همه چیز در مورد پله برقی

مقدمه

پله‌برقی‌ها بیشترین ظرفیت جابه‌جایی عمودی را در بین دستگاه‌ای مشابه نظیر آسانسور دارا می‌باشند. استفاده از این وسیله در امکن عمومی متروها، پایانه‌های مسافری، فروشگاه‌ها و مرکز تجاری مزیت‌های رقابتی و ارزش افزوده بسیاری را به دنبال دارد. در مرکز تجاری می‌توان هدایت جمعیت به سمت طبقات بالاتر یا پایین‌تر از همکف را در دو حالت با پله‌برقی و بدون پله‌برقی به راحتی مقایسه نمود. بسیاری از طبقات بالایی مرکز تجاری در ایران به دلیل عدم وجود پله‌برقی با تردد بسیار کمتری مواجه هستند و به همان نسبت رونق کسب و کار در آنها بسیار کمتر می‌باشد. امروزه حتی در فروشگاه‌های کوچک دو طبقه برای انتقال مشتریان به طبقه بالاتر از پله‌برقی استفاده می‌شود. هر چند قیمت اولیه پله‌برقی بالا به نظر می‌رسد؛ اما در مقایسه با منافع بسیار زیاد و طولانی مدت آن، به شدت اقتصادی است. آنچه در این مقاله آمده است؛ نگاهی گذرا به اصول اولیه‌ای است که طراحان باید در بدو امر طراحی و انتخاب پله‌برقی بدان توجه نمایند.

 ·         استفاده از پله‌برقی ارزان‌ترین روش جابه‌جایی افراد بین دو سطح متفاوت می‌باشد.

·     مناسب ترین شیوه برای جابه‌جایی مسافران، حرکت پله‌برقی در یک جهت می‌باشد. اگر چه می‌توان هنگام استفاده، حرکت در هر دو جهت را برای آن تعریف نمود.

·         پله‌برقی‌هایی آسان‌تر مورد استفاده مسافرین قرار می‌گیرند که بتوانند مسافر را به پایین (مکان آغازین) برگردانند.

عرض پله‌برقی

پله‌برقی‌ها معمولاً در سه اندازه mm 600،mm 800 و mm 1000 از نظر عرض پله ساخته می‌شوند.

پیاده‌روها و رمپ‌ها نیز معمولاً با عرضهای mm 1000، mm 1200 و mm 1400 ارائه می‌شوند.

در پله‌برقی‌های با عرض mm 600 روی هر پله فقط یک نفر جا می‌گیرد، اما در پله‌های با عرض mm 800 در صورتی که یک نفر روی پله ایستاده باشد ؛ نفر پشت سر می‌تواند از او عبور کند ؛ یا دو نفرچسبیده به هم کنار هم جای گیرند. معمولاً بیشترین سفارش مربوط به پله‌های با عرض mm 800 هستند. در پله‌برقی‌ها، پیاده‌روهای متحرک و رمپ‌های با عرض پله mm 1000، دو نفر به راحتی روی هر پله جا می‌گیرند. اما در مرکز تجاری شلوغ، فرودگاه‌ها و پایانه‌های مسافری که از پیاده رو متحرک و رمــپ استفاده می‌کنند؛ سعــی می‌شود که از حدکثــر عرض پله یعنی mm 1400 استفاده شود که علاوه بر امکان حرکت چرخ‌های دستی، افراد کناری براحتی می‌توانند عبور کنند.

ظرفیت واقعی جابه‌جایی

ظرفیت جابه‌جایی پله‌برقی از فرمول زیر محاسبه می‌شود :

P th = ظرفیتی که طبق فرمول در هر ساعت جابه‌جا می‌شود.

P = تعداد نفرات با توجه به عرض پله (تصویر (۲))

V = سرعت (سرعت معمول پله‌برقی‌ها ۰.۴ و ۰.۵ متر برثانیه می‌باشد.)

t = عمق پله (معمولاً ۰.۴ متر می‌باشد.)

3600s = تعداد در ساعت

اما مقایسه ظـرفیت واقعی جابه‌جایی مسـافران در پله‌برقی با ظرفیت جابه‌جایی محاسـبه شده مطابق با تصویر (۳) این واقعیـت را می‌نمایاند که هر چه سرعت حرکت پله‌برقی بیشتر می‌شود فاصله بین ظرفیت جابه‌جایی واقـعی و محاسبه شده نیز بیشـتر است.

این امر به دلیل رفتار مسافران – که عمدتاً ناشی از ترس سقوط می‌باشد- در هنگام پیاده و سوار شدن پله‌برقی می‌باشد. به همین دلیل ترجیح داده می‌شود که سرعت حرکت پله‌برقی از ۰.۷ متر بر ثانیه تجاوز نکند، هرچند که تا سرعت ۰.۹ متر بر ثانیه نیز مجاز می‌باشد.

شیب پله‌برقی

بر طبق استاندارد EN115 زاویه شیب پله‌برقی در صورتی که ارتفاع پله‌برقی (فاصله کف تا کف دو طبقه متوالی) کمتر از ۶ متر باشد، نمی‌تواند بیش از °۳۵ باشد.

این در حالی است که کثر شرکت‌های سازنده پله‌برقیها را فقط با دو زاویه °۳۰ و °۳۵ می‌سازند.

تعداد پله‌های افقی

تعداد پله‌های افقی در قسمت بالای پله‌برقی و پایین آن که مسطح می‌باشد ۲ پله یا ۳ پله می‌باشد. هر چه تعداد پله‌های افقی بیشتر باشد، پیاده و سوار شدن افراد با سهولت بیشتری انجام می‌شود. در امکن عمومی نظیر متروها و ایستگاه‌های مسافری توصیه می‌شود که تعداد پله‌های افقی ۳ پله انتخاب شود.

اخیراً متروی سنگاپور پله‌برقی‌هایی با تعداد ۴ پله افقی به صورت ویژه به یکی از سازندگان معتبر سفارش داده است تا مسافران فرصت بیشتری برای حفظ تعادل و سهولت در سوار و پیاده شدن داشته باشند.

در صورتی که زاویه شیب پله‌برقی ۳۰ درجه باشد از ۳ پله افقی استفاده می‌شود.

بدیهی است طراحان طول پله‌برقی را متناسب با تعداد پله‌های افقی در نظر خواهند گرفت.

روش‌های مختلف چیدمان

چیدمان پله‌برقی در چند طبقه به روش تکی

عملی‌ترین روش جابه‌جایی مسافر بین سه سطح متفاوت می‌باشد. در چیدمان تکی مسافرین باید برای رسیدن به پله بعدی مسیر کوتاهی را طی نمایند. به لحاظ استراتژیک این مسـیر کوتاه می‌تواند از طریق ایجاد انگیزه برای خریدار منجر به فروش بیشتر گردد.

·         این نوع آرایش بیشتر برای مکان‌هایی مناسب است که جریان حرکت افراد به یک سـمت باشد. به عـنوان مثال در مرکز تجـاری حرکت مسافران به سمت بالا توسط پله‌برقی‌هایی که در یک سـمت ساختمان هستند و حرکت مسافران به سمت پایین توسط پله‌برقی‌هایی که در سمت دیگر ساختمان هستند ؛ انجام می‌گیرد.

·         از آنجا که حرکت مسافرین در طول ساختمان دچار وقفه می‌شود، روی هم رفـته زمان حرکت برای رسیدن به طبقات بالاتر افزایش می‌یابد.

·       پله‌برقی‌هایی آسان‌تر مورد استفاده مسـافرین قرار می‌گیرند که از نظرچـیدمان بتوانند مسافر را با طی کوتاه‌ترین مسـافت به پایین ( مکان آغازین) برگردانند.

چیدمان پله‌برقی در چند طبقه به روش ضربدری

این چیدمان متوالی به مسافرین این امکان را می‌دهد تا سریع‌ترین حرکت را بین دو طبقه یا بیشتر داشته باشند.

·       این وضعیت به خصوص برای ساختمان‌های اداری، خدماتی و فروشگاه‌های بزرگ مناسب می‌باشد.

·       معمول‌ترین نوع چیدمان پله‌برقی‌ها به روش ضربدری می‌باشد.

·       حرکت مسافرین به سمت بالا و پایین از ترکم جمعیت در پاگرد پله‌برقی‌ها جلوگیری می‌کند.

چیدمان پله‌برقی در چند طبقه به روش موازی

در صورتی که طراحی ساختمان اجازه دهد و فضای پاگرد کافی بین پله‌برقی‌ها در دو طبقه متوالی موجود باشد این نوع چیدمان سریـعترین زمان رسیدن به طبـقات بالاتر می‌باشد. معمولاً در ساختمانهایی که طـول آنها زیاد می‌باشد؛ از این روش استفاده می‌شود.

پاگرد جلوی پله‌برقی

اصولاً پاگرد جلوی پله‌برقی‌ها باید به گونه‌ای طراحی شود که از ازدحام و اغتشاش جمعیت جلوگیری شده و پیاده و سوار شدن مسافران با ایمنی و آرامش کامل صورت گیرد.

بر اساس استاندارد EN115 فضای گردش مسافران در ورودی و خروجی پله‌برقی باید از ضوابط زیر پیروی کند:

در صـورتی که فاصـله دیـوار روبه‌روی پله‌برقی تا انتهای آخـرین پله افقی mm 2000 باشد؛ عرض پاگرد باید حداقل دو برابر فاصله بین مرکز دستگیره‌های پله‌برقی باشد.

در صورتی که فاصله دیوار روبه‌روی پله‌برقی تا انتهای آخرین پله افقی حداقل mm 2500 باشد ؛ عرض پاگرد می‌تواند حداقل برابر با فاصله بین مرکز دستگیره‌های پله‌برقی باشد.

در پله‌برقی‌های کنار هم که دیوار مقابل آنها mm 2000 از آخرین پله افقی فاصله دارد عرض پاگرد همانند پله‌برقی

تکی می‌باشد. با این تفاوت که فضای مشترک بین این دو اندازه موجب صرفه جویی در فضا می‌شود. (تصویر ۱۰)

کمترین فاصله بین دستگیره و ارتفاع بالاسری

مطابق با استاندارد اروپایی EN115 کمترین فواصل بین دستگیره‌ها تا دیواره‌ها و موانع کناری و همچنین ارتفاع بالاسری باید مطابق شکل روبرو باشد.

A = 80 میلی متر یا بیشتر

B = 2100 میلی متر یا بیشتر

C= 120 میلی متر یا بیشتر

D = 2300 میلی متر یا بیشتر

E = 500 میلی متر یا بیشتر، مگر این که یک محافظ بین دستگیره و دیوار قرار داده شود.

مقدمه۲:

در قسمت پیشین، با تعاریف و اصول اولیه پله‌برقی آشنا شدیم. در این مقاله اجزای اصلی پله‌برقی به اختصار معرفی می‌گردد.

سازه پله‌برقی (Truss):

سازه پله‌برقی معمولاً به صورت یک پارچه ساخته می‌­شود (شکل ۱). تیرهای اصلی نگهدارنده از دو نوع پروفیل قوطی یا نبشی (L) ساخته می‌شود که با ستون‌های عمودی و مورب یک سازه جوشکاری شده یکپـارچه را به وجـود می‌آورند، این سازه پس از جوشکاری با عملیات حرارتی تنش گیری شده و رنگ آمیزی می‌شود. سازههایی که از پروفیل‌های توخالی (قوطی) ساخته می‌‌شوند سبک­تر می‌­باشند و وزن کمتری به سازه ساختمان وارد ‌می‌کنند.

گیربکس پله­برقی (Gear Type):

عموماً سه دسته گیربکس در پله برقی‌ها به کار می‌رود:

۱-    چرخ‌دنده ساده (Spur gear): که به وسیله زنجیر محورهای دستگیره و پله را به حرکت در می‌آورد.

۲-    چرخ و پیچ حلزون (Worm gear): در این نوع که بیشترین مصرف را دارد حرکت توسط زنجیر به محورهای دستگیره و پله انتقال می‌یابد.

۳-  چرخ‌دنده خورشیدی یا سیاره ای (Planetary gear): این نوع گیربکس که راندمان بالایی دارد انتقال حرکت به محور زنجیر و محور دستگیره توسط چرخدنده انجام می‌شود و همواره سرعت خطی حرکت دستگیره و پله یکسان است (شکل ۲).

– موتور پله­برقی (Drive Motor): موتور پله‌برقی نیز همانند موتورهای معمول آسانسور از نوع سه فاز – متناوب می‌باشند این نوع موتورها عموماً دارای ۴ قطب و تک سرعته می‌باشند، بعضی از سازندگان از موتورهای ۶ قطب نیز استفاده ‌می‌کنند.

نکتـه: محل قرارگیری موتور و گیربکس در اکثر مواقع در قسمت بالایی پله‌برقی می‌باشد.

سیستم ترمز (Brake system):

اکثر سازندگان پله‌برقی برای توقف پله‌برقی از ترمزهای زبانه ای (Pawl Brake) استفاده ‌می‌کنند ولی انواع دیگر آنها تـرمزهای گوهای(Wedge Brake) و ترمزهای مغناطیس دائم مداربسته (Closed loop Permanent magnet Brake) نیز توسط برخـی از سازنـدگان به کار گرفته می‌شود که این نوع اخیر عملکرد بهتری دارد.

پله (Step) :

پله معمولاً با عرض 800mm و  1000mm ساخته می‌­شود اما پله رمپ و پیاده رو متحرک تا عرض 1400mm نیز در دسترس می‌‌باشد. جنس پله ها آلومینیوم می‌باشد (شکل ۳). اکثر سازندگان پله‌برقی از پله های یک‌پارچه استفاده ‌می‌کنند اما تعداد کمی از پله های چند تکه نیز بهره می‌گیرند که در عمل چندان مطلوب نیست. جنس و نحوه اتصال محوری (Axle) که پله را به قرقره ها متصل ‌می‌کند نیز دارای اهمیت می‌باشد.

زنجیر پله (Step chain):

زنجیر پله از قطعات مهم پله‌برقی می‌باشد که معمولاً از جنس فولاد می‌باشد (شکل ۴)، اما مهمترین نکته در مورد زنجیر نحوه روغنکاری است. معمولاً زنجیرها به صورت دستی یا اتوماتیک روغنکاری می‌باشد، در این صـورت توصیـه می‌شود از روغنکاری اتوماتیک استفاده شود، اما اخیراً زنجیرهایی نیز وارد صنعت شده­اند کـه در طـول عمر مفیـدشان نیـازی به هیچ گونه روغنکاری ندارند.

محرک دستگیره (Handrail Drive):

چرخ نسبتاً بزرگی به صورت اصطکاکی دستگیره را به حرکت در می‌آورد و حرکت خود را به وسیله زنجیر یا چرخ‌دنده از یکی از محورهای اصلی گیربکس می‌گیرد. قطر این چرخ، لاستیک و دندانه های روی آن که اصطکاک لازم را به وجود می‌آورند، غلطک‌هایی کـه فشـار لازم بـرای دستگیره را اعمـال ‌می‌کنند از ویژگی‌های مهم سیستم دستگیره می‌باشد.

طبقـه بنـدی و مشخصـات پله­برقی بر اساس کاربری:

مشخصات فنی و قیمت پله برقی‌ها بر حسب کاربری متفاوت می‌باشد. انتخاب پله‌برقی مناسب برای هر نوع مصرف از اهمیت بالایی برخوردار است، انتخاب نامناسب یک پله‌برقی برای یک کاربری خاص مانند انتخاب یک اتومبیل چهار دیفرانسیل برای خرید شهری است یا بالعکس با یک اتومبیل سواری شهری بخواهید از یک جاده کوهستانی برفی عبور کنید، لذا باید در انتخاب نوع مناسب برای هر کاربری دقت نمود، به طوری که نه کیفیت فدای قیمت شود و نه به خاطر قیمت، کیفیت را از دست داد. از آنجایی که پله‌برقی پس از نصب قابل تغییر یا جابه‌جایی نیست این دقت چند برابر می‌شود. پله‌برقی‌ها بر اساس مکان مورد استفاده به چند دسته تقسیم می‌شوند:

۱- پله‌برقی‌هـای تجـاری (Commercial Escalators):

امروزه در بسیاری از فروشگاه‌های چند طبقه، مراکز تجاری و هتل‌هایی که بیش از یک طبقه لابی دارند، شاهد استفاده از پله برقی‌ها هستیم. اصولاً ساختمان‌هایی که مجموع ساعات کاری آنها کمتر از ۱۲ ساعت در روز است و ترافیک جمعیت در طول روز به صورت یکنواخت توزیع می‌شود باید از پله برقی‌های تجاری استفاده کنند.

در تهیه مشخصات فنی اولیه پله برقی‌های تجاری توجه به نکات زیر ضروری است:

–  معمولاً ارتفاع طبقات تجاری متوالی کمتر از ۶ متر است، لذا از پله‌برقی‌هایی با زاویه ۳۵ درجه استفاده می‌­شود که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه تر است و فضای کمتری را اشغال ‌می‌کند.

–   تعداد پله های افقی در ایستگاه‌های بالا و پائین ۲ عدد انتخاب می‌­شود.

–   قطر قرقره هایی که در دو طرف هر پله (step) هستند، ۷۵ میلیمتر می‌باشد.

–  شعاع انحنای سازه اصلی پله‌برقی و دستگیره در بالا و پائین ۱۰۰ سانتی متر است. این شعاع در استهلاک قرقره­ها و توزیع نیرو روی هر یک از آنها تأثیر دارد.

–   درجه حفاظت موتور و قطعات الکتریکی می‌­تواند تا IP21 کاهش یابد.

۱-  پله برقی‌های نیمه تجاری (Heavy duty Escalators):

ساختمان‌ها یا کاربری‌هایی وجود دارند که از پله‌برقی در بیشتر اوقات شبانه روز توسط عموم استفاده می‌شود و معمولاً در خارج از ساختمان با پوشش کامل قراردارند یا در مسیر استفاده عموم در داخل ساختمان‌هایی هستندکه همواره مسیر رفت و آمد است. از جمله این کاربری‌ها می‌توان به پل‌های عابر پیاده، ایستگاه‌های دورافتاده و غیراصلی مترو، بخش‌هایی از ساختمان‌های عمومی که دسترسی بین دو سطح خیابان‌ها از طریق آنها انجام می‌گیرد، اشاره نمود.

 در انتخاب مشخصات فنی اولیه پله‌برقی های نیمه تجاری باید به موارد زیر توجه نمود:

–  به دلیل استفاده عموم در کلیه ساعات شبانه روز در صورتی که کمبود فضای نصب وجود نداشته باشد بدون توجه به ارتفاع، انتخاب زاویـه ۳۰ درجـه مناسبتر است، هر چند که انتخاب زاویه ۳۵ درجه اشتباه نیست.

–   تعداد پله های افقی در ایستگاه‌های بالا و پائین ۳ عدد انتخاب می‌­شود.

–  قطر قرقره هایی که در دو طرف هر پله (Step) هستند هنوز می‌تواند ۷۵ میلیمتر باشد، اما اگر از نظر تأمین منابع مالی مشکلی وجود نداشته باشد می‌توان قطر ۹۰ می‌لیمتر را نیز پیشنهاد نمود.

–   شعاع انحنای سازه اصلی پله‌برقی و دستگیره در بالا ۱۵۰ سانتی متر و در پائین ۱۰۰ سانتی متر می‌باشد.

–  درجه حفاظت موتور و قطعات الکتریکی IP54 انتخاب می‌­شود، این امر به دلیل امکان ورود آب به داخل سازه پله­برقی از طریق کفش خیس یا برفی، چتر خیس یا اجسام خیس است. هر چند که فرض بر این است امکان بارش باران و برف مستقیم روی پله‌برقی به دلیل پوشش روی آنها وجود ندارد.

–   پوشش رنگ قطعـات فلـزی و سازه پله­برقی باید ضدزنگ باشد.

–  به دلیل این که در طول ساعات شبانه روز از این پله‌برقی استفاده می‌شود، ولی ممکن است در ساعات پایانی شب رفت و آمد بسیار کم باشد، به طوری که دقایق زیادی از پله‌برقی استفاده نشود، به منظور جلوگیری از استهلاک پله‌برقی و صرفه جویی در انرژی، باید پله‌برقی مجهز به سیستمی باشد که در صورتی که برای زمان تعیین شده­ای (مثلاً ۱۵ دقیقه) از آن استفاده نشود، متوقف شده و به محض ورود استفاده کننده بعـدی به حرکت در آیـد. این سیستم معمولاً ایست – رو (Stop & Go) نامیده می‌­شود و تردد افراد به وسیله  چشم الکترونیکی (Photo Cell) یا وسایل مکانیکی کنترل می‌شود.

۱- پله برقی‌های غیرتجاری (Extra Heavy duty Escalator):

اماکن و کاربری‌های غیرتجاری که معمولاً در تمام ساعات شبانه روز دارای ترافیک سنگین هستند و یا در ساعات خاصی هجوم جمعیت را تحمل ‌می‌کنند در این رده هستند. ایستگاه‌هـای مترو، ایستگاه‌هـای قطار، پایانه‌هـای بزرگ در این رده بندی قرار می‌گیرند. می‌توانید تصور کنید که با هر بار رسیدن مترو به ایستگاه‌های اصلی حجم عظیمی از جمیعت برای ورود و خروج از ایستگاه‌ها از پله برقی‌ها استفاده ‌می‌کنند. دویدن روی پله‌هـا ایستادن بیش از یک نفر روی هر پله (Step) در این اماکن امری بدیهی به شمار می‌رود. این نوع پله ها سنگیان‌ترین و گران‌ترین نوع پله برقی‌ها هستند، لذا در انتخاب جزئیات فنی آنها باید حتماً با کارشناسان پله­برقی مشورت نمود و مواردی که در زیر می‌آید تنها مشخصات فنی اولیه هستند:

–   زاویه پله برقی‌ها ۳۰ درجه است.

–  تعداد پله‌هـای افقی در بالا و پائین حداقل ۳ عدد است هر چند که در برخی متروها مانند متروی سنگاپور ۴ عدد پله افقی در بالا و پائین، نیز سفارش داده می‌شود.

–    شعاع انحنای سازه اصلی پله‌برقی و دستگیره در بالا ۲۵۰ میلیمتر و در پائین حداقل ۱۵۰ میلیمتر است، البته بهتر است این شعاع در بالا و پائین ۲۵۰ میلیمتر باشد.

–  درجه حفاظت موتور و قطعات الکتریکی IP54 انتخاب می‌شود، همچنین سازه داخلی باید مجهز به سیستم گرم  کننده ای باشد که آب را به سرعت تبخیر کند (Heater).

–   پوشش رنگ کلیه قطعات فلزی و سازه ضد زنگ باشد، پیشنهاد می‌شود در کلیه سطوح خارجی پله از استیل ضد زنگ استفاده شود.

–   سیستم ایست – رو (Stop & Go) پیش‌بینی شود.

–  نرده عمودی زیر دستگیره (Balustrade) از نوع زاویه دار ساندویچ پانل انتخاب شود که مقاومت زیادی در برابر نیروهای جانبی را دارا می‌باشد.

–  لازم به ذکر است این نوع پله در فضای خارجی بدون پوشش نیز قابل استفاده است و می‌­تواند در معرض مستقیم بارش برف و باران قرار گیر