Visão 2020: Retrospectiva e Previsão

Uma retrospectiva de uma iniciativa de guerra eletrônica mostra que muitas previsões de VT (Vertical Atmosférico) foram concretizadas nos últimos 25 anos ou estão atualmente em desenvolvimento.

Por Dr. Lee Gray, correspondente da EW

Em janeiro de 1993, o fundador da ELEVATOR WORLD, William C. Sturgeon, anunciou um novo e ambicioso projeto. O anúncio foi publicado em sua coluna editorial mensal, “Speaking of Issues” (Falando de Assuntos). Neste, seu 480º editorial, ele relembrou as origens da revista e ofereceu reflexões sobre os 40 anos anteriores. Embora reconhecesse que a diversidade editorial da revista havia aumentado constantemente ao longo dos anos, Sturgeon observou que essa expansão ocorreu principalmente em resposta à demanda dos leitores e às mudanças do setor. Como a principal publicação comercial do setor internacional de transporte vertical (TV), a capacidade de resposta aos eventos atuais era uma estratégia editorial razoável.

Contudo, talvez de olho na iminente chegada do novo século, Sturgeon questionou se a revista deveria ser mais do que um reflexo do setor. Talvez ela também tivesse a responsabilidade de olhar para o futuro. Para atingir esse novo objetivo, ele anunciou a “Visão 2020”, uma iniciativa de dois anos criada para desafiar os membros do setor a imaginar como seria o mundo dos elevadores em 2020. Sturgeon sugeriu uma série intrigante de possíveis tópicos para artigos futuros (que ele apresentou como perguntas): “Várias cabines no mesmo poço de elevador? Uma passarela com aceleração prática? Proteção infalível para portas?”

Escadas rolantes em espiral econômicas? Um paternoster moderno com cabines destacáveis? Propulsão magnética econômica?

O editorial de Sturgeon de janeiro de 1993 foi acompanhado por dois artigos que lançaram a Visão 2020. O primeiro, “Estruturas e Elevadores: O Passado é Prólogo”, de Keith Jenkins, ofereceu uma visão geral das inovações das décadas de 1920 a 1960, bem como reflexões sobre os desenvolvimentos futuros:

“Em última análise, talvez tenhamos que migrar da abordagem tradicional de elevadores para o conceito de sistema de esteiras rolantes. Isso significa que teremos múltiplas cabines em cada poço de elevador. As cabines serão ejetadas do sistema em um andar para permitir o embarque e desembarque de passageiros e, em seguida, reinserida no sistema para movimentação para cima e para baixo — uma variação do paternoster... Uma abordagem que pode se concretizar é a extensão do saguão suspenso para projetos de grande escala. Se, por exemplo, todo o núcleo central de uma grande cidade tivesse edifícios interligados por saguões suspensos, um sistema de transporte vertical (VT) comum, composto por cabines de vários andares e/ou de grande área, poderia ser usado para transportar pessoas entre o térreo e os andares do saguão suspenso.”

Embora as visões de Jenkins fossem semelhantes às questões de Sturgeon, ele também incluiu uma nova ideia: grupos de edifícios poderiam ser ligados e interligados por passarelas elevadas, criando ambientes urbanos de vários níveis.

O segundo artigo foi de autoria de James W. “Jim” Fortune. Seu artigo, “Elevando o Edifício de Uma Milha de Altura de Frank Lloyd Wright”, era essencialmente uma reimpressão de um trabalho que ele havia apresentado na Elevcon 4, realizada no ano anterior. O artigo ofereceu uma avaliação da solução de elevadores proposta por Wright. Reconhecendo a inadequação do projeto, a revista Fortune apresentou uma análise contemporânea especializada do sistema de elevadores necessário para atender um arranha-céu de mais de 1.600 metros de altura. Essa avaliação foi usada para gerar uma lista detalhada das mudanças necessárias para a implementação de elevadores em futuros projetos de edifícios gigantescos (com mais de 100 andares).

“As mudanças evolutivas podem ser alcançadas pelo desenvolvimento do seguinte:

• Uma talha mecânica sem engrenagens ACV3F de 2,000 a 2,500 pés/m (10.16 a 12.7 m/s) com capacidade de elevação de 10,000 lb/4,536 kg (plataforma dupla).
• Equipamentos de poço de elevador resistentes ao deslocamento pelo vento (cabos de arrasto, cabos de compensação e equipamentos de poço)
• Coberturas superiores e inferiores para proteção contra o vento e cabines de plenum para automóveis
• Reconhecimento de voz, sensores de entrada de chamadas e encaminhamento de chamadas para destinos.
• Sensores de passageiros a bordo de táxis e detectores de aglomeração em saguões: “As possibilidades de mudança revolucionárias:
• O desenvolvimento de motores de acionamento de elevadores de indução linear de alta velocidade (3,000-5,000 pés/m/15.24-25.4 m/s?), integrados à cabine ou ao contrapeso, com energia a ser captada de um trilho eletrificado ou acoplamento indutivo na caixa do elevador
• Um sistema de câmara de descompressão/cabine de repressurização
• Um sistema de elevação ou acionamento por contrapeso de alta velocidade e silencioso, com cremalheira e pinhão.
• A capacidade de acomodar vários carros em poços de elevadores expressos dedicados à medida que a demanda de tráfego aumenta: este sistema exige que os módulos de elevação carreguem e descarreguem fora da caixa do elevador e, em seguida, se movam horizontalmente de volta para o poço para o transporte de veículos.
• Uma plataforma elevatória de levitação magnética (por repulsão) (super-resfriada?).
• Um escudo de gravidade para controlar a aplicação da gravidade na plataforma elevatória. (Isso exigirá um modelo funcional antes que uma patente possa ser emitida.)

A decisão de Fortune de dividir suas visões futuras em categorias evolutivas e revolucionárias proporcionou uma distinção interessante entre o que ele considerava a evolução lógica da tecnologia de elevadores existente e a mudança revolucionária que exigiria a invenção de novas abordagens de design e tecnologias.

Esses artigos “prospectivos” serviram de modelo para a estratégia da Sturgeon, na qual membros do setor imaginaram o que o futuro poderia reservar. Eles também foram os primeiros de uma série de artigos “pareados”, que estabeleceram a principal abordagem editorial da Visão 2020. Nos dois anos seguintes, a Sturgeon publicou uma série de artigos pareados que apresentavam visões complementares ou divergentes sobre diversos tópicos. Esta última abordagem ficou evidente em dois artigos que abordaram o papel dos elevadores em emergências. Elmer F. Chapman, em “Projeto de Elevadores para o Século XXI: Critérios de Projeto para Elevadores Quando Utilizados como Principal Meio de Evacuação Durante Incêndios”, defendeu o uso de elevadores pelos passageiros durante emergências.

Chegou a hora de a indústria de elevadores tomar a iniciativa e começar o trabalho necessário para entrar no século XXI, projetando elevadores que não apenas proporcionem acesso seguro e confiável aos andares superiores de edifícios altos, mas também uma saída segura e confiável desses mesmos edifícios em situações de emergência. É hora de erradicar todas aquelas placas encontradas nos saguões de elevadores que são depreciativas para a indústria e que dizem: “EM CASO DE INCÊNDIO, USE AS ESCADAS”. Essas placas devem ser substituídas por placas que digam: “EM CASO DE INCÊNDIO, USE OS ELEVADORES”. Por quê? Dizer aos seus clientes para usarem o seu concorrente quando eles mais precisarem de você?

Edward A. Donoghue, em “Elevadores e Incêndio: Uma Refutação”, ofereceu um contraponto à proposta de Chapman. Embora tenha relatado que, de fato, concordava com muitas das ideias de Chapman, ele também acreditava que:

“Aconselhar o público a usar o elevador durante um incêndio se provará inútil quando o pânico se instalar e o elevador estiver sobrecarregado ou houver uma queda de energia. Os elevadores são sistemas mecânicos/elétricos extremamente complexos. Eles podem ser usados ​​por pessoal de emergência treinado para auxiliar na evacuação de um prédio. De fato, eles já foram usados ​​durante muitos incêndios. Não conheço ninguém que defenda a eliminação ou redução do número de escadas de saída necessárias. Se um elevador pudesse realmente ser usado para evacuar o prédio, por que não houve nenhuma proposta para reduzir o número de saídas de emergência?”

Donoghue também observou que o “Comitê ASME A17 estava ciente dos problemas enfrentados pelo Corpo de Bombeiros de Nova York ao operar elevadores na Fase II da [Operação de Emergência dos Bombeiros]”.

Em dois artigos complementares publicados em uma edição posterior, George Strakosch e Keith Jenkins endossaram a adoção do freio de corda recentemente desenvolvido:

“Os projetos recentes seguiram dois caminhos: um, onde o freio atua diretamente nos cabos, o que pode ser chamado de 'direto', e um segundo, onde o freio atua na polia do cabo. [...] A intenção do freio de cabo, que vem ganhando destaque recentemente, [...] é tanto parar o elevador quanto impedir que ele se mova inadvertidamente para cima ou para baixo — uma característica que não é um requisito atual do código A17.1.”^{. [7]}

Strakosch acreditava que os freios de corda permitiriam a eliminação dos dispositivos de segurança sob o vagão, uma mudança que teria um significativo efeito dominó:

“Sem o peso da trava de segurança do carro, a estrutura do veículo também pode ser redesenhada. Menos peso no lado do carro em relação aos cabos significa menos contrapeso e menor carga no eixo da polia da máquina de acionamento. Isso se traduz em uma máquina e suportes mais leves.”

O endosso de Jenkins foi mais cauteloso:

“A experiência da indústria com freios a cabo ainda é bastante limitada, e talvez seja prudente adiar quaisquer mudanças significativas nas práticas de segurança até que mais dados empíricos sobre freios a cabo sejam compilados. Dito isso, agora é o momento de começar a pensar em mudanças futuras.”^[8]z

Em setembro de 1993, Robert S. “Bob” Caporale (em seu primeiro ano na EW) contribuiu com um artigo para a revista 2020 Vision. Intitulado “Criando um Sistema de Transporte para Edifícios Vivos”, o estilo literário singular de Caporale ficou imediatamente evidente em sua introdução:

“Imagine por um momento que você é um médico moderno.

Frankenstein. Em vez de um ser humano, porém, você se propôs a criar um edifício. Você reúne os componentes. Molda a estrutura de sustentação. Envolve-a cuidadosamente com o revestimento arquitetônico. Chegou a hora dos "sistemas prediais". Entram o sistema nervoso elétrico, depois o sistema respiratório de climatização, o cérebro eletrônico e o sistema de evacuação sanitária. Você liga o interruptor e o edifício está pronto. Mas sua criação não é um sucesso comercial. Por quê? Porque você não incluiu um sistema circulatório adequado — elevadores, escadas rolantes e equipamentos para movimentação de materiais.

Caporale então ofereceu aos leitores uma descrição detalhada dos componentes essenciais de um sistema de elevador moderno. Seu artigo foi planejado como o primeiro de dois, sendo o segundo dedicado a sistemas de movimentação de materiais (monta-cargas, elevadores automáticos para carrinhos, sistemas de tubos pneumáticos, elevadores de carga e de serviço, calhas por gravidade e pneumáticas e sistemas de esteiras transportadoras). Essa visão geral abrangente tinha como objetivo estimular respostas dos leitores para a seção "Visão 2020". Infelizmente, o segundo artigo, que seria escrito por um membro da indústria, nunca foi publicado.

Além de artigos em pares, a iniciativa também contou com textos independentes e editoriais. Entre eles, um segundo artigo da Caporale, publicado em setembro de 1994, que idealizava uma solução com múltiplos vagões, utilizando o conceito de vagão seguidor como base para um vagão seguidor:

“Com o carro inferior preso por cabos na proporção de 2:1 pela parte inferior do carro superior, ele viajaria à metade da velocidade do carro superior e estaria sempre à metade da distância entre o carro superior e o poço. Os dois carros nunca entrariam em contato, e os sistemas convencionais de acionamento, controle e segurança poderiam ser utilizados. Freios de cabo interligados com o equipamento de controle e sensores de engate de cabo poderiam ser utilizados na casa de máquinas, nos cabos de içamento e nos pontos de engate de extremidade do poço do elevador para garantir ainda mais que os carros dianteiro e traseiro estivessem seguros antes de ocorrerem sobrevelocidade ou problemas de fixação do cabo.”

A ideia de Caporale foi inspirada pelo artigo de Keith Jenkins de janeiro de 1993. Outros artigos independentes incluíram o de Alan Casas sobre um novo dispositivo de evacuação de emergência, o de Galen Dutch sobre sistemas programáveis ​​de operação de portas e um artigo de Rodger Howkins que delineou as mudanças necessárias no projeto de elevadores do século XXI.[11-13] Howkins argumentou que a indústria não poderia avançar até que envolvesse projetistas mais inovadores e abandonasse suas atitudes conservadoras em relação a códigos e regulamentos. Ele questionou todos os aspectos da prática contemporânea de elevadores e defendeu uma reformulação radical de todas as premissas básicas e requisitos de código, bem como novas atitudes em relação a dispositivos de segurança, limitadores de velocidade, trilhos-guia, cintas de cabine, projeto de cabine, operadores de portas, controles, fiação, conduítes e acionamentos.

Muitas das ideias apresentadas nos artigos produzidos sob os auspícios do projeto Visão 2020 de Sturgeon foram concretizadas nos últimos 25 anos ou estão atualmente em desenvolvimento. No entanto, também é importante notar que o ritmo relativamente lento da mudança — e o número de ideias ainda não realizadas — pode servir como evidência de que a crítica de Howkins à natureza conservadora da indústria de elevadores ainda ressoa nos dias de hoje. Se a história nos ensina algo, é que a mudança genuína (de qualquer tipo) é difícil e que a mudança radical ou revolucionária é ainda mais difícil de alcançar. Claro que isso não significa que não devamos nos desafiar e perguntar, principalmente no contexto de um ambiente global cada vez mais complexo: “Como deveria (ou precisa) ser o mundo dos elevadores em 2050?”

Referências
[1] William C. Sturgeon. “Speaking of Issues,” EW, janeiro de 1993.
[2] Keith Jenkins. “Estruturas e elevadores: o passado é prólogo”, EW, janeiro de 1993.
[3] James W. Fortune. “Elevando o edifício de uma milha de altura de Frank Lloyd Wright”, Tecnologia de Elevadores 4: Anais da Elevcon '92, Editor:
GC Barney. Associação Internacional de Engenheiros de Elevadores (1992).
[4] James Fortune. “Elevando o edifício de uma milha de altura de Frank Lloyd Wright”, EW, janeiro de 1993.
[5] Elmer F. Chapman. “Projeto de elevador para o século 21: Critérios de projeto para elevadores quando usados ​​como principal meio de evacuação durante emergências de incêndio”, EW, fevereiro de 1993. Reimpresso do Journal of Applied Fire Science, Vol. 1, nº 4 (1992).
[6] Edward A. Donoghue. “Elevadores e incêndio: uma refutação”, EW, abril de 1993.
[7] George Strakosch. “Desencadeamento de grandes mudanças? Os freios de cabo ou os freios de polia estimularão uma mudança substancial no projeto mecânico de elevadores?” EW, março de 1993.
[8] Keith Jenkins. “O impacto dos freios de corda e polia nos sistemas de elevadores”, EW, maio de 1993.
[9] Robert S. Caporale. “Criando um sistema de transporte de edifícios vivos.” EW, setembro de 1993.
[10] Robert S. Caporale. “The Follower Car,” EW, setembro de 1994.
[11] Alan Casas. “Outra visão: um novo método à prova de falhas para evacuação de emergência de elevadores”, EW, novembro de 1993.
[12] Galen Dutch. “Controle de movimento de porta programável e sem engrenagens minimiza a força de fechamento”, EW, fevereiro de 1994.
[13] Roger Howkins. “Elevator Design Evolving Toward the Year 2020,” EW, março de 1994.