Лифт, больше чем какое-либо другое современное изобретение, сформировал облик современных городов, ведь именно благодаря ему стало возможно многоэтажное и высотное строительство. Кстати, в этом году весь строительный и архитектурный мир отмечает 160-летие первого в мире безопасного лифта.
В этой статье, посвященной современному лифтостроению, мы хотели бы ответить на основные вопросы, с которых начинается подбор лифтового оборудования для строящегося здания: устройство лифта, характеристики лифтов, виды лифтов, управление лифта, безопасность.
Что такое лифт?
Когда речь заходит о высотном здании, то наличие в нем лифта является необходимым элементом. Поскольку современные технологии в строительстве позволяют строить здания до 100 этажей и более. В этом случае без скоростного лифта обойтись.
Лифт – это стационарная грузоподъемная машина периодического действия, предназначенная для подъема и спуска людей, а также грузов. При этом перевозка пассажиров осуществляется отдельными партиями через определенное время, и движение чередуется с остановками для посадки и высадки людей. Термин происходит от английского слова to lift – поднимать.
В этом и заключается принцип периодического действия, который, кстати, роднит лифт с фуникулером. К подъемно-транспортным машинам относятся и эскалаторы, но это уже модели непрерывного действия. Посадка и высадка пассажиров с таких машин происходит без остановки последних в процессе работы.
При значительных и интенсивных пассажиропотоках, характерных для большинства общественных зданий, в метрополитенах, портах, вокзалах и универмагах наибольшее распространение получили эскалаторы. А вот там, где пассажиропоток сравнительно невелик и непостоянен (жилые дома, административные и торговые комплексы), устанавливают лифты. Всего, по оценкам специалистов, в мире сегодня эксплуатируется более миллиона лифтов.
Устройство лифта
Устройство лифта предполагает наличие необходимых элементов вне зависимости от вида и принципа работы лифта. Кабина (или платформа) пассажирского лифта крепится на стальных тросах, которые закреплены через шкив (колесо с канавкой или ободом по окружности) механизма привода, представляющего собой систему, с помощью которой передается сила с одного места на другое.
Приводной механизм наряду с аппаратурой управления лифтом расположены в машинном отделении, находящемся в верхней части шахты, куда и передаются сигналы непосредственно из кабины лифта. Данные сигналы проходят по электрическому кабелю, протянутому внутри шахты и соединяющему кнопочную панель в кабине и шкаф управления в машинном отделении. На одном конце стальных тросов находятся грузы-противовесы, которые уравновешивают кабину лифта.
Следовательно, когда кабина лифта приводится в движение электрическим двигателем (привод лифта может также быть гидравлическим, в котором не используется противовес, или пневматическим), противовесы опускаются вниз и за счет этого поднимают платформу (либо наоборот: опускается кабина, а грузы поднимаются). При этом мощность, используемая на эту работу, существенно снижается за счет того, что основная нагрузка по подъему кабины выполняется именно за счет противовеса.
Безопасная система лифта была изобретена в 19 в. американским инженером Э. Г. Отисом, который представил устройство автоматических ловителей. Они являются ключевым элементом современных лифтов, при обрыве троса они позволяют остановить кабину лифта в шахте. Первый лифт с системой ловителей был смонтирован в 1857 году в Нью-Йорке. Впоследствии инженер основал известную компанию Otis Elevator Company, являющуюся лидером производства лифтов и по сей день.
Виды лифтов
По области применения лифты делятся на пассажирские, грузовые и специальные, по типу привода – на электрические и гидравлические. Упрощенно пассажирский лифт с электроприводом представляет собой кабину, подвешенную на стальных канатах в вертикальной шахте. Установленная в машинном помещении лебедка наматывает канаты на барабан, и кабина движется по направляющим, укрепленным на стенах шахты (угол наклона к вертикали при этом составляет не более 15 градусов). Конечно, современные лифты шагнули далеко вперед по сравнению с этой классической моделью: у электрических лифтов нового поколения машинное отделение, в котором находится главный силовой механизм, может размещаться над, под, сбоку или сзади шахты на любой остановке.
Есть сегодня и электрические лифты без машинного помещения: в этом случае имеющий форму диска приводной двигатель либо крепится прямо к направляющим, либо встраивается в дверную раму на верхнем этаже. Кроме того, сегодня активно внедряется система Twin, позволяющая двум независимым кабинам перемещаться в одной шахте. Они расположены одна над другой и используют одни рельсы и двери.
Каждый лифт имеет собственный привод с ведущим шкивом и собственный противовес, и кабины могут независимо друг от друга подъезжать к этажам, находящимся друг над другом. Такая система обеспечивает высокую пропускную способность при наличии в задании двух и более основных посадочных этажей (например, фойе, приемные, подземные парковки). Движение гидравлических лифтов осуществляется в результате поступательного движения штока.
Гидравлика требует машинного отделения, потребляет довольно большое количество масла и имеет ограничение по высоте подъема – не более 20 м. Плюсы такого типа привода – в экономии электроэнергии (она тратится только на подъем кабины, спуск же происходит без ее потребления) и низкой статической и динамической нагрузке на здание.
Кроме того, именно лифты с гидравлическим приводом позволяют реализовать сложные архитектурные и технологические решения: например, когда требуется установить полностью круглую (в горизонтальном сечении) кабину, выполнить выходы на смежных стенах кабины или сделать лифт без шахты. Гидравлические лифты также пользуются спросом у владельцев 3–4-этажных особняков, двухуровневых квартир, подземных и наземных гаражных хозяйств. В последнем случае гидравлический привод используется для перемещения по вертикали не только людей, но и машин, позволяя создавать полностью автоматизированные паркинги.
Основные элементы лифта
Рассмотрим составные элементы лифта, к которым относятся:
- Кабина лифта. Различают три разновидности – самонесущие, каркасные и панорамные кабины. Вверху кабины оборудованы «ловушки торможения» (устройства, которые обеспечивают безопасность).
- Лебедка. Устанавливается в машинном отделении, она позволяет перемещать кабину вверх и вниз.
- Тросы. При помощи них кабину крепят к приводному механизму лифта. Чаще всего тросы изготавливаются из стали.
- Противовесы. Необходимы для балансировки лифтовой кабины во время перемещения в шахте.
- Ловители. Как было указано выше, эти устройства позволяют удержать кабину в шахте в случае аварийной ситуации.
- Направляющие. Представляют собой рельсы, по которым перемещается кабина лифта и противовесы.
- Ограничители скорости. В случае превышения установленной скорости они автоматически останавливают лифт.
- Амортизационные буфера. Предназначены для смягчения ударов при остановке кабины.
Характеристики лифтов
Основными характеристиками лифтов являются скорость движения, грузоподъемность, максимальная высота подъема кабины и количество остановок. Все эти показатели регламентируются Государственными стандартами (ГОСТ) России и национальными стандартами зарубежных стран на конкретный тип оборудования. Что касается скорости движения лифта, то специалисты различают номинальную, рабочую, предельную, ревизионную и остановочную скорости.
Номинальная скорость – это скорость, на которую рассчитан лифт. Диапазон номинальных скоростей современных лифтов массового применения – от 0,18 до 4 м/с. Но в небоскребах применяются и гораздо более быстрые подъемники, способные разгоняться до 9,5 и даже 17 м/с. При этом для более эффективного использования этих лифтов они не обслуживают нижние этажи – эта экспрессная, то есть безостановочная зона обслуживается более простыми и медленными моделями. Рабочей скоростью называют фактическую скорость лифта в эксплуатационных условиях.
Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЭЛ) допускается ее отклонение от номинальной не более чем на 15 %. Она изменяется в зависимости от напряжения в электросети, массы полезной нагрузки, сопротивления подвижных частей лифта. Предельная скорость лифта, как и следует из названия, – это наибольшая скорость, при которой обязательно должны срабатывать устройства безопасности (ловители). При этом в отличие от большинства отечественных лифтов, которые обладают только двумя скоростями (при движении и при торможении перед остановкой), импортные оснащены так называемым частотным регулятором, который по мере необходимости увеличивает или уменьшает мощность двигателя для повышения комфортности движения.
Грузоподъемность – это наибольшая масса расчетного груза, для транспортировки которой предназначен лифт, без учета массы кабины и постоянно расположенных в ней устройств. Современные лифты способны единовременно поднять от 50 кг (лифты для ресторанов, библиотек, коттеджей и т. д.) до 5 000 кг (грузовые лифты). Стандартная грузоподъемность пассажирских лифтов – 400 кг. Впрочем, в современных жилых комплексах повышенной комфортности все чаще используются лифты с большей грузоподъемностью – до 630 кг или даже 1 000 кг.
Безопасность лифтов
Как любое замкнутое помещение ограниченной площади, лифт требует соблюдения повышенных мер безопасности. Прежде всего лифтовое оборудование необходимо защитить от возможного возгорания. Для этого ограждающие конструкции кабины лифтов изготавливаются только из негорючих материалов, а также устанавливаются огнестойкие двери и специальный механизм, который в случае отключения электроснабжения доставит кабину до ближайшего этажа и откроет ее двери.
Для лифтов, установленных в объектах жилой недвижимости, данная опция сегодня считается желательной, для коммерческой недвижимости – обязательной. Каждая страна имеет свод правил техники безопасности, который разрабатывается и хранится национальным комитетом по вопросам стандартизации.
В США перечень правил по технике безопасности для подъемников и эскалаторов разработан Национальным институтом стандартов США (ANSI), в России – Госстандартом. Естественно, главная цель правил техники безопасности – предупредить поломки подъемников.
Среди самых распространенных возможных неприятностей – заклинивание в результате сдвига, застревание пассажиров в кабине лифта между этажами, падение кабины, зажим пассажиров между дверьми. В частности, от возможного падения кабину лифта страхуют устройства под названием ловители и специальные амортизаторы, а застревание пассажиров предотвращается благодаря тому, что на дверях лифта монтируется аварийное устройство по их раскрытию и предусматривается подготовка специально обученного персонала для открытия дверей лифта и освобождения пассажиров. Перегрузка лифта предотвращается благодаря тому, что строго соблюдается соотношение между номинальной нагрузкой и общей площадью напольного покрытия лифта.
Безопасным лифт также делают специальные устройства, предотвращающие преждевременное закрывание дверей. Как правило, в них используются инфракрасные датчики входа, позволяющие избежать травматизма даже при большом скоплении народа. Специальное устройство контроля дверей шахты предотвращает движение кабины лифта при несанкционированном открытии шахтной двери. Кроме того, при использовании лифтовой системы Twin, как правило, внедряется система компьютерного распределения вызовов кабины, что позволяет поддерживать между ними минимальное заданное расстояние и осуществлять постоянный мониторинг.
Управление лифтов и современные технологии
Безусловно, визитная карточка любого лифта – его кабина. Вот почему интерьеру подъемника и дизайну его дверей производители уделяют самое пристальное внимание. Двери лифтов бывают автоматические, раздвижные и телескопические, ручные распашные. Их выбор напрямую зависит от особенностей конструкции лифта и дизайна здания, в котором он устанавливается.
Для широких шахт уместнее всего будут раздвижные двери, для узких – такие, которые открываются ручным способом, или телескопические. Последние наиболее компактны, так как складываются по принципу подзорной трубы и не требуют дополнительного места по бокам шахты. Возможна установка и нескольких дверей (спереди, сзади, по бокам) в кабине, что позволяет входить в нее с разных сторон.
При оформлении лифтовых кабин используют полированную нержавеющую сталь с покрытием под золото (серебро), стеклянные или деревянные панели, напольные покрытия в виде линолеума, резины, искусственного камня, велюрового ковра. Также используется целый ряд разнообразных поручней, светильников, кабинных постов управления и напольных покрытий, которые дополняют современный дизайн лифта и создают в сочетании с цветовым исполнением щитов купе и дверей кабины композицию в едином стиле. Впрочем, характер лифта определяется не только его «внешними данными», но и системой управления.
Наиболее современной на сегодняшний день считается система предварительного планирования лифтового трафика. Вы вводите номер этажа назначения в лифтовом холле еще до того, как войти в кабину лифта.
После этого на панели высвечивается номер лифта, который отвезет вас на нужный этаж. Программное обеспечение выбирает для пассажира тот лифт, который довезет его с минимальным количеством остановок в пути. Благодаря этой системе можно установить меньшее количество лифтов в здании, избежать толчеи посетителей и сэкономить на техобслуживании. Такая система, как правило, устанавливается в зданиях высотой от 15 этажей, с группой лифтов не менее четырех.
Предварительное планирование трафика позволяет увеличить производительность лифтов на 30–40 %. Подобная система действует, например, в офисном комплексе «Башня 2000» (ММДЦ «Москва-Сити»), а вскоре появится в комплексе «Город Столиц», который строится неподалеку. Но у системы есть и недостаток. Она рассчитана на сообразительных людей. Если вы случайно сели не в тот лифт, изменить вы уже ничего не сможете – внутри лифта отсутствует панель управления.
Точнее, она есть, но закрыта на ключ и доступна только лифтеру. Придется ехать до ближайшего этажа, выходить на площадку и заново вызывать лифт. Поэтому в офисных зданиях чаще применяются лифты, в которых задается только направление движения.
Существует и другая система, когда вычисляется время, необходимое данному лифту для ответа на вызов. Система управления определяет кабину, которая за минимальный промежуток времени отреагирует на поступивший вызов. Числовой индекс кабины определяется в процессе анализа ее основных параметров (положения, направления движения, загруженности), а также запросов, полученных от пассажиров (приказов из кабины и вызовов с этажей).
Кабина с самым лучшим индексом и отправится на этаж, с которого поступил вызов. Еще дальше пошли японские изобретатели. Так, корпорация Mitsubishi Electric недавно представила передовую систему управления группой подъемников (от 3 до 8 лифтов), которая называется AI Supervisory Control 2200. Аббревиатуру AI в данном случае следует расшифровывать как «искусственный интеллект», и эти слова использованы не случайно: компьютер не просто посылает лифты к вызвавшим их пассажирам, но и управляет кабинами, используя гибкий набор правил, так называемую нечеткую логику, которая позволяет системе принимать решения, используя фрагментарные данные. Главная цель программы – чтобы каждый человек ожидал нужный ему лифт как можно меньше времени, а все пассажиры в целом добрались до нужных этажей как можно быстрее.
Для этого японские инженеры предложили разместить на каждом этаже не стандартные пульты вызова, состоящие из двух кнопок (вверх-вниз), но копии внутрикабинного пульта с полным набором этажей. При этом табло, расположенное над головой ожидающих, высвечивает все актуальные в данный момент запросы, а система выбирает направление движения того или иного лифта исходя из картины «заказов». Но и это еще не все. Уникальность японской системы в том, что она запоминает все свои действия за день, неделю, месяц и так далее, составляя карту наиболее типичных пассажиропотоков по времени суток, по рабочим дням и выходным, праздникам.
Обслуживание лифтов
В соответствии с ГОСТ проектный срок эксплуатации лифта для пассажиров — 25 лет. После истечения этого срока ходовая часть лифта обязательно проходит диагностику службой технического контроля. По результатам проверки выносится заключение, можно ли и дальше эксплуатировать лифт. Как правило, срок эксплуатации продляется не более, чем на 3 года.
Также каждые 2 года лифты проходят процедуру технического освидетельствования, по результатам которой составляется соответствующий акт. Не допускается эксплуатация изношенной ходовой части лифта, т.к. она не соответствует правилам техники безопасности для перевозки пассажиров. Однако многие службы ЖКХ в нашей стране пренебрегают проведением своевременных проверок лифтов, тем самым подвергая жильцов домов серьезной опасности.
К основным признакам изношенной ходовой части лифта относятся:
- Наклон кабины лифта в сторону от вертикального положения.
- Неравномерное перемещение кабины.
- Сильный металлический скрежет при движении.
- Вибрации во время движения.
- Платформа останавливается неточно (допустимым считается «разбег» до 35 мм).
Применение лифтов на рынке недвижимости
Исследователи отмечают, что основной целью участников российского рынка лифтов сегодня является жилой фонд. Многие годы безденежья в жилищно-коммунальной сфере существенно повлияли на состояние лифтов: на данный момент износ лифтового парка превышает 60 % от общего числа всех пассажирских лифтов, так что установка новых моделей – одна из самых актуальных задач для производителей лифтов.
Еще одной важной нишей рынка для лифтовых компаний является строительство элитного жилья, где устанавливаются бесшумные скоростные модели с качественной отделкой. Активно осваивается и сегмент коммерческой недвижимости.
Так, сегодня ни один торговый или офисный центр не обходится без современного лифтового оборудования – вместительных грузовых и представительских пассажирских лифтов. Наряду с этим крупным потребителем лифтового оборудования в нежилом секторе является гостиничное хозяйство, причем как вновь возводимые, так и реконструируемые объекты, а также активно строящиеся сейчас высотные многофункциональные комплексы.
Круг основных поставщиков лифтов для высотных зданий ограничен несколькими компаниями: Otis, KONE, Schindler, ThyssenKrupp Elevator, LG, Mitsubishi Electric и Toshiba Elevator and Building Systems. Каждая из этих компаний использует свой собственный метод анализа пассажиропотоков в здании и выработки рекомендаций по оптимальной конфигурации, количеству лифтов и их грузоподъемности, однако все они базируются на компьютерном расчете. Он предусматривает, что программное обеспечение имитирует будущий пассажиропоток: виртуальная лифтовая группа перевозит максимально возможное количество виртуальных пассажиров. Из собранных данных формируется отчет, по которому подбираются правильные показатели лифтовых групп.
Читайте также: Особенности панорамных лифтов.
