观光电梯玻璃及相关部品设计探讨
作者：李志浩
摘要：梳理近些年来观光电梯项目的设计思路，分析、理解国标中相关条款的要求，并对观光梯在具体的设计方案和要注意的事项提出建议，供大家参考。
关键词：电梯，观光，国标
0 前沿
观光梯在电梯中一直处于比较尴尬的地位，大多数电梯公司没有专门对应的机种，大部分是依附于客梯，在客梯的基础上进行非标设计，或者通过外协电梯装潢公司进行二次改造。但随着客户对于电梯功能不断追求，观光梯的需求越来越旺盛，这样也对电梯公司提出更高的设计要求。为此，笔者对近年来观光梯设计项目的思路作一个汇总，解读国标中相关条款，理解其中的要求，探讨观光电梯的设计方案及设计注意点。
1 国标中的观光梯相关法规
目前观光梯并没有单独的法规要求，因此我们在设计开发时，只能参考GB7588的要求。除去法规中的通用要求，对于观光梯主要是玻璃的规范。
1.1定义及标识
首先国标在“3.17”条中对所有玻璃进行了定义，要求玻璃必须是“二层或更多层玻璃之间用塑胶膜组合成的玻璃”。这个规定不仅包括轿厢用，同时在国标“5.3.1.2”条中对于井道围壁或其他人员可正常接近的玻璃制品也必须采用。玻璃制品包括了玻璃门扇玻璃面板或成形玻璃板以及“8.13.5”条提到的玻璃轿顶。
从这几条法规可以得出，出于安全的考虑，法规要求必须是加胶并且是多层，既对于强度有要求，也对玻璃破损时飞溅及可能的锐边伤害有要求。因此，在设计选型时，需要注意玻璃的规格。
其次国标“7.2.3.5”及“8.3.2.4”条规定每一块玻璃都必须有永久性的标记，包括厂商，玻璃型式及厚度。设计时必须要求供应商追加刻印，如图1刻印标识所示。
图1 刻印标识
1.2结构及强度
关于玻璃结构及强度主要是国标中“7.2.3.4”，“8.3.2.3”和“8.6.7.3”条中玻璃固定要求及“7.2.3.3”，“8.6.7.2”条中玻璃摆锤试验。
这两组法规其实是相互依存的关系，只有前面一组法规要求的结构完善，才能使玻璃整体强度更好，更容易通过后面一组的摆锤试验。
摆锤试验是玻璃相对于金属材质时法规要求强度的补充（参见“7.2.3.1”、“8.3.2.1”和“8.6.7.1”条中的要求），它分为软摆锤和硬摆锤。具体见国标附录J的相关规定，虽然其中规定部分，玻璃尺寸不需要进行摆锤试验，但是实际设计中一般都超过这个范围。在项目设计中，注意单独取得型式试验报告。
1.3其他特殊要求
关于观光梯的特殊要求笔者总结下来主要是两条，一条是“7.2.3.6”条儿童防夹手要求和“8.3.2.2”条扶手设置。
这两条无疑都是出于对儿童安全的考虑。“7.2.3.6”条提出了几个解决方案，包括减少摩擦、增加感知装置、玻璃透明高度设定在1.1m及其他等效方案。其中不透明高度的规定主旨就是减少儿童的好奇心，避免其趴在玻璃上导致开门时门将手拖曳进门缝中。而减少摩擦和增加感知装置都是在拖曳发生时，减少拖曳进门缝的风险和提前预警方案。
由于观光梯客户一般都要求视野最大化，因此1.1m以下不透明本身就违背了观光梯的主旨，一般不采用。因此，设计时一般考虑采用感知开关或减少摩擦。但在新国标（GB/T 7588.1-2020）中，对这条进行了修改，将减少摩擦系数的方案改为了门与门套间隙4mm以下，在设计时需要注意。
“8.3.2.2”条扶手设置中关键点在与玻璃无关，因此在设计时固定扶手不能在玻璃上，避免玻璃破碎后导致扶手掉落，造成二次伤害。同时，扶手仍然固定在电梯上，可以在玻璃破碎后起到隔离保护，减少人员掉落的风险。
了解了这些法规的相关规定后，接下来探讨法规要求的相关设计。
2 法规对应的相关设计
前文1.1中相关的法规要求，在电梯设计时主要考虑玻璃的选型及标识的刻印位置。玻璃的厚度、规格及中间夹胶的方式和厚度目前市面上比较多，设计师可根据客户及性能参数的要求自行选择。常规采用的玻璃有6 0.76 6（单位：mm）的夹胶玻璃，4 0.76 4（单位：mm）的钢化玻璃，5 0.76 5（单位：mm）钢化玻璃等。
关于1.2中相关法规，设计应当明确玻璃的整体布局。从美观上考虑当然是玻璃面越大，视野越大，外观上也更加漂亮，但是考虑轿厢的整体强度，以及部分无法避免需要裸露在井道中的电梯部品需要遮挡。一般采用有边框玻璃，且在轿厢吊架部分采用不锈钢板侧板，大小根据吊架宽度和需要隐藏的部分大小决定，见图2 轿厢示意图。当然，考虑到实际现场井道情况，设计时可取消不必要的观光面。
图2 轿厢示意图
确认了整体外观后，再确认玻璃固定方式。可采用玻璃外包橡胶，再由支架固定橡胶的方式固定玻璃。对于压板的固定方式可使用以下两种方案。
一种采用压板嵌套结构，将固定用螺钉设计在侧面压板上并采用沉头螺钉，具体见图3玻璃固定型式一。该方案固定可靠且兼顾美观，且维修方便但压板相对宽度较大，在计算轿厢面积时需要考虑，同时结构复杂成本相对较高。
图3 玻璃固定型式一
另一种，是采用较为简单的玻璃固定支架，在支架外侧包裹外装板，最后在缝隙处填充硅胶，简图4玻璃固定型式二。该方案外观更加简洁美观，成本相对较低，目前大部分观光电梯采用此方法。缺点是最后的外包板采用了双面胶粘结的方式，后期维修不便且有反馈有外装板脱胶现象。处理方案是在隐蔽处追加固定螺钉进行二次保护。
图4 玻璃固定型式二
由于轿厢绳轮对于观光梯结构设计影响较大，因此在其他部件设计前应当先行确认。绳轮设计为主要影响主钢丝绳的布置，目前大多数电梯公司采用了绳轮下置的结构，因此产生了一个问题钢丝绳将轿厢两个观光面遮挡掉，严重影响视野。最好的解决方案还是将轿底轮改成轿顶轮且单轮结构运用在观光梯上更佳，见图5绳轮布置方式。不仅可以解决视野的问题，当轿厢过小时避难和检修空间也可以大幅度改善。当然，轿顶单轮也存在曳引机布置相对复杂的问题，具体还需要看电梯的整体布置。
图5 绳轮布置方式
主体结构设计确认后，再探讨其他部品在观光梯设计中的设计思路。主要考虑的是井道部品包括随行电缆、井道走线等；轿厢上部品以及井道的部品包含了极限开关、平层开关等。
3 观光电梯相关部品设计
3.1 平层开关
目前电梯公司常用的平层开关有两种类型，一种为光电式，一种为电磁式。虽然有光电式的耐光强度可以做到10万LUX，但是在实际的使用中，发现在太阳直射最强烈的时候还是伴有误动作的情况。因此建议观光电梯，尤其是玻璃井道在室外有被太阳直射的电梯，采用电磁式的平层开关，减少故障发生的概率。当然，如一定需要使用光电式平层开关，也可以采用在开关外侧追加外罩，避免阳光直射，也可以有效地使用。
出于观光考虑，一般井道都是玻璃井道，因此出于美观的考虑，平层开关的位置也是比较重要的设计点。常规的平层开关一般布置在轿厢上端，平层检测板布置在导轨上，这样电梯整体看上去比较杂乱。设计时，可将其布置在地坎上，同时将其外观颜色涂装成地坎相同的颜色（一般为银白色），使其成为地坎延伸的一部分，外观上更佳一体协调。
3.2极限开关
设计时主要考虑撞弓是否遮挡轿厢玻璃面积和开关本体在井道最上阶和最下阶是否在乘场可以看到，影响美观。常规的设计方案有两个，一个是将极限开关设计在侧面中间，使用中间非玻璃侧板进行遮蔽。另一个方案是将极限开关向上下两边移动，移出人的正常视角，达到隐蔽的效果。
3.3 井道走线
由于传输信号及电力的需求，井道中必然存在非常多的电线。在设计要求中，一般要求走线按照横平竖直，这样更加美观。当然，考虑整体颜色及走线的规整，也可以追加走线槽，使整个井道更加完美。
同理，轿顶上也存在电气走线的问题，笔者也采用了配线槽的方案，见图6 轿顶走线。同时，加厚轿顶并增加封盖，既可以达到隐藏电缆的目的，也可使轿顶更加规整美观。
图6 轿顶走线
3.4 玻璃门
观光梯普遍采用玻璃门，因此设计时也需要注意。要考虑门钥匙孔位置以及门刀位置。虽然，门钥匙孔国标没有明确规定的高度，但一般设定在2000mm。如果考虑玻璃最大化，建议将门钥匙孔移动至门套上方或侧框。
另外，门刀设计时也应当符合国标的基础上尽量缩短长度，同时适当放一些余量，保证人抬头时视角看不到门刀。
4 常见问题及处理方案
在观光梯实际设计中会遇到一些常见的问题。
1）由于大部分观光梯都为玻璃井道，因此在计算防护栏高度时切记计算到玻璃的表面，因为一般土建只绘制到钢梁，而玻璃一般在钢梁外侧。导致扶手外缘玻璃井道壁超过850mm，防护栏需要采用11000mm并考虑顶层高度。
2）同样的原因，前侧井道壁距离也将加大，导致两条国标需要对应。一个是轿顶距离前侧井道壁超过300mm，另外一个轿厢门距离井道壁超过150mm。对应的方法是在前侧追加防护栏并增加门与开关，方便维修人员进出。同时，轿门侧增加轿门锁，来对应第二条法规。
3）颜色
由于玻璃井道的存在，井道中的电梯部品乘客都可以看见，因此设计时需要考虑整体颜色的统一。除了国标“12.11”条规定旋转部件保护罩必须涂成黄色外，其他部件应考虑与井道整体协调。因此，在设计之初，需要与开发商协调井道钢结构的颜色和轿厢整体色调。
4）防锈和老化
由于很多情况为玻璃井道在建筑物外面，导致井道存在高温，高湿的情况，因此在考虑电梯部件时，应尽量采用不锈钢材质，烤漆和镀锌部分也应在设计时增加镀锌和烤漆厚度，且在切割断面上及时补漆。
裸露在井道中的部品，尤其是导轨工作面最好采用涂油的方式减少锈蚀的风险。电气部件，也应采用耐老化的部件。
5）空调
许多观光梯都配置了空调，在设计空调时需要考虑两点。第一点是空调安装砸轿顶时其导风软管和空调本身会侵占电梯的检修及避难空间。第二点是空调存在的冷凝水问题，尤其是在高温天气尤为明显。通常采用的设计方案是采用导风盒，并在其内部及下方追加隔热棉。当然，如乘场门对室外打开，空调的制冷效果将大幅下降，因此在设计之初就需要与开发商提出增加隔离门类似的结构。
5 总结
从目前电梯发展趋势来看，追求个性化的需求在不断的增加，为满足市场的需要，电梯开发单位应不断的推陈出新，尤其观光梯更需要单独立项，增加开发投入。在保证电梯的基本性能要求前提下，努力满足客户在电梯美观上的要求，增加更多的艺术元素。同时国家也需要推出相应的法规，规范产品质量。
作者：李志浩 中级工程师 东芝电梯（中国）有限公司
参考文献
[1]GB 7588-2003 电梯制造与安装安全规范[S]
[2]TSG T7007-2022 电梯型式试验规则
[3]GB/T 7588.1-2020 电梯制造与安装安全规范
