電梯是高層建筑中不可缺少的垂直交通運輸設(shè)備，它是高樓層間人物流動的便捷之路，能否滿足大樓客貨流量的要求，決定著樓內(nèi)電梯的選擇正確與否。因此，應(yīng)合理選擇電梯的規(guī)格（包括速度、載重、控制方式等）、臺數(shù)和調(diào)度方式，這是高層建筑電梯的重要課題。
本文重點對電梯速度的正確、合理選擇進行分析和論證，從而得同合理電梯速度的確定方法。
一座高樓中的電梯，當(dāng)最大行程H(m)、確定之后，在電梯額定載重標(biāo)準(zhǔn)化條件下，如果電梯額定速度VN（m/s）選得過低，一次運行時間T(s)就會過長，運輸能力就會過小。為 滿足大樓內(nèi)運輸量的要求，必然就要多安裝幾臺電梯，因而電梯井道數(shù)目增加，建筑基建費用增加，這是很不經(jīng)濟的方案。如果電梯額定速度選得過高，則長距主升長的一次時間可以縮短，南昌市了運輸能力；但在短距離升降時就無法達(dá)到額定速度，而是采用較高速電梯的造價很高，所以也是不經(jīng)濟的方案。因此電梯速度合理選擇的實質(zhì)，就是一個技術(shù)經(jīng)濟綜合比較的結(jié)果，同時還要考慮建筑物的規(guī)模、性質(zhì)、特點以及建造者某些特殊要求。
1 電梯額定速度的合理選擇
1.1電梯速度選擇的原則
電梯速度選擇的原則：一是多方案技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，二是單臺電梯技術(shù)經(jīng)濟比較。第1種方法受多種因素不影響較大，特別是人為因素，所以不易得出統(tǒng)一的簡單的表達(dá)模式；而第2種方法涉及影響因素較少，易于獲得簡潔的表達(dá)關(guān)系式。故本文采用第2種方法，根據(jù)《電梯運動的最優(yōu)參數(shù)》一文創(chuàng)立的用無因次參數(shù)分析、計算電梯運動參數(shù)，將電梯運動各段的運行距離、時間、一次運行時間、最大運行速度、電動機功率、電能消耗以及電動機的發(fā)熱和溫升等實際參數(shù)均化為速度系數(shù)α的函數(shù)，對速度系數(shù)最優(yōu)化而得出α最優(yōu)值范圍。從電梯拖動電動機功率及電耗較小來確定電梯額定速度，稱為經(jīng)濟速度，這時α=1.1～1.2，考慮到低、1.05～1.25。從電梯電動機發(fā)熱是小和運行時間接近最短的觀點來確定電梯短距離運行的分速度，這時α=1.5。
1.2電梯合理速度選擇的計算依據(jù)
由《電梯運動是優(yōu)參數(shù)》一文得出：在給定升降高度H（m）及設(shè)定平均加速度a(m/s²)的條件下，電梯速度V_N（m/s）及一次運行時間T（s）與速度系數(shù)α的關(guān)系為
V_N²=（a-1）·（Ha） （1）
T²=（a²/a-1）·（H/a） （2）
從⑴式可得出電梯標(biāo)準(zhǔn)額定速度的合理適用高度為
H=V²_N/a·1/a-1 （3）
將⑴、⑵式聯(lián)立求解，消去H，則得
T=V_N/a·a/a-1 （4）
再將⑶、⑷式聯(lián)立求解，消去α，則
T=V_N/a·H/V_N （5）
由公式⑶還可得出：在選定電梯額定速度VN和設(shè)定平均加速度a條件下，就存在一個電梯適用的最小極限高度。對三角形運行速度曲線，這時α=2，故Hmin=V²_N/a，對合理運行分速度，α=1.5時，故Hmin=2 V²_N/a。對合理選擇額定速度的最小適用高度，當(dāng)α=1.25時，則Hmin=4 V²_N/a。
由公式⑴到⑷可以看出：電梯的合理速度和最有利的運行時間均為速度系數(shù)α的函數(shù)，因此合理速度的選擇，就變成了速度系數(shù)的合理確定。對不同額定速度的電梯，合理的速度系數(shù)見表1所示。

1.3合理速度選擇的圖解法
現(xiàn)在我們用圖解方法來確定已標(biāo)準(zhǔn)化的電梯速度。當(dāng)電梯額定速度為定值，加速度亦為常數(shù)時，公式⑸就表明一次運行時間T與升降高度H為線性關(guān)系，作出電梯標(biāo)準(zhǔn)速度為0.5s、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0m/s以及8、10、12.5、13.5、15m/s時的直線。
為了確定標(biāo)準(zhǔn)速度的適用高度及對應(yīng)的一次運行時間，可采用速度系數(shù)α的優(yōu)值范圍確定其應(yīng)用上、下限，利用公式⑵來承擔(dān)此項任務(wù)，故畫出α為1.1和1.2兩條曲線；為了低速、中速電梯有較好的適用范圍，增添了α=1.25和1.5兩條曲線。
當(dāng)高樓電梯最大運行高度為H時，可從圖中查出合理速度VN及運行時間T。當(dāng)H=100m時，查得V_N為3.5m/s或4.0m/s；當(dāng)H=200m時，查得V_N為5.0m/s或6.0m/s；當(dāng)H=300m時，V_N為6.0m/s，當(dāng)H=400m時，V_N為8.0m/s；當(dāng)H=500m時，V_N為80.m/s或10.0m/s。
2 幾座高樓電梯額定速度的分析
目前我國城鎮(zhèn)高樓林立，由于建造者的各種情況和特殊要求，通常將電梯速度選擇偏低，例如新疆水產(chǎn)供銷服務(wù)中心樓高難度105m，電梯速度為1.75m/s、1 000kg的4臺。而新疆海得酒店，高也是100多m，電梯速度為3.5m/s；在《交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計及安裝維修》一書，樓高99.95m、30層、電梯速度選擇為5m/s。以上3例說明：電梯升降高度均在100m左右，而選擇電梯速度卻相差較大，究竟應(yīng)選哪種速度才是合理的、經(jīng)濟的？
再如日本三菱電梯的速度，已得到吉尼斯世界大全確認(rèn)的電梯速度為12.5m/s(750m/min)，升降高度為267m，主機功率為120kw，載重量為1 600kg；日本日立電梯在發(fā)展13.5m/s(810m/min)的電梯速度，低極限行程為300m，高極限行程為500m，其運行時間分別為40s和55s，載重為1 600～2 000kg（乘人為24～30人）；最近報導(dǎo)日本東芝電梯速度最高為16.67m/s(1 000m/min)；芬蘭通力電梯速度最高為17m/s(1 020m/min)等發(fā)展這種超高速電梯，是為了奪取電梯速度的世界之最呢？還是為了實際應(yīng)用呢？需要作探計和評論。當(dāng)然超過10m/s速度的電梯制造難度技術(shù)和控制技術(shù)已走在世界的最前列。
在第1章中介紹了電梯速度合理選擇的計算方法，又給出了電梯速度合理選擇的圖解法，于是對上述高樓選用的電梯速度就有了分析、評論的可靠依據(jù)，評論結(jié)果如表2所示。

3 幾點結(jié)論
⑴電梯速度的合理選擇一般可計算，對低速電梯可降低到0.2H，對高速、超高速電梯可提高到0.5H；亦可按圖直接查出。
⑵由公式⑸或查圖可以得出：在V_N為常數(shù)時，T與H成線性關(guān)系。當(dāng)VN較低時，dT/dH大，提高運行速度，縮短運行時間的效果顯著；當(dāng)V_N較高時，dT/DH小，再提高運行速度，對縮短運行時間效果甚微。例如對300～400m的高樓，電梯速度由12.5m/s，提高到13.5m/s縮短運行時間小于1～2s，顯然沒有必要。一般情況應(yīng)選電梯速度為8.0m/s，如提高到10.m/s速度，能縮短運行時間6～10s，但速度系數(shù)α將大于1.25。如提高到12.5m/s或13.5m/s，速度系數(shù)已超過1.5，顯然是不經(jīng)濟的，不合理的。
⑶電梯不同額定速度的合理適用高度及運行時間，見表3。

注：1）1.5～2.0m/s兩種速度，可用1.75m/s來替代。
2）表中a=1.0m/s²。如a≠1m/s²時，表中H應(yīng)為Ha，T應(yīng)為H/a。
⑷從圖1中不同額定速度的dT/dH斜率來考察，對3.0m/s速度以下的電梯，如擴大使用高度，則一次運行時間將增加較多，因此運行效率降低，應(yīng)引起電梯選型設(shè)計者的足夠重視。