در این مقاله می‌توانید راهنمای کامل انتخاب آسانسور برای ساختمان متناسب با کاربری و مصرف انرژی را مطالعه کنید.
چگونگی انتخاب آسانسور و پله برقی برای یک ساختمان
ایمان ادیب پور – با توجه به تنوع آسانسورها، چگونگی انتخاب نوع آسانسور که متناسب با ساختمان و نوع کاربری آن باشد، مورد توجه قرار نمی‌‌گیرد. به‌خصوص اینکه هرکدام از آسانسورهای هیدرولیک و کششی و غیره دارای مزایا و معایب مخصوص‌به‌خود هستند. لذا این مقاله سعی دارد روشی علمی در انتخاب نوع متناسب با کاربری و مصرف انرژی را در اختیار کاربران قرار دهد تا از اشتباه انتخاب نوع آسانسور با کاربری و عدم رضایت کاربر از آسانسور جلوگیری شود.
در این مطلب می‌خوانید:
آسانسور چیست؟
آسانسور وسیله‌ای است الکترومکانیکی، در ابتدای اختراع آسانسور به‌شکل امروزی، بیشتر قطعات و لوازم آسانسورها مکانیکی و الکتریکی بود. با پیشرفت علوم در حوزه الکترونیک و نیمه هادی‌ها و همچنین ورود حوزه علوم هوش مصنوعی به صنعت، این وسیله نیز تکامل یافت. به طوری که به عنوان یک وسیله کاملاً کاربردی با حوزه سطح دسترسی کاملاً گسترده در بین جوامع شهری قرار گرفت. در طراحی آسانسور، علومی همچون مکانیک، برق و الکترونیک، معماری و صنایع مورد استفاده است. به همین علت هیچ‌گاه یک متخصص به‌تنهایی قادر نخواهد بود که یک آسانسور را به‌تنهایی و با تکیه بر یکی از شاخه‌های علوم طراحی نماید.
انتخاب آسانسور بر اساس تعداد توقف
یکی از معیارهای انتخاب آسانسور، در نظر گرفتن نوع کاربری ساختمان است. به‌عنوان مثال، در یک ساختمان مسکونی با چهار توقف و ظرفیت چهار تا پنج نفره که در بدترین حالت تعداد استارت در ساعت آسانسور به 20 بار هم نمی‌رسد، استفاده از آسانسور کششی با توجه به فضاهای نصب و استاندارد‌ها مناسب نیست و باید از نوع رانشی مثبت و هیدرولیک استفاده شود و یا در یک ایستگاه قطار که نیاز به یک آسانسور دو توقف دارد و استارت در ساعت آن از 180 بار در ساعت عبور می‌نماید.
استفاده از یک آسانسور هیدرولیک باعث افزایش هزینه‌های نگهداری و کاهش شدید عمر مفید قطعات می‌شود. علاوه بر آن، باعث افزایش بیش از حد مصرف انرژی و تحمیل هزینه‌های فوق‌العاده زیاد به بهره‌برداران می‌شود.
انتخاب آسانسور بر اساس کاربری ساختمان
آسانسور یکی از ابتدایی‌ترین ماشین‌های ساده ساخت دست بشر است که همواره به کمک او آمده است. در حال حاضر یکی از مشکلات ساختمان‌های بزرگ، کافی نبودن فضای در نظر گرفته شده برای آسانسور است. بنابراین آسانسورهای مناسب برای ساختمان، باید متناسب با کاربری و متراژ ساختمان تهیه شوند.
این امر یعنی پیش‌بینی و منظور نمودن فضای کافی با محاسبه تعداد ظرفیت و سرعت مناسب آسانسورها با توجه به ارتفاع و جمعیت ساکن و کاربری ساختمان، باید در ابتدای کار یعنی در زمان طراحی ساختمان‌ها مد نظر قرار گیرد. در غیر این صورت، پس از اجرای ساختمان معمولاً افزایش فضای چاه آسانسور بسیار مشکل و در اکثر موارد غیرممکن است.
انواع آسانسور
تمامی آسانسورها در داشتن خصوصیاتی مانند داشتن کابین، حرکت عمودی و توقف در سطوح مختلف، با هم مشابه‌اند. اما از لحاظ نحوه اعمال نیروی محرکه به کابین متفاوت بوده و به چهار دسته آسانسورهای کششی، هیدرولیک، وینچی و مغناطیسی تقسیم می‌شوند. البته امروزه تکنولوژی‌های جدیدی مانند آسانسورهای پنوماتیک نیز در دسته پنجم قرار می‌گیرند.
آسانسور کششی
نیروی محرکه در این نوع آسانسورها از یک موتور الکتریکی که اکثراً در بالای چاه آسانسور و در برخی طراحی‌ها در پایین کنار چاهک و در محلی به نام موتورخانه نصب گردیده، تأمین می‌شود. بر روی فلکه این موتور، تعدادی کابل فولادی (اصطلاحاً سیم‌بکسل) وجود دارد. سیم بکسل از یک سمت به کابین آسانسور و از سمت دیگر به وزنه‌های آسانسور که درون قابی فلزی به‌نام قاب وزنه قرار دارند، متصل است. جنس این وزنه‌ها معمولاً از چدن یا بتن است.
وزن این وزنه‌ها به‌اندازه وزن کابین به‌علاوه نصف ظرفیت کابین است. وزن هر نفر در محاسبات مربوط به آسانسور ۷۵ کیلوگرم است. دلیل قرار دادن وزنه در سیستم آسانسور کمک به بالا بردن آسانسور است؛ در غیر این صورت برای این کار باید موتورهای بسیار قوی با کیلووات بالا استفاده کرد. پس با این کار توان موتور مورد استفاده کاهش می‌یابد. طبیعی است که این وزنه در پایین آمدن آسانسور مزاحمت ایجاد می‌کند، اما چون هر جسم بدون دخالت به پایین سقوط می‌کند، پس استفاده از وزنه مانعی بزرگی در حرکت آسانسور ایجاد نمی‌کند.
عملکرد آسانسورهای کششی
اساس کار این نوع آسانسورها بر اساس نیروی اصطکاک بین سیم‌بکسل‌ها و فلکه کشش موتور است. در داخل فریم وزنه به‌اندازه وزن کابین به‌اضافه نصف ظرفیت کابین، وزنه وجود دارد. مثلاً اگر ظرفیت کابین ۹۰۰ کیلوگرم باشد (یعنی آسانسور نفربر ۱۲نفره، چون متوسط وزن هر نفر ۷۵ کیلوگرم است) به‌اندازه ۴۵۰ کیلوگرم به‌اضافه وزن کابین در کادر وزنه، وزنه وجود دارد.
با کمک این وزنه، نیروی کشش لازم برای حرکت کابین کاهش می‌یابد، چراکه در صورت رعایت کردن ظرفیت کابین، اختلاف وزن بین کادر وزنه و کابین تحت هر شرایطی از نصف ظرفیت کابین (در مثال قبل ۴۵۰ کیلوگرم) بیشتر نخواهد شد و در حرکت به‌سمت بالا یا پایین، سیستم کشش آسانسور حداکثر برای جابه‌جایی جرمی به‌اندازه نصف ظرفیت کابین، توان مصرف خواهد کرد.
این مدل آسانسور با توجه به جدول زیر برای آسانسورهای با ترافیک بالا و طول حرکت زیاد کاربرد دارد و این مدل آسانسور از ظرفیت 6نفره به بالا قابل استفاده می‌باشد و برای ظرفیت‌های کمتر با توجه به تجهیزات موجود امکان رعایت قوانین ایمنی را ندارد. بنابراین جهت انتخاب آسانسور برای ساختمان پر ترافیک، آسانسورهای کششی توصیه می‌شوند.
استارت در ساعت این نوع آسانسورها از 80 استارت تا 180 استارت در ساعت را پوشش می‌دهد.
آسانسورهای هیدرولیکی
اخیراً آسانسورهای هیدرولیکی نیز جای خود را در بین کاربران خانگی باز کرده‌اند. در اروپا بیش از ۷۰% از آسانسورهای زیر ۵ طبقه هیدرولیک استفاده می‌شوند که از محاسن این نوع آسانسورها می‌توان به نرمی حرکت در استارت اولیه، خرابی و استهلاک بسیار کم، سهولت در عیب‌یابی و تعمیر، ایجاد آسانسورهای زیبا و شیشه‌ای به‌دلیل حذف کادر وزنه و سیم‌بکسل، احتیاج به سازه سبک، عدم نیاز به موتورخانه در پشت‌بام، ایجاد آسانسورهای باربر و سنگین با تناژ بالا و زیبایی بام خانه و همچنین تراز شدن دقیق آن در طبقات اشاره نمود.
محدودیت‌های آسانسور هیدرولیکی
اما از محدودیت‌های استفاده از این نوع آسانسورها می‌توان به محدودیت در ارتفاع و کندی نسبی سرعت آن‌ها و تنها قرارگیری در چاهک اشاره کرد. بنابراین در انتخاب آسانسورهای خانگی، آسانسورهای هیدرولیکی گزینه بسیار مناسبی هستند.
ساختار آسانسورهای هیدرولیکی
البته امروزه با استفاده از درایو و سیستم خنک‌کننده می‌توان به سرعت ۱ متر به‌صورت معمول دست یافت. آسانسورهای هیدرولیکی با موتور الکتریکی و پمپ فشار روغن و جک هیدرولیک کار می‌کنند.
در آسانسورهای هیدرولیک به‌خاطر اینکه کادر وزنه وجود ندارد و سیستم جک هیدرولیکی باید تمامی کابین و مسافران را جابه‌جا کند نیاز به موتورهای قوی‌تری است.
در این آسانسورها یک موتور سه‌فاز غوطه‌ور در روغن به همراه یک شیر الکتریکی مخصوص که اصطلاحاً پاوریونیت نامیده می‌شوند، وظیفه تأمین فشار روغن برای جک هیدرولیک را داراست. برای راه‌اندازی موتور به‌خاطر وجود موتورهای قوی‌تر در صورت استفاده از درایو یا سافت‌استارتر نیاز به هزینه بسیار بالاتری است؛ لذا معمولاً برای شروع به کار موتور پمپ هیدرولیک از سیستم رایج ستاره-مثلث استفاده می‌شود.
اما این موتور و فشار تنها در حرکت به‌سمت بالا مورد نیاز است و برای حرکت کابین به سمت پایین نیازی به روشن کردن موتور و مصرف توان نیست و تنها با باز کردن یک شیر و خالی کردن روغن جک، کابین به آرامی به‌سمت پایین حرکت می‌کند. به عبارت دیگر، یک سیستم هیدرولیک تنها در نیمی از مسافت حرکتی خود (تنها به‌سمت بالا) توان قابل ملاحظه‌ای مصرف می‌کند و در نیمه دیگر (تنها به‌سمت پایین) از نیروی گرانش استفاده می‌کند و این موضوع مصرف برق بالاتر آن نسبت به آسانسورهای دوسرعته را منتفی می‌کند.
کاربرد آسانسور هیدرولیکی
آسانسورهای هیدرولیک، تنها برای حمل مسافر کاربرد نداشته و برای بالابری بارهای سنگین نیز کاربرد بسزایی دارد. انواع آسانسورهای حمل بار شامل آسانسور خودروبر قیچی، آسانسور خودروبر، و بالابر کارگاهی را شامل می‌شود که عموماً از نیروی هیدرولیک برای بالابری استفاده می‌شود. همچنین، آسانسورهای هیدرولیک مناسب‌ترین وسیله برای پارکینگ‌های نیمه‌مکانیزه به‌شمار می‌رود و از بالابرهای هیدرولیک در پارکینگ‌های تمام‌مکانیزه استفاده می‌شود، که در این صورت، وظیفه جابه‌جایی خودرو در راستای عمودی را به عهده دارد.
مزایای آسانسورهای هیدرولیک
از مزایای این نوع آسانسور می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- نیروی کم
- قدرت زیاد
- عدم نیاز به سقف چاه مستحکم
- عدم نیاز به فضای موتورخانه در بالای چاه آسانسور
- ایمنی بیشتر مخصوصاً در هنگام وقوع زلزله
- نرمی‌حرکت و دقت در توقف (مشابه سیستم 3VF)
- توانایی بالابردن بارهای سنگین در طول حرکت‌های زیر 12 متر به‌خصوص آسانسور باربر برای تناژهای بالا.
این آسانسورها برای استارت در ساعت‌های بین 10 تا حداکثر 40 استارت در ساعت در حالت بدون خنک‌کننده و حداکثر 60 استارت در ساعت همراه با خنک‌کننده تولید می گردند.
آسانسورهای وینچی
نوعی آسانسور است که با زنجیر یا طناب فولادی آویزان شده و نیروی رانش به طریقی به‌غیر از اصطکاک به آن وارد می‌شود. در این نوع آسانسورها قاب وزنه وجود ندارد و به‌وسیله پیچاندن طناب فولادی به دور یک درام کابین حرکت می‌کند.
این نوع آسانسور برای حداکثر ظرفیت 6نفره 500 کیلوگرم و سرعت 60 سانتی‌متر در ثانیه ساخته می‌شود و برای طول حرکت زیر 12 متر کاربرد دارد. بنابراین هنگام انتخاب آسانسور برای ساختمان کم ارتفاع، آسانسورهای وینچی در اولویت هستند.
آسانسورهای مغناطیسی
در این آسانسورها، ریل‌ها و تجهیزات متصل‌شده روی دیوار چاه آسانسور با مغناطیس دائم نقش استاتور موتور، و کابین آسانسور نقش روتور را ایفا می‌کنند. با اتصال جریان برق به استاتور، میدان مغناطیسی ایجاد و به روتور القا می‌شود.
میدان مغناطیسی ایجادشده در نقاطی قطع و با القای جریان برق به‌وسیله سیم‌پیچ‌های استاتور، سیم‌پیچ‌های تعبیه‌شده روی روتور باردار شده و کابین به حرکت در می‌آید؛ بنابراین در این آسانسورها اجزایی نظیر وزنه تعادل، کابل فولادی، موتورخانه و غیره وجود نخواهد داشت.
آسانسورهای مغناطیسی بسیار ایمن‌تر از آسانسورهای معمولی بوده اما از لحاظ قیمتی بسیار گران‌ترند. این نوع آسانسور هنوز در مراحل تحقیقاتی می‌باشد و به‌علت برخی مشکلات فنی هنوز کاملاً اجرایی نشده است. این نوع تکنولوژی در حال حاضر در صنعت ریلی کاربرد پیدا کرده و در حال توسعه می‌باشد.
آسانسورهای کارگاهی (ریل دندان‌شانه‌ای)
آسانسورهای کارگاهی مکمل و تسریع‌کننده برج‌سازی و سازه‌های بلندمرتبه هستند. این آسانسورها قادرند از شروع کار توسط خودشان مونتاژ و با سازه ساختمان ارتفاع بگیرند. این آسانسورها قابلیت کار تا ارتفاع 150 متر و بالاتر را داشته و در ظرفیت‌های ۱، ۱/۵ و ۲ تن تولید می‌شوند.
در ساختمان‌های بلندمرتبه جهت انتقال نفرات و مصالح بعد از اتمام سازه ساختمان و از ابتدای شروع کار در ساختمان از آسانسورهای ویژه بار و نفر استفاده می‌گردد. این آسانسورها در انتقال پرسنل کارگاه و لوازم و مصالح به طبقات بسیار مؤثر بوده و موجب تسریع عملیات ساختمانی می‌شوند.
این نوع آسانسورها از ایمنی بالایی برای محیط‌های کارگاهی برخوردار هستند،؛ اما به‌علت سر و صدای زیاد و استهلاک و مصرف انرژی زیاد در مصارف تجاری و خانگی کاربرد ندارند. بنابراین بهترین نوع آسانسور برای کارگاه‌ها هستند. طول عمر این گونه آسانسورها حداکثر 3 سال می‌باشد.
این مدل آسانسورها برای استارت در ساعت زیر 5 بار در ساعت و طول حرکت 150 متر کاربرد دارد و برای سرعت بین 5 سانتی‌متر در ثانیه تا 50 سانتی‌متر ثانیه می‌باشد.
کاربرد اصلی این نوع آسانسورها، کارگاهی ساختمانی، پالایشگاه، نیروگاه و غیره است. بنابراین جهت انتخاب آسانسور برای ساختمان و محیط‌های کارگاهی، این نوع آسانسور گزینه بسیار مناسبی است.
کلام پایانی
با توجه به تمام توضیحات بالا لازم است که حتماً برای انتخاب آسانسور برای ساختمان، قوانین محلی هر کشور و منطقه مطالعه شود. به خصوص قوانین ایمنی مربوط به آتش‌نشانی و ایمنی هر منطقه باید به‌صورت کامل توسط محاسبه‌گر مطالعه شود.
با توجه به مباحث بالا این جداول استخراج می‌گردد که می‌تواند برای ساختمان‌سازها ملاک عمل بوده و مورد استفاده قرار گیرد و بر اساس این جدول بهترین سیستم آسانسور و با بهترین طول عمر نصب شود.
مطالب مرتبط
مطالب اخیر
