Joka päivä yli seitsemän miljardia hissimatkaa tehdään korkeisiin rakennuksiin ympäri maailmaa. Kun otetaan huomioon, että puolet maailman väestöstä asuu kaupungeissa - joiden lukumäärän odotetaan nousevan 70 prosenttiin vuoteen 2050 mennessä -, tehokkaasta vertikaalisesta kuljetuksesta on tullut kiireellinen haaste. Pysyäkseen asukkaiden tulon ja nousevan merenpinnan tasolla kehittäjien ei tarvitse vain rakentaa korkeammalle, vaan myös suunnitella vihreää vertikaalista liikennettä: toisin sanoen turvallisia ja kestäviä tapoja siirtää asukkaita maasta taivaalle .
Uudemmat hissit sisältävät jo vihreitä ominaisuuksia, kuten LED-valot, vesiliukoiset maalit ja kierrätetyt rakennusmateriaalit, mutta monet yritykset ovat alkaneet tutkia laajaa ja jonkin verran outolaista vaihtoehtojen valikoimaa sadan vuoden tavan perinteisille köysijärjestelmille. Diagonaalisesta matkasta (Las Vegasin Luxor-hotellissa on hissi, joka kulkee pyramidinmuotoista rakennustaan pitkin 39 asteen kaltevuudessa) määränpään lähettämiseen (samoihin kohteisiin matkustavien matkustajien ryhmitteleminen samoihin hisseihin) magneettimoottoreihin (käyttäen magneettikenttä hissikorin kuljettamiseksi kerrosten välillä), pystysuuntaisen kuljetuksen maailma on suuri toive ja korkeampi panos.
Emme yleensä ajattele hissejä paljon, paitsi lyhyinä hetkinä, kun olemme heidän sisällä. Ne voivat saada meidät tuntemaan klaustrofobisia, hankalia tai kärsimättömiä, mutta nämä pystysuuntaiset kuljetusvälineet ovat itse asiassa tekniikan ihme: paitsi hissit kuljettavat matkustajia ja rahtia satoja tarinoita ylös ja alas - hotellihuoneisiin ja huoneistoihin, aulaihin ja kellareihin - myös kuljeta tonnia teräskaapeleita jokaisen matkansa aikana. Akselit, joissa ne toimivat, ovat välttämättömiä rakennuksen rakenteelliselle eheydelle, ja niiden suunnittelu voi tarkoittaa kriittistä eroa tilan kestävän käytön ja sijoitetun pääoman tuoton välillä.
Valitettavasti monet hissit Yhdysvalloissa luottavat ikääntymistekniikkaan, epämääräisiin ohjaamoihin ja haitallisiin voiteluaineisiin, aiheuttaen huomattavia ympäristö- ja taloudellisia kustannuksia. Ajattele, että tyypillisen pilvenpiirtäjän sisällä oleva hissi voi painaa 80 000 puntaa; kaiken massan nostaminen vaatii valtavan määrän energiaa. Mitä korkeampi rakennus, sitä enemmän hissiakseleita tarvitaan, jokaisella on oma moottori; ylimääräiset korkeat rakennukset vaativat usein toisen taivaan aulan pohjakerroksen ja katon välissä. Itse asiassa hissien osuus rakennuksen energiankulutuksesta on tyypillisesti 2–10 prosenttia. Se sisältää materiaalit - sisämaalit, matot, ohjauspaneelit, valaistus, ilmanvaihtojärjestelmät - ja itse ohjaamon käyttämiseen käytettävän mekaanisen tekniikan.
Jokainen näistä elementeistä myöntää rakennuksen kokonaispistemäärälle johtajuuden energian ja ympäristösuunnittelun (LEED) akkreditoinnissa, jonka Yhdysvaltain vihreä rakennusneuvosto on saanut. Pohjimmiltaan LEED on maailmanlaajuisesti tunnustettu kestävyyden saavuttamisen symboli, vaikka monet hissien valmistajat palkkaavat kolmansia osapuolia tekemään materiaaliensa elinkaari- ja toksikologisia tutkimuksia. Rakennukset ympäri maailmaa haluavat saada hyväksynnän.
LEED julkaisi viimeisimmät hissistandardinsa vuonna 2016, mutta vihreät vertikaaliset kuljetusaloitteet alkoivat jo 1990-luvulla. Esimerkiksi konehuoneeton (MRL) tekniikka poisti huoneen, jossa on hydrauliöljyä ja pumppuja - yksi suurimmista edistysaskeleista hissisuunnittelussa, koska ne menivät sähkölle sata vuotta aiemmin. Huoneettomampi hissi kuluttaa vähemmän pysty- ja vaakatilaa; ilman konehuoneita, rakennuksen litteä katto mahtuu helpommin laajoihin viheralueisiin istutusten ja aurinkopaneelien avulla.
Nykyään valmistajia kiinnostavat pääasiassa regeneratiiviset käyttöjärjestelmät: hissit, jotka talteenottavat osan kuluttamastaan energiasta. Vertikaalisen liikennealan kannalta tämä tarkoittaa sellaisen talouden edistämistä, jossa kestävyys on kannattavaa. Vuonna 2017 Thyssenkrupp Elevatorista tuli ensimmäinen yritys, joka jälkiasensi olemassa olevan hissin uudelleen nollaenergian saavuttamiseksi. Bostonin historiallisella alueella toteutetussa projektissa testattiin energiaa tuottavia autoja, jotka ohjaavat virran takaisin sähköverkkoon. Insinöörit halusivat löytää tapoja säästää energiaa hissin ollessa käynnissä - ja kriittisemmin, kun hissi ei ollut käynnissä.
"Tuotamme tosiasiallisesti enemmän energiaa kuin kulutamme", kertoo Thyssenkrupp Elevator Americas -yrityksen kestävän kehityksen varatoimitusjohtaja Brad Nemeth. Pystysuuntaisen tekniikan edelläkävijä, yritys löysi tavan sammuttaa hissien valot, tuuletin ja jopa kytkeä virran pois moottoristaan: he loivat niin sanotusti nukkuvan hissin (mutta sellaisen, joka herättää käskyn jälkeen).
Paradoksaalisesti hissit tarvitsevat energiaa myös silloin, kun niitä ei käytetä: kun esimerkiksi ohjaamot istuvat tyhjäkäynnillä aamu kiireisen jälkeen, esimerkiksi hissijärjestelmät on jätettävä jännitteelliseksi, jotta ne ovat valmiita seuraavaan matkustajapuheluun. Vähentääksesi hukkaan menevää energiaa ja parantaakseen tehokkuutta, Otis Elevator suunnitteli järjestelmän nimeltä CompassPlus Destination Dispatching, joka poistaa hissit käytöstä, kun liikenne on vähäistä. Toinen laite, heidän patentoitu Gen2 Switch -akkukäyttöinen hissi, toimii aurinko- ja tuulivoimalla ja kuluttaa vähemmän virtaa kuin hiustenkuivaaja. ”Otis-tekniikkaa käytetään nyt päivittäin yli 250 kaupungissa yli 50 maassa”, sanoo Otis Americasin presidentti Tom Vining. "Tähän mennessä olemme myyneet yli puoli miljoonaa Gen2-hissiä."
Hearst Tower PORT -hissit (Schindler) Otis on todellakin maailman suurin vertikaalisten kuljetusjärjestelmien valmistaja, jolla on hissejä joissakin maailman ikonisimmista rakenteista, kuten Eiffel-tornissa, Empire State Buildingissa, alkuperäisessä maailmankaupan keskuksessa ja Burj Khalifassa (joka on 828 metrin korkeudessa) pidetään maailman korkeimpana rakennuksena). Heidän hissit ovat peräisin 1800-luvun puolivälistä, vaikka nostolaitteiden käyttö voidaan jäljittää entisestään - Rooman antiikkiaikaan. Nosturit, tuulilasit ja capstans (muinaiset vedenkorotuslaitteet, jotka perustuvat eräänlaiseen heilahteluun, näkisahan suunnitteluun) ovat saattaneet inspiroida vastapainojen käyttöä varhaisissa hisseissä ja nostolaitteissa.
Nykyaikaiset hissinsinöörit kohtaavat kuitenkin ainutlaatuisesti nykyaikaisen ongelman: pyrkimyksen poistaa myrkyllinen valuminen, joka syntyy, kun hissikori on upotettu vuoroveden tulvavedellä. Ilmastomuutoksen asettaminen merkitsee vakavia myrskyn nousuja, jotka voivat tunkeutua hissikuiluihin. Kun vesi valuu, se imee voiteluaineita, jotka voivat kulkeutua suoraan vesivarantoon, vaarantaen vesieliön. Thyssenkrup kehitti vasteena öljykorvikkeen - rypsiperustaisen, biohajoavan nesteen.
Schindler Elevator Corporation puolestaan pyrki vähentämään huoltoautokannan polttoaineenkulutusta paikallisella materiaalinhankinnalla ja napajakelulla, mikä vähentää kokonaisliikenteen päästöjä. "Kahdeksankymmentä prosenttia laitekomponenteistamme on kierrätettäviä", sanoo Mike Ramandanes, Schindler Elevatorin uusien laitteiden varatoimitusjohtaja. Yhtiö on tehnyt yhteistyötä joidenkin Yhdysvaltojen tunnetuimpien vihreiden rakennusten kanssa, mukaan lukien Hearst Tower, joka on New Yorkin ensimmäinen rakennus, joka on saanut LEED Gold -sertifikaatin (sille on sittemmin myönnetty platina-asema).
Korkeimpien rakennusten asennushinnat voivat vaihdella 500 000 dollarista yksiautohissien osalta yli miljoonaan dollariin kaksikerroksisilla (jotka pysähtyvät vaihtoehtoisissa kerroksissa vähentämällä pysähdysten määrää ajoa kohti), Orbis Researchin vuoden 2017 maailmanlaajuisen raportin mukaan. Hyötyyhtiöt tarjoavat rajoitettuja verokannustimia vihreille ”modernisoiduille” hisseille, ja jotkut asentajat tarjoavat paikan päällä tapahtuvaa mittausta osoittaakseen yrityksille ja vuokralaisille, että energiansäästö on todellinen. Pääomastrategia ja yritys myydä tuotteita ovat kuitenkin enimmäkseen hissien valmistajien työ.
Vaikka hissin päivitys on kallista, osingot ovat sen arvoisia. Ja kun kehittäjät ottavat käyttöön kestävän vertikaaliteknologian, he kannustavat innovaatioita. Thyssenkruppin “TWIN” -niminen kaksikerroksinen hissi, jolla on itsenäiset ohjaamot ja kulkee samoilla ohjauskiskoilla, mahdollistaa saumattoman liikkumisen 30 plus-kerroksisten rakennusten ylä- ja alavyöhykkeiden välillä - mahdollisesti vapauttaen koko kerroksen liike- tai asuinpaikka. Pienemmät hissimekanismit, kuten Otisin suunnittelemat, korvaavat tavanomaiset köydet litteillä hihnoilla, mikä vähentää painoa ja vähentää ilmanvastusta ja lämpö kitkaa. Nämä ratkaisut houkuttelevat kuluttajia, mutta ne voivat myös tarjota rakennusten omistajille merkittäviä alennuksia energiakustannuksissa ja tyylikkäämmän estetiikan sisätiloissa.
Monet yritykset testaavat entistä uudempaa teknologiaa muualla. Esimerkiksi helsinkilainen hissivalmistaja Kone Oyj porasi 350 metriä kalkkikivikaivokseen luodakseen teknologialaboratorion, jossa se suorittaa kokeita patentoidulla nostoaineella, robottiikalla, värähtelyresonanssilla ja vapaalla pudotuksella. Ja Saksassa Thyssenkrupp testaa uutta "MULTI" -sovellustaan, joka perustuu magneettikenttiin kaapeleiden sijasta ja voi ajaa rakennuksen sisällä tai ulkopuolella, pystysuoraan tai vaakasuoraan, tarjoamalla arkkitehdeille uusia mahdollisuuksia.
Korkean vimman keskuksessa voi olla Aasia ja Lähi-itä. Kiinan historiallinen kaupungistumisohjelma on dramaattisesti lisännyt vertikaalisten liikennehankkeiden määrää siellä. Dubaissa, jossa asuu 18 maailman korkeinta tornia, panoraamahissit, ergonomiset katkaisujärjestelmät ja melua vaimentava tekniikka ovat vertikaalisen tekniikan uuden rajan tunnusmerkkejä. Saudi-Arabian Jeddah-torni on ensimmäinen rakennus, joka nousee 1000 metriin - joka on yhdeksän kertaa NASA: n ensimmäisen kuutamoiskuraketin korkeus - kun se valmistuu vuonna 2020.
Tulee päivä, jolloin matkustaja voi ajaa jopa pilven peittämän tornin 300-tarinaan, ylöspäin suuntautuvaan matkaansa, jonka kuljettavat köydetön ohjaamo ja aurinkovoima. Hissit voivat sitten matkustaa vapaasti millä tahansa tavalla, Willy Wonka-tyylisellä tavalla, ja arkkitehteja ei enää rajoita ylöspäin suuntautuvan liikkeen pystysuunta tai alla olevan maan rajoitukset. Kestävä korkeus on ensiarvoisen tärkeää planeetalla, jolla maavarat ovat rajalliset.
"Kun käsillä on valtava kaupungistuminen", Ramandanes sanoo, "meidän tehtävämme on varmistaa, että meillä on kyky mennä kirjaimellisesti korkeammalle kuin koskaan ennen."
