Более семь миллиардов поездок - такая цифра ежедневного использования лифтов в высотных зданиях по всему миру. Учитывая тот факт, что практически 50% людей в мире живет именно в городах, в 2050 года ожидается значительный рост частоты использования лифтов - показатель может вырасти на целых 70 процентов от существующего на сегодняшний день. Чтобы справляться с наплывом городских жителей, разработчикам лифтов надо искать все новые и новые возможности по созданию быстрых и безопасных средств вертикального перемещения.
Современные лифты включают в себя экологические функции, например, LED-светильники, водорастворимые краски и переработанные строительные материалы, а многие производители начали внедрять различные технологии использования альтернатив традиционным канатно-шкивных системам (которые, кстати, получили распространение около 100 лет назад). Сейчас разработаны концепции диагонального перемещения лифтов (в отеле Лас-Вегаса «Luxor» работает лифт, который проходит с наклоном 39 градусов вдоль всего здания), а также всевозможные варианты использования магнитных полей в качестве силовой платформы для лифтов. Транспорт для вертикального перемещения сейчас считается одной из отраслей, наиболее динамично развивающихся.
Мы редко вспоминаем о самых лифты, как о механизмах, за исключением случаев, когда ими пользуемся. Они могут вызвать в нас неприятные чувства, например, клаустрофобией, нетерпение или неудобство, но на самом деле это совершенно уникальные механизмы с огромным практической пользой: лифты перевозят не только пассажиров, но и грузы на сотни этажей - в гостиничные номера и квартиры, холлы и подвалы. Для работы они используют тяжелые стальные тросы. Лифтовые шахты важные для целостности всего здания, а их формат и выполнения напрямую влияет на степень грамотного использования пространства и возврат инвестиций.
Проблемы современных лифтов
Сегодня многие лифты работают на основе достаточно старых технологий, оснащены неудобными кабинами, используют в своей работе вредные компоненты (масла, краску), причем все это требует существенных финансовых затрат со стороны владельцев. При этом лифт внутри высоких зданий может весить около 36 тонн - для его подъема на верхние этажи нужно множество энергии. Чем выше здание, тем больше необходимо специальных шахт, каждая со своим двигателем. Для очень высоких зданий, с целью облегчения нагрузок, необходимы специальные холлы примерно на полпути снизу последних этажей. Лифты обычно потребляют от 2 к 10 процентов общей электрической энергии здания. Также для лифтов необходимо много разных материалов - ковры, линолеум, панели для обеспечения управления, расходные материалы для света, кондиционеры, устройства управления кабиной и многое другое.
Каждый из этих элементов добавляет баллы к общему показателю здания в плане соответствия требованиям лидерства в энергетике и экологическом дизайне (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED), что поддерживается Советом по зеленому строительству США. В целом, LEED есть определенный символ экологического качества, причем признан в качестве эталона во всем мире, хотя владельцы лифтов не ограничиваются только таким стандартом. В любом случае, владельцы здания стремятся в обязательном порядке получить одобрение по этому стандарту.
В то время, как последняя актуализация лифтовых стандартов LEED была выполнена в 2016 году, инициативы по внедрению экологически чистых тенденций в сфере лифтового хозяйства начались еще в 1990-х годах. Например, технология работы без машинного помещения (МП) исключила из рабочего цикла отделение, в котором находятся гидравлика, редукторы или насосы - это стало одним из крупнейших достижений в лифтовом хозяйстве с тех пор, как они стали электрическими сто лет назад. Такой лифт занимает меньше вертикального и горизонтального пространства. А без машинного отделения на крыше здания освободившееся пространство можно отдать под создание зеленых зон и размещения солнечных батарей.
Cовременные технологии
Сейчас на пике популярности и использования находятся лифтовые системы рекуперативного принципа действия, то есть механизмы, которые самостоятельно восстанавливают часть потребленной ими энергии. Для лифтовой отрасли это означает развитие и хорошую прибыль. В 2017 году компания Thyssenkrupp Elevator стала пионером по инновационной модернизации лифтовых машин с целью 100% экономии энергии за счет ее полного восстановления. Первые испытания проходили в Бостоне и тогда удалось достичь потрясающих результатов - машины действительно отводили электрическую энергию обратно в сеть. Инженеры добились своей цели и нашли способы экономии энергии во время работы лифта, а также (что немаловажно) во время его простоев.
«У нас на самом деле производство энергии превышает ее расход», - говорит Брэд Немет, вице-президент по развитию компании Thyssenkrupp Elevator Americas. Первопроходец в области лифтовых технологий, компания нашла способ автоматически отключать свет, вентиляцию и даже все электропитания. Компания создала так называемый "спящий" лифт (но он мгновенно может быть «разбужен» при необходимости).
В любом случае, каждый лифт потребляет электроэнергию, даже если в определенный момент он не действует, например, после утреннего активного использования в жилом доме. При этом лифт должен оставаться полностью готовым принять очередной поток пассажиров. С целью снижения потерь электроэнергии и повышения общей эффективности, специалистами компании OTIS Elevator была разработана система CompassPlus Destination Dispatching, что дает возможность полностью отключать потребления энергии лифтом во время его простоя.
Компанией была запатентована еще одна серьезная разработка - лифт Gen2 Switch, который аккумулирует солнечную и ветровую энергию для обеспечения своей работы. Удивительно, но этот агрегат потребляет энергии меньше, чем бытовой фен. Том Оининг, президент OTIS Americas, заявил, что в настоящее время технологии ОТИС широко используются по всему миру - продано более полумиллиона лифтов Gen2 Switch для более 250 городов в 50 странах.
Бренд ОТИС действительно известен по всему миру как производитель лифтовых систем для масштабных сооружений. Техника установлена в таких зданиях, как Эмпайр Стейт Билдинг, Эйфелева башня, оригинальный Всемирный торговый центр и даже в самом высоком здании мира - Бурдж-Халифа (828 метров). Первые разработки компании датируются концом XIX века, а именно грузоподъемное оборудование имеет давнюю историю и берет начало еще в Римской античности. Возможно, что именно древние краны, кабестаны и брашпили вдохновили инженеров компании на создание систем противовесов в ранних разработках.
Инженеры часто сталкиваются с проблемой - появлением токсических стоков при попадании воды в лифтовые шахты. Изменения климатических условий могут привести к затоплению шахт. Когда вода стекает, она собирает смазочные материалы, которые могут попасть в бытовой водопровод. Специалисты компании Thyssenkrupp разработали прекрасную альтернативу стандартным смазочным материалам - био-жидкость на основе безопасной канолы, которая разлагается безопасно для природы.
В свою очередь, специалисты Schindler Elevator Corporation развернули бурную деятельность в направлении экономии ГСМ и снижения вредных выбросов. По словам Майка Раманданеса, вице-президента компании, более 80% всех компонентов оборудования Schindler Elevator пригодны для вторичной переработки. Компания сотрудничает с рядом «зеленых» зданий в США, такими как HearstTower. Именно это сооружение стало первой в стране, которая получила золотой сертификат LEED, а позже даже платиновый.
Согласно данным отчета компании Orbis Research в 2017 году, стоимость монтажа лифтов в высоких небоскребах могут варьироваться от 500 тысяч долларов (варианты с простой кабиной) до более 1 миллиона долларов (двухэтажные лифты). Для компаний, использующих экологически чистые лифты, сейчас предусмотрены значительные налоговые преференции, причем многие исполнители работ сразу показывают, насколько будет экономной и выгодной покупка определенного лифта.
Хотя модернизация лифтов и достаточно дорогостоящей процедурой, инвестиции быстро окупаются. Когда разработчики используют новейшие технологии в лифтовом хозяйстве, они стимулируют развитие инноваций. В качестве примера можно привести TWIN Thyssenkrupp - модель с двумя кабинами на независимом сцеплении, которые передвигаются по тем же направляющих, что позволяет плавно перемещаться по всем зонам 30 + этажных зданий. Лифтовые механизмы компактного формата, подобные разработанным OTIS, используют плоские ремни вместо стандартных тросов. Это позволяет снизить сопротивление и уменьшить общий вес рабочей системы.
Многие компании не стоят на месте и используют больше инновации. Например, Хельсинкский бренд Kone Oyj отличился созданием специализированной лаборатории на глубине 350 метров под слоем известняка. В лаборатории планируется проводит исследования с различными материалами и техникой, а также изучать влияние свободного падения и вибрации на грузы, транспортируемые лифтами. В Германии компания Thyssenkrupp проводит тестирование своего нового «MULTI», который работает без подъемных кабелей, используя только созданное магнитное поле. Подъемник может работать внутри или снаружи зданий, причем даже вертикально или горизонтально. Это открывает новые возможности перед архитекторами.
При этом эпицентром высотных достижений скорее всего станет Азия и Ближний Восток. Программа урбанизации Китая значительно увеличила число лифтовых транспортных проектов. В Дубае, где расположены 18 самых высоких зданий во всем мире, используются функциональные и стильные панорамные лифты, системы шумоподавления, дополнительные удобства - это отличительные черты новых концепций в лифтовой технике. Башня Джидда в Саудовской Аравии станет первой в мире 1000-метровой зданием - это в девять раз превышает высоту первой ракеты-носителя NASA, которая улетела на Луну.
Скоро придет тот день, когда человек сможет быстро подняться к 300-го этажа, скрытого за облаками. Путешествие наверх будет проходить без кабелей и с помощью солнечной энергии. Лифты получат возможность двигаться в любую сторону, а архитекторы смогут более свободно реализовывать свои фантазии. На нашей планете, в условиях ограниченных земельных ресурсов, подобная концепция является первоочередной.
