Escaleras mecánicas arqueadas en la Filarmónica del Elba

Las primeras escaleras mecánicas arqueadas del mundo instaladas en el nuevo hito de Hamburgo.

KONE proporcionó un par de escaleras mecánicas únicas para la Filarmónica del Elba en construcción junto al río Elba en Hamburgo, Alemania. Considerado un hito en el futuro, será el edificio habitado más alto de Hamburgo, con una altura final de 110 m. El edificio también incluirá un hotel y apartamentos en los pisos superiores, además de la sala de conciertos.

KONE comenzó a trabajar en la instalación en 2007, cuando se contrató a su equipo de ingeniería con sede en Essen, Alemania, para diseñar y proporcionar las primeras escaleras mecánicas en forma de arco del mundo. La construcción se estancó entre 2010 y 2011, luego entre 2014 y 2016 debido a problemas contractuales, pero ahora el edificio está programado para ser inaugurado a principios de 2017.

Estas dos unidades se basan en la tecnología KONE E3X y tienen 80 m de largo, se extienden desde el suelo hasta el sexto piso con una altura de piso a piso de 21.43 m. Su radio de curvatura es de 210 m con una inclinación inicial de 26.5 ° que disminuye a 8 °. Este diseño logró cumplir la visión del arquitecto de una escalera mecánica con una parte superior no visible desde la parte inferior utilizando el diseño en forma de arco. En consecuencia, durante los 2.5 min. viaje (a una velocidad de 0.5 mps), los visitantes no pueden ver de un extremo a otro, independientemente de la dirección en la que miren.

Subir las escaleras mecánicas al edificio también resultó ser todo un espectáculo, ya que una grúa torre las elevó hasta la parte superior de la plaza de 38 m de altura en la que residen. La plaza sirve como plataforma de observación y nivel de distribución desde donde se puede llegar a las salas de conciertos, el hotel, los apartamentos, el centro de conferencias, la zona de bienestar, los restaurantes, las cafeterías y los bares. Los visitantes recorren el primer tramo de la ruta con las escaleras mecánicas arqueadas, que van desde la entrada principal a través de un túnel de más de 80 m de largo hasta una altura de 30 m hasta el nivel intermedio con vista a los muelles de aterrizaje.

El túnel, llamado “Tube”, consta de yeso ligero y 7,900 lentejuelas de vidrio iridiscente que se destacan por la luz que emerge de los extremos de la estructura. Dos escaleras mecánicas adicionales, unidades ECO3000 KONE, continúan el viaje desde el nivel intermedio. Estas “escaleras mecánicas de plaza” tienen una inclinación de 17.25 ° y miden 21.10 m de longitud y 4.32 m de altura. Llevan a los visitantes a través del segundo "tubo pequeño" casi hasta la plaza mientras disfrutan de los rieles de guía personalizados, las balaustradas y las bases. Luego, los visitantes ascienden por una escalera con 15 escalones más hasta la plaza.

Tecnología en las escaleras mecánicas arqueadas

Con una longitud de 80.2 m, las escaleras mecánicas arqueadas son la instalación más larga de Alemania y Europa Occidental. Su longitud y altura, combinadas con su forma arqueada, requirieron un esfuerzo constructivo excepcional. El equipo de diseño de KONE dirigido por el Dr. Heiner Zeiger los desarrolló en poco menos de un año. La armadura tuvo que cortarse a medida en el acto. Además, los accionamientos seccionales (con ruedas motrices especiales y sensores), las cadenas de paso, la base y la unidad de control se hicieron a medida. Otros componentes formaban parte de la producción en serie normal.

Antes de la instalación de las escaleras mecánicas arqueadas, se creó un modelo 1: 1 en 2008 para aclarar la practicidad de los detalles de diseño, incluidas las cadenas de escalones y la interacción de los accionamientos seccionales y la unidad de control. Dado que la escalera mecánica de prueba se diseñó para que fuera lo más realista posible, se reutilizaron muchos de sus componentes, incluidos tres de los cinco pasamanos y accionamientos de cadena de peldaños, cuatro elementos de truss y la estación de carga para la banda de peldaños. En consecuencia, las escaleras mecánicas son productos verdaderamente globales: truss, componentes de transmisión y otros componentes se entregaron desde China, y los proveedores alemanes de larga data proporcionaron componentes de transmisión, cadenas de escalones, controles y convertidores.

Drives y controles

La potencia total necesaria para las escaleras mecánicas arqueadas se calculó en 60 kW, siete veces y media la de una escalera mecánica normal de un centro comercial. Para distribuir la carga de manera más uniforme en la cadena, la cadena se hizo más ligera. De esta manera, la energía no se ubicó en una sola unidad en la parte superior, sino que se distribuyó en cuatro unidades asíncronas seccionales a lo largo de la armadura.

Incluso en funcionamiento normal, todas las escaleras mecánicas deben soportar cargas enormes: si un adulto de 75 kg está parado en cada uno de los casi 200 escalones visibles, los accionamientos se mueven 15 mT. Sin embargo, el sistema fue diseñado para 120 kg por paso para una carga total de 23 mT. Como resultado, las reservas son suficientes, incluso en caso de evacuación.

El pasamanos de 165.40 m de largo está accionado por dos accionamientos, incluido uno de los accionamientos de cadena escalonada. De esta forma, se guarda una unidad y se asegura la sincronización del pasamanos y la cadena de peldaños. Los dos accionamientos, ubicados en los extremos superior e inferior del truss, aseguran que el pasamanos siempre se asiente uniformemente en la guía y no se empuje hacia afuera en los extremos de las balaustradas.

Se necesitaba un controlador especial que se comunicara entre la unidad de control central, los convertidores de unidades y los sensores de las unidades (a través de un sistema de bus) para sincronizar todas las unidades. A través de él, las cuatro escaleras mecánicas pueden facilitar la evacuación total de la Filarmónica del Elba: en caso de emergencia, el centro de control del edificio puede cambiarlas para que funcionen en un solo sentido. Las áreas de recolección en los extremos de las escaleras mecánicas se diseñaron para ser correspondientemente grandes como parte de la planificación de evacuación de emergencia. El diseño de la altura de los escalones también fue parte de esta planificación para mantener la idoneidad de las escaleras mecánicas como parte de las rutas de escape. Para las escaleras mecánicas arqueadas, las alturas de los escalones varían (según el ángulo de inclinación) entre 56 y 179 mm. En caso de emergencias o al final de un concierto cuando hay mucho tráfico, las escaleras mecánicas también pueden acelerar, desde 0.3 mps por la noche o 0.5 mps durante el día hasta 0.63 mps.

Participación de la organización de inspección

La complejidad del proyecto llevó a una decisión temprana de incorporar una organización de inspección comenzando con la instalación de las escaleras mecánicas. La participación de TÜV Rheinland Industrie Service GmbH incluyó tres inspecciones del sitio con el jefe del departamento de tecnología de transporte de TÜV, Achim Hüsch, la última de las cuales tuvo lugar en mayo de 2015. KONE tuvo que analizar y documentar los requisitos de las normas técnicas para las escaleras mecánicas arqueadas en un detallado análisis, ya que códigos como EN 115-1 no incluyen requisitos específicos sobre escaleras mecánicas arqueadas.

La integración de las cuatro escaleras mecánicas en el concepto de evacuación también requirió coordinación. Por ejemplo, ¿podrían las escaleras mecánicas seguir utilizándose como parte de la ruta de escape y rescate, considerando la altura variable de sus contrahuellas? Finalmente, la autoridad de normas de construcción de Hamburgo respondió afirmativamente. Otro tema fue la realización de las funciones de control relevantes para la seguridad y su integración en los controles de las escaleras mecánicas, que eran inusualmente complejas debido a la multitud de accionamientos.

Nuevas posibilidades

KONE siente que la planificación y ejecución de las escaleras mecánicas arqueadas le abrieron caminos completamente nuevos. Los principios de construcción aplicados en el proyecto podrían llevar al diseño de escaleras mecánicas y pasillos móviles en formas aún más complejas, como olas. Para futuras escaleras mecánicas con alturas extremas, los accionamientos seccionales pueden permitir prescindir de accionamientos centrales del tamaño de una habitación en favor de componentes más pequeños y estandarizados. De esta forma, el uso de aceite de transmisión se puede limitar a una fracción de la cantidad habitual. En el caso de las escaleras mecánicas de la Filarmónica del Elba, esta cifra fue de un tercio.