Понад сім мільярдів поїздок – така цифра щоденного використання ліфтів у висотних будівлях по всьому світу. З огляду на той факт, що практично 50% людей в світі живе саме в містах, до 2050 року очікується значне зростання частоти використання ліфтів – показник може вирости на цілих 70 відсотків від існуючого на сьогоднішній день. Щоб справлятися з напливом міських жителів, розробникам ліфтів треба шукати все нові і нові можливості по створенню швидких і безпечних засобів вертикального переміщення.
Сучасні ліфти включають в себе екологічні функції, наприклад, LED-світильники, водорозчинні фарби і перероблені будівельні матеріали, а багато виробників почали впроваджувати різноманітні технології використання альтернатив традиційним канатно-шківних системам (які, до речі, набули поширення близько 100 років тому). Зараз розроблені концепції діагонального переміщення ліфтів (в готелі Лас-Вегаса «Luxor» працює ліфт, який проходить з нахилом 39 градусів вздовж всієї будівлі), а також всілякі варіанти використання магнітних полів в якості силової платформи для ліфтів. Транспорт для вертикального переміщення зараз вважається однією з галузей, що найбільш динамічно розвиваються.
Ми рідко згадуємо про самі ліфти, як про механізми, за винятком випадків, коли ними користуємося. Вони можуть викликати у нас неприємні почуття, наприклад, клаустрофобію, нетерпіння або незручність, але насправді це зовсім унікальні механізми з величезною практичною користю: ліфти перевозять не тільки пасажирів, але й вантажі на сотні поверхів – в готельні номери і квартири, холи і підвали. Для роботи вони використовують важкі сталеві троси. Ліфтові шахти важливі для цілісності всієї будівлі, а їх формат і виконання прямо впливає на ступінь грамотного використання простору і повернення інвестицій.
Проблеми сучасних ліфтів
Сьогодні багато ліфти працюють на основі досить старих технологій, оснащені незручними кабінами, використовують у своїй роботі шкідливі компоненти (мастила, фарбу), причому все це вимагає істотних фінансових витрат з боку власників. При цьому ліфт всередині високих будівель може важити близько 36 тонн – для його підйому на верхні поверхи потрібно безліч енергії. Чим вище будівля, тим більше необхідно спеціальних шахт, кожна зі своїм двигуном. Для дуже високих будівель, з метою полегшення навантажень, необхідні спеціальні холи приблизно на півдорозі знизу до останніх поверхів. Ліфти зазвичай споживають від 2 до 10 відсотків загальної електричної енергії будівлі. Також для ліфтів необхідно багато різних матеріалів – килими, лінолеум, панелі для забезпечення управління, витратні матеріали для світла, кондиціонери, пристрої управління кабіною і багато іншого.
Кожен з цих елементів додає бали до загального показника будівлі в плані відповідності вимогам Лідерства в Енергетиці та Екологічному дизайні (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED), що підтримується Радою по зеленому будівництву США. В цілому, LEED є певний символ екологічної якості, причому визнаний як еталон в усьому світі, хоча власники ліфтів не обмежуються тільки таким стандартом. У будь-якому випадку, власники будівлі прагнуть в обов’язковому порядку отримати схвалення за подібним стандартом.
У той час, як остання актуалізація ліфтових стандартів LEED була виконана в 2016 році, ініціативи щодо впровадження екологічно чистих тенденцій в сфері ліфтового господарства почалися ще в 1990-х роках. Наприклад, технологія роботи без машинного приміщення (МП) виключила з робочого циклу відділення, в якому знаходяться гідравліка, редуктори або насоси – це стало одним з найбільших досягнень в ліфтовому господарстві з тих пір, як вони стали електричними сто років тому. Такий ліфт займає менше вертикального і горизонтального простору. А без машинного відділення на даху будівлі простір, що звільнився, можна віддати під створення зелених зон і розміщення сонячних батарей.
Сучасні технології
Зараз на піку популярності і використання знаходяться ліфтові системи рекуперативного принципу дії, тобто механізми, які самостійно відновлюють частину спожитої ними енергії. Для ліфтової галузі це означає розвиток і хороший прибуток. У 2017 році компанія Thyssenkrupp Elevator стала піонером з інноваційної модернізації ліфтових машин з метою 100% економії енергії за рахунок її повного відновлення. Перші випробування проходили в Бостоні і тоді вдалося досягти приголомшливих результатів – машини дійсно відводили електричну енергію назад в мережу. Інженери домоглися своєї мети і знайшли способи економії енергії під час роботи ліфта, а також (що важливо) під час його простоїв.
«У нас, насправді, виробництво енергії перевищує її витрати», – говорить Бред Немет, віце-президент з розвитку компанії Thyssenkrupp Elevator Americas. Першопроходець в області ліфтових технологій, компанія знайшла спосіб автоматично відключати світло, вентиляцію і навіть все електроживлення. Компанія створила так званий “сплячий” ліфт (але він миттєво може бути «розбуджений» при необхідності).
У будь-якому випадку, кожен ліфт споживає електроенергію, навіть якщо в певний момент він не діє, наприклад, після ранкового активного використання в житловому будинку. При цьому ліфт повинен залишатися повністю готовим прийняти черговий потік пасажирів. З метою зниження втрат електроенергії та підвищення загальної ефективності роботи, фахівцями компанії OTIS Elevator була розроблена система CompassPlus Destination Dispatching, що дає можливість повністю відключати споживання енергії ліфтом під час його простою.
Компанією була запатентована ще одна серйозна розробка – ліфт Gen2 Switch, який акумулює сонячну і вітрову енергію для забезпечення своєї роботи. Дивно, але цей агрегат споживає енергії менше, ніж побутової фен. Том Оінінг, президент OTIS Americas, заявив, що в даний час технології ОТІС широко використовуються по всьому світу – продано понад півмільйона ліфтів Gen2 Switch для понад 250 міст в 50 країнах.
Бренд ОТІС дійсно відомий по всьому світу як виробник ліфтових систем для наймасштабніших споруд. Техніка встановлена в таких будівлях, як Емпайр Стейт Білдінг, Ейфелева вежа, оригінальний Всесвітній торговий центр і навіть в найвищій будівлі світу – Бурдж-Халіфа (828 метрів). Перші розробки компанії датуються кінцем XIX століття, а саме вантажопідйомне обладнання має давню історію і бере початок ще в Римській античності. Можливо що саме древні крани, кабестани і брашпілі надихнули інженерів компанії на створення систем противаг в ранніх розробках.
Інженери часто стикаються з проблемою – появою токсичних стоків при потраплянні води в ліфтові шахти. Зміни кліматичних умов можуть призвести до затоплення шахт. Коли вода стікає, вона збирає мастильні матеріали, які можуть потрапити в побутової водопровід. Фахівці компанії Thyssenkrupp розробили прекрасну альтернативу стандартним мастильним матеріалам – біо-рідину на основі безпечної каноли, яка розкладається безпечно для природи.
В свою чергу, фахівці Schindler Elevator Corporation розгорнули бурхливу діяльність в напрямку економії ПММ і зниження шкідливих викидів. За словами Майка Раманданеса, віце-президента компанії, більше 80% всіх компонентів обладнання Schindler Elevator придатні для вторинної переробки. Компанія співпрацює з низкою «зелених» будівель в США, такими як HearstTower. Саме ця споруда стала першою в країні, яка отримала золотий сертифікат LEED, а пізніше навіть платиновий.
Згідно даних звіту компанії Orbis Research в 2017 році, вартість монтажу ліфтів в найвищих хмарочосах можуть варіюватися від 500 тисяч доларів (варіанти з простою кабіною) до більше 1 мільйона доларів (двоповерхові ліфти). Для компаній, що використовують екологічно чисті ліфти, зараз передбачені значні податкові преференції, причому багато виконавців робіт відразу показують, наскільки буде економною і вигідною купівля певного ліфта.
Хоч модернізація ліфтів і є досить дорогою процедурою, інвестиції швидко окупаються. Коли розробники використовують новітні технології в ліфтовому господарстві, вони стимулюють розвиток інновацій. Як приклад можна привести TWIN Thyssenkrupp – модель з двома кабінами на незалежному зчепленні, які пересуваються по тих самих направляючих, що дозволяє плавно переміщатися по всіх зонах 30+ поверхових будівель. Ліфтові механізми компактного формату, подібні розробленим OTIS, використовують плоскі ремені замість стандартних тросів. Це дозволяє знизити опір і зменшити загальну вагу робочої системи.
Багато компаній не стоять на місці і використовують всі доступні інновації. Наприклад, гельсінкський бренд Kone Oyj відзначився створенням спеціалізованої лабораторії на глибині 350 метрів під шаром вапняку. У лабораторії планується проводить дослідження з різними матеріалами і технікою, а також вивчати вплив вільного падіння і вібрації на вантажі, що транспортуються ліфтами. У Німеччині компанія Thyssenkrupp проводить тестування свого нового «MULTI», який працює без підйомних кабелів, використовуючи тільки створене магнітне поле. Підйомник може працювати всередині або зовні будівель, причому навіть вертикально або горизонтально. Це відкриває нові можливості перед архітекторами.
При всьому цьому епіцентром висотних досягнень швидше за все стане Азія і Близький Схід. Програма урбанізації Китаю значно збільшила число ліфтових транспортних проектів. У Дубаї, де розташовані 18 найвищих будівель у всьому світі, використовуються функціональні і стильні панорамні ліфти, системи шумозаглушення, додаткові зручності – це відмінні риси нових концепцій в ліфтовій техніці. Вежа Джидда в Саудівській Аравії стане першою в світі 1000-метровою будівлею – це в дев’ять разів перевищує висоту першої ракети-носія NASA, яка полетіла на Місяць.
Скоро прийде той день, коли людина зможе швидко піднятися до 300-го поверху, прихованого за хмарами. Подорож наверх буде проходити без кабелів і за допомогою сонячної енергії. Ліфти отримають можливість рухатися в будь-яку сторону, а архітектори зможуть більш вільно реалізовувати свої фантазії. На нашій планеті, в умовах обмежених земельних ресурсів, подібна концепція є першочерговою.
