Каждый день в высотных зданиях по всему миру совершается более семи миллиардов поездок на лифтах. Учитывая, что половина населения мира живет в городах - число, которое, как ожидается, вырастет до 70 процентов к 2050 году, - эффективная вертикальная транспортировка стала насущной проблемой. Чтобы идти в ногу с наплывом городских жителей и повышением уровня моря, разработчикам нужно будет не только строить более высоко, но и разрабатывать более экологичные вертикальные перевозки: то есть безопасные и устойчивые способы перемещения жителей с нуля в небо.,
Более новые лифты уже включают в себя зеленые элементы, такие как светодиодные фонари, водорастворимые краски и переработанные строительные материалы, но многие компании начали изучать широкий и несколько необычный набор альтернатив традиционным канатно-шкивным системам сто лет назад. От диагонального путешествия (в отеле Лас-Вегаса в Луксоре есть лифт, который проходит вдоль его здания в форме пирамиды с уклоном 39 градусов) до отправки в пункт назначения (группировка пассажиров, направляющихся в те же пункты назначения в одни и те же лифты), в нечто, называемое магнитными двигателями (с использованием магнитное поле для подъема кабины лифта между этажами), мир вертикального транспорта - одна из больших надежд и высоких ставок.
Как правило, мы мало думаем о лифтах, за исключением коротких моментов, когда мы в них. Они могут вызывать у нас чувство клаустрофобии, неловкости или нетерпения, но эти вертикальные перевозки на самом деле представляют собой чудо инженерной мысли: лифты перевозят пассажиров не только на лифтах, но и перевозят сотнями этажей - в гостиничные номера и апартаменты, вестибюли и подвалы - они также несите тонны стального троса каждую поездку, которую они делают. Шахты, в которых они работают, важны для структурной целостности здания, и их конструкция может означать критическое различие между устойчивым использованием пространства и рентабельностью инвестиций.
К сожалению, многие лифты в Соединенных Штатах полагаются на устаревшую технологию, неуклюжие кабины и вредные смазочные материалы при значительных экологических и финансовых затратах. Учтите, что лифт внутри типичного небоскреба может весить 80000 фунтов; подъем всей этой массы требует огромного количества энергии. Чем выше здание, тем больше шахт лифта необходимо, каждый со своим двигателем; Для очень высоких зданий часто требуется второй вестибюль на полпути между первым этажом и крышей. На самом деле лифты обычно составляют от 2 до 10 процентов энергопотребления здания. Сюда входят материалы - краски для интерьера, ковролин, панели управления, освещение, системы вентиляции - и механическая технология, используемая для управления самой кабиной.
Каждый из этих элементов вносит очки в общий балл здания за аккредитацию Совета по экологическому строительству США за лидерство в области энергетического и экологического проектирования (LEED). По сути, LEED является всемирно признанным символом достижения устойчивости, хотя многие производители лифтов нанимают третьих лиц для проведения исследований жизненного цикла и токсикологических исследований своих материалов. Здания по всему миру стремятся получить эту печать одобрения.
В то время как LEED выпустил свои последние стандарты лифтов в 2016 году, инициативы по экологически чистым вертикальным перевозкам начались еще в 1990-х годах. Например, технология без машинного помещения (MRL) исключила помещение, в котором находятся гидравлическое масло и насосы - одно из самых больших достижений в проектировании лифтов с тех пор, как они стали электричеством сто лет назад. Безкомнатный лифт потребляет меньше вертикального и горизонтального пространства; без машинного помещения на плоской крыше здания можно легко разместить обширные зеленые зоны с насаждениями и солнечными батареями.
В наши дни производители в основном заинтересованы в системах рекуперативного привода: лифтах, которые восстанавливают часть энергии, которую они потребляют. Для отрасли вертикального транспорта это означает развитие экономики, в которой устойчивость приносит прибыль. В 2017 году Thyssenkrupp Elevator стала первой компанией, которая модернизировала существующий лифт для достижения чистой нулевой энергии. В рамках проекта, который проходил в историческом районе Бостона, были испытаны энергогенерирующие автомобили, которые отводят электроэнергию обратно в электрическую сеть. Инженеры хотели найти способы экономии энергии, когда лифт работал, и, что более важно, когда лифт не работал.
«На самом деле мы производим больше энергии, чем потребляем», - говорит Брэд Немет, вице-президент по устойчивому развитию Thyssenkrupp Elevator Americas. Пионер в области вертикальных технологий, компания нашла способ выключить свет лифта, вентилятор и даже отключить его питание: они создали, так сказать, спальный лифт (но тот, который просыпается по команде).
Как это ни парадоксально, лифты требуют энергии, даже когда они не используются: например, когда кабины бездействуют после утренней лихорадки, системы лифтов должны оставаться под напряжением, чтобы они были готовы к следующему пассажирскому вызову. Стремясь снизить потерю энергии и повысить эффективность, компания Otis Elevator разработала систему CompassPlus Destination Dispatching, которая отключает лифты от обслуживания, когда движение ограничено. Другое устройство, их запатентованный аккумуляторный лифт Gen2 Switch, работает на солнечной и ветровой энергии и потребляет меньше энергии, чем фен. «В настоящее время технологии Otis используются ежедневно более чем в 250 городах более чем в 50 странах», - говорит Том Оининг, президент Otis Americas. «На сегодняшний день мы продали более полумиллиона лифтов Gen2».
Лифты Hearst Tower PORT (Шиндлер) Действительно, Otis является крупнейшим в мире производителем вертикальных транспортных систем с лифтами в некоторых из самых знаковых сооружений в мире, включая Эйфелеву башню, Эмпайр Стейт Билдинг, оригинальный Всемирный торговый центр и Бурдж-Халифа (которая на высоте 828 метров, считается самым высоким зданием в мире). Их лифты датируются серединой 19-го века, хотя использование грузоподъемного оборудования можно проследить еще дальше - до римской древности. Краны, брашпили и кабестаны (древние водоподъемные устройства, основанные на некоем качающемся дизайне качелей) вполне могли вдохновить использование противовесов на ранних подъемниках и подъемниках.
Современные инженеры лифтов, однако, сталкиваются с уникальной современной проблемой: борьбой за ликвидацию токсичного стока, который возникает, когда кабина лифта погружена в приливную паводковую воду. Монтаж изменения климата означает более сильные штормовые нагоны, которые могут затопить шахты лифта. Когда вода стекает, она собирает смазочные материалы, которые могут попасть прямо в наш водопровод, угрожая водной жизни. В ответ Thyssenkrup разработал заменитель нефти - биоразлагаемую жидкость на основе канолы.
Schindler Elevator Corporation, со своей стороны, работала над тем, чтобы снизить расход топлива в своем служебном автопарке за счет местных источников материалов и распределения узлов, что снижает общие транспортные выбросы. «Восемьдесят процентов компонентов нашего оборудования пригодны для вторичной переработки», - говорит Майк Раманданес, старший вице-президент по новым установкам Schindler Elevator. Компания установила партнерские отношения с некоторыми из самых известных зеленых зданий в США, включая Hearst Tower, первое здание в Нью-Йорке, получившее сертификат LEED Gold (с тех пор ему был присвоен платиновый статус).
Согласно глобальному отчету Orbis Research 2017 года, опубликованному в глобальном отчете 2017 года, цены на установку самых высоких зданий могут варьироваться от 500 000 долл. США для одноэтажных лифтов до более 1 млн. Долл. США для двухэтажных (которые останавливаются на разных этажах, что сокращает количество остановок в цикле). Коммунальные компании предоставляют ограниченные налоговые льготы для экологически чистых «модернизированных» лифтов, а некоторые установщики предлагают локальный учет, чтобы показать предприятиям и арендаторам, что экономия энергии реальна. Но стратегия капиталовложений и стремление продавать продукцию - это в основном работа самих производителей лифтов.
Хотя модернизация лифта стоит дорого, дивиденды того стоят. И когда разработчики принимают устойчивые вертикальные технологии, они стимулируют инновации. Инновация, такая как «TWIN» Thyssenkrupp, двухэтажный лифт с независимыми кабинами, которые движутся по одним и тем же направляющим, позволяет плавно перемещаться между верхней и нижней зонами 30-этажных зданий, что потенциально освобождает целый этаж для бизнеса или резиденция. Меньшие лифтовые механизмы, подобные разработанным Otis, заменяют обычные канаты плоскими ремнями, что уменьшает вес и уменьшает сопротивление воздуха и тепловое трение. Эти решения привлекательны для потребителей, но они также могут предложить владельцам зданий существенное снижение затрат на электроэнергию и более элегантную эстетику в помещении.
Многие компании тестируют еще более новые технологии вне офиса. Например, хельсинкский производитель лифтов Kone Oyj пробурил 350 метров в известняковой шахте, чтобы создать технологическую лабораторию, в которой будут проводиться эксперименты с запатентованным грузоподъемным материалом, робототехникой, вибрационным резонансом и свободными падениями. А в Германии Thyssenkrupp тестирует свой новый «MULTI», который опирается на магнитные поля вместо кабелей и может работать внутри или снаружи здания, вертикально или горизонтально, предлагая архитекторам новые возможности.
Но эпицентром высотного безумия может быть Азия и Ближний Восток. Программа исторической урбанизации в Китае резко увеличила число вертикальных транспортных проектов. В Дубае, где проживают 18 самых высоких башен в мире, панорамные лифты, эргономичные системы отключения и технология шумоподавления являются отличительными чертами нового рубежа в вертикальной технике. Башня Джидды в Саудовской Аравии станет первым зданием, достигшим 1000 метров - это в девять раз превышает высоту первой ракеты-лунки НАСА, - когда она будет закончена в 2020 году.
Настанет день, когда пассажир сможет подняться к 300-й истории покрытой облаками башни, ее путешествие наверх будет продвигаться без кабельных такси и солнечной энергией. Лифты тогда будут свободны путешествовать в любом направлении, в стиле Вилли Вонка, и архитекторы больше не будут ограничены вертикальным направлением движения вверх или ограничениями земли внизу. На планете, где земельные ресурсы ограничены, устойчивое возвышение имеет первостепенное значение.
«В условиях огромной урбанизации, - говорит Раманданес, - наша работа заключается в том, чтобы у нас была возможность буквально подняться выше, чем когда-либо прежде».
