 定 的 限 制 一 般 而 言 住 宅 建 筑 的物质老化期为 50100 年 而功能老化期为 2025 年 加装电梯也是缩短二者 老化 期 的 重 要 措 施 同 时 对 于
17、那 些 建 成 年 代 较 近 的 住 宅 拆 建 工 程 也 是 一 种 资 产 的 浪 费 鉴 于 国 外 的 经 验 通 过 加 装 电 梯 可 以 明 显 改 善 居 民 的 垂 直 交 通 情 况 凭 配 套 实 施 电 气 等 改 造 工 程 可 以 大 大 提 升 原 有 住 宅 的 使 用 功 能 作 为 国3内 先 行 者 的 上 海 市 住 宅 发 展 局 的 平 改 坡 综 合 试 点 小 区 中 对 加 装 电 梯 进 行了初步的尝试 图 1-2 为加装电梯后的住宅楼的视图图 1-2 上海加装 电梯实例图Fig. 1-2 example of installing el
18、evator in Shanghai在 上 述 的 试 点 工 程 中 对 原 有 的 住 宅 结 构 作 了 较 大 的 改 动 施 工 周 期 较 长 投 入 了 较 大 的 资 金 对 于 大 范 围 实 施 改 造 工 程 而 言 施 工 周 期 和 资 金 的 投 入 成 为一个瓶颈国内其它地区迄今没有大规模的实施加装电梯的工程1.4 加 装 电 梯 的 需 求 性由 于 客 观 条 件 的 限 制 本 文 的 研 究 对 象 仅 限 于 上 海 市 范 围 内 的 多 层 住 宅 希 望 能 通 过 对 上 海 市 已 有 多 层 住 宅 加 装 电 梯 的 可 行 性 研 究 探
19、 索 一 条 合 适 的 住 宅改造方案1.4.1 老 龄 化 社 会 的 要 求上海市早在 1979 年就已经进入老龄化社会 据 2002 上海市老年人口信息 发布会公布的数字 截至 2001 年末 全市户籍人口 1327.14 万 其中 60 岁及 以上老年人口 246.61 万 占总人口的 18.58% 其中 65 岁及以上老年人口 192.52 万 占 总 人 口 的 14.51%4 据 上 海 人 口 发 展 公 告 预 测 在 未 来 上 海 市 人 口 老 龄 化的进程中 2025 2030 达到人口顶峰期 老年人口有 460 万 将占人口总数 的 33%左右 与此同时老年人的家
20、庭结构也发生了很大变化 据 1998 年底的调 查显示 老 年 人 独 居 的 家 庭 占 老 年 人 家 庭 的 35 这一比例有上升趋势 来 自 上 海 市 房 产 经 济 学 会 老 年 用 房 专 业 委 员 会 的 调 查 数 据 表 明 老 年 人 选 择 居 家 养 老的占 95.8% 选择养老公寓和其他养老机构的仅占 4.2% 对于养老住宅需求 也 有 增 长 的 趋 势 从 生 理 学 观 点 来 分 析 正 常 人 的 登 高 能 力 是 受 限 制 的 根 据4对 健 康 情 况 一 般 的 中 年 人 的 实 测 空 手 攀 登 六 层 13.50m 已 感 腿 软 上
21、 七 层16.20m 已 抬 腿 困 难 对于老年人而言 这一限制更为突出 因 此 利 用 现 有 的条 件 来 改 善 老 年 人 的 生 活 空 间 是 很 有 意 义 的 事 在 已 有 多层 住 宅 上 加 装 电 梯 可 以 明 显 改 善 老 年 人 的 出 行 问 题 这 也 是 保 障 老 年 人 生 活 权利的一种具体措施1.4.2 提 高 生 活 质 量 的 要 求随 着 经 济 的 发 展 人 们 对 生 活 质 量 提 出 了 更 高 的 要 求 住 宅 的 功 能 模 式 发 生 了 很 大 的 变 化 人 们 不 再 满 足 于 温 饱 型 住宅 开 始 追 求 一
22、 种 完 善 的 功 能性 住 宅 上 海 目 前 配 设 电 梯 的 住 宅 热 销 便 是 一 个 有 力 的 佐 证 作 为 一 种 垂 直 交 通 工 具 的 电 梯 可 便 捷 地 解 决 日 常 的 出 行 问 题 是 住 宅 建 设 发 展 的 方 向 之 一进入二十世纪八十年代以来 上海的住宅建设蓬勃发展 截至 2001 年底 上 海 市 区 各 类 房 屋 的 总 建 筑 面 积 达 到 38324 万 平 方 米 居 住 房 屋 的 面 积 达 到23475 万平方米 占总建筑面积的 61.25% 其中超过八层以上的建筑面积为 7410 万平方米 占 总 建 筑 面 积 的 19.33%4 以 此 百 分 比 为 依 据 类 推 七 层 以 下 含 七层 居住房屋在总居住房屋的总面积为 18937 万平方米截至 2001 年底 上海市区人均居住面积达到了 12.5 平方米 平均每户人口2.8 人 若以六层 一梯四户计算 则各区职工住宅的单元门入口数可以用下式 进行估计单元入口数=职工住宅总面积/ 12.5 * 2.8 * 4 * 6按照上式计算 得到的关于多层住宅单元门入口数的估计数为189378 万/ 12.5 * 2.8 * 4 * 6 =22.55 万 所以可以毫不夸张地说 加装电梯确确实实的涉及到了千家万户的利益
