伦敦碎片大厦的灵感

您的作者解释了这座标志性的塔楼如何为高层办公楼和纤细的豪华住宅楼提供创新的 VT 设计理念。

by 梁红亮

介绍

碎片大厦，也被称为玻璃碎片、碎片伦敦桥和以前的伦敦桥塔，是一座 72 层的摩天大楼，由意大利建筑师伦佐·皮亚诺设计，位于伦敦南华克，是碎片区的一部分发展。 Shard 高 309.6 m，是英国最高的建筑，也是欧洲第七高的建筑。 它也是英国第二高的独立式结构

背景

MovvéO Ltd 负责 Shard 的垂直交通 (VT) 设计，这是该公司从高层建筑和城市人居委员会 (CTBUH) 获得的三项获奖设计之一：

• 中央电视台北京总部：2013 CTBUH 全球最佳高层建筑奖得主
• 伦敦碎片大厦：2013 CTBUH 欧洲最佳高层建筑奖得主
• 阿布扎比 Burj Mohammed bin Rashid Tower：荣获 2015 CTBUH 中东和北非地区最佳高层建筑

我在 2014 年 XNUMX 月加入 MovveO 时没有参与这些项目； 当时，MovvéO Ltd 被称为 Lerch Bates Europe。

2021年2月，我被任命为东欧国家中层写字楼项目的VT顾问。 该建筑为项目二期； 我还负责 1-2016 年该项目第一阶段的所有详细 VT 设计。

在进行了多次模拟后，我们初步提出了一些解决方案，例如将建筑物划分为低层和高层区域。 然而，所有这些建议都被客户以各种原因拒绝，主要问题是经过开发商批准的概念设计只需要一个专用的货梯，尽管根据它的大小，这座建筑至少需要两个货梯电梯。 鉴于该设计，如果添加另一条专用货梯，则会出现“多米诺骨牌效应”，影响拟议的结构和机械、电气和管道 (MEP) 等。最终遵循 TRIZ*（见侧栏）并受到Shard中的VT设计，我构思了解决方案：

货/客梯分时双车原理

1 OFF MR 1800 公斤电梯，带“双轿厢”。它看起来类似于双层电梯，但电梯实际上是单层电梯，使用单层机器、安全装置、配重等。两个电梯轿厢固定在一个井道中的一根钢索上，但两个轿厢的装载永远不会同时发生。它实际上是我为高层中端住宅楼设计的分时服务/乘客电梯的生成设计，发表于 2021 年 XNUMX 月的《电梯世界》。

上轿厢仅在前部主乘客电梯大堂设有前门，下轿厢仅在后部服务电梯大堂设有后门。 电梯将具有双速：在高峰时段与上轿厢一起作为乘客电梯工作时，速度为 3.5 m/s； 下层货梯工作时，速度为2.5m/s。

上层车厢的主大厅位于 G 处，而下层车厢的主大厅位于 B01 处，即装货区所在的位置。

在占用率低于80%的前几年，电梯将仅作为单工服务电梯进入货物服务模式； 在这种模式下，只有带后门的下轿厢可以操作。 一旦占用率达到80%，电梯的上车厢将在目的地群控制下的高峰时段与其他六台客梯一起使用，仅前门可操作。 这座大楼的高峰时间预计在上午 8:30-9:30 以及工作日的午餐时间。 在高峰时段，该电梯将进入群控自动控制模式，仅上轿和前门可操作。

在非高峰时段，该电梯将自动投入货物服务。 只有下层轿厢和后部入口可作为单工货物/乘客服务电梯使用，下层轿厢中的一个带有按钮的 COP 可用于除最顶层之外的所有服务楼层。 轿厢呼叫将通过读卡器激活，并且 LOP 将在 B01 层以上完全收集。

这种设计也可用于高层豪华住宅塔楼，其中每个电梯核心都将提供至少一个专用货梯。 对于豪华住宅楼，上车应始终用于乘客，下车用于货物服务。 如果有高度限制，这可能会导致较低的轿厢无法为最顶层的住宅楼层提供服务。 如果是这样，最顶层和最顶层1层之间的货物服务将需要一个两层的服务平台电梯。 装载区理想地位于后大堂的 B01 层，但它也可以与 G 的装载区一起使用。

在目的地控制下，所有其他乘客电梯都可以直接服务于地下室的停车场层。 因此，住宅大楼不需要专用的停车场升降机。  

为了避免技术复杂性，我认为两个独立的控制器应该用于两个不同的功能。 它们将分别用于具有两组电梯井位检测装置的两个轿厢。 这两个控制器将具有一个通用的可变电压/可变频率 (VVVF) 驱动器，用于双速下的不同功能。

碎片的灵感

我的前任老板阿德里安·戈德温（Adrian Godwin）在 Shard 项目中使用了用于不同功能的双层穿梭电梯：酒店穿梭电梯 ASL 14-ASL15 @ 6.0 m/s，上层用于客人，下层用于工作人员和客人的行李； 另一对双层电梯 PL19-PL20 (1600 kg) 每层 @ 6 m/s，公众使用上层甲板，公众或贵宾偶尔使用下层甲板作为公共区域的餐厅。

但我不认为这个项目中的双层解决方案与单层目的地控制系统兼容。 即使兼容，系统仍然必须是分时的，与单层分时解决方案相比，带来的好处很少。 另一方面，在同等容量和速度的情况下，双层电梯比单层电梯贵1.5-2.5倍左右，维护成本也会高得多。 对于这座中层写字楼来说，这绝对不是一个好的解决方案。

Godwin被业内众多专家视为技术天才。 就连 MovvéO 的一位前雇员也表示，他可能是欧洲最好的 VT 顾问。 他进行了一些“超高层”建筑创新，以提高 VT 系统的效率：

1. “穿梭”和“本地”货梯
2. 带有多层主大厅的“背靠背”竖井
3. 电梯分时使用，实现24小时使用
4. 在不同时间结合甲板/入口的不同用途

正常重建一个VT图不到半天，但是Shard的VT图却花了我五天时间才完成。 Shard 中对 VT 设计的回顾给了我很大的启发，让我在 VT 概念设计方面发展我的技能/能力。 由于“金字塔”的形状，高层区域的建筑面积急剧缩小，导致VT系统设计难度很大。 Shard 中的 VT 系统是我见过的所有项目中最具挑战性的。 Shard 的 VT 设计中使用了上述所有创新。 最令人印象深刻的电梯设计是酒店/公寓服务电梯，它服务于 B03、31 到 67，即 B03 和 31 层之间的竖井，它是盲的（被其他电梯包围）。 如果没有任何紧急通道门，则必须通过附近的另一部电梯进行紧急救援。

从 MovveO 学到的想法

在 MovvéO 关闭后，我回顾了我从 2014 年 2019 月到 XNUMX 年 XNUMX 月进行的所有项目，并重建了 VT 图，以便研究其他专家的概念设计。 我还收集（来自开源）并重建了世界上一些最高建筑物的 VT 图。

MovveO 拥有世界一流的全新 VT 开发团队； 成员是 Adrian Godwin、我和我的妻子 Nancy Liang。 我曾在 2014-2019 年担任 MovvéO 的设计经理，负责管理总公司的整个 CAD 设计中心。 在那段时间里，我负责 MovvéO 中所有详细的 VT 设计。 Nancy 于 2017 年 XNUMX 月加入 MovvéO，担任业务开发职务，但很快就进入了 VT 交通分析、战略、设计和 CAD 制图领域。 Adrian 独自完成了所有的概念设计，同时也检查了我们的工作。 在最初的四年里，我不被允许直接与建筑师交流。 我也不被允许接触概念设计。 相反，我为阿德里安创作了所有的图纸，以使他的概念设计运作良好。

阿德里安拥有电气工程背景。他虽然不会使用CAD软件，但他的概念性垂直交通设计一直非常出色：他设计的电梯控制系统——交通分析应用程序（Adsimulo*）和手机应用程序（AdInspect*）（参见侧边栏）——在垂直交通咨询行业处于领先地位。阿德里安在垂直交通系统设计方面提出了许多创新理念。他的机械设计包括“Skytrak”（多轿厢位于同一弯曲井道内），这一概念荣获了2010年国际电梯工程师协会（IAEE）首届“高科技”创新奖。然而，这一理念以及其他一些想法，特别是无绳“Vertrak”（多轿厢位于同一垂直井道内，类似于TK电梯公司的MULTI，但采用不同的机械结构），由于他低估了技术复杂性并高估了市场需求，最终都难以实现（甚至根本无法实现）。

我是一名专业的机械工程师，拥有哈德斯菲尔德大学工程设计与管理硕士学位，同时我也是一名优秀的电气工程师，这是我在中国自学的结果。我可以自信地说我是顶尖的电气工程师之一，但我不能说我是英国工业界顶尖的机械工程师。机械工程师可以在家或在工作中获取电气知识，因为这些知识基于数学和物理的逻辑思维以及对先进理论的理解，但反之则不然，因为机械设计的技能和知识主要基于大学的特殊培训和实践经验。我不相信在家自学可以培养出优秀的机械工程师或设计师。

我认为 Adrian 的电气背景是他成为 VT 概念设计硕士的主要原因，因为他以优异的成绩毕业于索尔福德大学的电气工程和电子专业。 电气设计与处理电路中的电流有关，而 VT 设计与处理建筑物中的人流/循环有关。 我觉得VT概念设计与电路设计非常相似，尤其是三层或更多堆叠的混合用途超高层建筑的概念设计与集成电路（IC）设计非常相似。 这就是为什么那些在 VT 交通分析和 VT 系统设计方面的先驱者通常拥有电气工程的第一学位。

因为在MovvéO不允许我直接联系客户，所以很多老客户都不太了解我。 自 2020 年 XNUMX 月以来，我为两个不同的客户做了四个项目。 我分别为这两个客户创造了两个创新的解决方案，现在我对我在 VT 概念设计方面的能力非常有信心。

但是我和 Adrian 还是有一些不同，因为我认为工程设计的关键是很好地部署 QFD* 之后的功能和质量（见侧边栏），所以我总是使用成熟的技术来修改现有的标准产品，而不是创造一个新产品。 我也专注于中档产品而不是顶级产品，因为中档产品总是需求量最大，并且在市场上拥有最大的利润。 作为顾问，我们应该利用我们的经验和知名/成熟的技术来帮助我们的客户取得成功。

结论

该应用程序将基于目的地控制，而传统控制无法应用。 双轿厢升降机可能需要双控制器，但两种功能都使用一个共同的驱动器。

此应用程序不应用于中高层/中端写字楼； 至少，此应用程序不得用作任何办公楼中唯一的货物服务电梯。 对于必须提供专用服务电梯的细长豪华塔楼来说，这是一个完美的解决方案。 对于这种住宅建筑，上车应始终为乘客，下车应为货物。 在某些特殊情况下，如净空高度的限制，上车放货，下车放乘客是可以接受的，但必须采取特殊措施，防止上车漏液而损坏下车。 . 始终使用上车进行消防和疏散功能。

此应用不适用于中高层、中端住宅建筑。 适用于至少25部客梯、XNUMX层以上的高层豪华住宅，尤其适用于纤细的豪华建筑。

对于写字楼来说，这台双车电梯不会是大楼内唯一的货梯。 上车仍为乘客安排，下车为货物。 装载区应位于 B01，而不是 G。这种创新可能是可申请专利的，对于新产品而不是新方法或程序也是如此，后者是不可申请专利的。

纽约市中央公园住宅塔楼高 1,550 英尺（472.4 米），共有 131 层，将成为世界上最高的住宅楼。 该塔位于西 225 街 57 号标志性的中央公园上方，是美国和西半球第二高的建筑。 它也可能是有史以来最昂贵的公寓项目，已售出价值高达 4 亿美元的公寓。

从下面的截图中，每平方米的价格² 61N 单元的价值为 9.1 万美元。 除以 1,435 平方英尺，等于 2 美元/平方英尺，即 6,341 美元/平方米²，使其成为该建筑物的可能平均价格。 如果一个 1000 公斤的乘客电梯的竖井可以从电梯核心中移除，那么每层的竖井空间将意味着至少 5.5 m² 可以节省，从而增加总可售价值：68,000 美元 X 131 X 5.5 = 48.994 万美元。

作者注

我坚信，一个优秀的企业应当开放、创新、国际化并承担社会责任——尤其要重视社会责任，因为我认为，企业只有对社会有用、能够创造价值，才能在未来生存下去。对于我自己的企业，我也将上述几点视为基本价值观。作为一名VT顾问，出于自身的社会责任，也为了鼓励竞争，防止任何电梯制造商将此创意注册为专利，我撰写了这篇文章，希望任何电梯制造商都能借鉴我的创意，将此类电梯推向市场，从而保护用户的利益。我唯一的愿望是，如果任何电梯制造商采用我的创意生产这种双轿厢电梯，请在产品名称中注明我的名字。理想情况下，产品名称应为“梁氏双轿厢分时客货电梯”。

阿德里安·戈德温： 是我的导师和英雄。 我觉得我很幸运有机会在他手下工作，并在 MovvéO Ltd 参与了如此多的全球知名项目。我认为自己是 Adrian Godwin 的学生，也是 MovvéO 技术的继承者。 因此，本文也谨献给于 30 年 2019 月 XNUMX 日去世的 MovvéO 董事长兼唯一所有者 Adrian Godwin。随着他的逝世，MovvéO Ltd. 停止运营。