地铁出地面电梯井道选型分析及防水、散热优化设计

舒骆鹏

摘 要：从地铁出地面电梯井道型式入手，从多个方面对比分析了土建井道和透明井道的优缺点，并针对出地面电梯的较为突出防水、散热问题提出了一系列的优化方案，为地铁出地面电梯井道设计提供参考。

关键词：地铁；出地面电梯；井道型式；防水；散热

中图分类号：TU8341 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0101-02

地铁出入口设置的形式多样，电梯的出地面形式也各有不同。根据对全国20余个城市地铁出地面电梯井道的统计数据，所有城市地铁均采用电梯出地面实现无障碍通道，但出地面的电梯井道型式各地不同，主要分为透明井道及土建井道两种。根据统计的20余个城市出地面电梯井道型式统计情况，采用土建井道和采用透明井道的城市数量几乎相当。针对出地面电梯井道井道型式选择问题，下面就从井道体量、美观性、清洁维护、防水散热几个方面进行对比分析，并针对防水散热问题提出优化设计方案。

1 井道体量对比

同规格电梯井道的净空尺寸相同，以载重1000Kg电梯为例，井道净空尺寸为2400mm（宽）×2000mm（深）。

土建井道：结构厚200mm，装修厚为150mm，体量合计为3100mm（宽）×2700mm（深）。

透明井道：钢结构厚度200mm，玻璃距离钢结构尺寸150mm，体量合计为3100mm（宽）×2700mm（深）。

因此，从体量而言，土建井道与透明井道是一样的，对于征地拆迁的影响也是一致的。

2 井道美观性及清洁维护对比

从美观性而言，透明井道电梯的轿厢、层门采用玻璃制造，其特点如下：

（1）对已有建筑物的遮挡较少，容易与建筑、周围的环境融为一体。

（2）全透明结构，让乘客及路人对电梯的运动、结构有更深入了解；全角度的梯外景观，让乘客在轿厢内即可观察到周边景象，给人新颖、耳目一新的感觉。

（3）为了保持井道及轿厢的观光效果，清洗工作量大，同时由于玻璃存在自爆的特性，井道的维保工作量也相对较大。

相对而言，土建井道电梯也独具特色，其特点如下：

由于整个井道属于非透明建筑物，对周围已有建筑物构成遮挡，在与周围的建筑物及环境融合时，需要提炼出于周围建筑物及环境相关的特色、含义或文化作为装饰概念方能更为融合，这相对于透明井道电梯较为困难。

但如果设计中准确的抓住了周围建筑物及环境相关的特色、含义或文化，其效果反而优于透明井道的单一，甚至呆板。如图1中成都地铁宽窄巷子站出地面的无障碍电梯，融合了成都著名宽窄巷子（宽窄巷子：位于四川省成都市青羊区长顺街附近，由宽巷子、窄巷子、井巷子平行排列组成，全为青黛砖瓦的仿古四合院落，这里是成都遗留下来的较成规模的清朝古街道，与大慈寺、文殊院一起并称为成都三大历史文化名城保护街区。）历史文化特点，成为了宽窄巷子历史文化的又一个载体。

因此，土建井道的美观性设计上虽较透明井道电梯更为困难，但如果设计得当，层次较透明井道更高、更有内涵。

3 井道防水

由于出地面电梯井道直接矗立在室外，其防水问题不可忽视。

透明井道在地面使用的玻璃面积大概为65m2（不含侯梯厅），玻璃本身防水能力极佳，但是玻璃与玻璃之间的接缝处以及下部玻璃与地面之间的连接处却是薄弱点，接缝由人工采用玻璃胶填实，且缝隙较多，接口转角位置难以处理，经常成为漏水点，如果滴到电梯设备上，将不利于电梯的安全运营。

土建井道电梯需在结构体上留门洞、机梁入孔、通风孔，在设备安装后，机梁入孔等位置需进行封堵，厅门位置为土建井道电梯防水的一个薄弱点，需设置候梯前室。

总体而言，土建井道在防水性能上略优于透明井道。

4 井道防晒及散热对比

目前各地在建地鐵电梯均已采用无机房电梯，而无机房电梯的电子部件均设置在井道顶部，变频器、电子板等耐温为45℃，当温度超过45℃，将启动自保护，待温度冷却至45以下才能恢复正常工作，即：电梯在运行过程中如温度过高将自动停梯，由此将极易产生困人的情况。被困人员若不能及时救出，在高温的轿厢内，可能会出现窒息，甚至更为严重的情况。

在夏季时，透明井道电梯顶部被阳光直接照射，由于玻璃的透光性，导致井道内部温度较高，极易发生电梯停梯困人事件。经过调研，国内部分采用透明井道电梯的城市均发生过电梯因热保护而导致困人的事件；而采用土建井道的电梯则基本上没遇到过因电子设备温度过高导致电梯困人现象。

《地铁设计规范》（GB50117-2013）中规定：出地面电梯不宜采用透明井道[1]。虽然不是强制条款，但这也是出于无机房电梯在高温环境情况下的安全运营考虑。

5 井道防水、散热优化方案

5.1 出地面土建井道防水、散热优化方案

土建结构电梯井道重点需要考虑井道渗水、电梯厅门出渗水及井道通风问题。主要防水如下：

5.1.1 防水措施

（1）井道顶部四周设置飘板。井道顶部四周建设置飘板，可以防止雨水从通风孔处飘入电梯井道内，飘板需伸出电梯井道地面部分装修完成面200mm以上。

（2）机梁入孔防水措施。土建井道电梯变频器、曳引机及其他部分电子部件设置在井道顶部。为了安装这些部件，通常需要在井道顶部周边设置机梁入孔，以用来搁置钢横梁。安装完成后这些机梁入孔就存在飘雨的隐患，为了解决这个问题，钢横梁安装完成后，应对机梁入孔采取密封措施，或设计时采用非通孔设计，以达到防水的目的。

（3）通风孔防水措施。出入口电梯井道顶部为了满足通风要求，需设置通风孔，通风孔是电梯井道的又一个飘雨隐患点，通常解决措施是安装防水百叶，以满足防水要求。

（4）地面厅门前找坡及设置侯梯厅。为了防止地面积水从电梯地面厅门灌入井道，出地面电梯厅门前需要往外设置坡度；同时，地面厅门前设置不小于1.5倍轿厢深度的侯梯厅，侯梯厅应设置厅门及厅门锁，便于运营管理。

5.1.2 散热措施

由于土建混凝土井道防晒、隔热效果较好，对散热设施要求不高，根据《电梯制造与安装安全规范》（GB7588-2003）规定：井道顶部的通风孔至少为井道截面积的1%，因此通常仅在井道顶部设置通风孔即可满足散热要求[2]。

5.2 出地面透明井道防水、散热优化方案

在因地方文化及周边景观要求，必须设置为透明井道时，应重点考虑其防水、散热问题。

透明井道由“玻璃+钢井架”构成，由于玻璃采用拼接处理，玻璃间搭接处如果处理不好，防水效果将会很差；同时，玻璃材质注定了其防晒、隔热性能很差。因此透明井道得防水、散热问题通常比土建井道更难处理。

要解决透明井道的防水、散热问题，除了要考虑井道顶部四周设置飘板、设置通风孔、通风孔安装防水百叶、地面厅门前建筑找坡及设置侯梯厅外，还需考虑如下措施：

5.2.1 防水措施

（1）玻璃搭接要牢固密封。玻璃井道外装修玻璃采用的是采用拼块搭接方式，然后用结构胶将玻璃与玻璃粘接密封的，因此在对结构胶选型、搭接及粘胶工艺等方面需要重点关注、严格要求，保证玻璃搭接质量。

（2）电梯井道土建部分应高出地面。为了避免地面的积水从装修层渗入井道，电梯下层土建井道部分应高出地面一段距离。

（3）玻璃与土建结合处采取防水处理。玻璃与土建结合处应做好接口密封处理，可通过打硅酮密封胶等措施进行密封。否则雨水容易通过接口位置处流入电梯井道。

5.2.2 散热措施

玻璃井道的散热一直是个困扰运营的问题。经过多地运营反馈的结果，透明無机房电梯在夏季的时候，经常会因高温而出现故障报警。其主要原因是玻璃井道防晒、散热效果差；电梯变频器等电子元件耐温等级为45℃，当温度超过45℃时，将自保护降温，即电梯停梯。

针对透明井道因温度过高而频繁停梯的故障，经过分析研究，建议采取如下几种散热措施：

（1）电梯内设低噪声风机。经核算电梯发热量及阳光直射地面玻璃井道产生热量，每台电梯设置两台风量3000m3/h、压头120Pa低噪声风机，可以使得井道内温度不高于45℃。同时站厅层电梯开门侧井道壁预留两个500mm×400mm的风机安装孔洞，孔洞高度在通道吊顶以上。环境与设备监控系统（BAS）根据电梯提供的井道内的温度，对风机启停台数进行控制。

（2）玻璃及散热百叶优化选型。选择合适的安全玻璃及增加散热百叶。选择厚度不小于8mm+0.76mm+8mm夹胶钢化玻璃（遮阳系数应小于0.6）。顶部设置防水百叶实现井道通风，根据计算，每台电梯应设置面积不小于1m2防水百叶。

（3）轿厢设空调、电气部件调整安装位置。轿厢增设空调，电梯电气元件布置尽可能调整到地面以下，电梯基站设置于地下，轿厢在无人使用时停靠在地下，避免阳光直射。增加对井道内温度的监测，并将温度监测结果传给BAS系统。

6 结语

地铁出地面电梯作为为行动不方便的乘客提供出入地铁的一条无障碍通道，安全可靠性尤为重要。因此，建议地铁出地面电梯井道型式优先采用土建井道。如确因地方特色及周边景观需要采用透明井道时，则应重点考虑防水、防晒优化措施。

参考文献

[1]施仲衡，等.地铁设计规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2013：231.

[2]顾鑫，等.电梯制造与安装安全规范[M].北京：中国标准出版社，2003，6.