Progettazione universale e sistemi di funi

L'ingegnere di ricerca e sviluppo di ascensori condivide conoscenze ed esperienze.

Spesso, riusciamo ad apprezzarne l'importanza solo quando manca o è fuori servizio. Mi riferisco all'ascensore, ovviamente. Un ascensore è un prodotto tecnologico che fa sentire le persone a proprio agio, facilita la vita e offre comfort. Ci sono anche alcuni ascensori che, per la loro straordinaria armonia con l'ambiente in cui si trovano, sono molto più di una semplice macchina. Questi ascensori sembrano essere il tocco finale di Van Gogh, il completamento di un dipinto perfetto. 

Gli ascensori meritano di essere tra gli elementi essenziali della nostra vita. Tuttavia, nel mio Paese, la Turchia, ci sono fin troppe aziende di ascensori che rientrano nel gruppo ad alto rischio. Lo stesso vale per molti altri Paesi del mondo. Non si sa quali di queste aziende siano competenti o qualificate, e questo rappresenta un rischio per la sicurezza. Un ascensore non installato da una persona competente rappresenta un potenziale pericolo, come una mina sotterranea. 

In qualità di uno degli ingegneri di ricerca e sviluppo responsabili della pianificazione e progettazione del posizionamento del vano ascensore presso Merih Asansör, vorrei condividere brevemente le mie conoscenze e la mia esperienza acquisite esportando i sistemi di ascensori completi che produciamo con il marchio Mars Elevator in quasi 80 paesi.

Gli ascensori, spesso percepiti come un obbligo comune, vengono sottovalutati, nonostante rappresentino la parte più vitale di un edificio. Di solito, l'obiettivo è quello di creare uno spazio abitativo il più possibile attivo. Pertanto, la richiesta è che gli ascensori si adattino ai vani più stretti, il più delle volte. Il risultato è come infilare un elefante gigante in una scatola stretta. Naturalmente, nessuno ha la bacchetta magica. In questi casi, le alternative includono la scelta di una porta centrale anziché una porta telescopica per aumentare la profondità della cabina e la fabbricazione in modo che le torsioni dei pannelli della cabina non si estendano nell'area in cui si trovano i montanti della porta, aumentando così la larghezza della cabina. A volte una cabina di piccole/medie dimensioni deve essere installata in un vano di dimensioni enormi. In questo caso, è necessario suddividere il vano utilizzando una struttura in acciaio. 

Come ho riassunto sopra, esiste un modo semplice per evitare situazioni indesiderate e utilizzare in modo efficiente lo spazio destinato all'ascensore dell'edificio: la progettazione! Se il progettista considera la legislazione vigente, lo scopo dell'ascensore e l'analisi del traffico, e il costruttore è coinvolto nel processo di progettazione, è possibile prevenire incidenti sul lavoro, rischi inutili e danni strutturali. Prevenendo questi imprevisti, una buona progettazione può far risparmiare sui costi. Ad esempio, mentre l'edificio è ancora in fase di progetto, è possibile determinare in anticipo quali tipologie di cabina, tra quelle previste dalla norma europea EN 81-70:2022 (la norma europea sull'accessibilità), saranno adatte e garantire che nell'edificio venga lasciato lo spazio ideale per l'ascensore. Pertanto, in conformità con i "principi di progettazione universali", l'ascensore semplifica la vita delle persone svantaggiate e ne ottimizza l'utilizzo (Figura 1 ab).

La superficie utile della cabina dell'ascensore si calcola moltiplicando la larghezza interna netta per la profondità interna netta della cabina in m². La norma EN 81-20:2020 specifica due tabelle diverse a questo proposito, quindi le ho combinate per comodità (Figura 2). Il valore corrispondente nell'elenco alla superficie utile calcolata della cabina è la capacità di carico, ovvero il carico nominale. La norma indica quanto segue per il calcolo della superficie utile della cabina:

"Quando c'è uno spazio disponibile tra i montanti del telaio d'ingresso quando le porte sono chiuse, si applica quanto segue: 

a) Se l'area è profonda meno o uguale a 100 mm fino a qualsiasi pannello della porta (incluse porte veloci e lente nel caso di porte a più pannelli), allora deve essere esclusa dalla superficie del pavimento.

b) Quando la superficie è profonda più di 100 mm, la superficie totale disponibile deve essere inclusa nella superficie del pavimento.”

Per dirla in modo più comprensibile, ad esempio, l'area è inclusa nell'area disponibile per le auto con porte scorrevoli automatiche a due pannelli, mentre non è inclusa con le porte automatiche centrali a due pannelli (Figura 3-4).

Secondo la legislazione nazionale turca, "È obbligatorio lasciare uno spazio per l'ascensore in edifici di almeno tre piani e installare un ascensore in edifici di almeno quattro piani". Se si rende necessario un ascensore in un edificio costruito senza ascensore, è necessario ottenere l'approvazione dei proprietari dell'appartamento per l'installazione dell'ascensore. La procedura di installazione dell'ascensore inizia solo se i proprietari dell'appartamento al primo piano o al piano terra possono essere convinti in qualche modo. Se non è riservato spazio per un ascensore durante la prima fase di costruzione dell'edificio, viene installato un "ascensore sulla facciata esterna" all'esterno dell'edificio o un ascensore nel vano scale interno all'edificio. Un ascensore da installare in una struttura in acciaio sulla facciata è spesso preferito dai proprietari degli appartamenti in quanto non influisce sulla vita all'interno dell'edificio e non imporrà un carico statico indesiderato all'edificio in seguito.

In conformità con la legislazione turca, è obbligatorio garantire un accesso senza barriere agli ascensori, a partire dall'ingresso dell'edificio, e disporre delle attrezzature necessarie in linea con gli standard di accessibilità (Figura 5). Pertanto, uno dei criteri fondamentali nella progettazione degli ascensori è l'"accessibilità". L'accessibilità richiede che tutti i passeggeri, compresi quelli con disabilità, possano utilizzare gli ascensori in modo equo e agevole. Non bisogna dimenticare che ogni individuo che non ha disabilità oggi potrebbe potenzialmente diventarlo in futuro. Inoltre, considerando che l'aspettativa di vita media oggi è di 70-80 anni, la vecchiaia è un periodo inevitabile per la maggior parte di noi. Pertanto, anche nella costruzione di un edificio a due piani, prevedere lo spazio e l'altezza necessari per l'ascensore sarà di grande beneficio in futuro.

Diversi fattori possono influenzare la progettazione, tra cui la presenza o meno di un locale macchine, la natura idraulica o elettrica, l'uso previsto, la classe di appartenenza e il tipo di sistema di sospensione, nonché le condizioni economiche. I nostri nuovi studi di ricerca e sviluppo basati su sostenibilità e innovazione proseguono nei progetti completi di ascensori che esportiamo in diversi paesi del mondo con il marchio Mars Elevator. Ciononostante, ho riassunto di seguito i sistemi di sospensione più utilizzati, accompagnati da diverse immagini. S20, S21, S30, ecc. sono codici di sistema interni all'azienda. Il motivo per cui utilizzo questi codici in questo articolo è per semplificare la formulazione. I sistemi di sospensione per ascensori idraulici sono esclusi dall'ambito di applicazione (Figura 6).

Sistema di sospensione S01: è la soluzione standard per sistemi di sospensione 1:1. Il contrappeso che bilancia il sollevatore può essere posizionato lateralmente o posteriormente (Figura 7).

Sistema di sospensione S30: in questo modello, le pulegge che sostengono l'ascensore si trovano sotto la cabina e sono posizionate parallelamente all'asse del binario. Il contrappeso è sul lato della cabina. È uno dei sistemi di sospensione più ideali e comuni per ascensori con carichi nominali medi come 630, 800, 1000 kg, nonché per ascensori con doppi accessi contrapposti. Lo "spazio di rifugio" può essere facilmente garantito sia sotto che sopra la cabina, come descritto nella norma EN 81-20. Se la profondità della cabina è superiore a 2,100 mm, generalmente si preferisce un sistema di sospensione più idoneo, in quanto potrebbe flettersi in avanti o indietro (Figura 8).

Sistema di sospensione S20: le pulegge sono posizionate sulla cabina e sull'asse principale del binario. Il contrappeso è posizionato lateralmente alla cabina. Questo sistema è vantaggioso in quanto consente di creare facilmente uno "spazio di sicurezza" sopra e sotto la cabina. Le pulegge possono essere posizionate all'interno della trave superiore, evitando così di dover utilizzare montanti di imbracatura troppo lunghi. È adatto per ascensori con e senza locale macchina. Tuttavia, questo sistema è vincolato al diametro della puleggia di trazione della macchina da preferire (Figura 9).

Sistema di sospensione S21: in questo sistema, le pulegge che sostengono l'ascensore sono montate sulla cabina. Il contrappeso può essere posizionato lateralmente o posteriormente all'ascensore. A differenza del sistema S30, è adatto anche per l'uso in ascensori con maggiore profondità di cabina. Questo sistema è vantaggioso in quanto la cabina viene sostenuta con una distribuzione del carico più equilibrata. Negli ascensori con carichi nominali bassi, è generalmente difficile ottenere uno "spazio di rifugio" in cima alla cabina con questo sistema (Figura 10).

Sistema di sospensione S31: la differenza rispetto al sistema S21 è che le pulegge che sostengono la cabina si trovano sotto la cabina. Il sistema S31 è un sistema di sospensione più bilanciato nel sostenere la cabina, come nel caso del sistema di sospensione S21. È preferito negli ascensori con fosse ideali. È ideale per ascensori con elevata profondità di cabina. Nei nostri progetti, i "tiranti di cabina" vengono utilizzati per ascensori con profondità di cabina di 1600 mm e oltre. Nel sistema S31, è necessario prestare attenzione nella progettazione per garantire che i tiranti non entrino in contatto con le funi di sospensione (Figura 11).

Sistemi di sospensione S45/S46: questi sistemi, chiamati anche "imbracature a L", sono generalmente preferiti negli ascensori con spazio sopraelevato o fossa limitato, oltre a dimensioni del vano (larghezza x profondità) limitate. Sono ideali per ascensori con carichi nominali fino a 630 kg. Il sistema è vantaggioso in quanto fornisce spazi di rifugio sopra o sotto la cabina. Questi sistemi sono ampiamente utilizzati anche per cabine con porte su pareti adiacenti. Per un sistema 2/1, fornisce l'ingresso in cabina fino a tre direzioni e un'ampia vista panoramica in due direzioni. Il contrappeso è parallelo al telaio della cabina. Poiché i punti superiore e inferiore della cabina sono fissati in imbracature a L, il sovraccarico non può essere utilizzato dalla base. Per questo motivo, sono preferiti sistemi di sovraccarico realizzati con fune o attacco a fune (Figura 12).

La norma EN 81-20, che può essere definita la "guida alla progettazione", contiene numerosi criteri riguardanti la fossa e la parte superiore del vano di corsa. Il punto di partenza è garantire la massima sicurezza per la vita e i beni. Fatta eccezione per i malfunzionamenti, ogni vano di corsa viene controllato da personale autorizzato – almeno una volta al mese – per le operazioni di manutenzione obbligatoria e per i lavori sopra e sotto l'ascensore. Sebbene il personale che lavora nel vano di corsa sia competente o esperto, è opportuno sottolineare che gli ascensori sono classificati come "altamente pericolosi". Dati statistici, è sorprendente che anche i lavoratori degli ascensori siano vittime di numerosi incidenti con conseguenti decessi o lesioni. Naturalmente, anche la negligenza, l'errore o la disattenzione di queste persone potrebbero aver contribuito a queste perdite. Tuttavia, è un dato di fatto che qualcosa non va nel processo di progettazione e costruzione degli ascensori ad alto rischio, come ho accennato nell'introduzione. È importante ricordare che nessun lavoro al mondo è importante e urgente quanto la salute di una persona. Ecco perché la sicurezza dovrebbe sempre svolgere un ruolo di primo piano in tutte le fasi, dalla progettazione alla messa in servizio di un ascensore. Il modo più diretto per raggiungere questo obiettivo è seguire scrupolosamente la legislazione nazionale e internazionale, stabilire un sistema che dia priorità alla sicurezza, impiegare personale tecnico qualificato in questo campo e aggiornare le conoscenze e l'esperienza dei dipendenti attraverso una formazione periodica. Queste attività sono importanti quanto la qualità del prodotto. Rispettare al massimo il diritto alla vita di tutti gli esseri viventi del mondo è una necessità dell'essere umano. Più ci preoccupiamo di questo, maggiore sarà la qualità del nostro percorso. Concludiamo con un consiglio di saggezza: quando ci si concentra sull'alta qualità, tutto il resto si prende cura di sé.

Referenze

1. EN 81-20:2020 Regole di sicurezza per la costruzione e l'installazione di ascensori - Applicazioni particolari per ascensori per passeggeri e merci - Parte 20: Ascensori per passeggeri e merci

2. EN 81-70+A1:2022 Norme di sicurezza per la costruzione e l'installazione di ascensori - Applicazioni particolari per ascensori per passeggeri e merci - Parte 70: Accessibilità agli ascensori per le persone, comprese le persone con disabilità

3. Regolamento di zonizzazione della Turchia per le aree pianificate, data: 03.07.2017; numero: 30113

4. Domande/Risposte a EN 81-20:2014 e EN 81-50:2014, CEN/TC 010/WG 01 N 1517

5. cencenelec.eu/