电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能第2部分电梯（升降机）的能量计算和分类修改件1快速区域标准立项发展报告

电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能第2部分：电梯（升降机）的能量计算和分类修改件1：快速区域标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Energyperformanceoflifts,escalatorsandmovingwalks—Part2:Energycalculationandclassificationforlifts(elevators)—Amendment1:Expresszones摘要随着全球建筑能效标准的日益严格和城镇化进程的加速，电梯作为建筑内部垂直交通的核心设备，其能耗水平已成为衡量建筑绿色性能的重要指标。作为国际标准化组织（ISO）发布的电梯能效领域核心标准，ISO25745-2:2015为电梯的能量计算、分类及验证提供了统一的技术框架。然而，针对超高层建筑中常见的“快速区域”（Expresszones）——即电梯在非服务楼层高速通过的运行模式，原标准中的能量计算模型存在适用性不足的局限。本报告聚焦于ISO25745-2:2015/Amd1:2023的立项背景与核心技术变革，系统分析了该标准修订案在能量计算模型、分类方法及管理规则上的重大更新。本报告指出，引入“快速区域”专项规定，不仅填补了国际标准在超高速电梯能效评估方面的空白，更将深刻影响建筑机电系统的节能设计策略。主要结论包括：新修订案通过区分“穿梭”与“停靠”两种能耗模式，显著提升了计算的精确性；其分类等级的细化推动了电梯制造商向更高效、更智能的产品方向发展；该标准的实施将促进绿色建筑认证体系的互认与升级。本报告旨在为电梯行业技术人员、建筑能效评估师及相关政策制定者提供专业参考，推动我国在电梯能效标准化领域的国际接轨与自主创新。关键词：电梯能效；能量分类；快速区域；ISO25745；标准化修订；建筑节能；垂直交通Keywords:LiftEnergyPerformance;EnergyClassification;ExpressZones;ISO25745;StandardizationAmendment;BuildingEnergySaving;VerticalTransportation正文1.引言在全球应对气候变化、推动可持续发展的宏观背景下，建筑领域的节能减排已成为各国政策的核心关注点。电梯系统作为建筑的“能耗大户”，特别是在超高层建筑中，其年耗电量可占建筑总能耗的4%至10%，甚至更高。因此，建立一套科学、精确且具有国际公信力的电梯能效评价体系，对于指导产品研发、优化建筑设计、促进低碳运营至关重要。ISO25745系列标准正是这一领域最重要的国际技术规范。ISO25745-2:2015《电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能第2部分：电梯（升降机）的能量计算和分类》为电梯在全生命周期内的能量性能评估奠定了基础，涵盖了从测量、计算到分类的完整流程。然而，随着建筑高度的不断攀升和功能分区的日益复杂，传统的电梯运行模式——即电梯在每一层都具备服务能力——已无法完全适用于超级摩天大楼的“穿梭电梯”（ShuttleLifts）和“区域电梯”（ZoneLifts）。这些电梯包含一段或几段不服务于乘客的“快速区域”（ExpressZones），电梯在此区间内高速运行，不进行开、关门及加减速停靠，其能耗特性与常规停靠模式存在根本性差异。原标准在计算能量消耗时，主要基于常规停靠运行模式（如R5、R10等典型运行周期）进行推导，缺乏对快速区域的专门考量。这导致在评估超高层建筑电梯系统实际能效时，计算结果往往与真实能耗存在较大偏差。为了应对这一技术挑战，ISO/TC178（电梯、自动扶梯和自动人行道技术委员会）启动了ISO25745-2:2015/Amd1:2023的修订项目，于2023年10月正式发布。本报告将深入剖析该修订案的立项背景、核心技术要点及其对行业发展的深远影响。2.标准修订背景与动因2.1技术发展的迫切需求过去十年，全球超高层建筑的建设热潮持续不减。例如，迪拜的哈利法塔（828米）和上海中心大厦（632米）等标志性建筑中，电梯系统采用了复杂的多分区运行方案。电梯运行速度已突破10m/s、甚至20m/s以上。在这种高速工况下，电梯在快速区域内克服空气阻力、导轨摩擦以及维持高速运行的能耗占比急剧增加。原标准假定的基于停靠站间隔的匀加速模型，在计算长时间高速穿梭后的能量消耗时，其计算精度难以满足项目级（Project-Level）预测的要求。2.2能效分类体系需要完善ISO25745-2:2015定义的能效等级（如A级、B级等）是基于特定运行周期（如R5）下的能量消耗进行划分的。然而，对于包含快速区域的电梯系统，其运行周期本身发生了变化。如果仍然沿用原有的分类方法，会导致双速、变频调速（VVVF）等不同技术路线的电梯，在高速工况下的能效差异被掩盖。市场迫切需要一种新的分类模式，能够准确反映电梯在兼顾低速停靠和高速穿梭时的综合能效表现。2.3国际法规与绿色建筑标准协同全球主要经济体的绿色建筑评价体系，如美国的LEED、中国的GB/T50378《绿色建筑评价标准》以及英国的BREEAM等，都开始将“交通系统能效”作为得分项。为了确保这些评价体系的科学性与互认性，必须有一个能够精准反映真实运行工况的国际标准作为基准。ISO25745-2的修订，特别是对快速区域的明确规范，将直接提升绿色建筑认证中关于电梯能效评分的权威性。3.ISO25745-2:2015/Amd1:2023核心技术内容本修订案（Amd1）作为对主标准的补充和完善，其核心在于引入了“快速区域”的概念及相关计算方法。主要技术内容如下：3.1“快速区域”（ExpressZones）的明确定义修订案在术语部分增加了“快速区域”的定义。它特指电梯在运行行程中，不设置任何可停靠层站的那部分区间。在使用该区间的单次运行中，电梯全程保持匀速或仅执行一次加速及减速过程（仅在进入和离开该区间时），中间无任何开门、停留动作。该定义将电梯的运行路径区分为“服务区域”和“快速区域”。3.2能量计算的修正模型新方法指出，当电梯运行包含快速区域时，不能再简单地使用单次运行总距离来计算标准能量消耗。修订案提供了一套修正后的能量计算框架，用于处理“穿梭运行”和“区域内运行”的组合能量消耗。-穿梭运行（ShuttleRun）：指电梯从起始站（如大堂）出发，穿过一个或多个快速区域，直达目标楼层所在的区域。其能量消耗\(E_{shuttle}\)主要取决于电梯的额定速度、负载率以及风速、导轨阻力等参数，并与通过快速区域的距离成正比。-区域内运行（In-ZoneRun）：指电梯在指定区域内内部各楼层间运行的能耗，这仍然遵循原标准中的常规停靠运行模式（如R5或R10）。包含快速区域的系统总能量消耗为两种模式能耗的加权和。该模型的核心价值在于，它首次将“高速持续运行”与“中低速间歇运行”的能耗特性进行了分离计算，极大地提高了预测的准确性。例如，在计算一个包含50个楼层，其中前30层为快速区域的超高层建筑电梯时，新模型能够准确区分电梯在前30层长时间的匀速耗能与后20层频繁加减速耗能的差异。3.3能量分类的调整与扩展为了与新的计算模型相适应，修订案对能效分类等级（A至G级）的划分阈值进行了针对性微调。虽然保持了原有的7级分类体系，但在计算总能量指数（AnnualEnergyConsumptionIndex,AECI）时，增加了对快速区域内容的校验。如果一个电梯系统的主要运行行程中包含超过总行程30%的快速区域，那么在进行分类前，必须按照修订案规定的穿梭运行模型重新校准其AECI值。这确保了不同运行模式下的电梯能效等级具备可比性。3.4对测量与验证的影响修订案还明确了在包含快速区域的电梯系统中进行实地能量性能验证（EnergyPerformanceVerification,EPV）的操作规程。要求测试必须包含一个“快速区域”的完整通过行程（例如，从最高区起点运行到终点），或在实验室模拟中提供等效的高速运行工况数据。这改变了以往仅在中低速区间进行短距离测试的习惯做法，提升了测试数据的真实性。4.主要参与单位：ISO/TC178及起草工作组介绍ISO25745-2:2015/Amd1:2023的修订工作由国际标准化组织第178技术委员会（ISO/TC178—电梯、自动扶梯和自动人行道）负责。ISO/TC178是全球电梯行业最权威的国际标准化机构，其成立宗旨在于促进电梯、自动扶梯及相关零部件的安全、性能和能效标准的统一，以消除技术性贸易壁垒。该技术委员会汇集了来自全球50多个国家的权威专家，涵盖电梯制造商、检测认证机构、建筑设计研究院、监管机构及高校科研单位。TC178下设多个工作组（WG），其中针对ISO25745系列（能效部分）主要由WG6“能量性能”工作组负责。在本次Amd1的修订过程中，WG6工作组发挥了核心作用。该工作组由来自美国、中国、德国、日本、法国、瑞士等电梯制造强国的专家组成。以中国的参与为例，中国作为ISO/TC178的积极(P)成员国，由全国电梯标准化技术委员会（SAC/TC196）牵头组织国内专家全程参与修订工作。中国专家提交了关于超高层建筑电梯（如上海中心大厦、深圳平安金融中心）的大量实测数据与工程案例，这些宝贵的实践数据为验证“快速区域”模型的准确性提供了关键支撑。在草案讨论中，中国代表特别强调了在亚洲地区独特的超高层密集区域，电梯运行模式中包含多个连续快速区域的复杂情况，最终推动了修订案中关于“多段快速区域”组合计算的条款完善。WG6工作组通过多轮国际会议、提案征集和投票表决，最终在2023年形成了该修订案。5.标准实施的意义与影响5.1对电梯制造商的影响新标准的实施将对电梯制造商的研发和产品线产生明确的导向作用。为了获得更优的能效等级（如A级），制造商将不得不优化其在不同速度区间的能量控制策略。具体而言，这将推动：-永磁同步主机（PM）的进一步普及：在快速区域，PM电机在低速和高速段均具有极高的效率，优势显著。-能量回馈技术（RBS）的优化：在穿梭运行结束后，一次大的减速过程可回收相当可观的电能，这促使企业开发更大容量的能量回馈单元。-辅助系统的节能：如LED照明、待机功耗、变频调速（VVVF）控制柜在高速工况下的散热优化等。5.2对建筑设计单位的影响建筑师与机电顾问在规划超高层建筑时，可以利用新标准进行更精准的能耗模拟。通过在设计阶段计算不同分区方案（例如，单区穿梭vs.多区空中大堂穿梭）的AECI值，选择最优的电梯系统布局，从而降低建筑整体碳排放。新标准使“快速区域”的长度设计不再是一个随意的数值，而是一个需要与能效等级挂钩的技术参数。5.3对绿色建筑认证的影响ISO25745-2:2015/Amd1:2023发布后，预计将被LEEDv5、BREEAM及中国《绿色建筑评价标准》等主流体系直接引用。这意味着一栋建筑如果采用了符合新标准A级能效的电梯系统，其在绿色建筑认证的“能源与大气”（EA）类别下将获得更多得分。同时，这也为建筑运维阶段的能耗监管提供了更具体的工具，有助于实现建筑全生命周期的低碳运营。结论ISO25745-2:2015/Amd1:2023《电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能第2部分：电梯（升降机）的能量计算和分类修改件1：快速区域》是一项具有前瞻性和实用意义的国际标准修订。它成功地回应了超高层建筑中电梯能效评估的技术难题，通过引入“快速区域”的专项定义、分离计算模型和分类校准方法，显著提升了能量计算的精确性和分类的科学性。展望未来，随着人工智能（AI）调