中国电梯探讨老旧小区外挂式电梯井道问题及建议

本文刊登于《中国电梯》杂志2023年第8期

作者：俞思宏，周武杰，钮 科，林高钦，曾力舟，徐子明，来自宁波市特种设备检验研究院

如今，为那些原本没有电梯的陈年社区安装外部电梯的项目日益增多。这些外部电梯的安装能够显著提升住户行动的便利程度，然而，因为缺乏特定的国家规范、管理措施以及验收标准，当下市场上外部电梯的井道构造品质良莠不齐。针对这一情况，本文作者就外部电梯井道所面临的难题加以分析，并且给出若干改进措施。

1 外挂式电梯井道现状

电梯的井筒是其核心支撑部分，其承压能力和结构稳定性至关重要。现阶段，悬挂式电梯的井筒普遍采用钢结构，多数呈现框架式构造，由横向横梁和纵向立柱组成。这些钢梁多选用热轧H型钢材或冷弯方形钢材，主要材质为Q235钢或Q345钢，而构件间的接合方式常见的是直接熔接。

井道建造方法主要有两种类型，一种是就地进行的施工方案，这种方案工期较长，需要占用较大空间，容易引发环境污染和噪音问题，并且质量监管难度高，存在安全风险，对居民日常生活干扰严重，因此目前不被市场广泛接受，另一种是模块化拼装的方式这种工艺是事先制作好的钢结构井筒，在制造厂房里把钢结构井筒的核心构件加工好，同时把电梯的关键设备如驱动系统、制动装置、轨道系统、速度监控装置、配重装置等在厂内组装到钢结构井筒上，接着通过分段运输方式送到建筑工地，使用起重机进行模块化组装。这种做法能显著减少建设周期，并且提升工程品质和作业效率，对于居民日常生活造成的干扰可以降到最低限度。

在外部墙体材料上,常见的有玻璃构成的墙面和金属板材构成的墙面,从光线进入和外表观感的角度看,多数使用者更倾向于采用玻璃墙面,不过也有一些使用者为了使新建筑与周围环境协调一致,会使用和原有建筑一样的材料来修饰。

随着老旧居民区数量增加，对附加式升降设备的需求持续上升。目前，各地行政机构高度关注为老旧建筑增设电梯，并提供了丰厚的财政支持，促使部分公司涉足这一领域。然而，由于缺少配套的法规制度，同时这些公司对施工环境缺乏精准控制，造成附加式电梯井筒的建设、安装、运行及维护过程中出现若干瑕疵，给住户造成诸多不便。

2 外挂式电梯井道生产与安装存在的问题与建议

从钢结构井道构造角度分析，为避免井道发生偏斜，保障电梯运行稳定，电梯生产企业在设计时其柱间抵抗侧向力的能力须符合电梯常规使用标准，其几何中心应尽可能贴近风力与震动力的施加路径，若无法实现，则需关注结构的扭转效应，结构的抵抗侧向力的能力应设置多重保障措施。选择钢结构井道材料时，若以强度为主要考虑因素，可选用Q345低合金钢，其他情形则推荐采用Q235碳素结构钢。钢结构井道的主结构通常应统一使用一种钢种，这样做有利于项目管理工作。如果在设计环节发现梁柱截面的强度无法满足电梯安全运行的标准，一般可以通过增加截面组成部件的厚度来提升强度。当抗弯能力无法保障电梯正常运作时，可以通过加厚翼缘来改善，若抗剪切能力不达标，则需加厚腹板部分。在具体工程实施中，柱体截面长细比的预估值常介于五十至一百五十的范围，普遍设定为八十。为了防止火灾或锈蚀导致钢结构井道坍塌，其表面必须依照GB 50205—2020《钢结构工程施工质量验收规范》进行涂装，确保井道后续使用安全。

安装外部电梯必须先检查原有建筑构造。由于安装电梯的楼宇大多年代久远，房屋整体可能出现石灰层脱落、水泥体松散等陈旧现象，这些都会对电梯井壁与原有建筑的结合产生不利后果。如今在电梯安装领域，对房屋整体状况的判断普遍采用实地查看替代结构安全性检测，这种做法因为不能精确掌握房屋实际状况，万一在电梯井道施工时引发墙体出现断裂等结构性隐患，会给小区住户的日常生活带来严重干扰，甚至可能危及住户的人身安全与财产利益。此外，安装电梯必须开挖深度约1.5米的基坑，倘若地下存在各种管线，就必须告知业主并提交给相关机构备案。倘若这些管线不能迁移，表明该区域无法建造电梯井，必须立刻停止施工以避免损失。所以，他主张在将井道和原有建筑接合起来之前，要全面审查它的构造安全，等整体检查测量工作做完，再为钢结构井道施工准备一份详尽的方案。这样做能够把安装和未来使用的危险降到最轻。

现阶段在建筑物上添置外部电梯时，与原有建筑结合的部分存在两种构造方式，一种是独立设置，另一种是紧密相连。独立设置的方式能够最大限度减少对原有建筑结构的影响，并且在施工上更为便捷，然而这种做法的稳固性和乘坐体验并不理想。当前市场上普遍采用的是将电梯井道与原有建筑体融合的设计，这种设计能够增强钢结构井道在水平方向上的支撑力，从而提升电梯运行的平稳度。然而该措施会给原有建筑带来较大负担，并且会调整井道对建筑结构的稳固程度和抵御震动的能力，倘若事先未对房屋构造进行评估，采用此方法可能引发墙体连接部位出现裂纹、电梯偏向等情况，我认为实施这种方式必须对连接点的圈梁和构造柱进行仔细查验。旧房若仅有圈梁而无构造柱，连接部位必须先实施加固，然后才能实施连接作业。新井道与原有建筑存在沉降差异，连接部位会因此产生内力。现场作业时，需依据是焊接还是螺栓连接，实施相应的质量检测，确保连接节点的承载能力符合标准。

从电梯使用角度来看，玻璃幕墙的透光效果很好，在天气热的时候，电梯井道内部容易变得很热，尤其是靠近井道顶部的位置，温度常常能达到五十摄氏度左右，这对电梯驱动主机的安全工作影响很大，而且当维修人员长时间在井道里进行维修活动时，这种高温环境可能会让他们有中暑的危险。根据当前状况，个人认为存在两个可行的解决途径，首先，电梯入口处和最高楼层应采用金属板材建造的墙体外壳，以此阻挡阳光直接照射，其次，需要扩展顶部的留白区域，将天花板的高度设定得更高一些，这样做能够增加设备控制箱的通风散热区域，同时也可以在顶部安装相应的隔热物质，借此实现降低温度的目标。

3 外挂式电梯井道后续使用与保养应注意的问题与建议

原有建筑的地基沉降现已趋于平稳，导致钢结构井道与其间出现不均匀的下沉现象。倘若两者沉降的差距超出限度，将可能致使原建筑同井道相接部位出现裂缝，极端状况下甚至会对原有建筑的结构造成损害。因此，在外挂式井道安装完成后的初期阶段，密切留意井道与原建筑的下沉变化具有至关重要的意义。一旦察觉地面沉降差异持续扩大，就必须采取相应对策，以降低对既有建筑可能造成的损害。同时，确保电梯连接通道与外墙的防水处理非常关键，特别是在多台风影响的沿海地带，倘若控制设备或基础部位渗水，后续的零件维修更换将产生显著的经济负担。另外，对于电梯的运用及保养环节，要时常留意电梯井内钢结构出现锈迹和下陷的现象，倘若发现异常，须马上同负责钢结构的厂商商议解决。

4 结语

随着老式居民区增设电梯工程数量增加，钢构井道建设任务随之增多。这类井道从制造到安装，再到运行维护，包含诸多环节，必须由专业人员共同协作，进行整体规划，确保各项流程顺利开展。

前景方面，针对外部电梯的安装审批程序和构造标准持续改进；技能层面，关联领域的工作者的专业能力逐步增强。期待后续外部电梯的安装市场将愈发有序，此类电梯的安全性能也会持续优化。