"الطرق السريعة العمودية: المرحلة الجديدة في المصاعد"

فحص مقال هنري دي جيمس ، والذي قدم الأساس المنطقي لضرورة اعتماد المطورين والمهندسين المعماريين لتشغيل سيارتين في عمود واحد

بقلم الدكتور لي جراي ، مراسل في الحرب الإلكترونية

إن تاريخ أنظمة النقل الرأسي حافل بقصص المهندسين الموهوبين الذين اخترعوا أنظمة المصاعد بهدف "إحداث ثورة" في أنظمة النقل الرأسي. ومن الجوانب غير المستكشفة في هذه القصص الحملات التسويقية المصممة لبيع نموذج النقل الرأسي الجديد المقترح. ومن الأمثلة المعاصرة لهذه الظاهرة تسويق شركة تيسنكروب لنظام MULTI. ففي أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، واجهت شركة ويستنجهاوس تحديًا مماثلًا في تقديم وبيع نظام المصعد المزدوج الجديد الخاص بها. وقد تم استكشاف أصول هذا النظام في مقال سابق (ELEVATOR WORLD، مايو 1930، "عربتان في عمود واحد"). وتتناول مقالة هذا الشهر استراتيجية ويستنجهاوس التسويقية، والتي قادها المهندس هنري د. جيمس (2006-1874).

كان جيمس عضوًا رئيسيًا في الفريق الذي طور نظام المصعد المزدوج. بينما تم تطوير المفهوم الأصلي من قبل فرانك ج. سبراج ، لعبت خبرة جيمس في الضوابط دورًا مهمًا في تحقيق رؤية سبراج. في منتصف تسعينيات القرن التاسع عشر ، حصل جيمس على بكالوريوس في الهندسة الميكانيكية وماجستير في الهندسة الكهربائية من جامعة بنسلفانيا. في عام 1890 ، بدأ حياته المهنية مع شركة Cutler Electrical & Manufacturing Co. في فيلادلفيا ، حيث عمل رسامًا في قواطع دوائر الوقت المعكوس. في عام 1896 ، عين أوتيس جيمس رسامًا ؛ تقدم بثبات في الشركة وتم تعيينه في النهاية مسؤولاً عن الهندسة والتشييد في مكتب مقاطعة بيتسبرغ. في عام 1897 ، غادر أوتيس إلى وستنجهاوس ، حيث أمضى بقية حياته المهنية. شغل منصب مهندس التحكم الصناعي (1904-1904) ، ومساعد مدير الهندسة المسؤول عن القسم الهندسي العام (1909-1909) ومدير قسم هندسة أجهزة التحكم (1915-1915). كتب العديد من المقالات حول تصميم وتشغيل وحدة التحكم ، بالإضافة إلى كتاب واحد ، Controllers for Electric Motors ، نُشر في عام 1934.

إن دوره في تطوير نظام المصعد المزدوج لشركة Westinghouse وخبرته كمؤلف جعله الشخص المثالي لإثبات صحة النظام الجديد. في مارس 1931 ، نشرت Building Investment مقالة جيمس بعنوان "الطرق السريعة العمودية: المرحلة الجديدة في المصاعد". بينما قدمت المقالة المصورة نظرة عامة على تقنية المصاعد المزدوجة ، والأهم من ذلك أنها قدمت أيضًا سببًا منطقيًا لضرورة اعتماد المطورين والمهندسين المعماريين للنظام الجديد. تضمن هذا الأساس المنطقي ملاحظة مفادها أن النظام قد لا يكون ، في الواقع ، مناسبًا لجميع التطبيقات: "يجب تحليل مزايا المصعد المزدوج بعناية لكل تثبيت مقترح لتحديد ما إذا كانت هناك ميزة حقيقية في تشغيل سيارتين في سيارة واحدة. الفتحة." الطريقة التحليلية المقترحة كانت مبنية على تطبيق معايير تصميم محددة بوضوح وتم توضيحها من خلال دراسة حالة.

تضمنت معايير التصميم توفير المساحة التي توفرها المصاعد المزدوجة. جاءت الوفورات الواضحة من التخلص من أعمدة المصعد من خلال توظيف مصعدين لكل عمود. ومع ذلك ، فإن وجود سيارتين في عمود واحد يتطلب "مضاعفة" المكونات الرئيسية: حبال الرفع والتعويض ، وكابلات الحاكم ، والكابلات الكهربائية ، ومفاتيح حد الفتحات ، وما إلى ذلك. وكانت نتيجة هذه المضاعفة زيادة في حجم العمود ، والتي كانت يُعرَّف بأنه يتراوح من "10-25٪ ، اعتمادًا على حجم وشكل الفتحة." تم تذكير المصممين بأنه "يجب أخذ هذه المساحة الإضافية في الاعتبار عند تقدير المساحة التي تم توفيرها". أثر نشر المصاعد المزدوجة أيضًا على استخدام المساحة ، وذكر جيمس أن "الحد الأقصى" من التوفير في المساحة حدث عندما تمت إضافة مصعد محلي إلى عمود المصعد السريع. ومع ذلك ، فإن هذا لا يعني أنه يمكن التخلص من جميع أعمدة الخدمة المحلية أحادية السيارة ؛ أشار جيمس إلى أن الحل الأفضل سيستخدم مزيجًا من أعمدة السيارة الفردية والمزدوجة.

تطلّب التشغيل الفعال للنظام تشغيل عربتي المصعد وفقًا لجدول زمني متزامن مناسب للمصاعد السريعة. ومع ذلك، لوحظ أن تشغيلهما قد يُضيف تعقيدات إلى جدولة العربات المحلية في الممرات المنفصلة. ووفقًا لجيمس، كان نظام المصعد المزدوج يعمل بكفاءة أكبر في المباني الكبيرة حيث كان من الأسهل تعديل هذه الجداول الزمنية بين عدد كبير من العربات مقارنةً بالمباني الصغيرة التي لا تحتوي إلا على عدد قليل منها. وكان الحد الأدنى المقترح لحجم المبنى المناسب لاستخدام المصعد المزدوج هو 20 طابقًا، ما يتطلب أربعة مصاعد محلية وأربعة مصاعد سريعة. ومن المهم أيضًا التذكير بأنه في عام 1933، كانت إدارة حركة المصاعد في المقام الأول منوطة بمسؤول التشغيل والمشغلين.

كانت إحدى المزايا المتصورة للمصاعد المزدوجة هي تحسين وصول الركاب إلى أنظمة VT (مقارنة بالتصميمات التقليدية):

"الخطة الحالية هي إرسال المصاعد من مستوى مدخل واحد ، وتحديد موقع هذه المصاعد في مجموعات ، كل مجموعة تخدم جزءًا من المبنى. يجب على الغرباء الذين يدخلون المبنى معرفة مجموعة المصاعد التي تخدم الأرضية التي يرغبون في الذهاب إليها. ينتج عن هذا حركة مرور متقاطعة في الممر ، وغالبًا ما يكون من الصعب تذكر المكان الذي توجد فيه مجموعة المصاعد المرغوبة ، من وقت لآخر ، حيث يتم تحديد هذه المواقع عادةً بطريقة لا تجذب الغرباء بشكل منطقي ".

بينما قد يكون جيمس قد بالغ في الارتباك الناجم عن وجود بنوك متعددة من المصاعد ، فلا شك في أن تقليل عددها قد سهل الدخول وتخطيط الطابق العلوي. ومع ذلك ، كانت هذه البساطة المتخيلة معقدة إلى حد ما بسبب الاقتراح القائل بأن المبنى المصمم للمصاعد المزدوجة يجب أن يكون "أكثر من مستوى مدخل واحد بحيث يشير الموقع النسبي للمستوى إلى أي جزء من المبنى يخدمه المصاعد باستخدام مستوى المدخل هذا . "

اقترح جيمس أيضًا أن المباني ذات مستويين الدخول يمكن أن تستخدم سيارة محلية ذات طابقين في عمود المصعد السريع. يوفر النظام المزدوج أيضًا إمكانية وضع مصعد شحن أو خدمة في العمود السريع:

"يمكن أن يعمل مصعد الخدمة هذا وفقًا لجدول زمني منتظم خلال فترات الذروة ، وعندما تصل فترات الركود ، قد يكون المصعد السريع متوقفًا في الجزء العلوي من الفتحة بحيث يمكن لمصعد الخدمة التعامل مع الشحن الثقيل."

بالإضافة إلى إرشادات التصميم ، قدم جيمس معلومات مهمة حول موضوع غالبًا ما يتم استبعاده من أوصاف أنظمة المصاعد الجديدة: التكلفة. ووفقًا له ، "تشير التقديرات الأولية إلى أن مصعدين في عمود واحد سيكلفان تقريبًا نفس تكلفة مصعدين في أعمدة منفصلة". ومع ذلك ، أشار إلى أن التكلفة تعتمد على "تفاصيل مبنى معين". تم وصف هذا التباين باعتباره جانبًا معياريًا لبناء المصعد وانعكس في وصف تسعير المصعد النموذجي: "المصاعد الفردية ذات تكلفة التحكم التلقائي الكامل بضغطة زر تتراوح من 20,000 دولار أمريكي إلى 30,000 دولار أمريكي لكل منها. من الصعب إعطاء رقم دقيق ، حيث توجد العديد من المتغيرات ". وبالتالي ، ربما ليس من المستغرب أن يقترح جيمس أن التكلفة المقدرة بـ "25,000 دولار أمريكي لكل مصعد ستكون متوسطًا جيدًا للاستخدام".

تم توضيح تطبيق نظام المصعد المزدوج من خلال دراسة حالة لاستخدام المصعد في مبنى مكاتب مكون من 50 طابقًا في مدينة نيويورك. تم وصف موقع البناء على أنه يقع في "منطقة مرتين" ، مما يعني أن النكسات كانت مطلوبة للوفاء بإرشادات تقسيم المدينة. كان قرار تقسيم المناطق لعام 2 في مدينة نيويورك هو أول قانون شامل لتقسيم المناطق تم تبنيه في الولايات المتحدة.كان الهدف الأساسي هو زيادة توافر الضوء والهواء على مستوى الشارع ، وأدت الإرشادات إلى الانتكاسة الكلاسيكية الآن أو ناطحات السحاب المتدرجة في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي. هذا يعني أيضًا أن هذه المباني شهدت انخفاضًا كبيرًا في مساحة الأرضية مع زيادة الارتفاع ، مما زاد من صعوبة المصعد. افترضت دراسة الحالة أن مخطط المصعد الفردي التقليدي يتطلب 1916 مصعدًا مقسمة إلى أربعة بنوك تخدم أربع مناطق عمودية (الشكلان 1920 و 1930). خفض نظام المصعد المزدوج المقترح إجمالي عدد الأعمدة بنسبة 28٪ ، ووضع سيارتين في كل عمود ، مع تقسيم المبنى إلى منطقتين عموديتين مع كل منطقة تخدمها 1 سيارة (الشكلان 3 و 50). في حين أن هذا النهج التبسيطي كان مخالفًا إلى حد ما للإرشادات العامة المقترحة ، إلا أنه ربما كان أسهل طريقة لتوضيح مزايا النظام.

كان الحجم الإجمالي لمؤامرة المبنى 40,000 قدم مربع ، وبلغ إجمالي المساحة الأرضية 2،1,068,000،2 قدم مربع. بالنسبة لمخطط المصعد الفردي التقليدي ، تم منح إجمالي مساحة الإيجار 780,700 قدمًا مربعة (2 ٪ من المساحة الإجمالية) ، مع احتلال المصاعد 73،92,848 قدمًا مربعًا (بما في ذلك ممرات المصاعد وردهات المصاعد). احتلت المصاعد المزدوجة 2،69,030 قدمًا مربعًا فقط (وهو رقم افترض أن أعمدة المصعد المزدوجة كانت أكبر بنسبة 2٪ من أعمدة المصعد الفردية). وبالتالي ، أدى استخدام نظام المصعد المزدوج إلى توفير 25،23,818 قدمًا مربعًا ، مما أدى إلى زيادة مساحة الإيجار المتاحة بنسبة 2٪. كان للتصميم الميكانيكي للمصاعد المزدوجة أيضًا آثار على تخطيط المساحة (الشكلان 3.05 و 4). تم تشغيل المصاعد بواسطة آلات منفصلة ، "تم تركيبها واحدة فوق الأخرى على لوح قاعدة مشترك." ادعى جيمس أن ارتفاع "الآلة ذات الطابقين" لا يتطلب عادةً "أي زيادة في الخلوص المقدم في السقيفة لآلة واحدة". تم "تركيب مجموعة مولدات المحرك لكل آلة" "على الآلة نفسها" ؛ وبالتالي ، فإن مساحة الأرضية الإجمالية المطلوبة للآلة لم تكن "أكثر بكثير من مساحة الممر". بينما كانت هناك حاجة إلى جهازي تحكم منفصلين ، ذكر جيمس أن هذا لم "يزيد بشكل ملموس من مساحة أرضية البنتهاوس." كما ادعى أيضًا ، "عادةً ، لأسباب معمارية ، يكون ارتفاع البنتهاوس أكثر اعتراضًا من زيادة مساحة الطوابق."

اختتم جيمس عرضه لنظام Westinghouse الجديد بنظرة متفائلة لمستقبله وتحدي للمهندسين المعماريين:

"لقد قدم المصعد المزدوج حلاً جديدًا لمشكلة المصعد ، والذي سيتطلب البراعة والرؤية ، بالإضافة إلى الخبرة لتطبيقه على أفضل وجه. عندما يتم دراسة هذه المشكلة فيما يتعلق بالمباني الفعلية ، سيتم تقديم حلول مختلفة ، والتي ستكون مفيدة في تحليل المباني الأخرى. بهذه الطريقة ، ستتراكم الخبرة ، مما قد يؤدي إلى تغييرات في الطريقة الحالية لتشغيل المصاعد ".

لسوء الحظ ، فإن إطلاق هذا النظام المبتكر في خضم الكساد الكبير يعني أنه لم يكن قادرًا على جذب الاهتمام الكافي لتحفيز التركيبات التي كانت ستسمح بالتطوير المستمر لتكنولوجيا المصعد المزدوج في الثلاثينيات.

أخيرًا ، ربما يكون من المناسب في هذه الأوقات الصعبة أن نختتم بتذكير بأن الأفراد الموجودين في هذا العمود ، بالإضافة إلى كونهم مهندسين موهوبين ، كانوا في الغالب أشخاصًا لديهم اهتمامات كبيرة تتجاوز عالم VT. بالنسبة لهنري جيمس ، كان هذا الاهتمام هو التجديف. تجاوز اهتمامه رغبته البسيطة في الاستمتاع بركوب الزورق في بحيرة أو نهر هادئ: في 1910-1911 ، عمل كعميل لجمعية الكانوي الأمريكية. تتجلى القيادة بطرق متنوعة.

الشكل 1: مخطط المصعد الفردي لمبنى مكون من 50 طابقًا: تمثل المخططات الطوابق (lr) من 13 إلى 14 ، و 24-25 ، و 38-30 ، و50-XNUMX.

الشكل 2: مخطط المصعد المزدوج لمبنى مكون من 50 طابقًا: تمثل المخططات الطوابق (lr) من 24 إلى 25 ومن 50 إلى XNUMX.

الشكل 3: رسومات القسم التي توضح (lr) مخططات المصعد المزدوج والمفرد

الشكل 4: رسم تخطيطي لبنتهاوس بمصعد مزدوج

الشكل 5: أقسام Hoistway لنظام المصعد المزدوج النموذجي