엘리베이터 설계(고려사항)

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엘리베이터 설비

엘리베이터의 기본
엘리베이터 설계시 고려사항
E/V설계 및 시공 시 고려사항
기타 엘리베이터
엘리베이터의 구성과 안전장치
군관리 방식
엘리베이터의 설계(대수, 용량, 교통량)
엘리베이터의 소음 원인과 대책
(초)고층용 엘리베이터 설계시 고려사항

목차(엘리베이터 설계 고려사항)

1️⃣엘리베이터 설계시 고려사항

엘리베이터는 모든 건축물의 수직 운반수단으로 이용되는 반송설비로서 건축물의 규모에따라 설치를 의무화됨
설치규정 :건축법 제57조 제 1항, 2항 시행령 제89, 90조의 비상용 승강기 설치 의무 대상

  • 대상건축물의 교통수요량에 적합
  • 대기시간은 평균 운전 간격이하가 되게 한다
  • 운용에 편리한 배열, 배치를 건축물의 중심부에 설치
  • 출입층이 2개층인 경우 각각 교통수요 이상
  • 교통수요량이 많은 경우 출발 기준층이 1개층으로 계획
  • 군관리 운전의 경우 동일군 내의 서비스층을 같게 함
  • 초고층, 대규모 빌딩의 경우 서비스 그룹의 분할을 검토

2️⃣설계순서

1)설치 대수 결정

  • 속도 결정
  • 수량 결정
  • 정원 결정

2)운영계획

  • 서비스층 결정
  • 배치결정
  • 운전방식 결정

3)전원설비계획

  • 구동방법결정
  • 전원용량계산
  • 간선계산

3️⃣설치 대수 결정(설치기준)

1)속도 결정

  • 초고속형
    210~540[m/min]이상
    30층 이상 건축물
  • 고속형
  • 120~180[m/min]이상
  • 16~30층 건축물
  • 중속도형
    60~105[m/min]정도
    6~15층
  • 저속도형
    45[m/min]이하 속도
    병원침대용, 5층이하

2)설치 대수 결정

  • 건축법
    건축물의 용도, 규모에 따른 설치 대수 결정
  • 승객용(일반)
구분3000[㎡]
이하
3000[㎡]초과
관람, 영업, 의료
집회시설
2대\[\frac{6층이상거실면적-3000}{2000}+2\]
전시장, 업무,
동식물원
숙박위락시설
1대\[\frac{6층이상거실면적-3000}{2000}+1\]
공동추택, 연구,
기타시설, 교육
1대\[\frac{6층이상거실면적-3000}{3000}+1\]
  • 비상용(높이 31[m] 넘는 건축물 의무설치)
    • 각층 바닥면적 중 최대 바닥면적이 1,500[㎡]이하인 건출물은 1대이상
    • 각층 바닥면적 중 최대 바닥면적이 1500[㎡]를 넘는 건축물에는 1재에 1500[㎡]를 넘는 매 3000[㎡]마다 1개씩 가산한 대수이상 설치
\[설치대수N=\frac{31[m]초과층 중 최대바닥층 바닥면적-1500[㎡]}{3000}+1\]
  • 계산식(수송 인원에 따른 설치 대수:용도 및 규모와 무관)
\[설치대수 N=\frac{P_m}{P_1}[대]\]
\[P_1=\frac{5[min]\times 60[sec]}{RTT}\times r[인/5min]\]
  • 정원결정
    1인당 65kg으로 정원 산출

4️⃣운용계획

1)서비스 층 결정

  • 각 서비스존은 10~15층 정도로 구분
  • 존별 승강기 수량은 가능한 8대 이내
  • 대규모 지하층 경우 기준층까지 별도의 셔틀 존 수성

2)배치의 결정

  • 일련배치, 대면배치, 일렬 코브 배치
  • 교통 동선의 중심 배치, 그룹별 배치(4대 이하), 군관리 방식(여러대)

3)운전방식

단독운전, 군 관리 운전

5️⃣전원설비계획

1)구동방법 결정

  • 교류 엘리베이터
  • 직류 엘리베이터

2)변압기 용량

\[P_t\ge(\sqrt3\times V\times I_r\times N\times D_{fe}\times 10^{-3})+(P_c\times N)[kVA]\]

3)허용전압강하

\[e=\frac{34.1\times I_a\times N\times D_{fe}\times L\times K}{1,000A}\]

4)전선의 종류

\[I_t=(K_m\times I_r\times N\times D_{fe})+(I_c\times N)[A]\]

5)전동기 용량

\[P_m=\frac{L\times V\times F}{6,120\eta}\]

6)차단기 용량

\[I\ge K_{m2}\times [(L_r\times N\times D_{fe})+(I_c\times N)]\]

7)고조파 저감 대책

  • 대부분의 E/V는 인버터 제어 : 고조파 발새에 대한 대책이 필요
  • 뇌서지 유입 시 제어회로가 유입되지 않도록 한다

6️⃣건축적 고려사항

1)설치규정 : 건축법 제57조

  • 승용 :
    6층이상 건축물, 건축물 용도, 규모에 따른 대수 산출
  • 비상용 :
    높이 31[m]가 넘는 건축물 의무설치, 최대층 바닥면적에 따른 대수산출

2)평균 대기시간

  • 오피스, 호텔 : 40초
  • 병원 : 60초
  • 아파트 : 90초

3)승강로

적재하중 → 바닥면적 산출 → 승강로(카 바닥면적의 1.2배 이상)
화물용 : 1[ ㎡ ]당 250kg, 승용1인당 65kg산정

4)진동의 영향

  • 원인
    • 가동시 저층부에서는 로프의 진동범위가 적게 나타나지만 고층부로 올라갈수록 로프의 진동수가 커지고 주파수가 증가
    • 그 결과 로프가 Hoist Way를 치게 되면서 로프가 손상이 되어 E/V안전에 영향을줌
  • 대책
    • 이동식 로프 가이드 설치
    • 빌딩의 고유 진동수에 대한 주기, 크기, 조건 기재

5)Piston Effect

  • 원인
    • 540[m/min]의 초고속으로 운행되고 운행거리도 길면 승강로 내 바람의 이동이나 충격이 발생
  • 대책
    • 바람의 이동이나 충격을 완화하기 위하여 승강로 최상층, 중간 및 최하층에 공기 충격 흡수(완화)공간을 설치
    • 카를 유선형으로 제작하여 Piston Effect효과 축소

6)굴뚝의 영향(Stack Effect)

  • 정의
    • 기계실 창문이 열려 있을 때, 1층 현관문을 열려 있으면 공기는 E/V열린 문을 통하여 1층부터 최상층까지 도달하게 되어 심하면 문이 닫히지 않거나 저층부에서 화재 발생 시 고층 거주자 등의 질식사고가 발생할 수 있다
  • 대책
    • 현관문을 이중문 또는 회전문으로 할 것
    • 엘리베이터 기계실의 창문을 닫힌 상태로 유지 또는 크기를 최소화할 것

7)승강로 및 기계실의 소음 영향

  • 고속 주행에 의한 소음으로 승객과 거주자에게 불쾨감 유발
  • 적절한 방음설치
    • 공기 마찰음 : 승강로의 본체의 틈을 크게 한다
    • 협부 통과음 : 요철제거, 경사판 및 막음판 설치
    • 돌입음 : 1.5~1.8[㎡]의 통풍구 설치
    • 기계실 내 기기음 : 흡음판 설치

8)기타 건축적 고려사항

  • 기계실 바닥은 하중에 견딜 수 있는 충분한 구조로 설치
  • 기계실 천장 중앙에 기기 반입을 위한 훅설치
  • 기계실 발열량에 대한 대책수립 : 용량에 맞는 냉방장치 설치
  • 기계실 면적은 승강로 면적의 2배 확보
  • 기계식 층고는 최소한 2[m]이상 확보
  • 기계실의 기기 반입을 위하여 바닥 콘크리트 타설 시 임시 개구부 설치
  • 지진발생 시 견딜 수 있는 내진 설계

7️⃣시공 시 고려사항

  • 기계실 바닥은 하준에 견디도록 설계
  • 기계실 발열량에 대한 대책 : 벽 양쪽에 갤러리 창 또는 냉방설치
  • 장비 인입구를 감안하여 시공
  • 기계실 면적은 승강로 면적의 2배, 층고 2[m]이상
엘리베이터 설비

엘리베이터의 기본
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