“垂直高速公路：电梯的新阶段”

对 Henry D. James 文章的检查，该文章提供了为什么开发商和建筑师应该采用在一个竖井中运行两辆车的理由

作者：EW 记者 Lee Gray 博士

垂直运输 (VT) 系统的历史充满了才华横溢的工程师的故事，他们发明了旨在“彻底改变”垂直运输的电梯系统。这些故事中一个未被探索的方面是营销活动，旨在推销拟议的新垂直运输模式。蒂森克虏伯对 MULTI 的营销就是这一现象的一个当代例子。1930 世纪 2006 年代初，西屋电气在推出和销售其新的双电梯系统时面临着类似的挑战。该系统的起源在早期的文章中进行了探讨（《电梯世界》，1874 年 1957 月，“一个井道中的两辆车”）。本月的文章探讨了西屋电气的营销策略，该策略由工程师亨利·D·詹姆斯 (XNUMX-XNUMX) 领导。

James 是开发双电梯系统的团队的重要成员。 虽然最初的概念是由 Frank J. Sprague 开发的，但 James 在控制方面的专业知识在实现 Sprague 的愿景方面发挥了关键作用。 1890 年代中期，James 在宾夕法尼亚大学获得机械工程学士学位和电气工程硕士学位。 1896 年，他在费城的卡特勒电气制造公司开始了他的职业生涯，在那里他担任反时限元件断路器的绘图员。 1897 年，奥的斯聘请詹姆斯担任绘图员； 他在公司中稳步发展，最终被任命在匹兹堡地区办事处负责工程和安装工作。 1904 年，他离开奥的斯前往威斯汀豪斯，在那里度过了他余下的职业生涯。 历任工业控制工程师（1904-1909）、总工科主管工程经理助理（1909-1915）和控制器工程部经理（1915-1934）。 他撰写了大量关于控制器设计和操作的文章，以及 1919 年出版的一本书《电动机控制器》。

他在西屋公司双电梯系统开发中的作用以及作为作者的经验使他成为向公众宣传新系统可行性的理想人选。 1931 年 XNUMX 月，Building Investment 发表了 James 的文章“垂直公路：电梯的新阶段”。 虽然插图文章概述了双电梯技术，但最重要的是，它还提供了开发人员和架构师应采用新系统的理由。 这一基本原理包括观察到该系统实际上可能并不适合所有应用：“必须仔细分析每个建议安装的双电梯的优势，以确定在单个电梯中运行两个轿厢是否有真正的优势。轴。” 建议的分析方法基于明确定义的设计参数的应用，并通过案例研究进行说明。

设计参数包括双电梯提供的空间节省。 明显的节省来自于每个竖井使用两部电梯取消了电梯竖井。 然而，在一个井道中存在两辆车需要关键部件“加倍”：起重和补偿绳、调速器电缆、电缆、舱口限位开关等。这种加倍的结果是井道尺寸增加，这是定义为“10-25%，取决于舱口的大小和形状”。 设计师被提醒“在估算节省的空间时必须考虑到这个额外的空间。” 双电梯的部署也影响了空间利用率，James 表示，当将本地电梯添加到快速电梯井道时，会实现“最大”的空间节省。 然而，这并不意味着可以消除所有单车本地服务竖井； James 暗示最好的解决方案是混合使用单车轴和双车轴。

该系统的有效运行要求双电梯轿厢按照“与高速电梯相匹配的同步时刻表”运行。然而，有人指出，它们的运行可能会“给独立舱口的本地电梯的调度带来复杂性”。据詹姆斯称，双电梯系统在“大型建筑”中效果最佳，因为在大型建筑中“更容易在大量电梯之间调整时刻表，而小型建筑中电梯数量较少”。建议适合使用双电梯的建筑物最小高度为“20层，需要四部本地电梯和四部高速电梯”。此外，值得注意的是，在1933年，电梯的运行控制主要由启动员和操作员负责。

双电梯的明显优势之一是改善了乘客对 VT 系统的访问（与传统设计相比）：

“目前的计划是从一个入口层调度电梯，将这些电梯分组放置，每个组服务于建筑物的一部分。 进入大楼的陌生人必须找出哪一组电梯服务于他们想要去的楼层。 这会导致走廊中出现交叉交通，而且经常很难记住所需的电梯组所在的位置，因为这些位置的选择方式通常对陌生人没有逻辑吸引力。”

虽然詹姆斯可能夸大了多排电梯造成的混乱，但毫无疑问，电梯数量的减少简化了入口和上层的规划。 然而，这种想象的简单性有点复杂，因为有人建议为双电梯设计的建筑物应该有“多个入口层，以便该层的相对位置指示使用该入口层的电梯服务于建筑物的哪个部分。”

James 还建议具有两个入口层的建筑物可以在快速电梯井中使用双层本地轿厢。 双系统还提供了在快速竖井中放置货梯或服务电梯的可能性：

“这台服务电梯可以在高峰期定时运行，到了空闲期，快车可能会停在舱口的顶部，以便服务电梯可以处理更重的货物。”

除了设计指南之外，James 还提供了有关新电梯系统描述中经常被排除的主题的重要信息：成本。 据他介绍，“初步估计表明，一个竖井中的两部电梯与单独竖井中的两部电梯的成本大致相同。” 但是，他指出，成本取决于“特定建筑物的细节”。 这种可变性被描述为电梯建设的规范方面，并反映在对典型电梯定价的描述中：“具有全自动按钮控制的单部电梯每部成本从 20,000 美元到 30,000 美元不等。 很难给出一个确切的数字，因为有很多变数。” 因此，也许并不奇怪，詹姆斯建议“每部电梯 25,000 美元的估计成本将是一个很好的平均使用成本”。

纽约市一栋 50 层办公楼电梯使用案例研究说明了双电梯系统的应用。 该建筑工地被描述为位于“2 倍区”，这意味着需要进行挫折才能满足城市的分区指南。 纽约市 1916 年的分区决议是美国通过的第一个综合分区条例，其主要目标是增加街道上的光线和空气的可用性，该指导方针导致了现在经典的挫折或 1920 年代和 1930 年代的阶梯式摩天大楼。 这也意味着随着高度的增加，这些建筑物的建筑面积显着减少，这增加了电梯的挑战。 案例研究假设传统的单电梯方案需要 28 部电梯，分为四组，为四个垂直区域提供服务（图 1 和图 3）。 拟议的双电梯系统将竖井总数减少了 50%，每个竖井中放置了两节车厢，将建筑物划分为两个垂直区域，每个区域由 14 节车厢提供服务（图 2 和图 3）。 虽然这种简单化的方法在某种程度上与建议的总体指南背道而驰，但它或许是说明系统优势的最简单方法。

该建筑的总地块面积为 40,000 平方英尺，总建筑面积为 2 平方英尺。 对于传统的单电梯方案，总租赁面积为 1,068,000 平方英尺（占总面积的 2%），电梯占地 780,700 平方英尺（包括井道和电梯大堂）。 双电梯仅占用 2 平方英尺（该数字假设双电梯井比单电梯井大 73%）。 因此，双电梯系统的使用节省了 92,848 平方英尺，使可用租赁空间增加了 2%。 双电梯的机械设计也具有空间规划意义（图 69,030 和图 2）。 电梯由单独的机器操作，这些机器“一个接一个地安装在一个共同的底板上”。 詹姆斯声称，“双层机器”的高度通常“不需要为单台机器在顶层公寓中增加任何空间。” “每台机器的电动发电机组”“安装在机器本身上”； 因此，机器所需的总建筑面积并不“比竖井面积大多少”。 虽然需要两个独立的控制器，但詹姆斯表示这并没有“实质性地增加顶层公寓的建筑面积”。 他还声称，“通常，出于建筑原因，顶层公寓的高度比增加的楼层空间更令人反感。”

詹姆斯以对未来的乐观看法和对建筑师和工程师的挑战结束了他对西屋公司新系统的介绍：

“双电梯为电梯问题引入了一种新的解决方案，这需要独创性和远见，以及经验才能将其应用到最佳优势。 由于这个问题是结合实际建筑物来研究的，因此会出现各种解决方案，这将有助于分析其他建筑物。 这样积累经验，可能会改变目前的电梯运行方式。”

不幸的是，这个创新系统在大萧条期间推出，这意味着它无法吸引足够的兴趣来促进安装，从而使双电梯技术在 1930 年代得以继续发展。

最后，也许在这个充满挑战的时代结束时，提醒一下本专栏中的人物，除了是才华横溢的工程师之外，通常都是对 VT 世界以外的重大兴趣的人。 对于亨利詹姆斯来说，这种兴趣是划独木舟。 他的兴趣超越了在宁静的湖泊或河流上享受划独木舟的简单愿望：1910-1911 年，他担任美国独木舟协会的准将。 领导力以多种方式表现出来。

图 1：50 层建筑的单电梯方案：平面图代表 13 到 14、24-25、38-30 和 50-XNUMX 层 (lr)。

图 2：50 层建筑的双电梯方案：平面图代表 24 到 25 层和 50-XNUMX 层 (lr)。

图 3：说明 (lr) 双和单电梯方案的剖面图

图 4：双电梯顶层公寓示意图

图 5：典型双电梯系统的井道部分