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Calcul du débit et de l'intervalle d'un ascenseur : exemple détaillé

Calcul du débit et de l'intervalle d'un ascenseur : exemple détaillé

Le dimensionnement d'une batterie d'ascenseurs se résume à deux nombres : combien de personnes le groupe transporte en cinq minutes, et combien de temps un passager attend entre deux cabines. Cet article établit les deux à partir des principes de base et déroule un exemple complet de dix étages, y compris le cas où le débit est satisfait mais pas l'intervalle.

Toute batterie d'ascenseurs se juge sur deux nombres. Le débit correspond au nombre de personnes que le groupe transporte en cinq minutes. L'intervalle est le temps qui s'écoule entre le départ d'une cabine du niveau principal et celui de la suivante. Un immeuble peut satisfaire le premier critère et paraître lent parce qu'il échoue au second : c'est pourquoi les deux doivent être calculés.

Les deux grandeurs sont établies ci-dessous à partir des principes de base, puis appliquées à un immeuble de bureaux de dix étages. Toutes les hypothèses sont explicites, afin que le calcul puisse être reproduit ou adapté.

Ce que mesurent ces deux nombres

Le débit (HC) s'exprime en personnes par cinq minutes, ou en pourcentage de la population du bâtiment desservie en cinq minutes (%POP). Il répond à une question de capacité : l'installation absorbe-t-elle la pointe d'arrivée du matin ?

L'intervalle (INT) est le temps moyen entre deux départs successifs depuis le niveau d'entrée principal. Il répond à une question de qualité de service : combien de temps un passager reste-t-il dans le hall ? En pointe montante avec manœuvre collective classique, le temps d'attente moyen vaut environ 0,4 fois l'intervalle.

Les deux sont liés par le temps de parcours aller-retour (RTT) : le temps moyen pour qu'une cabine quitte le niveau d'entrée, desserve ses passagers et revienne prête à charger. Le RTT est le moteur de tout le calcul.

Les cinq données d'entrée


Étape 1 — Population du bâtiment

La population est la surface utile nette divisée par la densité d'occupation. Pour des bureaux courants, 10 m2 par personne est une densité de dimensionnement usuelle ; les plateaux denses descendent à 8 m2 et les surfaces de prestige montent à 12 à 15 m2. Cette hypothèse conditionne tout le reste : elle doit être validée par écrit avec le maître d'ouvrage.

Étape 2 — Taux d'arrivée de dimensionnement

La demande en pointe montante s'exprime en pourcentage de la population arrivant pendant les cinq minutes les plus chargées. Pour un immeuble mono-locataire à horaire fixe, 15% est une valeur exigeante mais réaliste. Pour un immeuble multi-locataires à horaires décalés, 11 à 13% est plus courant. Les immeubles résidentiels sont bien en deçà ; les hôtels relèvent d'une logique différente, dominée par le trafic bidirectionnel plutôt que par la pointe montante pure.

Étape 3 — Passagers par voyage

Une cabine prévue pour 13 personnes n'en transporte pas 13. Les passagers cessent d'embarquer lorsque la cabine paraît pleine, soit environ 80% de la capacité nominale. Ce taux de remplissage est la première cause de calculs trop optimistes :

P = nombre nominal de personnes x 0,80

Étape 4 — Arrêts probables et niveau de rebroussement

Une cabine transportant P passagers vers N niveaux possibles ne s'arrête pas N fois. Le nombre probable d'arrêts vaut :

S = N x [1 - (1 - 1/N)^P]

Le niveau le plus haut atteint avant rebroussement vaut :

H = N - somme de i = 1 à N-1 de (i/N)^P

Les deux formules supposent une probabilité égale de desservir chaque niveau. Lorsque les populations d'étage diffèrent sensiblement — restaurant d'entreprise, locataire unique de grande taille — l'hypothèse tombe et la simulation doit remplacer le calcul manuel.

Étape 5 — Temps de parcours aller-retour

La formule classique en pointe montante est :

RTT = 2 x H x tv + (S + 1) x ts + 2 x P x tp

tv est le temps de parcours d'un niveau à vitesse nominale, ts le coût d'un arrêt (ouverture et fermeture des portes, plus les pertes d'accélération, de décélération et de mise à niveau qu'un passage sans arrêt n'aurait pas), et tp le temps d'entrée ou de sortie d'un passager.

Étape 6 — Intervalle et débit

Pour un groupe de L cabines :

Intervalle = RTT / L Débit = 300 x P x L / RTT personnes par cinq minutes %POP = débit / population du bâtiment x 100

Exemple détaillé : immeuble de bureaux de dix étages

Hypothèses : dix niveaux desservis au-dessus de l'entrée ; 3,5 m entre niveaux ; 500 m2 de surface utile par niveau à 10 m2 par personne ; taux d'arrivée de 12% ; trois ascenseurs de 1000 kg (13 personnes) à 1,6 m/s ; coût d'un arrêt 9,0 s ; transfert passager 1,2 s.


Lecture du résultat : le débit passe, l'intervalle non

L'installation fournit 13,5% pour une demande de 12% : sur le plan de la capacité, elle est conforme. Mais l'intervalle atteint 44,4 secondes, soit une attente moyenne d'environ 18 secondes dans le hall et un cas défavorable de l'ordre du double. Les recommandations usuelles pour les bureaux considèrent un intervalle jusqu'à 30 secondes comme excellent et de 30 à 40 secondes comme bon ; au-delà de 40 secondes, les occupants se plaignent quel que soit le chiffre de débit.

C'est la leçon essentielle du dimensionnement de trafic : débit et intervalle peuvent diverger, et c'est l'intervalle que l'occupant ressent. Ajouter une quatrième cabine dans les mêmes gaines change la donne — l'intervalle tombe à 33,3 secondes et le débit monte à 18% — car l'intervalle se divise par le nombre de cabines alors que le temps de parcours reste identique.

Ce qui fait réellement bouger le résultat

Dans l'exemple, les trois composantes du temps de parcours se répartissent ainsi : déplacement 41,6 s (31%), arrêts 67,6 s (51%), transfert des passagers 24,0 s (18%). Les arrêts consomment plus de la moitié du cycle. Cela déplace l'effort de conception.


Porter la vitesse nominale de 1,0 à 2,5 m/s — une hausse de 150%, avec le coût et les contraintes qu'elle implique — retire 40 secondes au parcours. Ramener le coût d'un arrêt de 11,0 à 7,0 secondes en retire 30. Quatre secondes de portes et de mise à niveau valent presque autant que plus du double de vitesse nominale, pour un coût généralement bien moindre. Dans un immeuble de dix étages, la performance des portes et la qualité de la régulation méritent plus d'attention que la vitesse affichée.

La place de la norme ISO 8100-32

ISO 8100-32:2020, Ascenseurs pour le transport de personnes et d'objets — Partie 32 : Planification et sélection des ascenseurs de personnes à installer dans les immeubles de bureaux, hôtels et bâtiments résidentiels, est la norme internationale en vigueur ; elle a été réexaminée et confirmée en 2025. Elle a remplacé une version de 1984 qui ne traitait que du résidentiel et couvre désormais bureaux, hôtels et logements.

Deux points importent en pratique. D'abord, la norme décrit un calcul de pointe montante du type établi ci-dessus : le calcul manuel reste donc un outil de conception légitime. Ensuite, elle définit une méthode de simulation pour les schémas de trafic que l'analyse de pointe montante ne représente pas — flux bidirectionnel du déjeuner, pointes de départ hôtelières, tours mixtes, et toute installation à contrôle de destination. Si le bâtiment présente un schéma dominant autre que la pointe montante, l'arithmétique ci-dessus est un outil de dégrossissage, pas une réponse.

Erreurs fréquentes


Questions fréquentes

Quel débit viser pour un immeuble de bureaux ?

L'installation doit au minimum couvrir le taux d'arrivée de dimensionnement. Pour un immeuble mono-locataire à horaires synchronisés, cette demande est couramment fixée à 15% de la population en cinq minutes ; pour du multi-locataires, 11 à 13% est plus usuel. C'est une donnée de projet convenue avec le maître d'ouvrage, non une constante universelle.

Quelle différence entre intervalle et temps d'attente ?

L'intervalle est le temps moyen entre deux départs de cabine depuis le niveau d'entrée. Le temps d'attente est ce que vit un passager donné ; en pointe montante avec manœuvre classique, il vaut environ 0,4 fois l'intervalle. Un intervalle de 45 secondes implique donc environ 18 secondes d'attente moyenne, le cas défavorable étant de l'ordre du double.

Un ascenseur plus rapide améliore-t-il toujours les performances ?

Non. Dans l'exemple de dix étages, passer de 1,0 à 2,5 m/s réduit le parcours de 40 secondes, tandis que retrancher quatre secondes au coût de chaque arrêt le réduit de 30 secondes. En deçà d'une quinzaine de niveaux, la performance des portes et de la mise à niveau pèse généralement plus que la vitesse nominale, car la cabine passe plus de temps à s'arrêter qu'à circuler.

Combien de passagers transporte réellement un ascenseur de 1000 kg ?

Une cabine de 1000 kg est prévue pour 13 personnes mais doit être calculée pour environ 10, l'embarquement cessant vers 80% de la capacité nominale. Dimensionner sur la valeur nominale est l'une des causes les plus fréquentes d'une installation qui calcule bien et fonctionne mal.

Quand le calcul manuel ne suffit-il plus ?

Lorsque le schéma de trafic dimensionnant n'est pas la pointe montante. Flux bidirectionnel de midi, pointes de départ hôtelières, tours mixtes et installations à contrôle de destination exigent la méthode de simulation décrite dans l'ISO 8100-32:2020, les formules analytiques ne représentant pas ces flux.

Quelles hypothèses valider avec le maître d'ouvrage avant de calculer ?

La densité d'occupation, le taux d'arrivée de dimensionnement et l'intervalle visé. Ces trois données pèsent davantage sur le résultat que n'importe quel choix d'équipement, et un désaccord après réception ne se corrige pas en réglant l'installation.

Synthèse

Débit et intervalle découlent tous deux du temps de parcours aller-retour. Calculez la population à partir de la surface et de la densité, retenez 80% de la capacité nominale, déterminez les arrêts probables et le niveau de rebroussement, assemblez le temps de parcours à partir de ses composantes déplacement, arrêts et transfert, puis divisez par le nombre de cabines pour l'intervalle et ramenez à cinq minutes pour le débit. Vérifiez les deux. Dans l'immeuble de dix étages ci-dessus, le groupe atteint son objectif de débit tout en offrant un intervalle limite — et c'est de l'intervalle que les occupants parleront.

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