Quitar la cuerda, quitar las limitaciones

MULTI de thyssenkrupp está diseñado para enfrentar los desafíos de la urbanización explosiva.

Este artículo se presentó por primera vez en el Simposio internacional de ascensores y escaleras mecánicas de 2018 en Estambul. Para obtener más información sobre el evento de noviembre de 2019 en Las Vegas y para participar, visite www.ascensorsimposio.org.

MULTI aprovecha la potencia de la tecnología de motor lineal para mover varios coches en un solo eje, tanto vertical como horizontalmente y sin cuerdas. Es el primer ascensor del mundo que literalmente puede abrir nuevas direcciones en el transporte de personas. MULTI ha sido diseñado para aumentar la capacidad del hueco de pasajeros en un 50%. Para ello, permite que varias cabinas suban de forma segura por un eje y bajen por otro en un solo bucle continuo, muy parecido a una lanzadera circular.

Dado que la mitad de la población mundial ya vive en ciudades, este número aumentará a casi el 70% a mediados de siglo. De hecho, todos los días, los constructores construyen el equivalente a una ciudad de un millón de habitantes. Mientras que las ciudades son cada vez más grandes, también lo son los rascacielos. El número de edificios de más de 200 m de altura se ha triplicado desde 2000, y actualmente se están construyendo más de 180 edificios de más de 250 m. Los edificios se están convirtiendo en ciudades verticales y necesitan un sistema de transporte flexible similar al metro. Los ascensores tradicionales, con una sola cabina en un hueco, provocan restricciones en términos de movilidad y espacio y limitan la altura del edificio. En este contexto, está claro que la movilidad eficiente en los edificios ya no es un lujo sino una necesidad absoluta, lo que convierte a MULTI en una de las innovaciones más importantes en movilidad urbana: el comienzo de una nueva era para la industria de los ascensores.

Introducción

En 1950, las poblaciones rurales representaban el 70% de la población mundial. Para 2050, las poblaciones urbanas representarán casi el mismo porcentaje. Estamos en medio del cambio demográfico más significativo de la historia moderna.

Las tasas de crecimiento más rápidas se pueden encontrar en África, Asia, Oriente Medio y América Central, pero Europa y América del Norte también se ven fuertemente afectadas por la tendencia. Según las proyecciones del tamaño promedio de los hogares y los aumentos en la población de la ciudad, se estima que se necesitarán 250 millones de unidades de vivienda adicionales para 2030 en los 12 países que representan el 61% de la población mundial (excluidas las demandas de renovación y reemplazo).

La expansión hacia el exterior, la denominada "expansión urbana descontrolada", no es la respuesta. Al expandir las ciudades en el plano horizontal, destruimos los entornos naturales, aumentamos el número de automóviles en las calles (aumentando la contaminación y los tiempos de desplazamiento) y reducimos la calidad de vida. Muchas ciudades globales, como Hong Kong, enfrentan barreras naturales que evitan por completo la expansión urbana.

Las tendencias actuales de urbanización nos obligan a encontrar soluciones que nos permitan vivir cómodamente, al mismo tiempo que se adaptan a la creciente densidad de población. Esto significa que las ciudades deben utilizar el espacio del que disponen de forma más eficaz. La creciente densidad de las áreas urbanas requiere el desarrollo de más edificios de mediana a gran altura, que permitan el uso del espacio más ecológico y rentable. Los edificios altos ocupan menos espacio en el suelo, lo que es esencial para asegurar las áreas verdes de la ciudad y permitir un control centralizado e inteligente de la energía.

Los rascacielos también pueden convertirse en parte de la solución. Según el Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano (CTBUH), el número de edificios de más de 200 m ha pasado de unos 260 en 2000 a más de 1,300 en la actualidad, [1] y actualmente hay más de 180 edificios de más de 250 m de altura. en construcción. [2] Cuando se trata de la construcción de edificios supertodos (300 my más), Oriente Medio y Asia están claramente a la cabeza.

Los edificios altos se están volviendo más como comunidades autónomas, proporcionando oficinas, espacios residenciales y comerciales. A veces, incluso están interconectados entre sí. Al igual que cualquier otro lugar de una ciudad, cada ubicación dentro de un edificio debe estar bien conectada si desea atraer inversores comerciales, inquilinos o incluso compradores ocasionales. Para lograr este nivel de conectividad, los sistemas de transporte de edificios necesitan una flexibilidad similar a la de un metro.

Se requieren innovaciones

Los edificios más altos plantean un desafío en términos de viabilidad: los pisos más altos se vuelven menos atractivos si no garantizan conexiones rápidas con el nivel de la calle. Esto puede, en parte, superarse llevando las comodidades y las oportunidades de compras que se encuentran al nivel de la calle a los tramos superiores del horizonte.

Otra opción atractiva es introducir puentes aéreos en los edificios. Los puentes aéreos pueden proporcionar la conectividad social que normalmente solo es posible al nivel de la calle, brindando tiendas, parques y cafés a los que se puede acceder desde varios edificios. Con la tecnología de ascensores adecuada, los puentes aéreos también podrían permitir a los pasajeros viajar desde los pisos superiores de un edificio a otro sin tener que ir a la planta baja y caminar.

Los ascensores tradicionales con una sola cabina en un solo hueco vertical restringen la movilidad y ocupan espacio. También limitan la altura de un edificio, porque alcanzan sus límites a unos 400-500 m.

Además, es una pérdida de espacio de construcción utilizar un hueco tan alto para una sola cabina de ascensor. Es como operar un tren entre dos ciudades en una vía, en lugar de usar un número flexible de trenes en vías paralelas. La tecnología de ascensores tradicional tampoco permite el transporte horizontal, que es necesario para conectar los sistemas de ascensores de dos edificios a través de puentes aéreos o túneles subterráneos.

Descripción de MULTI

Con todo esto en mente, está claro que la movilidad eficiente en los edificios ya no es un lujo, sino una necesidad absoluta. MULTI es la solución de thyssenkrupp Elevator para satisfacer esa necesidad y más. MULTI es un sistema de ascensores de próxima generación que puede colocar tantas cabinas en un solo hueco como sea necesario, pero no funciona en un solo hueco solo. Las cabinas MULTI funcionan en circuito, subiendo por un hueco y bajando por otro. Y, dado que no hay cuerdas, los sistemas MULTI pueden incluso desplazarse lateralmente para conectar diferentes edificios o adaptarse a edificios con nuevas geometrías y formatos innovadores.

Al reexaminar críticamente los elementos más básicos del ascensor moderno, los ingenieros de la empresa decidieron que era hora de deshacerse de las cuerdas, ya que eran la causa principal de casi todas las deficiencias de los ascensores tradicionales (Tabla 1).

Cómo It Proyectos

En la mayoría de los casos, MULTI sigue la premisa básica de un sistema circular, muy parecido a un paternóster. MULTI utiliza tecnología de accionamiento lineal sin cables, lo que significa que se pueden incorporar varias cabinas en un solo bucle. Con una velocidad objetivo de 5 mph, este sistema permitirá un acceso casi constante a una cabina de ascensor cada 15-30 s. con parada de transbordo cada 50 m. Los pasajeros se beneficiarán de tiempos de espera reducidos y la opción de entradas dobles en la planta baja mejora la facilidad de acceso en edificios grandes.

thyssenkrupp Elevator ya aumentó la capacidad de pasajeros en 2002 con la introducción del sistema de ascensores TWIN, que ofrece dos cabinas por hueco y un aumento del 30% en la capacidad de transporte, así como una reducción del 30% en el espacio ocupado por el ascensor. Pero ahora, después de que la compañía haya quitado los cables de suspensión y aprovechado su experiencia en tecnología de levitación magnética (maglev), tiene la capacidad de operar sistemas de ascensores como sistemas de tránsito masivo y aumentar las capacidades de transporte en un 50%, al tiempo que reduce el espacio del ascensor. en un 50%.

MULTI aprovecha la tecnología de motor lineal desarrollada para el tren maglev alemán Transrapid y la aplica a las cabinas de los ascensores. Esto permite que las cabinas se muevan en pozos de la misma manera que los trenes se mueven en sistemas ferroviarios, con varias cabinas independientes por eje que pueden moverse tanto vertical como horizontalmente. Según la compañía, la seguridad está garantizada por los múltiples sistemas de propulsión y frenado en las cabinas y el probado sistema de control de seguridad desarrollado para los ascensores TWIN, que evita que las cabinas se acerquen demasiado entre sí.

La compañía afirma además que MULTI ofrece capacidades mucho más altas, así como un movimiento más rápido y cómodo, en comparación con los ascensores de alta velocidad, que están limitados por los efectos de la presión sobre el cuerpo humano, y muchas personas experimentan molestias a velocidades superiores a 10 mps.

300 mo más es la altura de construcción ideal para instalaciones MULTI que utilizan el circuito de doble eje estilo paternóster. Sin embargo, el sistema no depende de la altura de un edificio. Sin cuerdas, un sistema de frenos multinivel y una transferencia de potencia inalámbrica del eje a la cabina, los usuarios de MULTI se beneficiarán de ejes más pequeños de 6 m2, en comparación con otras tecnologías que normalmente ocupan un espacio de 9 m2. Esto puede significar importantes ahorros de costos para el desarrollador, dice thyssenkrupp Elevator. El aumento general de la eficiencia también se traduce en una menor necesidad de huecos de ascensores, lo que reduce la huella de ascensor de un edificio y proporciona más espacio de piso utilizable e ingresos a los propietarios de edificios (Figura 2).

Si bien MULTI aplica sistemas de control y características de seguridad similares a los utilizados para TWIN, incluye nuevos elementos, como materiales compuestos de carbono livianos para cabinas y puertas, que pesan alrededor de 50 kg en lugar de los 300 kg estándar en las cabinas de ascensor normales. Esto da como resultado una reducción de peso total del 50%, en comparación con las tecnologías estándar. Con el nuevo accionamiento lineal, un solo motor es suficiente para realizar movimientos horizontales y verticales, mientras que un intercambiador permite que las cabinas cambien de dirección y se muevan de un eje a otro (Figura 3). Al combinar tecnologías innovadoras con un concepto de operación simple y hacerlo más conveniente para los pasajeros, MULTI ha hecho realidad la visión futurista de múltiples cabinas por eje.

Berlín 2020: primer uso comercial

El nuevo sistema MULTI no es solo una idea: actualmente se está implementando en un nuevo proyecto en Berlín. Esta será la primera instalación comercial del mundo de un ascensor multidireccional. El proyecto, East Side Tower, está concebido para ser un hito urbano en los próximos años. Además de su uso pionero del sistema MULTI, los arquitectos galardonados de Bjarke Ingels Group (BIG) están diseñando el edificio de oficinas de 140 m de altura. BIG es conocido por sus diseños atrevidos y poco convencionales, así como por su incorporación dinámica de ideas progresistas y sostenibles. Los ejemplos incluyen la juguetona LEGO® House en Billund, Dinamarca, una planta de conversión de residuos en energía en Copenhague, que también funciona como pista de esquí, y la angular VIA 57 West en la ciudad de Nueva York.

El sitio de East Side Tower está siendo desarrollado por OVG Real Estate, el desarrollador inmobiliario más grande de los Países Bajos y uno de los principales defensores mundiales de los edificios inteligentes y "ecológicos". Los proyectos anteriores de OVG incluyen The Edge en Ámsterdam, que fue galardonado con el máximo galardón del Método de Evaluación Ambiental del Establecimiento de Investigación de Edificios por la construcción de nuevas oficinas en todo el mundo en 2016. The Edge también obtuvo la puntuación de sostenibilidad más alta jamás registrada: 98.4%.

Al reunir a innovadores como estos, East Side Tower está claramente destinada a convertirse en un proyecto faro para tecnologías ambientales y de utilización innovadoras, como MULTI. El edificio está programado para completarse en 2020.

Nuevas posibilidades para las ciudades del futuro

Como se ha señalado anteriormente, MULTI puede entenderse como un sistema de transporte masivo vertical, con vías paralelas y “trenes” (cabinas) independientes. Eso significa que dos puntos cualesquiera en un plano vertical se pueden conectar entre sí, como un metro.

Mirando más allá de las aplicaciones para mejorar el rendimiento de pasajeros y la eficiencia de los ascensores en edificios altos singulares, el enfoque de transporte masivo de MULTI significa que se pueden conectar múltiples edificios y estructuras a través de puentes aéreos o túneles subterráneos. Esta podría ser una opción atractiva para una accesibilidad y conectividad sin precedentes dentro de complejos de edificios de poca altura o edificios con geometrías únicas, como Dubai Frame (EAU), Interlace (Singapur) o los llamados "paisajistas", edificios con huellas muy grandes. , sus longitudes comparables a las alturas de los rascacielos.

Caso de uso: MULTI Underground

Hay varias formas en que MULTI podría mejorar la accesibilidad de las estaciones subterráneas y resolver las limitaciones causadas por nuestra dependencia actual de las escaleras mecánicas para llegar a las plataformas subterráneas. Hoy en día, las personas que viajan en metro a menudo deben descender varios niveles, pasar por largos pasillos y bajar varias escaleras mecánicas antes de llegar a un tren. Si hay un ascensor, tiene una capacidad de manipulación limitada. Ambas opciones pueden llevar mucho tiempo y resultar estresantes para los viajeros. Sin embargo, esto se puede cambiar. Debido a que MULTI aumenta significativamente la capacidad de manejo y reduce el tiempo de espera para los ascensores, sería posible que muchas más personas usen ascensores en lugar de escaleras mecánicas. Además, debido a la velocidad y la capacidad de manejo de MULTI, sería posible construir líneas de metro más profundas que podrían evitar la compleja infraestructura subterránea. También serían factibles conexiones fluidas entre edificios y líneas de metro (Figura 5).

Niveles más altos de conectividad: MULTI en Pasarelas

Los puentes aéreos entre edificios han existido durante años, pero recientemente se han movido más allá de las simples novedades arquitectónicas. Ahora, se los considera parte de una nueva revolución en la conectividad urbana. Esto se debe a que las nuevas ideas y tecnologías amplían drásticamente el potencial práctico de los puentes aéreos, convirtiéndolos en componentes arquitectónicos multifuncionales que prometen interesantes oportunidades de diseño. Los puentes aéreos pronto se convertirán en características esperadas e indispensables de cualquier edificio nuevo.

Los beneficios son obvios. Los inmuebles urbanos son caros. Los espacios vacíos entre edificios se pueden utilizar de manera rentable, proporcionando comodidades adicionales para residentes e inquilinos. Ofrecen un nuevo plano para la interacción social y espacios comunes en los niveles superiores que normalmente solo son posibles a nivel de calle. Además, los puentes aéreos ofrecen una mejor integración de los sistemas eléctricos, de agua, calefacción, ventilación y aire acondicionado, y de administración de edificios, y pueden proporcionar redundancias de sistemas a prueba de fallas y rutas alternativas de escape de emergencia.

Los puentes aéreos también ofrecen beneficios para la movilidad, lo que ahorra tiempo a las personas que necesitan moverse entre dos (o más) edificios (Figura 6). MULTI proporciona a los diseñadores su primera herramienta importante en el uso de puentes aéreos para cerrar sin problemas la brecha entre los edificios. Incluso se puede alentar a los arquitectos a repensar toda la arquitectura de los edificios. Mientras tanto, los puentes aéreos están poniendo al alcance un importante hábitat urbano horizontal en el cielo. Usando puentes aéreos, MULTI proporcionará la conexión entre los edificios, la calle y el cielo, y entre las personas.

IoT Motorizado: MULTI y Digitalización

La digitalización y la Internet de las cosas (IoT) son temas candentes en la actualidad, y MULTI está diseñado para aprovechar todas sus ventajas. Un ejemplo es la interfaz digitalizada de MULTI, Willow Twin, un sistema de gestión de edificios de última generación creado por thyssenkrupp Elevator y el especialista digital australiano Willow. La herramienta integra cientos de fuentes de datos para optimizar el rendimiento y la eficiencia del edificio en las áreas de mantenimiento, utilización de recursos, eficiencia energética y una mejor "experiencia de usuario" para los inquilinos y visitantes del edificio. Naturalmente, eso incluye las operaciones de ascensores.

Willow Twin recopila e integra cientos de flujos de datos de sistemas propietarios individuales para proporcionar una vista única, creando información procesable a través de una plataforma de software visualmente intuitiva accesible para todos los niveles de gestión de activos en tiempo real. También utiliza los datos recopilados por MAX, el sistema de mantenimiento predictivo que ya está conectando y analizando datos de más de 120,000 ascensores en todo el mundo para reducir el tiempo de inactividad de los ascensores a la mitad.

Referencias
[1] CTBUH / The Skyscraper Center (www.skyscrapercenter.com/compare- data / submit? Type% 5B% 5D = building & status% 5B% 5D = COM & base_ height_range = 4 & base_company = All & base_min_year = 1885 & base_ max_year = 9999 & skip_comparison = 5D% on & output = lista).
[2] CTBUH / The Skyscraper Center (www.skyscrapercenter.com/compare- data / submit? Type% 5B% 5D = building & status% 5B% 5D = UC & base_ height_range = 4 & base_company = All & base_min_year = 1885 & base_ max_year = 9999 & skip_comparison = on & output% = lista).