Os elevadores do 50 Hudson Yards

Um estudo de caso em inovação

Enviado por TK Elevator e empresas relacionadas.
Fotos cedidas pela TK Elevator

Introdução

O 50 Hudson Yards foi concebido para ser o ápice de um empreendimento repleto de superlativos. É a sexta torre da primeira fase do complexo Hudson Yards, avaliado em US$ 25 bilhões, o maior empreendimento privado da história de Nova York. Com mais espaço para escritórios do que todos os edifícios da cidade, com exceção de três, o 50 Hudson Yards foi projetado para servir como sede moderna para diversas organizações. 

Projetado pela Foster + Partners, o edifício oferece plantas abertas que ocupam um quarteirão inteiro, com tetos altos, terraços privativos e uma cozinha que permite aos ocupantes servir refeições como se fossem serviço de quarto. "É a base para o ambiente de trabalho", afirma o arquiteto Lord Norman Foster, da Foster + Partners. O 50 Hudson Yards "antecipa as mudanças futuras, possui amplos espaços abertos, vistas deslumbrantes e flexibilidade".

Até os elevadores são extraordinários. É a primeira grande torre nos EUA a utilizar o sistema TWIN.^® Sistema da TK Elevator (TKE), no qual duas cabines se movem independentemente em cada poço. Controlado por um algoritmo personalizado que levou dois anos para ser desenvolvido, o sistema pode enviar qualquer uma das 44 cabines em 22 poços para qualquer um dos seus 43 andares superiores.

O sistema TWIN no 50 Hudson Yards oferece transporte vertical (TV) de alto volume com tempos de espera mínimos, mesmo para empresas com grande número de funcionários que se deslocam frequentemente entre os andares.

Sem o sistema TWIN, o edifício teria exigido mais 10 poços de elevador, reduzindo a área de escritórios abertos que é parte do charme do prédio.

“O 50 Hudson Yards é de vanguarda”, afirma Emad Lotfalla, vice-presidente executivo (EVP) de Design e Construção da Related Cos., empresa que desenvolveu o edifício em parceria com a Oxford Properties e a Mitsui Fudosan. “O sistema TWIN nos permitiu oferecer um serviço excelente em um edifício enorme e, ao mesmo tempo, disponibilizar mais espaço para locação de escritórios.”

O Caminho para a Inovação

“Há algo realmente mágico em colocar dois elevadores em um único poço”, diz Andrew Cantor, vice-presidente executivo de Desenvolvimento da Related Cos. “Você economiza muito espaço e ganha muita flexibilidade. A verdadeira questão para nós era se isso seria adequado para este edifício.”

Em 2016, a Related e a Oxford Properties preparavam-se para iniciar a construção do 50 Hudson Yards, concluindo a primeira fase do complexo Hudson Yards que estavam desenvolvendo sobre os pátios ferroviários no extremo oeste de Manhattan. A Cantor estava considerando o inovador sistema TWIN da TKE, fabricante líder global com sede em Düsseldorf, Alemanha. A TKE também é a fornecedora oficial de sistemas de vídeo para o Hudson Yards, tendo trabalhado em parceria com a Related em mais de 100 elevadores e escadas rolantes em diversos edifícios.

Com dois carros viajando independentemente em cada poço, o sistema TWIN pode transportar mais pessoas em menos espaço. Os desenvolvedores acharam que essa capacidade seria ideal para o 50 Hudson Yards, projetado para ser uma sede de última geração para três empresas distintas. "Queríamos construir o edifício mais inteligente possível da maneira mais inteligente possível", diz Cantor. "Então, quando a TKE sugeriu que analisássemos o sistema TWIN, ficamos interessados."

O edifício 50 Hudson Yards possui 58 andares e ocupa um quarteirão inteiro entre as ruas 33 e 34, a 10ª Avenida e o Hudson Boulevard. Sua área é de 2.9 milhões de pés quadrados.² Isso o torna o quarto maior edifício de escritórios em área locável em Nova York. É um dos poucos edifícios da cidade que pode acomodar 500 funcionários por andar, o que o torna particularmente adequado para a estreita colaboração típica de empresas de tecnologia ou serviços financeiros.

Em seu planejamento, a Related imaginou o 50 Hudson Yards atendendo a um inquilino com escritórios de alta densidade. Mas as vistas deslumbrantes do edifício e suas diversas comodidades também o tornariam atraente para outras organizações que alocam muito mais espaço para cada funcionário. Se o projeto do edifício incluísse elevadores tradicionais para atender salas de negociação lotadas, ele teria mais capacidade do que uma firma de advocacia precisaria, resultando na ocupação de espaço nos poços que poderia ser alugado para inquilinos. O sistema TWIN ofereceu uma solução para esse dilema. Os sistemas TWIN podem suportar até 50% mais capacidade por poço do que os elevadores tradicionais.

Melhor ainda, a construtora não precisava se comprometer antecipadamente. Se os poços fossem construídos para acomodar o sistema TWIN, eles poderiam inicialmente ter apenas uma cabine, com a opção de adicionar uma segunda, se necessário. "A flexibilidade era muito atraente", diz Cantor. "Se errássemos um pouco na capacidade, sempre poderíamos adicionar uma cabine de elevador conforme a necessidade."

Avaliando a tecnologia

A vantagem do sistema TWIN era atraente, mas a Related precisava garantir que estivesse preparado para o que seria, sem dúvida, um dos endereços corporativos mais importantes de Nova York.

“A tecnologia já esteve presente em mais de 100 locais ao redor do mundo”, observa Cantor, “mas não estava em Nova York e não havia sido implantada em um edifício com vários inquilinos nessa escala.”

A Related tinha uma longa lista de perguntas:

O sistema TWIN proporcionou a economia de espaço e o aumento de capacidade prometidos?

• Os passageiros foram incomodados pela configuração de dois elevadores em um mesmo poço?
• O que seria necessário para construir em meio às restrições da construção civil em Nova York?
• Qual seria o custo a longo prazo para a manutenção dos elevadores, considerando que são fabricados por apenas uma empresa?
• Será que seria aprovado pelo notoriamente rigoroso departamento de obras (DoB) e pelo corpo de bombeiros da cidade?

Para encontrar as respostas, os desenvolvedores enviaram uma delegação de executivos e engenheiros para inspecionar diversas instalações do sistema TWIN na Europa. Uma delas foi o Edifício St. Botolph, em Londres, que possui um átrio aberto com 16 elevadores do sistema TWIN operando em oito poços. Sem o sistema TWIN, o edifício precisaria de 14 poços de elevador para atender seus 5,000 ocupantes. “A grande vantagem daquele edifício era que as cabines do sistema TWIN eram visíveis”, afirma Mark Schroeder, diretor de Vendas de Novas Instalações para grandes projetos da TKE. “Era possível vê-las subindo e descendo pelos poços. Isso eliminava a preocupação de que, às vezes, uma cabine pudesse ficar parada esperando a outra no mesmo poço.”

Em seguida, o grupo inspecionou uma instalação do sistema TWIN na Incity Tower, um edifício de 39 andares em Lyon, França, discutindo o desempenho do sistema com a administração do prédio e representantes da empresa de elevadores. "Ficamos reunidos em uma sala de conferências em Lyon com especialistas da TKE da Alemanha e dos EUA", diz Cantor. "Estávamos realmente tentando garantir que todos entendessem o produto."

Explorando Alternativas

Para determinar se o sistema TWIN seria adequado, a equipe da Related explorou diversas linhas de pesquisa. O consultor de elevadores veterano Steve Kinnaman realizou extensas simulações computacionais para determinar o tempo de espera dos elevadores do sistema TWIN nos horários de pico. A Related também conversou com corretores de imóveis comerciais e potenciais inquilinos para verificar se havia alguma preocupação com o projeto proposto. O projeto previa que os ocupantes dos andares superiores utilizassem um elevador expresso até um saguão panorâmico, onde fariam a transferência para um elevador do sistema TWIN.

A Related também comparou o sistema TWIN com soluções alternativas de concorrentes da TKE. Uma das propostas envolvia o uso de um sistema de elevadores de dois andares, no qual (diferentemente do sistema TWIN) os vagões superior e inferior são conectados e se movem juntos. Elevadores de dois andares já foram utilizados em edifícios recordistas, incluindo o Empire State Building em Nova York, a Sears Tower (agora Willis Tower) em Chicago e o Burj Khalifa, com 163 andares, em Dubai. Mas os elevadores de dois andares não eram uma boa opção para o serviço local no 50 Hudson Yards, já que os andares do edifício não ficariam a uma distância uniforme; o projeto previa vários andares com pé-direito duplo para acomodar salas de negociação ou espaços públicos. Os desenvolvedores também acreditavam que os vagões acoplados poderiam frustrar os passageiros. "Com o elevador de dois andares, quando o vagão superior está embarcando passageiros, o vagão inferior simplesmente para", diz Cantor. "Para os nova-iorquinos impacientes, isso é irritante."

O sistema de despacho computadorizado usado pelo sistema TWIN gerencia o tráfego para evitar esses atrasos e manter os dois vagões em movimento no poço. Se um vagão bloquear inesperadamente o poço, o controlador reduz a velocidade do segundo vagão até que o caminho esteja livre. "Você não terá a sensação de estar parado", explica Cantor.

Controlado por um algoritmo personalizado que levou dois anos para ser desenvolvido, o sistema pode enviar qualquer um dos 44 vagões em 22 poços para qualquer um dos seus 43 andares superiores.

Procedendo com cautela

Após meses de pesquisa, a Related concluiu que a tecnologia do sistema TWIN havia comprovado sua eficácia em grandes edifícios ao redor do mundo e que proporcionaria o desempenho necessário para o 50 Hudson Yards. “Os elevadores são classificados em uma escala de ruim a excelente, com base em fatores como tempo de espera e tempo de viagem”, explica Lotfalla. “Após muita pesquisa, concluímos que o sistema TWIN atingiria o nível excelente.”

Em seguida, eles precisavam determinar se o sistema TWIN seria aprovado a tempo de cumprir o cronograma de construção do 50 Hudson Yards. "Eu não estava preocupado com o funcionamento da tecnologia", explica Lotfalla. "Minha preocupação era se conseguiríamos as aprovações do Departamento de Edificações e do Corpo de Bombeiros da cidade de Nova York antes de começarmos." Uma segunda preocupação era se os trabalhadores de Nova York seriam capazes de instalar corretamente uma tecnologia que nunca havia sido usada na cidade antes.

No final de 2016, a Related fechou um contrato com uma grande empresa de serviços financeiros para transferir sua sede para os 15 andares inferiores do edifício 50 Hudson Yards. Para agilizar o projeto, a Related decidiu usar elevadores convencionais nesses andares, enquanto continuava a estudar a possibilidade de utilizar o sistema TWIN nos andares superiores. "Isso nos deu mais tempo para garantir que nos sentíssemos confortáveis ​​com a tecnologia e que a prefeitura a aprovaria", afirma Cantor.

“A Related é implacável na flexibilidade de design”, observa Kinnaman. “Na verdade, estávamos desenvolvendo dois edifícios diferentes simultaneamente, um com elevadores convencionais e outro com o sistema TWIN.”

A demolição do local, que abrigava um drive-thru do McDonald's, começou em 2017, com a construção tendo início na primavera seguinte. Nessa altura, a Related já havia se comprometido a utilizar o sistema TWIN.

Um design eficiente

A Related optou por um projeto que previa o acesso aos andares superiores do edifício por meio de dois saguões panorâmicos nos 21º e 22º andares. Essa configuração em dois andares permitia que os passageiros embarcassem simultaneamente nos vagões inferiores e superiores do sistema TWIN, antes de serem encaminhados para andares separados.

O saguão do térreo ocupava dois níveis, com escadas rolantes levando os passageiros a um mezanino. Em seguida, um elevador expresso de dois andares os conduzia aos saguões superiores. Esse projeto permitia que o edifício oferecesse um espaço privativo e seguro para duas empresas. Uma delas utilizaria o saguão do térreo para receber funcionários e convidados, que se deslocariam pelo saguão inferior e pelo vagão inferior do sistema TWIN até os andares intermediários do edifício. A segunda empresa teria sua recepção no mezanino e utilizaria o saguão superior e os vagões superiores do sistema TWIN para acessar os andares superiores do edifício.

No projeto inicial, havia dois conjuntos de 10 elevadores para os 43 andares superiores. Estes ficavam posicionados diretamente acima dos poços que serviam os andares inferiores. Em cada saguão panorâmico, os passageiros teriam a opção de escolher entre dois conjuntos de elevadores, cada um deles responsável por atender a uma área de aproximadamente 10 andares.

Em comparação com um arranjo tradicional, a instalação do sistema TWIN no 50 Hudson Yards teria menos shafts atravessando os andares intermediários do edifício. Com um núcleo menor, ofereceria "super andares" com vãos de 90 metros sem colunas, uma configuração muito atraente para empresas dos setores financeiro e de tecnologia.

“Pela primeira vez na América do Norte, vemos uma combinação de elevadores de dois andares e elevadores GÊMEOS — dois elevadores se movendo no mesmo poço”, observa Foster, continuando:

“O que essa tecnologia possibilita? Ela possibilita uma base de edifício única, no sentido de que os principais ocupantes podem ter sua própria identidade. A base pode ser permeável. Ela se integra ao cotidiano da rua e é multiuso.”

O sistema TWIN, acrescenta ele, contribui para a eficiência energética do 50 Hudson Yards, tornando-o um “modelo de sustentabilidade e um modelo para o combate às mudanças climáticas”.

Um inquilino com necessidades específicas

A flexibilidade do projeto foi posta à prova quando uma grande empresa manifestou interesse em arrendar 1.5 milhão de pés quadrados.² em 30 dos 43 andares superiores. A empresa planejou acomodar um funcionário a cada 100 pés quadrados.²(O inquilino típico de escritório utiliza 150 pés quadrados.)² por trabalhador; escritórios de advocacia usam 200 pés²Este potencial inquilino também esperava um número excepcionalmente alto de visitantes por dia. Ao contrário das empresas financeiras, cujos operadores geralmente permanecem em suas mesas, os funcionários desta empresa se deslocam frequentemente entre os andares.

“Era incrível a quantidade de pessoas circulando entre os andares”, diz Schroeder. “A cada hora cheia, todos saíam de uma sala de conferências e pegavam um elevador para ir a outra sala de conferências em outro andar. E os visitantes chegavam para reuniões de hora em hora ou de meia em meia hora.”

A configuração do sistema TWIN no 50 Hudson Yards parecia capaz de lidar com todo esse fluxo de pessoas, embora com algumas modificações potenciais. A Related, juntamente com o futuro inquilino e vários consultores de elevadores, passou meses avaliando diversos cenários e algoritmos potenciais para o controlador do elevador. Uma situação desafiadora, diz Kinnaman, seria o horário do almoço, quando os funcionários da empresa poderiam escolher entre refeitórios gratuitos distribuídos em três andares diferentes. “Executamos 4,000 cenários: E se isso? E se aquilo?”, diz Kinnaman. “Em um prédio normal, eu executo 400, então isso é muita coisa.” 

Pequenas mudanças com grande impacto

Por fim, a equipe concluiu que o edifício poderia atender às necessidades do potencial inquilino, com algumas alterações no projeto.

O número de elevadores expressos de dois andares foi aumentado de oito para nove. O número de poços que servem os andares superiores foi aumentado de 20 para 22, com 10 em um conjunto e 12 no outro. Todos os poços superiores teriam elevadores do sistema TWIN, totalizando 44 cabines.

A equipe da Related também descartou um plano para ter conjuntos de elevadores separados dedicados a andares específicos. Em vez disso, cada andar dos escritórios do inquilino teria acesso a ambos os conjuntos de elevadores e poderia ser servido por qualquer um dos 44 elevadores.

Os consultores calcularam que essa configuração proporcionaria capacidade suficiente para levar todos os funcionários do potencial inquilino às suas reuniões e refeitórios, sem atrasar os ocupantes dos andares superiores.

Os níveis do saguão também precisariam ser reconfigurados. O futuro inquilino utilizaria o térreo e metade do mezanino. A outra metade do mezanino seria destinada aos ocupantes dos 13 andares superiores. O saguão superior também foi dividido de forma que, após passarem pela segurança, as pessoas que se dirigiam aos andares superiores nunca estariam no mesmo espaço que aquelas que se dirigiam à empresa nos andares intermediários.

Para dar suporte a esse projeto, a TKE atualizou sua tecnologia de controle para rastrear e acionar todos os elevadores do sistema TWIN do edifício simultaneamente. Na maioria dos andares, os funcionários do potencial inquilino inseriam o andar desejado em um terminal com tela sensível ao toque, que os direcionava para qualquer uma das 22 entradas de elevador, onde poderiam ser atendidos por qualquer um dos 44 elevadores.

Até então, a TKE não havia instalado um controlador capaz de lidar com mais de 10 carros. Seus engenheiros passaram quase dois anos (enquanto o 50 Hudson Yards estava em construção) desenvolvendo o sistema e aprimorando seu algoritmo. "Foi um desafio enorme", diz Schroeder. "Você tem tanta informação e precisa processá-la e analisá-la instantaneamente."

Por fim, calcularam que o tempo total do térreo até um andar superior, passando pelo saguão panorâmico, deveria ser em média inferior a 3 minutos. 

"A beleza do sistema TWIN reside no fato de que os algoritmos se tornam mais inteligentes e podem ser reprogramados dependendo das ações das pessoas.”
— Andrew Cantor, Vice-Presidente Executivo de Desenvolvimento da Related Cos.

Construção em meio a uma pandemia

No final de 2019, com todos os planos definidos, o potencial inquilino assinou um contrato de arrendamento para 1.5 milhão de pés quadrados.²A construção, que já havia começado nos andares inferiores, pôde prosseguir com planos revisados ​​para os andares superiores. A Related começou a trabalhar com a cidade de Nova York para obter as aprovações necessárias para o sistema TWIN.

No início de 2020, a pandemia da COVID-19 praticamente paralisou todo o desenvolvimento por um período. Após o fim dos primeiros lockdowns, a Related se esforçou para manter a construção do 50 Hudson Yards o mais próximo possível do cronograma. A construção do sistema de elevadores TWIN representou um desafio particular, já que os especialistas que melhor compreendiam a tecnologia estavam, em sua maioria, na Alemanha.

Isso tornou mais desafiador treinar os trabalhadores da construção civil de Nova York no projeto exclusivo do sistema TWIN, que exige uma instalação excepcionalmente precisa. No sistema TWIN, a cabine superior é puxada por um único conjunto de cabos de aço (chamados de cordas no setor de elevadores) que percorrem o centro do poço. A cabine inferior é puxada por cordas que descem por um lado do poço, atravessam a parte superior da cabine e sobem pelo outro lado do poço.

Cada uma dessas configurações é utilizada em algumas instalações de elevadores tradicionais. Colocá-las ambas no mesmo poço exigiu ainda mais precisão de construção do que o normal. "Não é tão simples quanto colocar dois elevadores em um poço", explica Cantor.

“Quando você coloca dois conjuntos de cabos e dois conjuntos de todos os outros componentes em um poço de elevador, as dimensões do poço mudam. Isso também altera a distância entre os andares e a disposição das casas de máquinas no topo.”

No final das contas, a instalação dos elevadores do sistema TWIN demorou mais do que o esperado, mas a Related havia adicionado um prazo extra para lidar com imprevistos, de modo que a construção do prédio não sofreu atrasos.

Ensinando os inspetores a inspecionar

A pandemia tornou a obtenção das aprovações da prefeitura mais difícil. "Quando a COVID chegou, o trabalho diminuiu no Departamento de Construção e ficou mais difícil encontrar pessoas no Corpo de Bombeiros para conversar", diz Lotfalla. "Mesmo sem a aprovação do nosso projeto, decidimos começar a construir. Já tínhamos conversado o suficiente com eles para saber que não havia nenhum obstáculo intransponível."

Quando os funcionários da cidade retomaram o trabalho, concentraram-se em compreender os sistemas de segurança do sistema TWIN. "A grande vantagem do sistema TWIN é que ele funciona como qualquer outro elevador, com os mesmos equipamentos", diz Schroeder. "A diferença é que adicionamos um sistema separado de prevenção de colisões com sensores que impedem que as cabines se choquem umas contra as outras."

Somente após meses de estudo e reuniões com funcionários do Departamento de Edificações (DoB), a cidade aprovou os planos para o 50 Hudson Yards como um programa piloto. Após a aprovação dos planos, a cidade precisava inspecionar cada elevador. Para garantir que soubessem o que procurar, a cidade levou os inspetores de avião para Atlanta, onde a TKE possui seu moderno Centro Regional de Suporte Empresarial da América do Norte, uma torre de testes de 420 metros e uma instalação de testes.

Em outra frente, era preciso convencer os responsáveis ​​pelo corpo de bombeiros de que os bombeiros não ficariam presos em um dos carros devido a uma falha no sistema TWIN no mesmo poço.

As aprovações finais da cidade só foram recebidas no verão de 2022. "Chegamos bem perto do limite antes de conseguirmos todas as aprovações", diz Cantor. "Mas conseguimos."

Uma solução inteligente que continua a ficar mais inteligente.

No final de março de 2022, Cantor pegou o elevador expresso de dois andares até o saguão panorâmico do 50 Hudson Yards, caminhou até um dos conjuntos de elevadores locais e utilizou o sistema TWIN.

O elevador funcionou pela primeira vez. Foi um marco que coroou mais de meia década de trabalho, mas a viagem em si foi notavelmente comum. "Foi uma viagem tranquila, mas você não consegue dizer se está no vagão superior ou inferior, ou mesmo que existem dois vagões no poço", observa Cantor.

Os andares atendidos pelo sistema TWIN foram abertos aos inquilinos em março de 2023, mas as obras no sistema TWIN continuarão. A Cantor afirma:

“Ainda há muitas incógnitas sobre o comportamento das pessoas — quando elas aparecem, quando vão almoçar e quais andares têm quais populações em cada horário. A beleza do sistema TWIN é que os algoritmos ficam mais inteligentes e podem ser reprogramados dependendo do que as pessoas fazem.”

Mesmo antes da ocupação do edifício, os benefícios do sistema TWIN para o 50 Hudson Yards já eram evidentes. Com elevadores tradicionais, seriam necessários 10 poços adicionais para fornecer o mesmo nível de serviço que o sistema TWIN oferece a uma empresa com tráfego intenso de visitantes. Isso consumiria 800 pés quadrados (aproximadamente 244 metros).² em todos os andares.

Na realidade, também teria sido difícil e caro adicionar esses elevadores, pois o prédio já estava em construção quando a empresa com necessidades específicas começou a considerar o arrendamento. Foi o sistema TWIN, diz Cantor, que deu à Related a flexibilidade necessária para conquistar o negócio de um cliente com requisitos muito exigentes. Cantor afirma: 

“Graças ao sistema TWIN, pudemos dizer: 'Sim, podemos fazer o que vocês precisam. Podemos mostrar como sua população será acomodada e como podemos fazer isso de forma economicamente viável.'”