CN109607343B - 一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，该装置包括电梯厅门外侧测压板、电梯厅门内侧测压板、多通道微压采集仪、吸附装置和PC，电梯厅门外侧测压板包括电梯厅门外侧矩形测压板和支撑板，电梯厅门外侧矩形测压板的一端与支撑板的端部拼装相连，支撑部通过磁铁吸附在电梯厅门侧边，电梯厅门内侧测压板通过磁铁吸附在电梯厅门内侧，电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均设有多个测压孔，通过测压管与多通道微压采集仪相连，多通道微压采集仪通过网线与PC相连。本发明构造简单、适用性好，可根据电梯厅门的实际尺寸设计测压板尺寸和布置测压孔位置，测压板可以灵活组合，使得不同操作者测试结果具有可类比性和重复性。

Description

一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置

技术领域

本发明涉及电梯机电产品和建筑风工程技术领域，具体为一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置。

背景技术

超高层建筑的“烟囱效应”是指由于建筑室内外温差造成的空气密度差导致的热压作用，使室外空气透过幕墙门窗等缝隙向室内渗入，并沿建筑内部电梯井等垂直井道发生上升或下降，形成影响程度不等的空气渗透现象。特别是冬季，室内外温差过大导致强烈的烟囱效应使得渗入空气通过电梯井由底层被抽到顶层的过程中，形成强大的对流，造成底层或顶层电梯厅门内、外压差过大，超过电梯厅门机的关闭力矩，导致电梯厅门关闭故障以致整个电梯系统无法正常运行。

当前主要有两种手段用于获取电梯厅门两侧的压差：现场实测和数值模拟(由于热压作用的相似性条件在实验室环境下难以满足，因此几乎无法采用试验方法直接模拟这一特殊效应)。由于真实超高层建筑实际构造和外部环境因素的高度复杂性，导致数值模型和模拟结果与真实建筑和实际结果之间往往存在较大差异，现场实测仍是研究烟囱效应作用下电梯承压问题的最可靠手段。因此，如何在现场条件下准确测量烟囱效应导致的电梯厅门两侧压差，以评估真实高层建筑在自然气象环境下烟囱效应的强度，以及电梯机电产品的抗压性能，从而提升建筑设计水平和电梯产品的抗压能力，避免建成后问题的频繁发生和改造(通常超高层建筑一旦建成很难再进行改建)，是当前这一类问题研究中亟待解决的技术难题。

以往国内外在开展电梯厅门两侧压差的现场实测研究中，由于现场条件的限制，通常采用商用小型手持式压差计，虽然这类手持式仪器携带方便，但缺点也很明显，例如：1)手持式压差计不易固定，由于人为因素导致压差计的皮托管测量端晃动，测量位置具有随机性；2)手持式压差计一次只能测量一个点，无法实现同时多点测量，测试结果具有偶然性；3)手持式压差计不能记录压差时程数据，人为读数具有随机性。这些不足导致测量过程中将产生很多误差，且无法评估误差的大小。

在实验室环境使用的压差测试系统，虽然结果可靠，但由于仪器设备的高度复杂性(体积大)、精密性(对环境要求高)和对测试试件的要求(通常要在测试试件模型上直接钻孔连接测压管路系统)，无法应用在现场实测中(通常不可能在实际建筑的电梯厅门上钻孔)；另外价格也非常昂贵，例如一套进口的测压系统，价格高达数十至数百万元。因此，迫切需要一种新型的微压差现场实测系统，克服以上手持式压差计的缺点，又具有实验室级测试精度，可在高层建筑上现场实测中方便使用，结果可靠又价格便宜的电梯烟囱效应现场实测装置。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，本发明对超高层建筑电梯厅门压差的做现场测试，能准确评估自然环境下实际超高层建筑在烟囱效应作用下电梯厅门的承压特性，构造简单、结果可靠、成本低廉、适用性好，使得不同操作者测试结果具有可类比性和重复性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，包括电梯厅门外侧测压板、电梯厅门内侧测压板、多通道微压采集仪、吸附装置和PC，

所述电梯厅门外侧测压板包括电梯厅门外侧矩形测压板和支撑板，

所述电梯厅门外侧矩形测压板的一端与支撑板的端部拼装相连，所述支撑部和电梯厅门内侧测压板均安装有吸附装置，所述支撑部通过吸附装置吸附在电梯厅门侧边，所述电梯厅门内侧测压板通过吸附装置吸附在电梯厅门内侧，

所述电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均设有多个测压孔，所述测压孔通过测压管与多通道微压采集仪相连，所述多通道微压采集仪通过网线与PC进行数据通信。

作为优选的技术方案，所述支撑板和电梯厅门内侧测压板设有长条形凹槽和多个矩形凹槽，长条形凹槽用于布置测压管线，矩形凹槽用于安装吸附装置。

作为优选的技术方案，所述电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板表面光滑平整，所述测压管的端部与电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板表面平齐。

作为优选的技术方案，所述支撑板、电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均采用亚克力板拼装，并且采用螺钉固定。

作为优选的技术方案，所述PC设有多通道微压测量软件，多通道微压测量软件用于记录电梯厅门两侧压差的时程数据。

作为优选的技术方案，所述电梯厅门外侧矩形测压板的一端与支撑板的端部采用螺钉互相垂直拼装相连，形成L形。

作为优选的技术方案，所述电梯厅门外侧测压板和电梯厅门内侧测压板相对设置在同一高度。

作为优选的技术方案，所述吸附装置采用磁铁。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明测压板在实测过程中吸附在电梯厅门板的固定位置上，避免了人为因素导致实测结果与实际结果偏差的现象。

(2)本发明通过多通道微压测量软件记录电梯厅门两侧压差的时程数据，改进了以往手持式压差计只能肉眼读取单点压差数据的不足。

(3)本发明在测压板上布置多个测压孔，可以同时测量电梯不同位置处的压差，改进了手持式压差计一次只能测量一个点的不足。

(4)本发明可以在电梯厅门开闭运动过程进行测试，测试烟囱效应影响电梯厅门固定位置处压差的变化。

(5)本发明构造简单，加工方便，无损安装，结果可靠，成本低廉，适用性好，可根据实际电梯厅门的实际尺寸设计测压板尺寸和布置测压孔位置，测压板可以灵活组合，可以进一步规范高层建筑电梯烟囱效应压差的现场实测方法，使得不同操作者测试结果具有可类比性和重复性。

附图说明

图1为本发明电梯烟囱效应实测装置的示意图；

图2为本发明电梯厅门外侧测压板的三维示意图；

图3为本发明电梯厅门内侧测压板的三维示意图；

图4为本发明多通道微压采集仪的三维示意图；

图5(a)为本实施例电梯厅门外侧矩形测压板的左视图；

图5(b)为本实施例电梯厅门外侧矩形测压板的前视图；

图5(c)为本实施例电梯厅门外侧矩形测压板的A-A剖面图；

图6(a)为本实施例电梯厅门外侧支撑板的左视图；

图6(b)为本实施例电梯厅门外侧支撑板的前视图；

图6(c)为本实施例电梯厅门外侧支撑板的B-B剖面图；

图7(a)为本实施例电梯厅门内侧测压板的左视图；

图7(b)为本实施例电梯厅门内侧测压板的后视图；

图7(c)为本实施例电梯厅门内侧测压板的C-C剖面图。

其中，1-电梯厅门外侧测压板；2-电梯厅门内侧测压板；3-多通道微压采集仪；4-电脑；5-电梯厅门外侧矩形测压板；6-支撑板；7-测压孔；8-长条形凹槽；9-矩形凹槽；10-凹槽出口；11-螺丝孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本实施例提供一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，如图1、图2、图3、图4所示，该实测装置包括电梯厅门外侧测压板1、电梯厅门内侧测压板2、多通道微压采集仪3和电脑4(在本实施例中选用笔记本电脑)；电梯厅门外侧测压板1由一块电梯厅门外侧矩形测压板5与一块支撑板6拼装而成，支撑板6端部拼装于电梯厅门矩形测压板5的端部，支撑板6的端部拼接与电梯厅门外侧矩形测压板5的端部，形成L形。如图5(a)、图5(b)、图5(c)；图7(a)、图7(b)、图7(c)所示，电梯厅门外侧矩形测压板5和电梯厅门内侧测压板2外表面布置4个测压孔7；如图6(a)、图6(b)、图6(c)所示，支撑板6、电梯厅门外侧矩形测压板5和电梯厅门内侧测压板2均由两块亚克力板重叠拼装而成，支撑板6和电梯厅门内侧测压板2内部设置有1道长条形凹槽8和若干矩形凹槽9，长条形凹槽8用于布置测压管线，矩形凹槽9用于放置吸附模块(在本实施例中，吸附模块选用条形磁铁)，使其分别吸附于电梯厅门侧边和电梯内侧门板上。电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均设有多个测压孔，测压孔通过测压管与多通道微压采集仪相连，将电梯测压板上感受到的空气压力信号转换成电信号，多通道微压采集仪通过网线与PC相连，通过电信号将结果传输至PC。通过电梯门板内外侧测压板上的压力信号相减可以得到电梯门板内外压差。测压板表面光滑平整，与电梯门板通过磁吸方式紧密贴合，测压管的端部与测压板表面平齐，使得测压板和测试区域的电梯门板承受的空气压力一致，以获得更加准确的测试数据。

在本实施例中，结合图5(a)、图5(b)、图5(c)，电梯厅门外侧矩形测压板上钻有4个直径为2mm的测压孔7，且电梯厅门外侧测压板1和电梯厅门内侧测压板2上的测压孔7位置一一对应，长测压管从测压孔7穿入，并通过测压板长条形凹槽8，由凹槽出口10牵出。

本实施例中，支撑板6、电梯厅门外侧矩形测压板5和电梯厅门内侧测压板2均由两块亚克力板重叠拼装而成，具体是在两块亚克力板上设有若干直径为2.5mm的螺丝孔11，且位置一一对应。测压板通过长为5mm、直径为2.5mm的扁平头螺钉将两块亚克力板重叠拼装而成，支撑板则是通过长为8mm、直径为2.5mm的扁平头螺钉将两块亚克力板重叠拼装而成，且螺钉端部与测压板表面平齐。

本实施例的实施工作过程示例如下：

本实施例在使用时，首先将电梯厅门外侧测压板的支撑板吸附于电梯侧面，使电梯厅门外侧矩形测压板贴合电梯厅门表面，根据需要调节测压板的高度，再将电梯厅门内侧测压板吸附于电梯内侧，将其放置于外测压板同一高度处，最后将内外两测压板通过测压管线于多通道微压采集仪相连，通过电脑采集压差时程数据。根据实际情况和现场实测需要，可对测压板尺寸和测压孔位置进行适当调整来获取相应的压差数据。

根据本发明的方法，还可以开发一系列的实施例，如采用两个小矩形测压板分别吸附于电梯厅门侧边的内外两侧，研究电梯门在开闭过程中，烟囱效应对电梯厅门横向力的影响等等。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，其特征在于，包括电梯厅门外侧测压板、电梯厅门内侧测压板、多通道微压采集仪、吸附装置和PC，

所述电梯厅门外侧测压板包括电梯厅门外侧矩形测压板和支撑板，

所述电梯厅门外侧矩形测压板的一端与支撑板的端部拼装相连，所述支撑板和电梯厅门内侧测压板均安装有吸附装置，所述支撑板通过吸附装置吸附在电梯厅门侧边，所述电梯厅门内侧测压板通过吸附装置吸附在电梯厅门内侧；所述支撑板和电梯厅门内侧测压板设有长条形凹槽和多个矩形凹槽，长条形凹槽用于布置测压管线，矩形凹槽用于安装吸附装置；

所述电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均设有多个测压孔，所述测压孔通过测压管与多通道微压采集仪相连，所述多通道微压采集仪通过网线与PC进行数据通信；

所述电梯厅门外侧矩形测压板的一端与支撑板的端部采用螺钉互相垂直拼装相连，形成L形；

所述电梯厅门外侧测压板和电梯厅门内侧测压板相对设置在同一高度。

2.根据权利要求1所述的高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，其特征在于，所述电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板表面光滑平整，所述测压管的端部与电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板表面平齐。

3.根据权利要求1所述的高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，其特征在于，所述支撑板、电梯厅门外侧矩形测压板和电梯厅门内侧测压板均采用亚克力板拼装，并且采用螺钉固定。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高层建筑电梯烟囱效应的实测装置，其特征在于，所述吸附装置采用磁铁。