Mafsallı Fünikülatör: Bir Güncelleme

Yüksek binalarda dikey taşıma ünitelerinin toplam sayısını %40 oranında azaltacak “yeni nesil” sistem, büyük projelerde uygulanmak üzere önerilmiştir.

Fritz King, Lars Hesselgren, Peter Severin, Patrik Sveder, David Tonegran ve Sirpa Salovaara tarafından

Eklemli Fünikülatör konsepti, yüksek binalarda ve derin yeraltı metro istasyonlarında dikey ulaşımda büyük bir sıçramadır. "Trenler"den oluşan bağlantılı bir sistem, gökyüzü lobilerine hizmet eden dikey bir gökyüzü metrosu ve ayrı katlara hizmet eden bir kapsül sistemi içerir (ELEVATOR WORLD, Ağustos ve Ekim 2013). Bu tür bir sistem yalnızca iki dikey şaft gerektirir, bu da kullanılabilir kat alanının yüzdesini ve yolcu taşıma hızını artırır ve yüksek binalardaki üst katları mevcut asansör sistemlerinden daha hızlı boşaltma potansiyeline sahiptir.

Sistemin verimliliği, birçok trenin/podun aynı iki şaftı paylaşmasıdır. Bu, asansör çekirdeğinin boyutunu küçültür ve brüt/net kat oranlarını, brüt/net kat oranları %30'a kadar düşebilen mevcut yüksek binalara kıyasla %60'a kadar artırır. Bu da gelir potansiyelini olumsuz etkiler. Ayrıca her geleneksel asansör kendi şaftına, raylarına, kablolarına ve motorlarına ihtiyaç duyar. Bu, doğası gereği verimsiz ve maliyetlidir. Asansör boşluklarının sayısındaki azalma brüt/net kat oranlarını artırır ve inşaat maliyetlerini düşürür.

Bağlantılı Trenler

Mafsallı Fünikülatör için bir geliştirme, “istasyonlar” olarak belirlenen Sky Lobby kat seviyelerinde duran sürekli ve bağlantılı yüksek hızlı “trenler” sistemidir (Şekil 1).

Sistem, tüm iniş ve çıkış istasyonlarında aynı anda durur ve ara katlara (istasyonlar arası) ayrı bölmeler veya geleneksel asansörler tarafından hizmet verilir. Tek bir Mafsallı Fünikülatör treni, binanın dikey taşıma ihtiyaçlarına bağlı olarak bir veya daha fazla tren vagonu ile donatılabilir. Gökyüzü lobileri olan çoğu yüksek bina, bu alanlara hizmet vermek için çift katlı geleneksel asansörleri kullanır. Karşılaştırılabilir bir Mafsallı Fünikülatör sistemi, tren başına iki tren vagonu kullanır. Boyut ve yolcu kapasitesi bakımından eşdeğer olduklarından, böyle bir tren vagonunu tek bir geleneksel asansöre eşitlemek mantıklıdır. Gökyüzü lobilerine hizmet veren Mafsallı Fünikülatör trenlerine ve gökyüzü lobileri arasındaki katlara hizmet eden geleneksel asansörlere sahip dikey taşıma birimlerinin toplam sayısı, tamamen geleneksel bir asansör sisteminin dikey taşıma birimlerinin toplam sayısından daha azdır.[1]

Mafsallı Fünikülatör, yüksek binalardaki toplam dikey taşıma birimi sayısını %40 oranında azaltma potansiyeline sahiptir. Uyguladığı bir diğer gelişme ise her katta duran bireysel bölmelerdir. Bu kapasitede, tüm geleneksel asansörler olarak işlev görürler ve bunların yerini alırlar, dolayısıyla brüt/net kat oranlarını daha da artırırlar. Bireysel Mafsallı Fünikülatör pod sistemlerinin geliştirilmesi, bağlantılı tren sistemlerinden daha karmaşıktır ve yollar, konum, hız, zamanlama ve trafik sıkışıklığı gibi değişkenleri ele almak için trafik yönetimi kontrol sistemleri gerektirir. Podlar, belirli bir sirkülasyon döngüsünün alt ve üst kısımlarına yerleştirilecek ve maksimum verimlilik için sevkıyat kontrollü olacak.

Dikey Taşıma Şaftları — Daha Azı Daha İyidir

Mevcut dikey ulaşım teknolojileri, binanın büyük hacimlerini tüketen büyük asansör çekirdekleri ile sonuçlanmaktadır. Yüksek binalarda asansörlere ayrılan alan hacmi, binanın uzunluğu boyunca toplandığında muazzamdır. Verimli bir dikey ulaşım sistemi, bu muazzam alan israfını gelir getirici programlar için değiştirebilir. Sadece iki kuyu gerektiren bir sistem, yüksek binalarda ve yer altı tesislerinde asansör kuyularının sayısını önemli ölçüde azaltır. Ek olarak, Mafsallı Fünikülatör, tren vagonlarının her iki tarafında da kapılarla donatılabilir, böylece diğerleri girerken yolcular inebilir. Bu, yükleme/boşaltma sürelerini azaltacak ve yolcu akışını artıracaktır.

Dikey taşıma şaftlarının sayısındaki ciddi azalma, yüksek bina mimarisi, inşaatı ve yoğunluğu üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Daha küçük veya var olmayan bir asansör çekirdeği, gerekli zemin plakası boyutlarını azaltacak ve bu da sıkıştırılmış ve daha ince yüksek katlı binalara yol açacaktır. Bu da cephe malzemesi miktarını ve diğer inşaat maliyetlerini azaltacaktır. Daha küçük kat planları, geliştiricilerin aynı arsa üzerine daha fazla bina yerleştirmesini sağlayacak ve bu da gelirlerini artıracaktır.

Sistem ve Pod Tasarımı

Mafsallı Fünikülatör tasarımı çok esnektir, dikey ve yatay hizalamalar, eğimler, eğriler ve bükülmeler sunar. Sistem, genel (örneğin, düz dikey hizalamalarla çevrelenmiş) veya etkileyici (örneğin, şekillendirilmiş bir binanın dışında) olabilir. Genel bir bölme, bir derece dönme özgürlüğüne sahip bir barebone tasarımı sunar. Jenerik bölmeler şaftların içine kapatıldığından ve halk tarafından görülmediğinden, tasarımlarının çoğu zarafeti ve mimari ifadeyi ihmal ederek mekanik verimliliği ve maliyet etkinliğini vurgulamaktadır (Şekil 4).

Dikey ulaşım sistemleri, yolcuları taşımak için makinelerden çok daha fazlası olabilir. Mafsallı Fünikülatör, heyecan verici ve yenilikçi olabilen mimari şekillere ve ifadelere katkılar sunar. Sistem, bina mimarisinin bir parçası olarak görülebilir ve sergilenebilir. Şekilleri ve hizalamaları, bina mimarisine dördüncü bir boyut ekleyebilir - hareket eden dinamik mimari. Bu bölmeler zarafeti ve mimari ifadeyi vurgular ve iki veya üç derecelik dönme özgürlüğü kullanır. Ayrıca manzarayı iyileştirmek için pencereler ve cam duvarlarla tasarlanmıştır.

Durum çalışmaları

Stockholm Metro İstasyonları

İsveç'in Stockholm kentindeki metro sisteminin sahibi Stockholm Yerel Trafik (SL), mevcut hatlarını genişletmeyi ve yenilerini inşa etmeyi planlıyor. Nacka uzantısı, sert granit kaya içinde zeminin yaklaşık 100 m altında derin yeraltı istasyonlarına sahip olacaktır. Dikey ulaşım sistemi, rutin yolcuları taşıyacak ve sınırlı bir süre içinde tam yüklü iki metro trenini tahliye etmesi gerekecek. 

Yolcu seyahat süreleri birkaç dakika civarında olacağından, aşırı derinlik yürüyen merdivenleri olanaksız kılmaktadır. Konvansiyonel asansörlerin kullanılması, istasyonun her bir ucunda beş tane olmak üzere yaklaşık 10 geleneksel asansör ve sert granit ile patlatılması gereken 10 ilgili kuyu gerektirecektir. Ancak metro sağlayıcısı, Mafsallı Fünikülatör'ün değerli bir alternatif olduğuna inanıyor. Bu uygulama, istasyonun her iki ucunda bir döngü olmak üzere iki döngüye sahip olacaktı ve her döngü için iki şaft olacak ve bu da 10'a karşı toplam dört şaft verecekti. Şaftlardaki bu azalma, hafriyat maliyetlerini ve inşaat süresini önemli ölçüde azaltacaktır.

Öneri, her döngüde her biri iki bölmeden oluşan iki ayrı bölme sistemine sahip olmaktır, bu da döngü başına toplam dört bölme sağlar. Bir bölme sistemi yolcuları yükler ve boşaltırken, ikinci bölme sistemi bir sonraki istasyondan ve istasyona doğru hareket halindedir. Bu, sürekli ve kesintisiz yolcu akışını iyileştirir (Şekil 7).

888: Bir Yapı İfadesi Olarak Mafsallı Fünikülatör

Mafsallı Fünikülatör, benzersiz bir deneyim olarak da kullanılabilir. Sistem için temel tasarım kararlarından biri, dönme serbestlik dereceleridir. İlk tasarım çalışmaları, farklı bina konfigürasyonlarına uyum sağlamak için muazzam bir potansiyele izin verdiğinden, temelde üç serbestlik derecesine sahip bir sistemin tercih edildiğini göstermektedir. Daha fazla inceleme, kabinin sadece iki serbestlik derecesi gerektirdiğini, üçüncüsü ise ray konfigürasyonu ile elde edilebileceğini gösteriyor. Kritik olarak, yolun, yolda eşlik eden tork ile sarmal tipte yollara izin vermesi gerektiği anlamına gelir (Şekil 8).

Mafsallı Fünikülatör, eksiksiz "isteğe bağlı zaman çizelgelemeye" izin vermek için modern bilgi teknolojisini içerir. Sistem, hangi kullanıcıların yaklaştıklarını ve varış noktalarına ulaşıma ihtiyaç duyduklarını mobil uygulamalar aracılığıyla bilecektir. Sistem, bekleme sürelerini azaltmak için bunları önceden tahsis edeceğinden, bölmeler için bekleme süreleri en aza indirilecektir.

PLP/Architecture, önerilen bir süper yüksek gökdelen aracılığıyla Articulated Funiculator ile neler başarılabileceğinin uç bir örneğine katkıda bulunuyor. “888” olarak adlandırılan bina, en yüksek kata kadar 888 m yüksekliğinde olacak ve yerden 1000 m yüksekliğe kadar uzanan bir Mafsallı Fünikülatör halkası ile taçlandırılacaktır (Şekil 9).

Bina dört bölüme ayrılmıştır: alt, orta, üst ve taç. Üst ve alt segmentler çok büyük zemin plakaları içerir ve bu plakalardan yararlanmanın çeşitli yollarını keşfetmek için tasarım çalışmaları devam etmektedir. Orta bölümde, binanın içinde büyük bir delik vardır - çevresinde birkaç otel ve yüksek değerli dairelerin bulunduğu bir “Central Park” (Şekil 10).

Bu kule için öngörülen sistemler, hem bağlantılı trenler hem de ayrı döngülerde ayrı bölmeler olacaktır. Bina o kadar büyük ki, altında bulunan kendi metro/hızlı tren istasyonunu garanti ediyor. Yüksek hızlı Mafsallı Fünikülatör döngüleri, platform seviyesi, zemin kat ve metro istasyonu ile entegre edilmiştir. Tasarlandığı gibi, metro ve trenlerden inen yolcular, onları bir gökyüzü lobisine veya zemine götürecek bir fünikülatörü yakalamak için platform boyunca yürüyebilir (Şekil 11). Dikey yapıyı kullanan farklı yollara sahip bireysel bölmeler (her bir döngü 96 kata hizmet eder) için üç döngü vardır. Daha ileri çalışmalar, tüm sistemlerin gerekli kapasitelerini belirleyecektir, ancak herhangi bir sınırlayıcı faktörün, hat kapasitesinden ziyade öncelikle mevcut kapsül sayısını içermesi muhtemel görünmektedir (Şekil 12).

Sonuç

Mafsallı Fünikülatör, insanları bir binada yukarı ve aşağı taşımak için bir araçtan fazlasını sunar. 888 gibi havada 1,000 m yükseklikte olacak uygulamalarda, Londra'daki London Eye gibi insanlar başlı başına bir cazibe sistemi olarak binmek için gelirlerdi. Mafsallı Fünikülatör, günümüzün yüksek binaları ve derin metro istasyonları için yeni ve verimli çözümler sunar. Kentsel yoğunlaşmanın gerçekliği, dikey ulaşımda bu kuantum sıçramasını gerektiriyor.

Referanslar
[1] Ericsson-Lantz, C. ve Skröder, E. “The Articulated Funiculators Potential to Tahliye Yüksek Binaları,” Luleå University of Technology, 2013 (pure.ltu.se/portal/files/44158502/LTU-EX- 2013-44006091.pdf).