超高层消防电梯分段安装提前使用的必要性分析

芦志远

摘要：超高层消防电梯安装紧前工序为塔楼主体结构、井道砌体及电梯机房维护结构全部完成。消防电梯安装完成并取得合格证后方可拆除塔楼外框外挂升降梯，之后完成幕墙拉链收口，最后完成精装与机电的收尾。整个过程耗时过长，影响写字楼租售、商场的开业运营，不利于资金回笼。本文以施工阶段垂直运输需求为切入点，结合国内超高层项目的升降梯部署原则，得出升降梯部署方案并加以分析，从而提出消防电梯分段安装提前使用的必要性，最后以施工可行性及经济效益分析校验本文观点。

关键词：超高层 消防电梯 分段安装 经济效益

1  引言

超高层项目一般地处城市繁华地段，场地小容积率高，施工高峰期集中作业人员数千人，垂直交通压力巨大。升降梯部署不合理，会造成早中晚高峰期排队候梯时间过长，严重影响施工效率。施工升降梯部署要综合多因素考虑，场地转换时应无缝衔接以保证运力。本文以某超高层项目为实践依据，通过施工各阶段升降梯运力分析，结合消防电梯安装特点与影响因素，提出消防电梯分段安装提前使用的方案，不仅提高了施工阶段的运力，还缩短了工期产生了较大的经济效益。

2  作业人员及物料分布

为缩短超高层项目建设周期，一般实行主体分段验收，验收后二次结构、幕墙方可施工。机电主管线为精装主要工作的紧前工序，机电末端安装与精装穿插施工。

根据项目规模，高峰期多工种作业人数预计1500人，人员集中度将随着精装施工进度逐渐上移，同时紧前或紧后工序工种又零星分散在其他楼层，部分人员同时携带小型手持工具及零星材料，对垂直运输效率造成极大的影响。

3  升降梯部署策略

3.1  部署原则

超高层施工多采用“不等高同步攀升施工工艺”，核心筒领先外框结构一定楼层，升降梯布置遵循以下原则：①核心筒内布置升降梯主要解决人员运输，外框外挂升降梯主要解决材料运输;②升降梯布置要减少对幕墙板块、提升高度较高的正式电梯、利用井道运输大型设备的影响;③对总平面布置影响;④塔楼外框异型结构形式对升降梯附着距离的影响;⑤考虑基础的承载力及基础沉降对升降梯的影响;⑥施工电梯布置考虑人员疏散需求。

3.2  部署分析

该超高层项目360米塔楼地上共计62个楼层，平均每层建筑面积2500m2，其中34层、55层空中大堂，首层至两个空中大堂均设置穿梭梯。结合国内类似超高层项目升降梯配置数据，每个梯笼的服务面积在20，OOO～30，000m2，该项目配置4部升降梯，每部2个梯笼。

其中两部升降梯设置于核心筒内，用于前期结构浇筑及二次结构施工人员运输使用。根据总平面布置，利用井道的贯通性可最大限度的降低对升降梯的多次安拆，因此设计占用55层空中大堂穿梭梯井道。此方案可避免占用消防电梯井道对正式电梯安装的影响，但也要在验收前半年拆除升降梯，以便穿梭梯的安装。此时需有替代方案弥补筒内升降梯拆除后的运力不足。

另外两部升降梯设置于塔楼水平结构外安装，主要用于运输装饰材料、部分机电设备及幕墙单元板块。结合总平面布置，同时考虑塔楼建筑立面的垂直度，尽可能布置在较为垂直的立面上。如立面收缩距离大于升降梯的最大附墙距离，还需考虑增加安全加固措施的可行性及经济性。

4  消防电梯分段安装提前使用的必要性

4.1  场地空间受限

超高层占地面积小，多数项目位于市区零退界的繁华地带，临街布置需考虑安全防护措施且300米以上还应考虑风雨的影响。外挂升降梯综合场地布置、建筑立面形式、基础形式等整体部署，尽可能得降低对幕墙施工的影响。外挂电梯在实践中的可行性及经济性非常低，即便可行，可外挂升降梯的数量较少不足以保证运力要求。

核心筒主要由楼梯、管井、电梯井道组成。楼梯复杂，施工难度大，不考虑用楼梯做升降梯井道。而管井空间狭小且内部有较多的机电管线，施工周期長，也无法作为升降梯井道。根据升降梯部署原则，占用提升高度相对较高的穿梭梯井道与货梯井道是最优解决方案，同时应考虑大型设备通过井道运输的路线与升降梯或正式电梯安装是否冲突。

因超高层建筑设计的特殊性，无论在水平结构外还是核心筒内布置升降梯均受场地空间及进度限制。

4.2  提前验收交付

消防电梯如分两段安装，安装周期可缩短一半，消防电梯安装不再成为制约消防验收的关键因素。同时作为外挂升降梯的替补交通工具，提前拆除外挂升降梯有利用幕墙的提前收口，有效避免了幕墙拉链处水管因打压存水而低温冻裂的经济损失，加快室内装修及机电的施工进度，使项目提前数月交付。

5  分段安装可行性

5.1  施工方案。考虑到分段安装的成本及施工进度，选用无脚手架施工工艺。其工艺原理主要由斜顶保护平台（防水、防落物）、临时机房、拉升设备、工作平台组成。本项目在相关楼层搭建临时机房平台，机房上方搭设斜顶硬质防护，根据土建构造、安装预留孔洞、吊点及安装时的动荷载，深化后安装。分段安装对于超高层消防电梯井道的垂直度误差要求较高，其井道数据需完全符合电梯深化图纸允许的误差控制要求。

根据项目实际需求提前策划，提前排产主要进口部件，机械及电气部件提前分层码放，提高安装效率。安装调试完毕后，报相关部门验收。分段楼层以上的电梯井道及机房移交后，拆除中间层临时机房平台及防护，二次放线使之与原有标线完全重合，利用在机房吊钩，将提升设备固定，安装剩余的机械及电气部件，再进行整机的调试验收。

5.2  安全保障。施工前需提交施工方案，包含应急预案及安全管理制度，无脚手架施工的提升设备进场前需提交合格证书，安全部件提供测试报告。考虑到施工安全，要求井道所有的门洞及孔洞必须全封闭;安装前应对平台的吊点进行拉力测试，确保满足荷载符合使用要求;操作平台需有触发安全钳以及二次保护，安装人员需严格安装日检及周检内容进行操作测试如实填写，确保各部件动作有效，平台使用的电源确保应是独立的。提升设备安装后，组织验收，验收合格后方可投入施工。

5.3  提升运力。超高层消防电梯的梯速为高速升降梯的数倍，载重与升降梯相近，且安全保护措施要远高于升降梯，对运力的提升有积极的作用。

6  经济效益分析

6.1  投资收益率的影响

消防电梯的分段安装要体现良好的经济效益，必须在用工高峰期到来之前投入使用。一般用工高峰期在验收交付前一年左右。用工高峰期时核心筒内的升降梯与提前投入使用的消防电梯共同承担人员运输，以提高运力。半年后消防电梯二次提升完成，因穿梭梯安装需要，拆除筒内的升降梯。后续人员的运输完全以正式消防电梯与货梯为主。

超高层项目升降梯1梯双笼年租金按120万计算，四台升降梯半年的租赁费用约240万。消防电梯按两段施工，增加临时措施费预计每台150万。因此分段安装提前使用，从成本上具备可操作性。

6.2  财务内部收益率分析

消防电梯分段安装，提前投入使用，验收交付至少可提前三个月。三个月的写字楼租售资金，商场开业经营产生的现金流，将加速项目现金流回正，有利用提高财务内部收益率。

写字楼租赁按4元/m2/天计算，15万m2，三个月租金约5400万，营运费用按25%记取，还盈余4050万。商场按租赁按45元/m2/天计算，2万m2，三个月租金约8100万，营运费用按30%记取，还盈余5670万。

7  结语

从工程管理角度，消防电梯的分段安装，提前投入使用，在未增加较多的成本的前提下，有效的解决了超高层垂直运输的难点，提高运力的同时，也意味着工人工作效率的提高，对项目工期的控制不言而喻。

从投资角度，消防电梯的分段安装，提前投入使用，使得项目建设周期明显缩短，提前验收交付将加速项目现金流回正。财务内部收益率的提高，产生的社会经济效益对超高层投资者有着重要的意义。