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实际使用自动扶梯时,即使乘客相当拥挤(比如上海人民广场地铁车站内上下的自动扶梯),由于乘客的自身情况各异,并不能保证每个梯级上都能站满理论的乘客人数。
比如800mm梯级宽度的电梯,理论上可以站立1.5个乘客,但实际上绝大多数情况都是站立1个乘客。
另外,自动扶梯在不停地连续运转,并不能保证每位乘客都能准确站立在每个梯级上。
因此实际运送能力与理论运送能力有很大差距,据相关文献的研究统计,600mm与1000mm梯级宽度的自动扶梯实际输送能力约为理论输送能力的70%,而800mm梯级宽度的自动扶梯实际输送能力约为理论输送能力的60%。
在研究分析建筑物内自动扶梯的设置台数时,应研究自动扶梯的实际运送能力,而不是仅仅分析讨论自动扶梯的理论输送能力。
2商业建筑内人员流量的分析<
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2商业建筑内人员流量的分析
一个成功的商业设计方案,人流动线的规划是商场经营是否成功的重要环节。
不合理的人流动线设计将导致商场内人流混乱拥挤,容易发生碰撞。
商业建筑内比较合理的流动路线为双循环路线,但也要根据具体的情况确定,应尽量避免十字交叉式的路线。
对于商业建筑内人流路线的设计,相关标准中没有具体描述,因为每个商业建筑布局规划都各有自己的特色,当然不可能有具体的定量要求。
建筑设计标准jgj48-88《商店建筑设计规范》,仅对营业厅内通道最小净宽度有明确
的规定,见下表2。
该标准由于颁布的时间比较早,对于现在大多数的商业建筑不太适合。
比如,目前大多数的服装商店,四周可能是品牌专卖店,中间是商品开放式陈列区;
或者中庭附近是环形通道,四周是品牌专卖店,这种店中店的模式在标准中没有说明。
对于食品、手机、家电、数码产品、化妆品等商品,大多数的陈列布局是采用开放式柜台。
人流动线设计时,通道的宽度设计很重要,应尽可能宽一些,太窄会造成人员拥挤以及发生碰撞。
但由于商业建筑内寸土寸金,商家不希望浪费太多的通道面积,这样就需要设计师综合权衡考虑。
表2商店营业厅内通道最小净宽度
通道位置最小净宽度/m
(1)通道在柜台与墙面或陈列窗之间2.2
(2)通道在两个平等柜台之间,如:
a.每个柜台长度小于7.5m;
b.一个柜台长度小于7.5m,另一个柜台长度7.5-15m;
c.每个柜台长度为7.5-15m
d.每个柜台长度大于15m
e.通道一端设有楼梯时
2.2
3.0
3.7
4.0
上下两个梯段宽度之和再加1m
(3)柜台边与开敞楼梯最近踏步间距离4m,并不小于楼梯间净宽度注:
1)通道内如有陈列物时,通道最小净宽度应增加该物宽度;
2)无柜台售区、小型营业厅可根据实际情况按本表数字酌减不大于20%;
3)菜市场、摊贩市场营业厅宜按本表数字增加20%。
综合上述分析,在设计营业区内通道宽度时,首先应确定主次通道,然后再根据营业商品种类、人员密度、流动速度等方面进行合理设计。
对于大多数成年人,身体所占的物理区域基本在600mm×
400mm椭圆范围内,但是实际上大多数人在商场购物时,要充分考虑到手里所购物品以及自身携带的物品,比如背包、雨伞等。
因此合理的成年人在商场通道内正常行走需要的合理范围是800mm直径的圆。
根据上述尺寸,商场内通道的宽度如下:
(1)单边双人走道宽1600mm;
(2)双边双人走道宽2000mm;
(3)双边三人走道宽2400mm;
(4)双边四人走道宽3200mm;
(5)营业员柜台走道宽800mm。
对于店中店主通道宽度应优先选择双边四人走道宽,次通道选择双边双人走道宽;
开
放式柜台,主通道宽度优先选择双边三人走道宽,次通道选择单边双人走道宽;
大型超市由于要考虑购物车的灵活方便转向,主通道宽度应在选择双边4人走道宽基础上适当增加,建议在3500mm左右,次通道选择双边双人走道宽度。
分析了商业建筑的通道宽度,基本上就明确了建筑中最大的人流量。
在选择自动扶梯的数量以及布置位置时,如果自动扶梯在单位时间内运送的乘客数量大于主通道单位时间内人员的最大数量,则自动扶梯的运输能力就满足建筑内人流的设计。
3自动扶梯的数量、规格、设置的位置、配置排列的方式
3.1自动扶梯的数量、规格
自动扶梯的数量要满足2个选择依据:
(1)满足运输能力;
(2)乘客搭乘舒适度。
关于运输能力,应考虑通道宽度在单位时间内的人流量,应按照通道在最拥挤程度下最大的客流来选择。
关于乘客搭乘舒适度,应充分考虑建筑的面积、形状,一般来说一部自动扶梯的服务半径不宜超过50m。
举例:
某商业建筑为高档品牌专卖店,采用店中店模式,营业区内长边长度超过100m,则主通道宽度为3200mm,按照顾客行走的最大速度为0.5m/s,每人所占800mm半径的圆面积,即2人/m2,则通过该主通道单位小时内的人数q=(0.5m/s)*(2人
/m2)*(3600s/h)*3.2m=11520人/h。
由于是双向双通道,上下使用自动扶梯的人数为5760人,即选择自动扶梯的实际运输能力大于5760人即可。
根据表1,1000mm梯级宽度、0.5m/s自动扶梯理论输送能力可以达到9000人/h,实际送能力达到6300人/h,满足运输能力。
由于营业区内长边长度超过100m,根据乘客搭乘舒适度原则,应该选择两组自动扶梯。
3.2自动扶梯的位置设置、配置排列的方式
(1)自动扶梯的位置设置应遵循以下原则:
a)应设置在商业建筑内显眼的位置,乘客很容易发现,宜设在靠近入口处,避免设置在建筑物的角落。
b)自动扶梯的设置方向宜与人流动方向一致,也就是与主通道的方向一致,尽量避免交叉交错,容易造成人员碰撞。
c)自动扶梯的设置位置宜在建筑物的中心,有利于乘客的疏导;
在考虑设置位置时,要充分考虑乘客搭乘舒适度,自动扶梯的服务半径不宜超过50m。
(2)自动扶梯的配置排列主要有4种。
a)单台平行排列和双台平行排列。
这种排列方式虽然对乘客来,需要在楼层内走一段行程才能做下一排自动扶梯上下楼层,层间运输不连续。
但对于商家可以让顾客欣赏到更多的商品展示。
见图1。
图1单台平行排列和双台平行排列自动扶梯
b)单台连贯排列和多台连贯排列。
这种布置方式一般用在大提升高度场所,可以分段运行。
c)单台交叉排列和双台交叉排列。
与单台平行排列和双台平行排列相反,乘客不需要在楼层内多走,层间运输连续,即可上下到目标楼层。
但占用建筑面积较大。
见图2。
图2单台交叉排列和双台交叉排列自动扶梯
d)双台集中交叉排列,也称交叉连续排列。
这种布置方式相对于双台交叉排列节约了建筑的空间,缺点是顾客在乘坐自动扶梯时,顾客对商场内部分位置的视野不佳。
该种排列目前在一些较大的商场中应用比较多。
见图3。
图3双台集中交叉排列自动扶梯
对于商业建筑,选择单台平行排列和双台平行排列与双台集中交叉排列这两种排列配置方式比较多。
但值得注意的是,如果选择单台排列方式的自动扶梯,应该在附近设置相配的楼梯。
4自动扶梯的数量、规格等参数cad软件
我们在总结研究国内外众多商业建筑的客流分析基础上,参考诸多文献论文,开发了自动扶梯选型与配置cad软件。
用户只需输入商业建筑的面积、通道设计的宽度、长度,就可
以提供相关的自动扶梯的选型配置数据及报告,真正把自动扶梯选型配置理论应用于cad
辅助设计。
这对建筑师在方案设计阶段,合理选择配置自动扶梯的数量、规格等提供了计算
依据。
聚乙烯(PE)简介
1.1聚乙烯
化学名称:
聚乙烯
英文名称:
polyethylene,简称PE
结构式:
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。
1.1.1聚乙烯的性能
1.一般性能
聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无嗅、无味、无毒,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀。
工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒,制成半透明的颗粒状物料。
PE易燃,燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象。
聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度,也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。
2.力学性能
PE是典型的软而韧的聚合物。
除冲击强度较高外,其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。
PE密度增大,除韧性以外的力学性能都有所提高。
LDPE由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能较低,但韧性良好,耐冲击。
HDPE支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些。
相对分子质量增大,分子链间作用力相应增大,所有力学性能,包括韧性也都提高。
几种PE的力学性能见表1-1。
表1-1几种PE力学性能数据
性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯
邵氏硬度(D)41,4640,5060,7064,67
拉伸强度,MPa7,2015,2521,3730,50
拉伸弹性模量,MPa100,300250,550400,1300150,800
压缩强度,MPa12.5—22.5—
-2缺口冲击强度,kJ?
m80,90,7040,70,100
弯曲强度,MPa12,1715,2525,40—
3.热性能
PE受热后,随温度的升高,结晶部分逐渐熔化,无定形部分逐渐增多。
其熔点与结晶度和结晶形态有关。
HDPE的熔点约为125,137?
,MDPE的熔点约为126,134?
,LDPE的熔点约为105,115?
。
相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。
PE的玻璃化温度(T)随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而g
且因测试方法不同有较大差别,一般在-50?
以下。
PE在一般环境下韧性良好,耐低温性(耐寒性)优良,PE的脆化温度(T)约为-80,-50?
,随相对分子质量增b
大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140?
PE的热变形温度(T)较低,不同PE的热变形温度也有差别,LDPE约为38,HD
50?
(0.45MPa,下同),MDPE约为50,75?
,HDPE约为60,80?
PE的最高连续使用温度不算太低,LDPE约为82,100?
,MDPE约为105,121?
,HDPE为121?
,均高于PS和PVC。
PE的热稳定性较好,在惰性气氛中,其热分解温度超过300?
PE的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用。
PE的线胀系数约在
-5-1(15,30)×
10K之间,其制品尺寸随温度改变变化较大。
几种PE的热性能见表1-2。
表1-2几种PE热性能
性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点,?
105,115120,125125,137190,210热降解温度(氮气),?
300,300,300,300
热变形温度(0.45MPa),?
38,5050,7560,8075,85脆化温度,?
-80,-50-100,-75-100,-70-140,-70
-5-1线性膨胀系数,(×
10K)16,24—11,16—
-1比热容,J?
(kg?
K)2218,2301—1925,2301—
-1热导率/W?
(m?
K)0.35—0.42—
4.电性能
PE分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种PE的电性能见表1-3。
PE的体积电阻率较高,介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率的影响,因而适宜于制备高频绝缘材料。
它的吸湿性很小,小于0.01,(质量分数),电性能不受环境湿度的影响。
尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性,但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能达到Y级(工作温度?
90?
)。
表1-3聚乙烯的电性能
16161617体积电阻率/Ω?
cm?
10?
10?
10
-16介电常数/F?
m(10Hz)2.25,2.352.20,2.302.30,2.35?
2.35
6介电损耗因数(10Hz),0.0005,0.0005,0.0005,0.0005
-1介电强度/kV?
mm,2045,7018,28,35
5.化学稳定性
PE是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳定性。
室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等),即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。
但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。
PE在室温下不溶于任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。
随着温度的升高,PE结晶逐渐被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当达到一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。
如LDPE能溶于60?
的苯中,HDPE能溶于80,90?
的苯中,超过100?
后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。
但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。
PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化,具体表现为伸长率和耐寒性降低,力学性能和电性能下降,并逐渐变脆、产生裂纹,最终丧失使用性能。
为了防止PE的氧化降解,便于贮存、加工和应用,一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂,可满足一般的加工和使用要求。
如需进一步提高耐老化性能,可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。
6.卫生性
PE分子链主要由碳、氢构成,本身毒性极低,但为了改善PE性能,在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂,可能影响到它的卫生性。
树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,且用量极少,一般树脂不会受到污染。
PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀,PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中,因此,长期使用PE容器盛装食用油脂会产
生一种蜡味,影响食用效果。
1.1.2聚乙烯的分类
聚乙烯的生产方法不同,其密度及熔体流动速率也不同。
按密度大小主要分为低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。
其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种,是工业上常用的聚乙烯,其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。
按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。
按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。
1.低密度聚乙烯
Lowdensitypolyethylene,简称LDPE
低密度聚乙烯,又称高压聚乙烯。
无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳
3白色蜡状颗粒,密度0.910,0.925g/cm,质轻,柔性,具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性(可耐-70?
),但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。
分子结构不够规整,结晶度较低(55%,65%),熔点105,115?
LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺,如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等,成型加工性好。
主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。
2.高密度聚乙烯
HighDensityPolyethylene,简称HDPE
高密度聚乙烯,又称低压聚乙烯。
无毒、无味、无臭,白色颗粒,分子为线型结构,很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。
力学性能均优于低密度聚乙烯,熔点比低密度聚乙烯高,约125,137?
,其脆化温度比低密度聚乙
3烯低,约-100,-70?
,密度为0.941,0.960g/cm。
常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀,在70?
以上时稍溶于甲苯、醋酸中。
在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。
能耐大多数酸碱
的侵蚀。
吸水性小,具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。
HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法,生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带,绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。
3.线性低密度聚乙烯
LinearLowDensityPolyethylene,简称LLDPE
线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种,是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒,
3密度0.918,0.935g/cm。
与LDPE相比,具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点,且软化温度和熔融温度较高,还具有良好的耐环境应力开裂性,耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。
并可耐酸、碱、有机溶剂等。
LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。
由于不存在长支链,LLDPE的65,,70,用于制作薄膜。
4.中密度聚乙烯
Mediumdensitypolyethylene,简称MDPE
中密度聚乙烯是在合成过程中用α-烯烃共聚,控制密度而成。
MDPE的
3密度为0.926,0.953g/cm,结晶度为70,,80,,平均相对分子质量为20万,拉伸强度为8,24MPa,断裂伸长率为50,,60,,熔融温度126,135?
,熔体流动速率为0.1,35g,10min,热变形温度(0.46MPa)49,74?
MDPE最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。
MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法,生产工艺参数与HDPE和LDPF相似,常用于管材、薄膜、中空容器等。
5.超高相对分子质量聚乙烯
ultra-highmolecularweightpolyethylene,简称UHMWPE
超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨,是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。
其相对分子质量达到300,600万,
3密度0.936,0.964g/cm,热变形温度(0.46MPa)85?
,熔点130,136?
UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能,如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能,广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域,其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。
另外,由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性,已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用,而且,超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异,在-40?
时仍具有较高的冲击强度,甚至可在-269?
下使用。
超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等;
体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。
由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa?
s,流动性极差,其熔体流动速率几乎为零,所以很难用一般的机械加工方法进行加工。
近年来,通过对普通加工设备的改造,已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。
6.茂金属聚乙烯
茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂,其相对分子质量分布窄,分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能,已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。
1.1.3聚乙烯的成型加工
PE的熔体粘度比PVC低,流动性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。
前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法,下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。
?
聚乙烯属于结晶性塑料,吸湿小,成型前不需充分干燥,熔体流动性极好,流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分。
不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大。
注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形。
PE的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。
LDPE在180?
左右,HDPE在220?
左右,最高成型加工温度一般不超过280?
熔融状态下,PE具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。
PE的熔体粘度对剪切速率敏感,随剪切速率的增大下降得较多。
当剪切速率超过临界值后,易出现熔体破裂等流动缺陷。
制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。
不论采取快速冷却还是缓慢冷却,应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致,以免产生内应力,降低制品的力学性能。
收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.5,,5.0,),方向性明显,易变形翘曲,冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。
软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模。
1.1.4聚乙烯的改性
聚乙烯属非极性聚合物,与无机物、极性高分子相容性弱,因此其功能性较差,采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。
常
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