一、课题背景与意义

（一）现状与需求

我国20世纪80 - 90年代建成的多层住宅中，超过60%为无电梯的砖混或框架结构建筑。这些建筑呈现“三高三低”特征：

1. 居住人群老龄化程度高：60岁以上占比超40%。

2. 垂直交通依赖度高：7层以上住宅占比近30%。

3. 改造需求迫切度高：而原有设计标准低，楼梯间宽度多在1.2 - 1.5米；结构冗余度低，砖混结构墙体厚度仅240mm；预留改造空间低。

随着“十四五”城镇老旧小区改造规划推进，全国已有超过300个城市出台加装电梯专项政策。以某二线城市调研数据为例，6层及以上无电梯住宅中，85%的住户明确表达加装意愿，其中70岁以上老人家庭的需求迫切度达92%。

（二）意义

既有建筑加装电梯这一民生工程，不仅承载着城市更新的重要使命，更彰显着社会文明的温度与高度。作为连接民生需求与城市发展的重要纽带，它切实回应了“不让任何一个群体掉队”的民生承诺，让城市发展更具包容性与人文关怀。这项工程能够有效解决老年人上下楼不便、产妇怀抱婴儿爬楼困难等现实痛点，更能惠及残障人士、行动不便者等特殊群体，让每个居民都能平等享受现代生活的便利。从更深层次看，加装电梯不仅是一项便民设施改造，更是对既有建筑功能的一次重要升级，它让老建筑焕发新生机，让城市空间更加适老适幼、宜居宜业。这既是对城市历史文脉的延续，也是对居民生活质量的有力提升，充分体现了“人民城市为人”的发展理念。

二、技术难点分析

既有建筑加装电梯看似简单，实际要解决的技术问题复杂，比新建电梯难度大很多，犹如在“老骨架”上做精细手术，具体难点如下：

（一）结构安全

砖混结构建筑承重墙体多为烧结黏土砖，抗压强度仅MU10 - MU15（新建建筑多为MU20以上）。加装电梯需在原结构上开设门洞、连接井道，对原结构影响大。例如某30年房龄的6层砖混住宅，原设计未考虑电梯荷载，若采用传统混凝土井道，每增加1层将对一层墙体产生15%的额外压应力，局部位置甚至接近原结构承载力的80%。结构安全评估需细化到每面墙、每根梁，要用回弹仪测砖强度，钢筋扫描仪找原有配筋，有限元软件模拟荷载分布。

（二）空间限制

老房子楼梯间宽度普遍在1.2 - 1.5米，而标准电梯井道需要2.2 - 2.1米的净空（根据GB/T 7025 - 2021）。如某项目楼梯间宽度仅1.3米，最初方案想在楼梯外侧外挂井道，却会遮挡二楼住户窗户。后经反复测量，发现楼梯平台下方有0.6米的结构挑空，通过“错层式井道”设计，将电梯门设置在两个楼层之间，既满足井道尺寸，又避开住户门窗。

（三）管线干扰

老建筑管线布局复杂，是“历史遗留问题博物馆”。有的煤气管道沿楼梯间明装，有的消防水管从圈梁穿过，强弱电管线在墙体里“九曲十八弯”。如某项目原建筑的雨水管正好穿过计划中的电梯井道位置，迁移需破坏3户人家外墙面；消防立管与井道结构冲突，需重新计算整个建筑的消防疏散距离。管线改造需“三查三改”：查原始图纸（很多老建筑图纸缺失）、查现场走向（用管线探测仪定位）、查规范要求（如燃气管道与井道安全距离需0.5米）；改走向（绕开关键位置）、改保护（对不能迁移的管线做防护套管）、改标识（新增管线明确标注）。

（四）使用协调

居民协调问题考验智慧，技术问题有标准可依，但居民需求多样。如某项目中，一楼住户担心加装电梯影响采光（经测算，井道投影仅遮挡窗户15%面积），二楼住户顾虑电梯运行噪音（实际检测低于45分贝），五楼住户坚持要选最快的电梯（但小井道不适用高速梯）。技术人员需用3D建模展示采光变化，噪音模拟软件播放实际音效，带住户参观已完成项目实地体验。

三、关键技术体系

经过十余年实践，行业形成“诊断 - 设计 - 施工 - 验收”的完整技术体系，加装电梯需“适配”原建筑。

（一）结构适配技术

针对砖混结构，常用“三维加固法”：

1. 墙体加固：对于因开设连廊门洞导致抗剪承载力降低的墙体，当原墙段抗剪承载力不足时（如原墙段抗剪承载力150kN，计算值需200kN），可采用碳纤维布粘贴加固。碳纤维布抗拉强度高，能有效提高墙体的抗剪能力，且施工相对简便，对居民生活影响较小。

2. 梁柱加固：对于承受电梯荷载的梁柱，若局部压应力超过原材料抗压强度（如砖墙抗压强度1.5MPa，计算值达2.0MPa），可采用增大截面法或外包钢加固法。增大截面法通过增加梁柱的截面尺寸，提高其承载能力；外包钢加固法则是在梁柱四周包以型钢，通过焊接或螺栓连接，使型钢与原结构共同工作，增强梁柱的强度和刚度。

3. 节点加固：电梯井道与原建筑的连接节点（如植筋、预埋钢板）若处理不当，会成为“应力集中点”。对于节点周围混凝土酥碎或砖墙压溃的情况，可采用灌浆加固法。先清理节点周围的破损混凝土或砖块，然后采用压力灌浆设备，将高强度灌浆材料注入节点内部，填充空隙，提高节点的承载能力和整体性。

（二）荷载计算与分析技术

通过结构计算软件（如PKPM、YJK）建立原建筑与电梯井道的整体模型，重点分析以下部位：

1. 连廊连接节点：计算墙体或梁柱在电梯荷载下的局部压应力。例如，对于加装电梯后的6层砖混楼，精确计算一层墙体在电梯静态荷载（约40 - 50吨）和动荷载（启动制动时的惯性力，约为额定荷载的1.5倍）作用下的局部压应力，若超过原材料抗压强度，需及时采取加固措施。

2. 开洞墙体：用“墙段抗剪承载力公式”复核开洞后墙体的抗剪承载力。根据墙体的材料强度、尺寸、开洞大小等因素，准确计算开洞墙体的抗剪承载力，若不足则需进行补强处理，如增设构造柱或钢筋网抹灰等。

3. 基础底面压力：验算基础底面平均压力和偏心距。考虑加装电梯后新增荷载对基础的影响，若超过持力层承载力特征值（如原基础持力层承载力120kPa，计算值达150kPa），需对基础进行加固，如采用锚杆静压桩等方法提高基础的承载能力。

（三）空间优化设计技术

针对老房子空间有限的问题，采用多种空间优化设计方法：

1. 错层式井道设计：如上述某项目，利用楼梯平台下方的结构挑空，将电梯门设置在两个楼层之间，解决楼梯间宽度不足的问题，同时避开住户门窗，减少对居民生活的影响。

2. 紧凑型电梯选型：根据老建筑的实际情况，选择尺寸紧凑、适合小空间安装的电梯型号。在满足电梯运行安全和使用功能的前提下，尽量减小电梯井道的尺寸，提高空间利用率。

3. 共享空间利用：合理利用老建筑的共享空间，如楼梯间、走廊等，进行电梯加装设计。例如，将电梯连廊与楼梯间相结合，既方便居民使用电梯，又不占用额外的空间。

四、研究计划与预期成果

（一）研究计划

1. 第一阶段（第1 - 2个月）：资料收集与调研。收集国内外既有建筑电梯加装的相关资料，包括政策法规、技术标准、成功案例等；对典型既有建筑进行实地调研，了解其结构特点、使用状况和居民需求。

2. 第二阶段（第3 - 6个月）：技术难点攻关。针对结构安全、空间限制、管线干扰和使用协调等技术难点，开展深入研究，提出相应的解决方案和技术措施；进行结构计算和分析，验证解决方案的可行性和有效性。

3. 第三阶段（第7 - 13个月）：工程应用试验。选择合适的既有建筑项目进行电梯加装工程应用试验，按照研究提出的技术方案进行施工和安装；在试验过程中，对施工工艺、质量控制和安全保障等方面进行跟踪和监测，及时解决出现的问题。

4. 第四阶段（第14 - 16个月）：总结与推广。对工程应用试验结果进行总结和分析，完善既有建筑电梯加装的结构改造技术体系；编写技术规程和施工指南，为大规模推广应用提供技术支撑。

（二）预期成果

1. 形成一套完整的既有建筑电梯加装的结构改造技术体系，包括结构适配技术、荷载计算与分析技术、空间优化设计技术等，为既有建筑电梯加装工程提供技术指导。

2. 通过工程应用试验，验证技术体系的可行性和有效性，为解决既有建筑电梯加装中的实际问题提供成功案例和经验借鉴。

3. 培养一批既有建筑电梯加装领域的专业技术人才，提高行业整体技术水平和服务能力。

五、结语

关于既有建筑电梯加装的结构改造技术研究具有极其重要的现实意义和广阔的应用前景。随着我国城镇化进程的加快和人口老龄化程度的加深，既有建筑增设电梯已成为改善民生、提升居住品质的重要举措。

本研究将重点攻克三大技术难题：首先是对既有建筑结构承载力的精准评估，通过先进的检测技术和计算分析方法，确保建筑结构安全可靠；其次是创新性地研发适用于不同类型建筑的电梯加装方案，包括外挂式、内嵌式等多种形式；最后是建立完善的施工工艺和质量控制体系，最大限度减少对居民日常生活的影响。

通过本课题的系统研究，我们将形成一套完整的既有建筑电梯加装技术体系，显著提升老旧小区的适老性和宜居性。这不仅能够有效解决老年人上下楼困难的实际问题，更能为城市有机更新提供技术支撑，推动城市人居环境持续改善。

课题组将秉持严谨求实的科研态度，严格按照研究计划推进各项工作。我们将深入调研实际需求，开展多学科交叉研究，组织专家论证，进行工程示范，确保研究成果具有创新性、实用性和可推广性。