تصميم VT مبتكر للأبراج السكنية الشاهقة

غالبًا ما يشار إلى هذه الأداة التي طورها الاتحاد السوفيتي باسم "نظرية حل المشكلات الابتكاري".

بواسطة Hongliang Liang و Gasan Guseynov

المقدمة

TRIZ (/ triːz / ؛ روسي: теория решения изобретательских задач، teoriya resheniya izobretatelskikh zadatch ، حرفياً: "نظرية حل المهام المتعلقة بالاختراع") هي "أداة تحليل وتوقع لبراءات الاختراع مشتقة من دراسة أنماط الاختراع العالمية". تم تطويره من قبل المخترع السوفيتي ومؤلف الخيال العلمي Genrich Altshuller (1926-1998) وزملاؤه ، ابتداءً من عام 1946. في اللغة الإنجليزية ، يُنقل الاسم عادةً على أنه "نظرية حل المشكلات الابتكاري". اختصار TIPS.

المبدأ الأساسي لـ TRIZ هو أن المشكلة الفنية يتم تعريفها من خلال التناقضات. أي ، إذا لم تكن هناك تناقضات ، فلا توجد مشاكل. مثال: بالنسبة لبندقية muzzleloader ، كانت أهداف التصميم هي تحسين دقتها ومداها الفعال. كانت زيادة طول برميل البندقية حلاً فوريًا مقترحًا ، لكن هذا يتعارض مع صعوبة تحميل الذخيرة من الطرف الأمامي المفتوح من برميل البندقية. لحل هذه المشكلة التقنية ، كان الحل العملي هو تحميل الذخيرة عبر الجزء الخلفي (المقعد) من برميلها.

وصل كاتب هذه السطور إلى المملكة المتحدة عام ٢٠٠١ قادمًا من الصين، حاملاً معه خبرة عملية تزيد عن عشر سنوات، منها سبع سنوات في مجال المصاعد والسلالم المتحركة. بعد ذلك، حصل على درجة الماجستير في هندسة التصميم والإدارة من جامعة هدرسفيلد خلال الفترة ٢٠٠٢-٢٠٠٣. كانت وحدة تطوير المنتجات الجديدة هي الأبرز في البرنامج، بينما كانت منهجية نشر وظائف الجودة (QFD، التي طُوّرت في اليابان) هي الأكثر تأثيرًا في تطوير المنتجات. أما منهجية حل المشكلات الابتكاري (TRIZ) فهي الأكثر تأثيرًا. يحرص كاتب هذه السطور على تطبيق مبادئ QFD في جميع تصاميمه، ساعيًا دائمًا إلى تحقيق التوازن الأمثل بين الوظيفة والجودة لتقليل التكلفة والتعقيد التقني.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، وبتأثير من الاتحاد السوفيتي ، جاء شعار في الصين: "انطلقوا كل ما في وسعهم ، وحققوا نتائج أكبر وأسرع وأفضل وأكثر اقتصادا في بناء الاشتراكية". من ناحية الصواب السياسي ، لم يكن للشعار مشاكل. ومع ذلك ، فإن الفكرة القائلة بأن كلمة "أكبر" و "أسرع" و "أفضل" ولكن "أكثر اقتصادا" كانت متناقضة ومتناقضة. كانت هذه الروح مستحيلة ، لذلك لم تنجح أبدًا في الصين. نتيجة لذلك ، كانت المنتجات الصينية في ذلك الوقت أرخص عادة ، ولكنها ذات جودة رديئة.

في المقابل ، بصفتك متحمسًا للأسلحة ، تجاوزت بعض المنتجات العسكرية الروسية التناقض جيدًا ، (على سبيل المثال ، بندقية Mosin-Nagant ، بندقية AK-47 ، قاذفة قنابل صاروخية RPG ، دبابة T-34 ، طائرة MiG-25 وطائرة Mi Helicopter ، إلخ.). كانت هذه منخفضة التكلفة ، ومصنعة بكميات كبيرة ، وموثوقة ودائمة ، ولكن المشكلة كانت أن تطوير المنتجات الروسية (سواء كان مدنيًا أو عسكريًا) يركز عادةً على الوظائف الرئيسية فقط. لذلك ، كانت المنتجات الروسية ضعيفة في سهولة الاستخدام ، وبالتالي كانت غير مريحة وغير مريحة في الاستخدام.

مثال مضاد هو الهاتف المحمول: كانت وظيفته الرئيسية هي إجراء واستقبال المكالمات ، ولكن عندما أصبحت التكنولوجيا الخاصة بالوظيفة الرئيسية راسخة ، أصبحت أقل أهمية في تطوير المنتج. أدى ذلك إلى تحويل الهاتف المحمول إلى مركز وسائط شخصي بدلاً من سماعة هاتف. في مرحلة ما ، جاءت فلسفة تطوير المنتجات العسكرية الروسية للتأكيد على الكمية على الجودة والقوة على الدقة ، وبالتالي تجنب التعقيد التقني والصعوبة المالية. بصفتك مصممًا هندسيًا مؤهلًا بشكل احترافي مع خلفية من دولة نامية ، فإن مؤلفك يعجب كثيرًا بالمنتجات المدنية اليابانية والمنتجات العسكرية الروسية. في هذه الحالات ، باستخدام الحد الأدنى من الموارد الهندسية لتسهيل فهم التصاميم وتثبيت الاشتراكات في فلسفة "الأقل هو الأكثر" في التصميم. هذا المبدأ في التصميمات هو استخدام التكنولوجيا الراسخة ، بدلاً من إنشاء تقنية جديدة ، واستخدام الحلول الكهربائية / الحاسوبية بدلاً من الحلول الميكانيكية. تسمح هذه المبادئ بتصميم أكثر اقتصادا وموثوقية أكبر.

كانت جميع تصميماتي السابقة لنظام النقل العمودي (VT) في المشاريع السكنية تتعلق بالرفاهية. نظرًا لأن المال ليس دائمًا مصدر القلق ، كان من السهل إلى حد ما تصميم أنظمة VT. يمكننا ببساطة متابعة نتائج تحليل حركة المرور والمحاكاة لتحديد عدد المصاعد وسرعة المصاعد وتصميم مصاعد الخدمة ومواقف السيارات المراد تخصيصها. حقيقة أن هناك اعتبارات مالية أقل يعني أن هناك مشاكل فنية أقل.

في عام 2020 ، تم تعيين مؤلفك كمستشار VT لثلاثة مشاريع عمارات شاهقة ومتوسطة المدى في دولة نامية في جنوب شرق آسيا. طلب العميل ، وهو أكبر مطور عقاري في روسيا ، عددًا أقل من المصاعد مع السماح للمصاعد بخدمة كل مستوى من مواقف السيارات مباشرة.

بعد إجراء العديد من عمليات المحاكاة ، اقترحنا في البداية بعض الحلول ، مثل تقسيم المبنى إلى مناطق منخفضة الارتفاع وعالية الارتفاع. ومع ذلك ، تم رفض جميع هذه العروض من قبل العميل. بعد اتباع TRIZ أخيرًا ، حصلت على الحل. كان المؤلف المشارك Gasan Guseynov هو نائب مدير المشروع في شركة تطوير عقاري شهيرة في موسكو تسمى AB Development منذ يوليو 2015. خلال ذلك الوقت ، تعاون معي في عدد قليل من المشاريع في موسكو ، لذلك نحن نعرف كل واحد البعض بشكل جيد جدا. إنه على دراية بتحليل حركة المرور ، وأخبرني أن عددًا قليلاً فقط من المطورين الروس يفهمون أهمية تصميم VT في مشاريعهم.

انضم Guseynov إلى PIK Group كمدير مشروع رئيسي للمشاريع الدولية في يوليو 2020 وتم تكليفه بمهمة إدارة مشاريع التنمية الدولية الجديدة في دولة جنوب شرق آسيا. تتمثل رؤية PIK في إنشاء أحدث تقنيات البناء التي تسمح للعملاء بتصميم وبناء مساكن بأسعار معقولة وعملية ومتينة بشكل سريع وفعال.

بصفتها مطورًا عقاريًا روسيًا رائدًا ، تسعى PIK جاهدة للالتزام بأفضل المعايير العالمية في مجال الاستدامة. تدرك PIK تمامًا تأثير أنشطتها على المجتمع والبيئة. هناك العديد من المخاطر الجسيمة الكامنة في صناعة البناء ، مما يجعل من الضروري للمجموعة اتباع نهج مسؤول لضمان التطوير التشغيلي ومشاركة الإدارة العليا القوية في مجالات الاستدامة الرئيسية. منذ عام 2019 ، تلتزم PIK بمبادرة مسؤولية الشركات التابعة للاتفاق العالمي للأمم المتحدة ومبادئها في مجالات حقوق الإنسان والعمل والبيئة ومكافحة الفساد. مع الالتزام بالتنمية المستدامة ، فإن PIK على ثقة من أنها ستزدهر وتحدث فرقًا حقيقيًا من خلال تعزيز بيئة حضرية مريحة في جميع أنحاء روسيا.

اعتقادًا منه أن الشركة الجيدة يجب أن تكون مفتوحة ومبتكرة ومسؤولة اجتماعيًا وتدويل ، انضم Guseynov إلى PIK واختارني كمستشار VT لمشاريع PIK الآسيوية حتى يمكن تحقيق رؤية PIK وإيجاد حلول تنقل مهمة PIK بالكامل دون إعاقة الراحة والراحة في مشاريعها الآسيوية. بعد أن أدركت أن مهمة PIK هي تطوير أفضل حل عالمي مستدام للبناء يكون محايدًا للكربون وكفاءة في استخدام الطاقة ، قررت استخدام TRIZ لحل المشكلات.

مبدأ مشاركة الوقت في مكافحة الحرائق / الإخلاء / البضائع / رفع الركاب 

هنا ، نفحص الرافعة 1 OFF MR 1600 كجم باستخدام "عبر السيارة". تقع المداخل الأمامية في ردهات الركاب الرئيسية في المنطقة المنخفضة الارتفاع ، والمداخل الخلفية - باستثناء الطابق الأرضي - في ردهات النار لخدمة الطابق السفلي B4 (المدخل الخلفي) عبر الطابق العلوي. 

في العامين الأولين عندما تكون نسبة الإشغال أقل من 70٪ ، سيتم وضع المصعد في وضع الخدمة المستقل كرافعة خدمة بسيطة. في هذا الوضع ، يمكن تشغيل المداخل الخلفية فقط. بمجرد أن يكون معدل الإشغال أكبر من 70٪ ، سيتم استخدام المصعد مع مصاعد الركاب الأربعة الأخرى خلال أوقات الذروة تحت سيطرة مجموعة الوجهة ، ولكن هذا المصعد سيخدم فقط G والأرضيات السكنية في منطقة الارتفاع المنخفض. خلال أوقات الذروة ، سيتم وضع هذا المصعد في التحكم التلقائي للمجموعة مع تشغيل مداخله الأمامية فقط. خلال وقت خارج الذروة ، سيتم وضع المصعد في الخدمة المستقلة تلقائيًا ، والمداخل الخلفية فقط هي التي يمكن تشغيلها كمصعد بضائع / راكب / خدمة بسيط ، وتزويد COP واحد بأزرار دفع لجميع الطوابق المقدمة. سيتم تنشيط مكالمات السيارة عبر قارئ البطاقة ، وستكون لوحات عملية الهبوط في التحديدات فوق الطابق الأرضي ، مع اختيار أعلى أسفل الطابق الأرضي وأعلى / لأسفل في الأرض.

في مرحلة ما ، جاءت فلسفة تطوير المنتجات العسكرية الروسية للتأكيد على الكمية على الجودة والقوة على الدقة ، وبالتالي تجنب التعقيد التقني والصعوبات المالية.

يتميز مصعد الخدمة هذا أيضًا بوظيفة مكافحة الحرائق والإخلاء ، مما يسمح بتنشيط مفتاح رجال الإطفاء في الردهة الخلفية بالطابق الأرضي ، مما يوفر إمكانية الوصول إلى وضع مكافحة الحرائق في أي وقت. وبالمثل ، عند تنشيط مفتاح وظيفة الإخلاء ، سيتم وضع المصعد في هذا الوضع.

يقدم دليل CIBSE D 2015 معايير التصميم (5 دقائق ، ثنائية الاتجاه) كما هو موضح في الجدول أعلاه 1. وفقًا لتعليمات عملائنا ، فإننا نهدف إلى الدخل المنخفض العادي ، ولكن ليس أقل من.

جميع مصاعد الركاب مع التحكم في الوجهة. يظهر أداء الرفع كما في الجدول 2 أعلاه.

استنتاجات

على الرغم من أن تقنية التحكم في الوجهة قد تم تأسيسها بحزم ، إلا أن العديد من مستشاري VT لا يعرفون كيفية استخدامها للمباني السكنية. كان مديري السابق ، Adrian Godwin (1958-2019) في MovvéO Ltd. ، أول شخص يستخدم التحكم في الوجهة في المصاعد ذات الطابقين ، وأعتقد أنه قد يكون الرائد الذي استخدم التحكم في الوجهة في الأبراج السكنية الفاخرة من أجل خصوصية أفضل معيار فندق 5 نجوم ولتحكم أفضل في الوصول عبر الأجهزة ، مثل الهواتف المحمولة ، واستخدام التعرف على الوجه وما إلى ذلك. أعتقد أن هذا الابتكار قد يكون أول من يستخدم التحكم في الوجهة في الأبراج السكنية المتوسطة / الشاهقة. من هذا ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

• يعتمد هذا التطبيق على التحكم في الوجهة ؛ لا ينطبق على التحكم التقليدي.

• هذا التطبيق غير مناسب للمباني السكنية منخفضة الارتفاع ولكنه مخصص للمباني السكنية متوسطة الارتفاع / متوسطة النهاية مع عدد لا يقل عن ثلاثة مصاعد و 25 طابقًا أو أكثر ، خاصة للإسكان الميسور التكلفة.    

• هذا هو الحل الأمثل للأبراج السكنية الشاهقة النحيلة ، خاصة مع منطقة منخفضة الارتفاع للإسكان الميسور التكلفة ، (يجب أن تكون نسبة معينة ، حوالي 40 ٪ من الأسر في المشاريع الجديدة في المملكة المتحدة ، مساكن ميسورة التكلفة) ، حيث المصعد يجب أن يكون النواة مضغوطة للغاية ولكن سيكون لها جميع الوظائف ، مثل مكافحة الحرائق والإخلاء.

يجب أن يكون لها أيضًا تصميم أساسي للرفع نموذجي لبرج سكني متوسط ​​الارتفاع يبلغ ارتفاعه حوالي 200 متر. كان التصميم الأصلي من قبل استشاري مختلف هو 4 × 1000 كجم من مصاعد الركاب بسرعة 6 م / ث في التحكم التقليدي ، ومصعد واحد مخصص لانتظار السيارات لخدمة B01 و G. إذا كنت تستخدم تصميمي ، فإن سرعة المصعد ستكون إلى 4 م / ث ، لأنه عندما تكون سرعة المصعد أعلى من 4 م / ث ، فإن تكلفة المعدات ستضاعف كل 2 م / ث. نظرًا لأن المصعد المخصص لموقف السيارات سيتم إزالته من قلب المصعد أيضًا ، فسيكون تصميمي قادرًا على توفير ثلث التكلفة ، وستكون لمجموعة المصاعد جميع الوظائف ، خاصة مكافحة الحرائق والإخلاء. بالنسبة لهذا النوع من الأبراج السكنية متوسطة النهاية ، اعتدنا على تصميم أحد المصاعد في المجموعة ليكون عميقًا (1100 عرض × 2100 د) لتسهيل حركة الأثاث في المبنى.

بعد وصول المساكن المشغولة إلى 70 ٪ ، سيكون لمصعد الخدمة فائدة منخفضة ، مما يضع المداخل الأمامية في منطقة الارتفاع المنخفض في مجموعة التحكم في الوجهة كأفضل طريقة لتحقيق أقصى استفادة من مصعد الخدمة.

على الرغم من أن غرف النفايات ليست ذات صلة بتصميم VT ، فإننا نقترح تحديد موقع غرف النفايات بالقرب من مراكز المصاعد في كل طابق سكني ، حيث يتعين على السكان نقل أكياس القمامة عبر مصاعد الركاب إلى الطابق الأرضي للتخلص من النفايات إذا لم يكن هناك توفير غرف النفايات - موقف غير مريح وغير مريح ويؤدي أيضًا إلى تدهور أداء الرفع. من ناحية أخرى ، علمنا بالفعل أن صناديق القمامة كانت موجودة في آبار سلالم مكافحة الحرائق في بعض البلدان ، لذلك من المحتمل أن يتم وضع المواد القابلة للاحتراق في سلالم مكافحة الحرائق أيضًا ، مما لن يؤدي فقط إلى إعاقة طرق الهروب من الحريق ولكن أيضًا خطر الحريق.

وفقًا لـ CIBSE Guide D 2020 ، تحتوي جميع مباني المكاتب على مصعد بضائع مخصص واحد على الأقل لمساحات أرضية قابلة للاستخدام تصل إلى 10,000 متر مربع ، ويجب توفير مصعد البضائع الثاني المخصص من 2 إلى 10,000 متر ، ويجب توفير مصعد البضائع الثالث من 20,000 إلى 20,000 متر مربع. 40,000 م (مساحة أرضية صالحة للاستعمال). وبالتالي ، يمكن تعيين أحد مصاعد الركاب في منطقة منخفضة الارتفاع (والتي من المرجح أن تكون أماكن عمل للموظفين المبتدئين) كمصاعد مشاركة الوقت للركاب / الخدمة / مكافحة الحرائق / الإخلاء ، بشكل أساسي لنقل البضائع النظيفة ، مثل الصغيرة الأثاث والبريد والقرطاسية وغيرها خلال أوقات الذروة.

مفكرة: احتياجات العملاء هي أكبر قوة نحو الابتكار. هذا الابتكار هو نتيجة التعاون بيني وبين Gasan Guseynov. أنا من صناعة المصاعد والسلالم المتحركة ، بينما المؤلف المشارك لي من صناعة البناء.

جاسان جوسينوف حصل على بكالوريوس في إدارة مشاريع البناء من بارتليت ، جامعة كوليدج لندن (UCL). بدأ حياته المهنية في مجال العقارات في AB Development في موسكو. بدأ في البداية كمتدرب في مشروع سكني فاخر ، وارتقى بسرعة إلى منصب نائب مدير المشروع ، حيث تعامل مع أنواع مختلفة من مشاريع التطوير العقاري في مراحلها المختلفة. وشمل ذلك تطوير مكتب من الدرجة الأولى عند تسليم المشروع ، ومشروع تجهيز مكتب رئيسي لمستأجر دولي من الدرجة الأولى ، ومشروع سكني فاخر متوسط ​​إلى كبير الحجم في الجزء الغربي من موسكو وإعادة بناء وإعادة تحديد موقع تاريخي. مبنى في قلب المدينة إلى عقار متعدد الاستخدامات. بعد أربع سنوات في الشركة ، تم تعيين Guseynov كمدير مشروع لمشروع مبنى تجاري من الدرجة الأولى Arcus 4. في يوليو 2020 ، انضم Guseynov إلى PIK كمدير مشروع رئيسي للتطورات الدولية.