Tek kullanıcılı ofis bloğundaki asansörlerde trafik modellemesi ve optimizasyonu
Traffic modelling and optimization, single tenancy office building
Yazar: KAAN HİKMET EKŞİOĞLU
Danışman: PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüz şehircilik anlayışında, yatay şehir genişleme yönü yerini dikey yönde genişlemeye bırakmıştır. Dikey yönde genişleme de orta ve yüksek katlı binaların inşası ile mümkündür. Bu tarz binaların tasarımı aşamasında temel soru, bina popülasyonunun dikey yönde nasıl taşınacağıdır. Asansör sektörünün çalışanları ve tasarımcıları yüzyılı aşkın süredir bu tarz binaların değişken ihtiyaçlarına cevap verecek tasarımlar ve ürünler ortaya koyarak bu ihtiyacı karşılamaktadır. Günümüzde artık ikiz asansör ve çift katlı asansör sistemlerine ek olarak üretici firmalar aynı kuyu içerisinde üç veya daha üzeri sayıda kabinin bulunduğu veya yatayda da hareket edebilen asansör sistemlerini tanıtmaya başlamışlardır.
Mevcut binalardaki eski sistemlerin güvenlik açıkları ve değişen bina popülasyonuna bağlı olarak servis kalitesinin düşük kalması sebebiyle; Mevcut sistemlerde kısıtlı yenilemeye (revizyon) gidilerek günümüz standartlarına uyumlaştırılması(SNEL) veya eski sistemlerin yerine günümüz standart ve yönetmeliklerine uygun yeni sistemlerin montajı gerçekleştirilmektedir.
Mevcut bir binada çalışan asansörlerin bina taleplerini karşılamaması sebebiyle tüm ünitelerin değiştirilmesi ve buna bağlı yeni sistemin tasarlanması üzerine yapılan  bu çalışmada, mevcut asansörlerin keşfi yapılmış, yerinde ray araları, kapı ölçüsü, ray-kapı ölçüsü, kuyu dibi, kuyu üstü ve kat araları ölçüleri alınmıştır. Ayrıca makine dairesi düzen ve tesisatının durumu yerinde tespit edilmiştir.
Ardından elden edilen veriler ışığında kurulacak yeni ünitelerin yapısı üstünde çalışılmaya başlanmıştır. Öncelikli olarak bina trafiğinde önemli bir nokta olan kabin kapasitelerinin seçiminde insan faktörüne değinilmiştir. Ortalama bir kişinin temel vücut ölçüleri ve insan vücut salınımı da dikkate alınarak insanın fiziksel boyutları tanımlanmıştır. Ardından insanların kişisel alanları tanımlanarak ve kişisel alanlar dikkate alınarak sosyal mesafelerin sınıflandırılması ve birim alana düşen insan sayısına göre tanımlanmış olan yoğunluk sınıflandırılması anlatılmıştır. Ayrıca TS/EN 81 ve TS EN 4190 standartlarında belirtilen kabin alanı ve kapasite konuları aktarılmıştır.
Trafik modellemesi hakkında bilgi verilmiştir. Yukarı yön, aşağı yön, katlar arası ve öğlen molası trafiği gibi modeller anlatılmış ve grafiklere yer verilmiştir. Bu modellerin genel yapıları, hangi durumlarda ortaya çıktığı ve seçim kriterlerine olan etkisi anlatılmıştır. Bu modellerin dikkat edilmesi gereken noktaları aktarılmıştır.
Ardından bu tezde kullanılacak olan hesap yöntemi anlatımı yapılmış ve hesaplamada geçen terimlerin açıklaması aktarılmıştır. Hesaplamada katlardaki populasyonun farklı olması veya populasyonun olmadığı durumlardaki formüller tanımlanmıştır.
Asansörlerin tasarımında kullanılan genel analiz ve simülasyon programlarından bahsedilmiş, bu programlardan ELEVATE programı ve kullanımı hakkında genel bilgiler verilmiştir.
Binanın genel yapısı ele alınmış ve bu yapıya uygun seçimler standartlarda belirlenen hususlara göre yapılmıştır. Yapılan seçimler ile yeni yapılacak olan sistemin genel özellikleri belirlenmiştir.
Önceki ve sonraki durum için hesap yöntemi, bilgisayar destekli analiz ve simülasyonda elde edilen sonuç değerleri aktarılmış, bu sonuçlarla oluşturulan grafiklere yer verilmiştir.
Sonuç kısmında önceki ve sonraki durumun hesaplama ve program verileri bir tabloda toplanarak kıyaslanmıştır. Son durumun önceki duruma göre ne kadar bir iyileştirme sağladığı incelenmiş, bu iyileştirmenin genel beklentileri karşılayıp karşılamadığı ve sistemin performansının daha yukarı çekilmesinin yolları incelenmiştir. Bina yapısının imkanları, yürürlükteki yönetmelikler ve genel beklentiler değerlendirilip uygulanabilecek sistemin seçim kararı verilmiş ve netice son kısımda aktarılmıştır.

Abstract:
Urban development mentality has left horizontal expansion and adopted vertical expansion instead, which can be possible by constructing middle or high-rise buildings. The main issue in designing of the said type of buildings is the manner for transferring and carrying the whole building population in a vertical direction. Over a century the workers and designers within the elevator sector are working on and manufacturing designs and products which handle such variable issues and necessities of these types of buildings. Today the manufacturers started to introduce new systems which include two or more cars in one shaft or systems which can also move horizontally, in addition to the twin and double deck systems.
By reason of inefficiency of old systems in current buildings and because of the changing population therein, service quality of elevators decreases. Hence; these old systems are either being renewed in a restricted manner (revision) so that they comply with current standards (SNEL), or installation of brand new systems which comply with current standard and regulations.
This work is based on the changing strategy of all units within existing buildings, in which the old elevators do not meet the building requirements, and on designing of a new system. For that purpose, existing elevators and measurements of rails, doors and shaft are made are inspected at their places. As for the traffic data, number of people who work at the building and who visit the building during a day is obtained from the building management. In light of these examinations, the new systems for the units that need to be installed to the buildings are studied.
Firstly the human factor is considered, which is of particular importance for choosing of car capacities. Described are physical measurements of persons by calculating oscillation and basic body measurements of an average-weight person, for that purpose. This study is followed by the description and calculation of personal spaces which are considered in order to classify social distances and crowd population by calculating person number per unit area. Additionally, subjects of car area and car capacity complying with TS/EN 81 and TS EN 4190 standards are covered.
Information about traffic modeling is stated within this work, whereas information about traffic modeling such as upstream and downstream traffic, between-floors traffic and lunch-break traffic are also covered, as well as the graphics of the said matters. The general structure of these models, the conditions where these models occur and the effects thereof to the determination criteria are also examined herein this work. The most important points of these models that need to be considered are highlighted.
The calculation method that is used within this dissertation is explained in details as well as the description of some special terms therein. Description and calculation methods of a Period, loading capacity, highest reversal floor conceived and round trip time are explained in details. Formulations for varying population in different floors and conditions of not having any population at all are also described.
Explanation of general analysis and simulation programs (computer-assisted analysis and simulations) that are used for elevator designing is followed by general information about the ELEVATE program and its usage. As well as the designers own programs, commercial programs are also examined and explained. Input monitors and the data that are entered therein are detailed, which are followed by the graphic prints and tables of the results.
Current traffic condition within the building is analyzed. Calculation method, computer-assisted general analyses and simulation is used in order to examine the current condition. Graphics and schedules of the results obtained out of the calculations, computer- assisted calculations and simulation are created. 
Following the examination of case condition, general specifications of a system required by the building is determined with the help of relevant standards and by considering the building data and passenger data.
General structure of the buildings is also examined for that purpose and then the most appropriate system choices are made upon the criteria mentioned in the standards. Previous choices are also determined while determining the general specifications of the new system.
After determining the general specifications of the new system, firstly a single deck group control system is examined in light thereof. Computer-assisted calculation and simulation results are obtained out of this system and graphics of these results are created thereafter. Secondly, single deck destination selection system is analyzed and computer-assisted calculation and simulation results of this system are also turned into graphics. Finally, double deck destination selection system is examined and the before-mentioned actions are also conducted fort his system.
Calculation method of the previous and subsequent condition, results obtained from computer-assisted analysis and simulation is gathered within a table in which a comparison of all results are made. Afterwards, pros and cons of "single deck group control system", "single deck destination selection system" and "double deck destination selection system" are analyzed. A general comparison is made in deference to the varied impacts of these systems on the main constructional structure of the building.
At the final part of the dissertation, the calculation and program data deriving from old and new conditions are compared within a table. Amount of enhancement the new condition provides compared to the previous system is examined, as well as whether or not this enhancement meets the general expectation and requirements. The manner to develop the performance of the new system is also studied upon findings. Opportunities provided by the building and general expectations are inspected within the frame of regulations in force. 
As a conclusion, inferences are made out of the grounds examined within the former parts and found that single deck destination selection system is the most appropriate system as per the case examined within this dissertation.