Как стать автором
Обновить

Экспресс в облака. Как устроена система вертикального транспорта в современных небоскребах

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 23K
Всего голосов 43: ↑43 и ↓0 +43
Комментарии 62

Комментарии 62

Про скорости лифтов в Лахта не написали, или я умудрился пропустить?

Пришла в голову идея — а почему бы не использовать дополнительно разряжающие и нагнетающие турбины в шахтах лифта? Лифт идет вверх — перед ним создается разряжение, а отсасывающийся воздух нагнетается снизу. Вроде активной вентиляции поездами метро в тоннелях, но наоборот. Может быть и не очень сильно, но это позволит снизить сопротивление кабины, уменьшить шум и увеличить скорость, поставить пару рекордов и вписать достижения в рекламный буклет.

А если делать кабины герметичными, то и уши не будет закладывать.
А если делать кабины герметичными, то и уши не будет закладывать.

Тогда их будет закладывать при выходе из лифта.
Может быть… :)
А если делать кабины герметичными, то и уши не будет закладывать.

вот только двери будут со значительным усилием и с хлопком открываться

И хлопок этот будет как раз таки по ушам.
Хотя вопрос решает информационное табло с обратным отсчётом "До разгерметизации осталось… секунд. Не забудьте открыть рот."

Лучше голосовой извещатель с металлическим голосом киборга-убийцы. Никогда еще покатушки на лифте не были настолько захватывающими.

А если совместить? И прямую трансляцию из лифта куда-нить на ютюб?
Бгг, представил себе эту картинку изнутри лифта и снаружи (с точки зрения ожидающих лифт) и сижу ржу, как идиот, аж коллеги косятся.

Может быть и не очень сильно, но это позволит снизить сопротивление кабины,

Полагаю, с точки зрения КПД система с турбинами будет куда менее эффективным решением, чем просто сделать кабину аэродинамической и обеспечить переток воздуха вокруг неё при движении.
Но Маск же хочет построить свои трубы на таком принципе, значит смысл есть. А тут расходов еще меньше, только разогнать воздух до 70 км/ч.
Да у Маска там другие задачи. Во-первых, там расчет на околозвуковые скорости, где сопротивление воздуха куда более значительное. Во-вторых, двигатель у них в капсуле, и облегчение задачи для него дает массу инженерных преимуществ, связанных и с простотой конструкции, и с весом капсулы.
Лифту, даже скоростному, ничего этого не требуется. Возможно, когда речь зайдет о лифтах в пятикилометровых небоскребах, гоняющих со скоростью 200 км/ч, там в этом будет смысл.
Для этого нужно делать шахты и все выходы из них герметичными. Иначе будет завывать, как в некоторых широких высотных домах, которые поперёк преобладающего направления ветра построили.
Не обязательно герметичными, достаточно их сделать замкнутыми внутри.
А если делать кабины герметичными, то и уши не будет закладывать.

И в случае отключения электричества или застревания лифта по иной причине — пассажиры задохнутся?

Кстати, вопрос к makev: что во всех этих сверхдлинных небоскрёбах запланировано для извлечения пассажиров из застрявших лифтов? Сколько времени бригада спасателей со всеми инструментами будет добираться наверх «Лахта-центра» пешком по лестницам?

Зачем им добираться пешком?
Что, все 40 лифтов застряли одновременно?
А на случай отключения электричества, хотя бы один лифт можно запустить от генератора.
А если там классические лифты с противовесами, то он может поднять почти половину грузоподъемности вообще без электричества, с помощью гравитации.
А еще там могут быть (и, скорее всего, бдудут) специальные служебные лифты с независимым питанием.

Зачем им добираться пешком?
Что, все 40 лифтов застряли одновременно?
А на случай отключения электричества, хотя бы один лифт можно запустить от генератора.

Гипотетическая ситуация: силовые установки залило водой, вся электрика в здании вырубилась. Ну, как на Фукусиме. А то «Лахта-центр» тоже на морском берегу стоит.

А если там классические лифты с противовесами, то он может поднять почти половину грузоподъемности вообще без электричества, с помощью гравитации.

Управлять им без электричества как?

Силовые установки часто находятся наверху здания. Залить там что-то довольно проблематично.
Управлять довольно легко: расклинил тормоз, лифт поехал. Отпустил тормоз — остановился.
Можешь посмотреть на Ютубе как это делают.

Зачем им добираться пешком?
Что, все 40 лифтов застряли одновременно?
А на случай отключения электричества, хотя бы один лифт можно запустить от генератора.

Например, пожар в здании. И все 40 лифтов в этом случае будут отключены, и никаких спасателей в них не пустят. Это правило. Когда это правило в прошлый раз нарушили, во время пожара на Останкинской телебашне, были жертвы.
Специально спроектированные лифты могут работать и при пожаре. Тут в комментариях работа лифтов при пожаре уже обсуждалась, и в прошлых публикациях вроде бы тоже про лифты при пожаре было.
mayorovp, все так, cпасибо! Да, есть специальные лифты для транспортировки пожарных подразделений. И спасатели разрешения для их использования не спрашивают — у них как раз доступ имеется. В комплексе такого типа лифты тоже предусмотрены, подробнее — во второй части поста. Всеми остальным гражданским лицам лифтами при ЧП пользоваться категорически нельзя, нарушение этого общеизвестного, кстати, требования и приводит к печальным последствиям.
У Лахта Центра первая особая категория надежности электроснабжения, она подразумевает резервные источники либо резерв электроэнергии. Поэтому все разом отключится не может даже в случае общегородского блэкаута. Лифты будут работать.
Ну и обслуживание будет собственной службой эксплуатации. Им не понадобится много времени, чтобы прийти к месту, где теоретически застрял лифт. Они просто доедут на соседнем). Насчет подъема по лестнице. Месяц назад были соревнования спасателей в Лидер Тауэре — забег на 39 этажей в полной амуниции (20-25 кг). Лучший результат — 4 минуты 57 секунд.
Ничего не пропустили — про лифты в комплексе выйдет вторая часть, там будет информация по скоростям. Очень длинный материал получался — пришлось две серии делать).
Насчет идеи с разряжением/нагнетанием воздуха. Похожий принцип используется в концепции аэролифтов — только там не просто немного разряженный воздух, а вакуум сверху и нагнетание давления снизу. Так что идея вполне рабочая)
Но это концепт? И принцип примерно как у масковских туннелей. А я предлагаю сделать это не основным движителем, а просто в качестве поддержки, для уменьшения шума и увеличения скорости. Толкать перед собой здоровенный столб воздуха, или раздвигать его — даже на 70 км/час не мелочи.

Стоит ли на данный момент ещё проблема динамики троса при очень большой ее длинне?

Насколько мне известно, в современных скоростных высотных лифтах вместо тросов используются металлические ленты. Но сам вопрос тоже интересен.

Я так понимаю, небоскребах тросы уже не используются

Я не понял при каких скоростях в лифтах срабатывает система экстренной остановки? Логика подсказывает, что при превышении максимальной скорости для этого лифта. Но от падения со скоростью 40-50 км/ч, думаю, мало кому будет хорошо. Как обходится эта проблема?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Когда скорость уже превышена — тормозить будет поздно.
Вообще, сама классическая система ловителей срабатывает только при превышении максимальной скорости на, если мне не изменяет память, 15% и только при движении вниз. Там устройство примитивное — пара клиньев на пружинах внутри вращающегося барабана. Усилие пружин подобрано так, чтобы клинья разжимало только при вращении со скоростью выше определённой. После превышения клинья выходят за определённую зону, упираются в неподвижные упоры, шкив блокируется и натягивается трос (отдельный), идущий к колодкам, расположенным на кабине. Колодки сжимаются и кабина повисает на направляющих.
И что-то мне подсказывает, что современные системы работают всё в том же ключе. По крайней мере, когда я ещё работал монтажником вот этого вот всего в начале 2000-х и ставил пусть и не скоростной, но современный лифт Коне, то я принципиальной разницы в реализации ловителей на нём не увидел в сравнении со старой схемой. Разве что датчиков там побольше.
Вот меня это и смущает: если у кабины рабочая скорость 60-70 км/ч, то ловители сработают только при скорости порядка 80 км/ч… если кабина ее успеет набрать, прежде чем врежется в дно шахты. Получается что при неудачном стечении обстоятельств, можно прилететь в пол на скорости до 80км/ч без срабатывания защитных средств. Либо все же логика работы ловителей скоростных лифтов немного другая.
Мне кажется там не может быть фиксированной максимальной скорости — «к дну» предельная скорость должна снижаться. Но это значит, что уже не сделать аварийную систему «с помощью палки и веревочной петли» — надо ставить «мозги» т.е. снижать надежность аварийной системы.
Гипотеза: можно под нижним «населённым» этажом продолжить шахту вниз на десяток метров, чтобы «безмозглая» аварийная система успела затормозить при падении с нижних этажей.
(При этом ни в каком случае, кроме аварийного падения, этот дополнительный десяток метров шахты использоваться не будет.)
Скорее всего, для таких скоростей процент превышения скорости будет выбран меньшим — например, 3%. Ну и опять же, вы наверняка видели, что в приямке (это такая яма ниже первого этажа, которая присутствует у всех без исключения лифтов) стоят в случае отечественных лифтов пружинные буфера, а в случае заграничных — непонятные конструкции с резиновыми пятаками (это одноразовые сминаемые элементы). И то и другое как раз и служит для гашения остаточной скорости на тот случай, когда высота слишком мала и ловители не успевают полностью остановить падающую кабину. Мне кажется, что в современных скоростных лифтах присутствует аналогичная система, только приямок поглубже и сминаемые элементы посерьёзнее и подлиннее. А так конечно хотелось бы увидеть документацию на это всё, чтобы достоверно понять, как всё работает.
По моему просто тормознуть на скорости хотя бы 30км/ч вниз — это уже проблема. Там надо как минимум плавно тормозить, потому как просто вбить клин — там будут сыпать искры и хорошо если ничего не сломается, но людей ускорением точно повалит на пол (хорошо если без последствий).
Само собой, что просто вбив клин мы получим слишком сильное замедление. Скорее всего, там ещё какая-то механика присутствует, которая смягчит замедление, иначе неизбежны всякие неприятности, типа компрессионных переломов позвоночника.
Спасибо за вопрос. На него ответил Александр Сергеевич Орлов, руководитель направления по вертикальному транспорту Лахта Центра:
— Требования ГОСТ звучат следующим образом:

«Ограничитель скорости, приводящий в действие ловители противовеса или уравновешивающего устройства кабины, должен срабатывать, если скорость движения противовеса или уравновешивающего устройства кабины вниз превысит номинальную не менее чем на 15% и не более чем на значение, превышающее на 10% верхний предел скорости, установленный для срабатывания ограничителя скорости кабины.»

«Кабина лифта с номинальной скоростью более 1 м/с должна быть оборудована ловителями плавного торможения.»

«Ловители плавного торможения: Ловители, содержащие упругий элемент (пружину и т.п.), деформация которого определяет силу, передаваемую на тормозной элемент (клин, колодку и т.д.).»

Следовательно, все зависит от скорости лифта. Максимальная скорость лифтов на нашем Объекте – 8 м/с.

Превышение скорости на 10-15% от номинальной — это показатель не только норм РФ (ГОСТ Р), а также Европейских норм (EN) (скорее всего и других стран). Пассажиру, конечно, не очень будет комфортно при срабатывании ловителей, однако при данном показателе он не покалечится и не получит вреда своему здоровью.

Если, например, кабина начнет падать на нижем этаже шахты и ограничитель скорости успеет сработать в следствие превышения скорости 15% от номинальной, то кабина лифта совершит посадку на буферы (а не на железобетонную плиту приямка).
Придумал, кому вопрос задать, хоть и немного офтоповый.

Когда-то давно увидел в лифтовых кабинах штамп «сертифицирован для перевозки пожарных подразделений». Заинтересовался, нашел регламентирующий документ, прочитал его. Там были в принципе понятные и законные требования — класс огнестойкости материалов, например, логика работы. Пол должен не становиться скользким от воды, а в конструкции не должны использоваться датчики на перекрытии луча — чтобы от дыма не заклинить.
Но было одно странное требование — лифт не мог пересекать линию земли. То есть, лифт мог идти или с поверхности в подвал, или с поверхности вверх. И, собственно, в нашем БЦ все ездили на парковку с пересадкой.
Так вот, у кого не пытаюсь выяснить — не могу понять практического смысла этого требования. Вы его, случайно, не знаете?)
Еще раз простите за офтоп.
Может это для того, чтобы в случае пожара на парковке (где он весьма вероятен из-за наличия машин и топлива) лифтовые шахты, идущие через все здание, не послужили этакими печными трубами, создающими нехилую тягу и усиливающими пожар?
Вроде именно по этой причине например в метро внизу у эскалаторов продолжают ставить гермоворота. Уже не чтобы защищать в случае атомной войны от мутантов с поверхности, а чтобы при пожаре отсечь наклонный ход и не допустить создания воздушной тяги.
Нет, я решительно не понимаю, какая принципиальная разница, является лифи печной трубой для 16 (надземных), или для 19 (+3 подземных) этажей. Не думаю, что дело в этом.
Если связи шахты для 16 надземных и 3 подземных нет, то нет печной трубы для пожара на стоянке. Но для пожара в здании 16-и этажная шахта лифта — той самой трубой являтся будет… Однако в здании совсем другой уровень пожарной опасности нежели на парковке.
Спасибо за вопрос. Пожарные лифты — это не офтоп, наоборот. Требования такие существуют, прояснить их попросил нашего специалиста по пожарной безопасности. Дам его комментарий, как только будет ответ.

Здание делится на пожарные отсеки: отдельно паркинг, отдельно какое-то количество этажей выше нуля и макс площадь этажа(например для жилья это 50м вверх от нуля). Каждый пожарный отсек отделен от соседнего противопожарными перегородками-стенами и перекрытиями, все проемы- двери, окна выполняются в соответствии с противопожарными нормами. Обычно по правилам просят разнести лестницы и лифты паркинга и офисной части. Каждых холл оборудован буферным пространством — тамбуром, а так же системой подпора воздуха — в тамбуре, лестнице или лифтовой шахте создается избыточное давление, которое стравливается через системы вытяжек установленных в противоположных концах коридора, паркинга и тд. Таким образом направление пламени направлено от лифтового холла, что создает безопасную зону(которая протянет 150-180мин)… чтобы минимизировать ущерб при пожаре и разделяют лифты по разным пожарным отсекам.

Деление на пожарные отсеки — это понятно, разделение отсеков с разным классом пожарной опасности, и лифтовые холлы, построенные полностью из материалов класса НГ — это тоже понятно. В общем, мой вопрос тоже не про это. Смотрите, я восстановил: я говорю о НПБ 250-97 «Лифты для транспортирования пожарных подразделений <...>», Конкретно, о пункте
5.1.5. Один и тот же лифт для пожарных, как правило, не должен иметь остановок в надземных и подземных частях зданий (сооружений). Допускается, чтобы лифт имел остановки в надземной и 2 уровнях подземной частей здания (сооружения), включая цокольный этаж. При 3 и большем количестве уровней (этажей) подземной части следует применять отдельный лифт для пожарных, имеющий остановки на этих уровнях.

То есть, ни слова о паркингах, о подпоре, о классах пожарной опасности. Вверх — хоть сто этажей, вниз — не больше двух. Точка.

Причем, говорю же, весь остальной документ понятен. Вот соседние пункты:

5.1.4. В непосредственной близости от лифта для пожарных, как правило, должен предусматриваться выход на эвакуационную лестничную клетку.

5.1.10. Материал покрытияпола кабины должен обеспечивать минимальный риск скольжения при его увлажненииили при увлажнении подошвы обуви пожарных.
Использование полированного камня (мрамор, гранит и т. п.) и другихподобных материалов в качестве покрытия пола кабины не допускается.


Или, к примеру, о том, насколько меняется логика работы лифта во время пожара:
6.6.3. В режиме “перевозка пожарных подразделений” управление лифтомможет производиться только из кабины, действие вызовов с этажных площадокисключается, должна быть предусмотрена возможность остановки лифта по приказу спанели управления кабины на всех обслуживаемых этажах.
Приказ для движения подается путем нажатия кнопки приказов на панелиуправления с номером нужного этажа. После нажатия этой кнопки двери лифта начнутзакрываться, при этом кнопку приказов нужно держать в нажатом состоянии дополного закрытия дверей. Отпускание кнопки в процессе закрытия приводит кавтоматическому возвращению дверей в открытое положение. Допускается закрытиедверей производить путем нажатия специальной кнопки, предусмотренной дляиспользования только в режиме “перевозка пожарных подразделений”. Причемдействие специальной кнопки “Закрытие дверей” должно быть аналогичнымописанному действию кнопки приказов.
После остановки кабины на нужном этаже двери остаются в закрытом положении. После нажатия на специальную кнопку “Открытие дверей”, используемую только в режиме “перевозка пожарных подразделений”, двери лифта начнут открываться. При этом специальную кнопку “Открытие дверей” нужно держать в нажатом состоянии до полного открытия дверей, отпускание кнопки в процессе открытия приводит к автоматическому возвращению дверей в закрытое положение.
Пожарная служба и МЧС так устроены, что решения диктуются чьими-то жизнями. К сожалению или к счастью, но мне как архитектору приходится сталкиваться только с выполнением этих требований и знать минимум, который рассказывают в экспертизе «пожарники» про случаи из жизни и что из-за чего происходит. Все решения принимаются после расчетов на безопасность. Например существует «Приказ от 30 июня 2009 г. № 382 „Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности“» который, как мне кажется, содержит развернутый ответ на ваш вопрос.
Особенно интересно было бы про сервисные и аварийные инфраструктуры почитать
Поддерживаю.
Кроме физических улучшений описанных в статье, не описан еще один очень важный класс оптимизаций — софт. Алгоритмы управления лифтами, особеннно когда их несколько. Думаю. не мне одному было бы интересно послушать «из первых рук» про алгоритмы, и очень хочется надеяться, что регулярные маты на лифтовые алгоритмы в нашем офисе, где работают четыре лифта — исключение.
P.S. Elevator Saga, да-да, знаю, но и в жизни интересно.
Очень правильно замечание. Про управление лифтами будет во второй части статьи — как раз уже на примере башни Лахта Центра. Извините, наверное уйду от ответа, чтобы не пересказывать содержание «второй серии». После «спойлеров» ее читать не интересно будет))
Приветствую, а не попадалась ли под руку игрушка/симулятор по проектированию лифтов?
Elevator Saga, выше упомянул как раз, если вы про нее говорите
Оно, спасибо.
Видел такие меры повышения эффективности лифтового сообщения:
1. Использование алгоритмов, планирующих движение лифтов. В таких лифтах может даже не быть кнопок с номерами этажей, в таком случае пассажиры выбирают нужный им этаж на пульте перед входом в лифт, чтобы меньше вносить неопределенности в процессе движения.
2. Разделение здания на «нижнюю» и «верхнюю» зоны, для которых действуют разные лифты, бывает с частичным пересечением зон.
У нас в офисном здании такие лифты.

В самих кабинах кнопок для этажей нет — только аварийные, но есть дисплей, на котором видно на какие этажи этот лифт идёт и на каком этаже он в данный момент.
На этажах пульты, на которых можно выбрать «публичный» этаж со свободным доступом или приложить карточку, по которой лифт будет идти только до нужного, в том числе «приватного» этажа.
Список доступных «приватных» этажей зашит в карту. На пульте можно настроить default этаж, на который лифт пойдёт по карточке с этого этажа без участия клавиатуры.
После выбора нужного этажа на экране видно имя нужного лифта и направление к нему.



У нас в БЦ такая система, если запутался и нажал на ту кнопку, в лифте этого уже не исправить. Беда для курьеров и прочих «не местных».
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
На тему эффективного «расписания» движения лифтов — много копий поломано, в больших зданиях для этого пишется весьма запутанный и замороченный софт, разруливающий людей по кабинкам. По идее такие вот единые панели без кнопок внутри лифта — это достаточно прогрессивная система, позволяющая более эффективно спланировать движения, но все зависит от конкретной реализации.
Вероятно, Вы говорите про какой-то другой лифт.

лифт набирает все задания

Не лифт, а 6 лифтов.

А остальные в это время неподвижны

6 кабин. Все работают одновременно.

также бред, что лифт считает нажатие кнопки на пульте рядом с кабиной и планирует, что этот человек должен поехать именно в этой кабинке

Да, это, действительно бред, так как лифт так не считает и отправляет человека в подходящий, а не ближайший лифт.

Кроме всего прочего (оптимальное распределение нагрузки и удобство — всегда заранее знаешь на каком лифте ты поедешь) есть ещё один плюс — повышение безопасности — на некоторые этажи можно поехать только имея карточку, в которой запрограммирован нужный этаж (или этажи).
2. Разделение здания на «нижнюю» и «верхнюю» зоны, для которых действуют разные лифты, бывает с частичным пересечением зон.

Или на «чётную» и «нечётную». Способ примитивный, но отлично работает.
Да, то что описано у вас – наиболее прогрессивный вариант на сегодня. У нас примерно такая же система безкнопочных лифтов запланирована. Вы в каком БЦ работаете, если не секрет?
У нас в БЦ лифты без кнопок в них, только панель на площадке, где нужно набрать номер нужного этажа, после этого на панели высвечивается буква лифта (всего 6: A-F).

Все бы хорошо, только в часы пик, особенно вечерний — невозможно дождаться лифта. Народ тыкает в нужный для себя этаж не желая подождать, в итоге загрузка лифтов не адекватная и быстрее дойти пешком, даже с верхних этажей.

На самом деле и в другое время часто замечаю людей, набирающих свой этаж до момента, пока им лифт не покажет другую букву.

При этом из бед в подобной системе: люди не всегда нажимают на кнопки, видя своих коллег, которые едут на нужный им этаж. В итоге опять загрузка не расчетная.

В общем впечатления от использования подобной системы в моем случае больше негативные, чем позитивные. Не был в небоскребах, интересно, как там избегают подобных проблем и есть ли защита от адептов «понажимать»
Николай, спасибо за отличный материал.
У меня оффтопик вопрос. На рендере в статье я вижу новое здание западнее МФК. Это что за новое здание? Что в нем будет?
Dr-Good, спасибо). Дополнительное здание предназначено для размещения офисов ПАО Газпром. Возводится в границах участка Лахта Центра, сейчас — на этапе нулевого цикла, завершение — 2022.
Зарегистрируйтесь на Хабре , чтобы оставить комментарий