Pabellón KSA Expo 2020

Ascensores inclinados

Dubai, Emiratos Árabes Unidos

presentado por Hill Hiker, Inc.

En 2018, el Reino de Arabia Saudita (KSA) comenzó el diseño del Pabellón KSA, cuya construcción está prevista para la Expo 2020, un tipo de Exposición Mundial que se celebra cada cinco años desde 1851. La Expo 2020 en Dubái, Emiratos Árabes Unidos, fue la primera Exposición Mundial Expo celebrada en Oriente Medio, África o el sur de Asia. El tema de la Expo fue "Conectando mentes, creando el futuro". Países de todo el mundo buscaron construir pabellones o edificios más pequeños que mostraran su cultura, historia e innovación. Teniendo en cuenta la ubicación y la misión de la Expo 2020, los líderes de KSA querían mostrar la belleza de su tierra, cultura e historia y al mismo tiempo resaltar su visión del futuro.

Boris Micka Associates (BMA) diseñó para KSA un edificio que parecía una ventana que se abría desde el suelo y se elevaba seis pisos en un ángulo de 24°. Para crear el diseño de la ventana, todo el edificio estaba en voladizo. Los ascensores verticales tradicionales no funcionarían en este espacio. BMA se puso en contacto con Dar Al-Handasah Consultants (DAR) para solucionar el problema. Naturalmente, el grupo de consultoría incluyó dos escaleras mecánicas, una para subir a los visitantes al piso superior y otra para bajarlos. Aun así, las escaleras mecánicas impedirían el acceso a visitantes discapacitados o con niños en cochecitos. En enero de 2019, DAR recurrió a Hill Hiker, Inc., porque la única solución eran dos ascensores inclinados personalizados que irían paralelos a las escaleras mecánicas. Hill Hiker era el proveedor ideal para los ascensores inclinados, aunque había varios desafíos que superar. 

Superando retos

El cliente, Saudi Aramco, contrató a Khatib & Alami para la gestión del proyecto y para ser el arquitecto oficial. Khatib & Alami eligió a ALEC Engineering & Contracting como contratista principal. Luego, ALEC subcontrató a TK Elevator (TKE) Dubai para proporcionar e instalar el equipo de transporte para el proyecto, incluidos todos los ascensores y escaleras mecánicas. DAR y ALEC conectaron TKE con Hill Hiker para proporcionar los ascensores inclinados. Hill Hiker se había especificado en los documentos del contrato, pero el diseño y los planos no estaban completos y continuaron durante la construcción del edificio, que comenzó en febrero de 2019. Como ocurre con muchas instalaciones de ascensores y escaleras mecánicas, el espacio era mínimo. Aunque el pabellón contaba con un tamaño total de 140,566 pies² (M 13,056²), sólo había dos pasillos de 5 m (7 pies 1.7 pulgadas) disponibles para los ascensores inclinados. El ancho era el mismo, pero la distancia recorrida no. El primer ascensor debía tener 125 pies de largo y el segundo 92.5 pies de largo. Hill Hiker involucró a VAA, una empresa de ingeniería estructural de Plymouth, Minnesota, para ayudar a superar las restricciones de espacio. 

Dado el diseño general en voladizo del edificio, los contratistas incluyeron dos juegos de vigas en I W21 X 101 como sistema de soporte para los ascensores. VAA utilizó el exclusivo sistema ferroviario capturado comercial extragrande de 4 pies de ancho de Hill Hiker. El equipo diseñó el primer y último travesaño de cada sección de vía para hacer 5 pulgadas. conexiones con pernos pasantes a las vigas en I provistas mediante orificios perforados en el campo. 

La visión del edificio era mostrar el patrimonio cultural de Arabia Saudita. Más allá del concepto de ventana, la estructura sugiere que KSA está arraigada en la historia mientras progresa y abraza el futuro. BMA diseñó la caja del ascensor para los ascensores inclinados para que los visitantes pudieran disfrutar de ella. En el ascenso, demostrarían la impresionante arquitectura y artesanía de KSA con modelos circundantes de antiguos edificios de KSA. El descenso mostró cómo KSA está avanzando en el mundo moderno con enormes pantallas LED de los ambiciosos planes del Reino. Debido a las piezas únicas, el cliente y el diseñador no querían que nada distrajera a los visitantes de su entorno, incluido el ascensor inclinado. 

En colaboración con VAA, Hill Hiker propuso el concepto de una cabina de ascensor abierta, principalmente sin marco, que utiliza vidrio arquitectónico como soporte. Las cabinas del ascensor tenían 25 pies.² de espacio útil con una capacidad de 2202 lb (1000 kg). DAR, el asesor de diseño del contratista principal, consideró que el vehículo sin marco se adaptaría a los deseos del cliente y de BMA. Desafortunadamente, las cabinas de los ascensores inclinados comerciales deben estar completamente cerradas de acuerdo con el Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas ASME A17.1/CSA B44, Sección 5.1 Elevadores inclinados. TKE presionó por una excepción y logró obtener la aprobación del TÜV para un diseño de vagón abierto con alturas de recinto de pared de 60 pulgadas, ya que un vagón completamente cerrado alteraría la experiencia de la exposición. TÜV era la autoridad competente para el proyecto y lo inspeccionaría y certificaría utilizando el código ASME A17. 

El nuevo desafío era la funcionalidad de las puertas del vehículo, ya que la puerta no podía colgar del marco del vehículo. Los Hill Hikers® suelen tener entradas laterales con puertas correderas, pero las cabinas de ascensor del KSA Pavilion necesitaban tener puertas batientes de carga final debido a restricciones de espacio. Como tal, Hill Hiker tuvo que instalar un sistema de rodillos de piso personalizado para que la puerta tuviera el soporte adecuado y hiciera contacto consistentemente con los enclavamientos de las puertas del automóvil instalados. Hill Hiker también desarrolló un método para abrir manualmente la puerta del coche, ya que el espacio asignado no era suficiente para alojar el equipo de puertas automáticas. Las puertas de aterrizaje fijas también debían accionarse manualmente. Surgió el desafío de cómo abrir la puerta de embarque fija cuando uno estaba en el coche. Hill Hiker respondió a la pregunta integrando un mecanismo que permitía al pasajero abrir la puerta de aterrizaje fija mediante el movimiento de la puerta del automóvil. 

Soluciones creativas y personalizadas

Una vez definido el diseño del coche, Hill Hiker tuvo que decidir qué sistema de propulsión se adaptaría mejor al proyecto. Normalmente, los ascensores inclinados son máquinas de tracción, sistemas contrapesados ​​o máquinas de tambor de bobinado. Las puertas de carga terminadas excluían automáticamente las máquinas de tracción debido a la necesaria polea de retorno inferior. Hill Hiker también descartó un sistema de contrapeso ya que el riel del ascensor tendría un perfil mucho más alto para acomodar el riel de contrapeso. Con solo una opción disponible, Hill Hiker tuvo que fabricar una caja de ritmos que pudiera caber en un espacio reducido, ya que el edificio no podía albergar una sala de motores del tamaño adecuado. El edificio permitía sólo 4 pies 7 pulgadas de espacio libre en la sala de motores, que es la definición de espacio confinado. Hill Hiker tuvo que asegurarse de que se colocaran todas las señales de precaución de seguridad adecuadas y se instalaran protecciones en las máquinas. El sistema de propulsión era un motor freno de 20 CV conectado a una caja de engranajes de tornillo sin fin de doble reducción. Hill Hiker usó dos de .5 pulgadas. Cables elevadores de acero de 8 x 19 de diámetro en un tambor ranurado de 22 pulgadas de diámetro por 24 pulgadas de ancho. Cada cuerda tenía una resistencia a la rotura mínima de 14,500 libras. 

En la industria de los ascensores inclinados, los cables móviles siempre plantean un problema. Hill Hiker generalmente utiliza tecnología inalámbrica para proyectos residenciales, pero el código ASME A17.1/CSA B44 requiere controles cableados y comunicación en el automóvil para aplicaciones comerciales. Hill Hiker prefiere una configuración de cadena portacables montada al costado de las vías/rieles, pero el tema recurrente de la falta de espacio para el elevador obligó a Hill Hiker a considerar una nueva opción. Decidimos utilizar carretes: uno para el cable viajero y otro para los cables de comunicación del automóvil. Aunque no es tan confiable, seguro y duradero como un sistema inalámbrico, Hill Hiker hizo que los carretes fueran funcionales y los equipó con dispositivos de retención de cable y cuerda floja. Hill Hiker diseñó un rodillo de seguimiento personalizado para evitar que el cable del elevador roce el riel y ayudó a disminuir la fricción del cable de viaje, permitiendo que el carrete se retraiga más fácilmente. 

El chasis de la cabina del ascensor también fue personalizado. Debido al espacio limitado en la sala del motor, Hill Hiker optó por utilizar su limitador de velocidad patentado que se desplaza con el chasis. El chasis tenía tres dispositivos de seguridad estilo A independientes para cada uno de los autos Hill Hiker® que viajaban a 98 pies/min (0.5 m/s). 

Una vez que se abordaron los desafíos de diseño y fabricación, llegó el momento de la instalación, pero los desafíos aún no habían terminado. Se suponía que el Pabellón KSA y la EXPO 2020 se inaugurarían el 1 de octubre de 2020. El equipo de Hill Hiker estaba en Dubai trabajando en la Fase II de la instalación en marzo de 2020, cuando la pandemia global de COVID-19 trastornó al mundo y a la EXPO. El equipo de instalación de Hill Hiker apenas logró salir de Dubái y consiguió los últimos cuatro asientos en uno de los últimos vuelos de salida. La pandemia provocó enormes retrasos en el proyecto para todos.

Hill Hiker, en colaboración con TKE y a través de él, completó su trabajo en los ascensores inclinados en agosto de 2021. Algunas partes del equipo se instalaron a través de comunicaciones telefónicas o por video. Como se solicita en las especificaciones del proyecto, la autoridad competente en Dubai, EAU, otorgó un permiso especial para que los ascensores inclinados fueran inspeccionados según el código norteamericano ASME A17.1/CSA B44. TÜV inspeccionó ambos ascensores inclinados. En respuesta a una entrevista para el presente artículo, el jefe de marketing de Hill Hiker, Duncan MacLachlan, afirmó: "Ningún otro Hill Hiker ha pasado por una inspección tan exhaustiva". 

Resumen

Hill Hiker, con la ayuda de VAA y TKE, superó muchos desafíos de diseño e instalación mediante creatividad, determinación e innovación. El equipo de TKE jugó un papel decisivo para ayudar a completar el proyecto mientras el equipo de Hill Hiker quedó varado en los EE. UU. durante la pandemia. Hill Hiker agradece enormemente a TKE Dubai y a todos los demás involucrados en este proyecto por su arduo trabajo. Más de 4.6 millones de invitados visitaron el Pabellón KSA entre el 1 de octubre de 2021 y el 31 de marzo de 2022, lo que lo convierte en el pabellón más visitado de la EXPO 2020. El pabellón recibió el premio U.A.E. Premio a la Innovación a la “Mejor Innovación que Impulsa la Movilidad” por los ascensores inclinados. El edificio también ganó el Premio de Oro para edificios de la Categoría A (más de 2,000 m²).