Dobór parametrów dźwigu_analiza ruchu

URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
DOBÓR PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW DŹWIGU
PW SIMR
1
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Cel stosowania dźwigów w budynkach
Główny cel – sprawne transportowanie ludzi pomiędzy piętrami.
W budynkach średnich i wysokich kluczowym zagadnieniem jest
ilość ludzi do przetransportowania w określonym czasie.
W budynkach niskich większą rolę odgrywją specjalne warunki
transportu (np. transport osób na noszach).
PW SIMR
2
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Podstawowe parametry dźwigu:
- udźwig (liczba osób),
udźwig jest podawany w [kg], a liczba osób jest mniejszą z dwóch
wartości:
- udźwig [kg] / 75 [kg/1 osoba]
- na podstawie normy dobrana do powierzchni kabiny.
- nominalna prędkość jazdy kabiny [m/s],
PW SIMR
3
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Dobór podstawowych parametrów dźwigu(ów)
Dobór podstawowych parametrów dźwigu(ów) zależy od:
- rodzaju obiektu (budynek mieszkalny, biurowiec, centrum
handlowe, szpital, szkoła itp.),
- wielkości budynku (ilości kondygnacji),
- ilości osób, które będą mieszkały, pracowały, odwiedzały dany
budynek,
- cech charakterystycznych ruchu pasażerskiego w danym
obiekcie,
- uwarunkowań prawnych,
PW SIMR
4
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Dobór podstawowych parametrów dźwigu(ów)
W przypadku dźwigów wydajność wyznaczona tylko z udźwigu i
prędkości jazdy jest mało użyteczna.
Dźwigi nie są urządzeniami, które pracują w ruchu ciągłym,
jednokierunkowym.
Pasażerowie przychodzą w pewnych okresach czasu na
przystanki i chcą jechać na różne, wybrane przez siebie
przystanki.
PW SIMR
5
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Charakterystyka pracy dźwigów
- kabina dźwigu często zmienia kierunek jazdy,
- kabina często zatrzymuje się na przystankach, często
występuje postój kabiny na przystanku (brak ruchu ciągłego),
- duża zależność od liczby przystanków,
- różne cechy ruchu pasażerskiego w budynkach,
PW SIMR
6
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Oczekiwania pasażerów w stosunku do transportu dźwigowego
- krótki czas oczekiwania na przystanku na przyjazd kabiny,
- krótki czas jazdy kabiną do przystanku docelowego,
- komfortowe (w miarę) warunki podróżowania,
- możliwość przewożenia bagażu osobistego,
PW SIMR
7
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Charakterystyczne modele ruchu pasażerskiego w budynkach
1. Poranne zapełnianie budynku (biurowce),
2. Poranne opuszczanie budynku (budynki mieszkalne),
3. Ruch mieszany np. w hotelach,
PW SIMR
8
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Najbardziej krytyczny ruch pasażerski
Poranne zapełnianie budynku (biurowce), ponieważ:
- krótki czas trwania szczytu,
- rozwożenie pojedynczych osób po różnych przystankach,
- prawie wszyscy chcą jechać dźwigiem – ludzie nie chcą chodzić
po schodach w kierunku do góry,
- dużo osób jest z podręcznym bagażem (torebka, aktówka,
plecak),
PW SIMR
9
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Przewidywany cykl pracy dźwigu dla porannego szczytu w
kierunku do góry
- wchodzenie pasażerów do kabiny na przystanku podstawowym,
- rozwożenie pojedynczych osób po różnych przystankach,
- powrót na przystanek podstawowy po następnych pasażerów
(bez zatrzymywania się po drodze na przystankach),
PW SIMR
10
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Praca dźwigu podczas szczytu porannego
- praca cykliczna,
- cykle są losowe (pasażerowie przychodzą losowo, a wybór
docelowych przystanków zależy od pasażerów),
- można analizować tylko metodami statystycznymi,
PW SIMR
11
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas trwania cyklu – czas jazdy okrężnej kabiny
Zależy głównie od:
- liczby przystanków S, na których będzie się kabina zatrzymywała,
- położenia najwyższego przystanku H (przystanku nawrotu), do
którego będzie kabina dojeżdżała w danym cyklu,
- odległości pomiędzy przystankami,
- nominalnej prędkości jazdy kabiny v,
- liczby pasażerów, która może wejść do kabiny P, sprawności
pasażerów,
- rodzaju napędu (przebieg fazy przyśpieszania, hamowania),
- czasu otwierania i zamykania drzwi (typ i szerokość drzwi),
- innych czynników (czas postoju kabiny z otwartymi drzwiami,
otwieranie drzwi na dojeździe).
PW SIMR
12
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Średnia liczba pasażerów, która wchodzi do
kabiny na przystanku podstawowym
- jest mniejsza od maksymalnej liczby osób wynikającej z udźwigu,
- pasażerowie nie chcą podróżować w maksymalnie zatłoczonej
kabinie,
- średnio zajmują więcej miejsca, niż jest przewidywane w normie
(mają podręczne bagaże),
- w niektórych obiektach podróżują prawie pojedynczo (hotele),
Do obliczeń czasu trwania jazdy okrężnej kabiny przyjmuje się, że
liczba pasażerów wynosi 80% maksymalnej liczby pasażerów.
Dla niektórych obiektów można przyjmować inną wartość, jeśli jest
bardziej odpowiednia.
PW SIMR
13
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Liczba przystanków S, na których będzie się zatrzymywała kabina w
czasie jednego cyklu jazdy okrężnej
Jest to prawdopodobna liczba przystanków, na których będą wychodzić
pasażerowie, którzy weszli do kabiny na przystanku podstawowym.
Założenia do wyznaczenia liczby przystanków S:
- dźwig posiada N+1 przystanków; N przystanków jest ponad
przystankiem podstawowym.
- na wszystkich kondygnacjach (przystankach) jest jednakowa liczba
osób,
Definicje:
- przystanek podstawowy
- przystanek i-ty
PW SIMR
14
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Liczba przystanków S, na których będzie się zatrzymywała kabina w
czasie jednego cyklu jazdy okrężnej
Prawdopodobna liczba przystanków S, na których będzie się
zatrzymywała kabina
Ponieważ i-tych przystanków jest N, a dla każdego i-tego przystanku
prawdopodobieństwo zatrzymania się kabiny wynosi 1-(1-1/N)P, więc
sumaryczna liczba przystanków jest równa:
P
P
 



1
1



S = ∑1 − 1 −   = N ⋅ 1 − 1 −  




N
N




i =1 



N
(5)
Tę zależność podał w 1923 r. B. Jones.
“The probable number of stops made by an elevator”, GE Review 26(8),
ss. 583-587, 1923.
PW SIMR
15
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Prawdopodobny przystanek H, na którym będzie zawracała kabina po
rozwiezieniu P pasażerów w czasie jednego cyklu jazdy okrężnej
Wartość oczekiwana przystanku H:
 i 
H = N − ∑ 
i =1  N 
N −1
P
(13)
Zależność podał:
Schröder, J., “Personenaufzüge: Berechnung ihrer Förderleistung als
Planungsgrundlage”, Fördern und Heben, Heft 1, 1955.
PW SIMR
16
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
RTT = 2 ⋅ H ⋅ t v + ( S + 1) ⋅ t s + 2 ⋅ P ⋅ t p
tv – czas przejazdu z prędkością nominalną odległości pomiędzy
sąsiednimi przystankami,
ts – czas zużyty na obsługę przystanku: otwieranie i zamykanie drzwi,
różnica czasu wynikającą z przejazdu określonych odcinków ze zmienną
prędkością (faza startów z przystanków i zwalniania przed
przystankami) w stosunku do czasu potrzebnego na przejazd tych
odcinków ze stałą prędkością nominalną,
tp – czas zużyty na wejście (i wyjście) pasażera do kabiny.
PW SIMR
17
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
Czas przejazdu odległości pomiędzy przystankami z prędkością nominalną
h
tv =
v
gdzie:
h – odległość pomiędzy przystankami,
v – nominalna prędkość jazdy kabiny.
PW SIMR
18
„Dźwigi osobowe”
(15)
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
Czas obsługi przystanku. Przystanków do obsługi jest: S+1
t s = t od + t zd + t start + t ham
(16)
gdzie:
tod – czas otwarcia drzwi,
tzd – czas zamknięcia drzwi,
tstart – dodatkowy czas, w stosunku do czasu przejazdu danego odcinka z
prędkością nominalną, zużyty podczas startu kabiny od prędkości zerowej
do prędkości nominalnej,
tham – jak wyżej, ale w fazie zwalniania przed przystankiem.
PW SIMR
19
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
tod – czas otwarcia drzwi,
tzd – czas zamknięcia drzwi,
Zależą od:
- szerokości drzwi,
- typu drzwi (centralne lub jednostronne, automatyczne lub ręczne itp.)
Może być inny czas ustawiony na otwieranie, a inny na zamykanie.
Wartości czasów najlepiej wziąć z katalogu producenta lub zmierzyć.
Wstępnie można przyjąć ok. 2 [s].
PW SIMR
20
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
Wartości nadwyżki czasów podczas startu i zwalniania.
t start =
v
2 ⋅ ar
PW SIMR
21
t ham
„Dźwigi osobowe”
v
=
2 ⋅ ah
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
Wartości przyśpieszeń ar i opóźnień ah zależą od nominalnej prędkości
jazdy kabiny i od rodzaju napędu.
Dla dźwigów z napędem regulowanym najlepiej odczytać z parametrów
falownika.
Średnio można przyjmować od 0,5 – 1,2 [m/s2] odpowiednio dla prędkości
ok.0,63 do 3 [m/s].
PW SIMR
22
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
Czas obsługi przystanku dla uproszczonego modelu napędu regulowanego:
t s = t od + t zd + t start + t ham
PW SIMR
23
v  1
1 
= t od + t zd + ⋅  + 
2  ar ah 
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Czas jazdy okrężnej kabiny RTT
Wartości poszczególnych składników czasu
tp – czas zużyty na wejście (wyjście) pasażera do (z) kabiny.
Średni czas przejścia jednego pasażera przez drzwi zależy od szerokości
drzwi, sprawności pasażera itp.
Wg różnych opracowań waha się w granicach 1,2-2 [s].
Średni można przyjmować 1,75 [s].
PW SIMR
24
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Przedział czasu pomiędzy kolejnymi odjazdami kabiny z przystanku
podstawowego (UPPINT – skrót od: average up peak interval)
UPPINT = RTT
UPPINT =
dla jednego dźwigu
RTT
L
dla L dźwigów w grupie
Zalecane wartości UPPINT zależą od rodzaju budynku np.:
- hotele
30-50 [s],
- biurowce
20-30 [s],
- bloki mieszkalne
40-90 [s]
PW SIMR
25
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Średni czas oczekiwania pasażera na przystanku podstawowym AWT
(AWT – skrót od: average waiting time)
AWT = 0,85 ⋅ UPPINT
Zalecane wartości AWT zależą od rodzaju budynku np.:
- hotele
30-50 [s],
- biurowce
10-25 [s],
- bloki mieszkalne
80-120 [s]
PW SIMR
26
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Zdolność transportowa 5-cio minutowa UPPHC5
(UPPHC5 – skrót od: up peak handling capacity / 5 min)
300 ⋅ P
UPPHC5 =
UPPINT
300 ⋅ P ⋅ L
UPPHC5 =
UPPINT
dla jednego dźwigu
dla L dźwigów w grupie
Zdolność transportowa 5-cio minutowa jest porównywana z
procentem populacji budynku, który może być przetransportowany w
ciągu 5 minut.
PW SIMR
27
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Procent populacji budynku %POP, która powinna być przetransportowana
w ciągu 5-ciu minut.
(%POP – skrót od: percentage population)
UPPHC5
%POP =
⋅ 100%
U
U – liczba osób przebywających w budynku (populacja budynku).
Zalecane wartości %POP:
- hotele
10-15 [%],
- biurowce
15-25 [%],
- bloki mieszkalne
5-10 [%].
PW SIMR
28
„Dźwigi osobowe”
URZĄDZENIA TRANSPORTU BLISKIEGO
Inne wyróżniki oceny jakości transportu
Ocena jakości transportu na podstawie średniego czasu oczekiwania
na przystanku podstawowym:
- doskonały
<20 [s],
- bardzo dobry
25-30 [s],
- dobry
30-60 [s],
- dostateczny
60-90 [s],
- zły
>90 [s].
PW SIMR
29
„Dźwigi osobowe”