超高层建筑应用高速电梯的难度及方案研究

钱雪林

中国开放型经济的发展，使中国迅速迈进经济力量雄厚的大国时代，在这种经济力量的支撑下，电梯行业有了快速的发展，随着超高层建筑的数量越来越多，相对应的高速电梯的应用也越来越广泛，而如何能够在超高层建筑应用高速电梯上来保证它的安全和速度，这对电梯行业来说既是一个转型的重大机遇，又是一个巨大的挑战。本篇论文，将结合高速电梯在超高层建筑应用上所面临的现状和问题进行分析，并提出相应的解决措施，来促进电梯行业的长远可持续性发展。

现代经济的迅速发展，超高层建筑越来越多，相对应的高速电梯的应用也越来越多，从世界各大城市看，我国的香港，电梯平均每年运行50万次，而美国的金融中心纽约，电梯的每年运行次数也达到了43万次左右。由此可见，高速电梯的应用是十分频繁的，而国家计划修建的高层建筑越来越多，这么广泛的应用必然会引起人们更大的关注度，关于高速电梯的安全性能和速度性能一直是人们关注的焦点，而且电梯作为一种垂直代步工具，人们对它的容量，舒适度的要求也在与日俱增，所以电梯行业面临着更高的要求和挑战。

一、我国超高层建筑应用高速电梯的现状

（一）部件应用有待提高

经济的快速发展，使得人们追求更加精致的生活，因此如何能够在短时间内安全的从顶楼舒适快速的下来就是一个关键点。而目前，高速电梯的快速发展导致电梯行业根基不稳，很多电梯部件的应用不合理，在高速电梯运行期间就会造成很多问题，比如钢丝绳的应用不善，会导致电梯的摆动感很强，乘客在乘坐电梯时有明显的不舒适感。有些电梯甚至会让乘客出现耳鸣的反应，这就是高速电梯在组装时部件应用不善造成的不良反应，这必然会影响乘客对电梯的信任度，降低乘客乘坐高速电梯的体验。

（二）控制系统不精确

想要达到对电梯的精准控制是非常难的，尤其是在超高层建筑中对高速电梯的控制。由于高速电梯的运行是非线性系统，要想准确判断出来，困难巨大。这就必然会带来一系列问题，例如，乘客乘坐电梯时，因为控制系统不到位，需要反应周期，因此，就会出现在启动和制动的瞬间会因为摩擦而产生巨大的抖动，这种抖动很明显的让乘客感觉到不适应，而且在摩擦的过程中产生大量的热量，长时间使用，必然会造成一系列问题，影响电梯的使用。

（三）节能问题日益突出

高速电梯在超高层建筑上的应用，除了安全性能和舒适性能等方面的要求上，在新时代，对高速电梯的节能增效方面的关注点越来越大。随着经济的快速发展，越来越多的高速电梯进入高层建筑，而能源消耗问题一直是当今时代关注的主题，如何使电梯能够在有限的资源内达到最有效最充分的利用，使高速电梯最大可能减少能耗，又能使高速电梯发挥最大的利用率，成为了高速电梯不得不面临的问题和挑战。

二、超高层建筑应用高速电梯的改善措施

（一）提高部件应用技术

对速度的追求不能以牺牲乘客的舒适度和安全为代价，因此高速电梯在应用的时候要注意对这两方面的把握，高速电梯在运行过程中的晃动感和让乘客感到耳鸣是影响乘客舒适度的关键点。所以，在应对这两点上，可以改善振动控制技术。通过研究发现，为了改善在运行期间电梯轿厢和运行机械发生振动的这个问题，现代企业大多采用的是用来控制振动的计算机处理系统，就是把模拟信号和实际信号相比较，得出的差值来弥补扭矩指示值，通过这种方式来控制振动。还有一种是目前应用的最新的技术理论ILQ来设计的振动控制系统，可以很好地减低绳索之间因为拉动产生的低频共振。这些理论的应用可以很大程度降低高速电梯的振动感。在合理利用这些理论来达到降低振动的目的下，还可以通过改善设施部件来提高高速电梯运行舒适度和安全度。比如可以采用当前的新技术，新型滚动导靴，利用新型滚动导靴，可以很好的减少轿厢的倾斜度，这样也可以降低振动。此外，还可以通过改变轿厢的外形来降低传统箱型轿厢因为高速上升或下降产生的巨大摩擦和噪音。比如可以做成流线型鸭嘴状的轿厢，这样的轿厢既可以减少阻力，又可以降低噪音。

在安全问题上，高速电梯快速上升或下降几十米是十分危险的，因此，必要的安全措施必不可少。所以，安全网的合理安装尤为重要，安全网的存在，可以避免意外的无法挽回，当然，这些部件都必须使用耐磨耐高温的材料。

（二）采用智能控制系统

科技发展迅速，人脑在某些方面，远远比不上电脑，有电脑这个强有力的工具，我们更要好好利用。采用电脑控制往往比人脑更精确，而智能化的发展，更为高速电梯的智能控制系统提供了巨大的便利性。通过研究发现，目前可以采用的控制系统主要有以下几个。第一个是专家系统下的电梯控制系统。这种控制系统十分精巧，利用全球信息化的这个特点，情境发生时，系统会快速从全球数据库、资料库等等各个方面各个渠道上搜索情景来源，根据大量专家经验得出最优的控制结果，最后存入知识库中应用。这种人工智能，能够更快更好的解决一些传统的控制难题，很大的促进了高速电梯的控制精确度。第二個是以神经元网络基础构成的高速电梯控制系统，想要对电梯进行控制，依靠单纯的人力行为是非常难的，因此要想达到对高速电梯运转越来越精准的控制，就必须依靠神经网络系统，它可以通过调整网络连接权，最终得到一个最优的输出方案，这种控制系统，最适合高速电梯这种难以预测它运行轨迹的事物来使用。科技发展迅速，相信未来还会有越来越多的控制系统。但究其根本，智能化和现代化是未来高速电梯发展的趋势，把握住这两个关键，相信高速电梯会发展的越来越快。

（三）多方面多渠道进行节能增效

新时代也有新挑战，在过去，资源量大，人们对节能减排这个观念并不是很强，而现在节能观念充斥着各行各业，高速电梯这个行业也不可避免。节能，从一方面来说，适应国家总体发展方针，另一方面，也有利于企业降低生产成本，提高高速电梯利用率。因此，这方面也不得不考虑。在节能增效方面，可以借用一下比较成功的经典案例，比如可以用群体控制电梯运行的方法取代单独控制电梯运行的方法，这样就可以很好地避免了电梯空厢运行等等问题，也能降低电梯因频繁拉动而造成的磨损。此外，还可以通过划分高低区域来分源，使电梯在使用高峰期不会因为每层都必须停而浪费时间和加剧磨损。同时，也可以使用一些节能控制器，根据高速电梯实际运行所需要的电流量来合理分配电流，避免多余的浪费。

三、结语

根据以上的研究可以发现，要想使超高层建筑在高速电梯应用上更加方便舒适，既不能忽视电梯本身的根本部件，控制系统等等问题。也不能忽视时代发展的潮流，节能减排增效的时代主题，相信超高层建筑如果能在高速电梯的应用上把握住这几点，高速电梯的快速发展必然是势不可挡的趋势！（作者单位：浙江梅轮电梯股份有限公司）