电梯-轿厢运行的垂直振动和水平振动,哪个对舒适度影响更大?
2025-11-17

在现代高层建筑中,电梯作为垂直交通的核心工具,其运行品质直接关系到乘客的乘坐体验。随着人们对出行舒适度要求的不断提高,电梯轿厢在运行过程中的振动问题日益受到关注。其中,垂直振动和水平振动是两种主要的振动形式,它们分别源于不同的机械结构与运行机制,并对乘客的主观感受产生不同影响。那么,在这两类振动中,究竟哪一种对乘坐舒适度的影响更大?这是一个值得深入探讨的问题。

首先,我们需要明确垂直振动和水平振动的定义及其产生原因。垂直振动是指轿厢在上下运行过程中沿导轨方向发生的上下抖动或波动,通常由曳引系统、钢丝绳张力不均、导轨接头不平整、补偿链摆动等因素引起。这类振动往往表现为低频周期性波动,乘客会感受到明显的“颠簸感”或“漂浮感”,尤其在启动和制动阶段尤为明显。

相比之下,水平振动则是指轿厢在运行中横向或前后方向的晃动,主要来源于导轨安装偏差、导靴磨损、轨道直线度不足以及井道内气流扰动等。这种振动多表现为高频微幅的抖动,乘客常感觉轿厢“左右摇晃”或“前后晃动”,类似于车辆行驶在不平路面时的侧向晃动感。

从人体感知的角度来看,两种振动对舒适度的影响机制有所不同。研究表明,人体对垂直方向的加速度变化更为敏感。这是因为人类长期适应于重力环境,神经系统对垂直方向上的力变化(如超重、失重)具有高度警觉性。当电梯启动加速上升时,乘客会短暂感到身体变重;而减速停止时,则会产生“下坠感”。这些垂直方向的动态变化若伴随明显的振动,极易引发不适甚至眩晕,尤其是在老年人或对运动敏感的人群中更为显著。

此外,垂直振动往往伴随着较大的振幅和较低的频率(通常在1–5 Hz之间),这恰好处于人体内脏器官的共振频率范围内。例如,胃部和胸腔的固有频率大约在3–6 Hz之间,当垂直振动频率接近这一区间时,可能引发内脏共振,导致恶心、胸闷等生理反应。因此,即使振幅不大,持续的低频垂直振动仍会对舒适度造成显著负面影响。

反观水平振动,虽然也会引起不适,但其影响相对较小。一方面,水平方向的振动频率通常较高(5–20 Hz),振幅较小,且人体在日常活动中对横向晃动已有一定适应能力(如行走、乘车)。另一方面,水平振动更多体现为“不稳定感”而非“压迫感”或“失重感”,其引发的心理焦虑程度低于垂直振动。当然,在极端情况下,如导轨严重错位或导靴失效,水平振动也可能变得剧烈,导致轿厢明显摆动,影响安全与舒适,但这种情况属于故障范畴,不在正常运行讨论之列。

从实际工程数据来看,国内外多项电梯舒适度评测标准(如GB/T 10058、ISO 18738)都将垂直振动加速度作为核心评价指标之一,并设定了严格的限值(一般要求RMS值小于0.15 m/s²)。而水平振动虽也被纳入检测范围,但其权重相对较低,说明行业普遍认为垂直振动对整体舒适度的贡献更大。

值得注意的是,两种振动并非完全独立。在实际运行中,垂直振动可能诱发二次水平振动,例如钢丝绳的纵向波动会引起轿厢扭转,进而带动横向晃动。因此,优化电梯系统需综合考虑两者之间的耦合效应。但从优先级上看,改善垂直振动应作为提升舒适度的首要任务

综上所述,尽管电梯轿厢的垂直振动与水平振动都会影响乘坐体验,但从人体感知敏感度、生理影响程度及行业标准侧重来看,垂直振动对舒适度的影响更为显著。要提升电梯运行品质,应重点优化曳引系统平稳性、提高导轨安装精度、加强钢丝绳张力调节,并采用先进的主动减振技术(如主动导靴、反馈控制算法)来抑制垂直方向的振动能量。同时,也不能忽视水平振动的控制,尤其是在高速电梯或超高层建筑中,确保全方位的运行平稳,才能真正实现“无声无感”的理想乘梯体验。

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