تشترك جميع المباني الشاهقة في شيء واحد. نظام المصاعد هو الذي يحدد تجربة استخدام المبنى. فمصعد الركاب في المباني الشاهقة ليس مجرد مصعد مخصص للمباني متوسطة الارتفاع تم وضعه في بئر مصعد أطول. ففوق ارتفاع معين، تتغير منطقية التصميم. حيث يستحوذ بئر المصعد على حصة أكبر من مساحة الطابق. وتزداد أوقات الانتظار بوتيرة أسرع من أوقات التنقل. كما أن أي قرار يتم اتخاذه أثناء التصميم يظل ساريًا على المبنى لمدة عشرين عامًا.
يشرح هذا الدليل ما هي بالفعل أفضل ميزات مصاعد الركاب للمباني الشاهقة، وكيفية تفسير الأرقام التي تعكس هذه الميزات، وما الذي يجب التحقق منه قبل توقيع العقد.
لماذا يحتاج المبنى الشاهق إلى مصعد مختلف؟
في المباني منخفضة الارتفاع، عادةً ما تخدم مجموعة واحدة من المصاعد كل طابق. وينجح هذا النظام لأن المبنى قصير. فعدد المحطات قليل، ومسافة التنقل قصيرة، كما أن البئر لا يشغل سوى جزءً صغيرًا من كل طابق.
في المباني الشاهقة، لا ينجح هذا النهج. فتظهر مشكلتان في آن واحد.
أولها المساحة المركزية. فإذا كان كل مصعد يخدم كل طابق، فلا بد أن تمتد أعمدة المصاعد على طول المبنى بالكامل. وكلما زاد ارتفاع المبنى، زادت المساحة المخصصة للمصاعد من إجمالي مساحة كل طابق. وبالتالي، تتقلص المساحة القابلة للبيع أو الإيجار في كل طابق.
والعامل الثاني هو وقت الرحلة. فإذا كان مصعد واحد يخدم عددًا كبيرًا جدًّا من الطوابق، يزداد عدد محطات التوقف. فيضطر الراكب المتجه إلى طابق مرتفع إلى الانتظار بينما يتوقف المصعد مرارًا وتكرارًا أثناء صعوده. وفي مرحلة ما، تصبح الرحلة غير مقبولة، مهما كانت سرعة المصعد.
تضع الممارسات المتبعة في هذا المجال حدًا عمليًّا لهذا الأمر. ويشير دليل CIBSE رقم D، وهو المرجع البريطاني القياسي لتخطيط حركة المصاعد، إلى أنه ينبغي ألا يخدم مصعد واحد أو مجموعة مصاعد واحدة أكثر من 15 إلى 16 طابقًا كحد أقصى. وفي حالة تجاوز هذا العدد، ينبغي تقسيم المبنى إلى أقسام.
المثال التوضيحي يوضح المقياس. لنفترض أن لدينا مبنى مكاتب مكونًا من 60 طابقًا، ويضم كل طابق 50 شخصًا. لنحدد متطلبات التصميم بحيث تبلغ سعة الاستيعاب في ذروة الاستخدام 12 في المائة، مع فترة انتظار قصوى تبلغ 30 ثانية. وهذه أهداف معتادة لحركة المرور في المكاتب. في ظل هذه الظروف، يحتاج المبنى إلى أربع مناطق منفصلة، تخدم كل منها مجموعة مصاعد خاصة بها. وهنا يبدأ تحليل حركة المصاعد، وهذا هو السبب في أنه لا يمكن نسخ تصميم مبنى شاهق من مشروع آخر.
النقطة المهمة هي التالية: الأرقام التي تحدد ما إذا كانت المصاعد في مبنى شاهق كافية هي السعة الاستيعابية و الفاصل الزمني. فهذه الأرقام لا تمثل سعة السيارة المطبوعة في صفحة الكتالوج. وينبغي أن يبدأ أي اقتراح يتعلق بمصعد للمباني الشاهقة بهذين الرقمين.
السمات الثماني التي تميز مصعد الركاب في المباني الشاهقة
ويغطي الجزء المتبقي من هذا القسم الميزات الثماني التي تميز المصعد الأصلي المخصص لنقل الركاب في المباني الشاهقة عن الوحدة ذات الحجم الكبير المخصصة للمباني متوسطة الارتفاع. وبالنسبة لكل ميزة من هذه الميزات، تُطرح الأسئلة الثلاثة نفسها: ما هي هذه الميزة، وكيف تُقرأ القيمة الرقمية، وما هي الأدلة التي يجب أن تطلب من المورد تقديمها.
1. سرعة تتناسب مع ارتفاع المبنى
السرعة مهمة لأنها تقصر مدة الرحلة ذهابًا وإيابًا. فالسيارة الأسرع تخدم نفس المحطات في وقت أقل، مما يقلل من وقت انتظار الجميع.
إرشادات عامة بشأن سرعة المصاعد في المباني الشاهقة حسب ارتفاع المبنى:
| ارتفاع المبنى | السرعة المعتادة |
|---|---|
| من 10 إلى 20 طابقًا | 2.0 إلى 2.5 م/ث |
| من 20 إلى 40 طابقًا | من 3,0 إلى 5,0 م/ث |
| 40 طابقًا فأكثر | من 6,0 إلى 10,0 م/ث |
بالنسبة لمشروع مبنى شاهق الارتفاع، يُعد نظام الجر القادر على الوصول إلى سرعة لا تقل عن 5 م/ث (حوالي 1,000 قدم/دقيقة) نقطة انطلاق معقولة. وغالبًا ما تعمل المصاعد في المباني فائقة الارتفاع بسرعة 10 م/ث أو أكثر. وتصل سرعة أسرع مصاعد الركاب العاملة حاليًّا إلى 21 م/ث، في مركز «CTF Finance Centre» في مدينة قوانغتشو.
إلا أن السرعة ليست هدفًا قائمًا بذاته. ففي المبنى المقسم إلى مناطق، عادةً ما تُزوَّد المناطق الأعلى بمصاعد أسرع، بحيث يكون وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا متماثلاً لكل منطقة. فالمنطقة التي تصل إلى الطوابق الأعلى تحتاج إلى سرعة أكبر لتغطية الدورة نفسها في نفس الوقت.
اسأل المورد: أرني الحساب الذي يربط هذه السرعة بارتفاع المبنى الخاص بي وتصنيف المنطقة.
2. السعة المستمدة من دراسة حركة المرور
تعد سعة السيارة نتيجةً وليست نقطة انطلاق. فهي تنبع من عدد الركاب، والطلب في أوقات الذروة، والفترة المستهدفة.
النطاقات المعتادة لسعة المصاعد في المباني الشاهقة:
| نوع المبنى | السعة النموذجية |
|---|---|
| برج سكني شاهق الارتفاع | 800 إلى 1,000 كجم |
| برج تجاري | 1,000 إلى 1,350 كجم |
| متعدد الاستخدامات أو عالي الكثافة | 1,350 إلى 2,000 كجم |
تُعد السيارة التي يبلغ وزنها 1,600 كجم، والتي تستوعب حوالي 21 راكبًا، حجمًا شائعًا لمصعد الركاب الرئيسي في مبنى تجاري.
الخطأ يكمن في التعامل مع هذه الأرقام وكأنها قائمة خيارات. فقد تكون سيارة تزن 1,600 كجم مناسبة لمبنى ما، وغير مناسبة لمبنى آخر بنفس الارتفاع. ما يهم هو ما إذا كانت السعة قد تم تحديدها بناءً على عدد السكان والطلب الأقصى.
اسأل المورد: كيف تم حساب هذه السعة بناءً على عدد الأشخاص في الطابق وأنماط حركة المرور؟
3. أداء حركة المرور: السعة الاستيعابية والفاصل الزمني
هذا هو الجزء الذي يتجاهله معظم المشترين، ولا يشرحه معظم الموردين بشكل جيد. وهو أيضًا الجزء الأهم على الإطلاق في تصميم مصاعد المباني الشاهقة.
هناك ثلاثة أرقام مترابطة تصف مدى كفاءة أداء النظام.
زمن الذهاب والإياب (RTT). الوقت الذي تستغرقه الحافلة في مغادرة الطابق الرئيسي، والمرور بجميع محطات التوقف المحتملة، والوصول إلى المحطة الأبعد، ثم العودة. ويعتمد وقت الرحلة (RTT) على السرعة، والتسارع، وعدد محطات التوقف المحتملة، وعدد الركاب في كل رحلة، وأوقات فتح وإغلاق الأبواب.
فاصل. زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا مقسومًا على عدد العربات في المجموعة. وهذا هو متوسط الوقت الذي ينتظره الراكب عند المحطة قبل وصول إحدى العربات. وهو الرقم الذي يلاحظه الركاب فعليًّا.
السعة الاستيعابية. النسبة المئوية لعدد شاغلي المبنى الذين يمكن للمجموعة نقلهم في غضون خمس دقائق خلال ساعة الذروة الأكثر ازدحامًا. وتُعد فترة الخمس دقائق المعيار القياسي لأنها تعكس أسوأ أوقات الصباح.
بالنسبة لمباني المكاتب، تُعدّ سعة الاستيعاب في ذروة الطلب بنسبة 12 في المائة، مع فترة فاصلة قصوى تبلغ 30 ثانية، هدفًا تصميميًا شائعًا. أما المباني السكنية والفندقية والمتعددة الاستخدامات، فتستخدم أهدافًا مختلفة، لأن ذروات الطلب فيها تكون أكثر اعتدالًا وتمتد على مدى فترة أطول.
عادةً ما يكفي حساب وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا في المرحلة الأولى من تصميم حركة المصاعد. ثم يُستخدم التصميم التفصيلي المحاكاة لاختبار التحكم في الوجهات وحركة المرور في وقت الغداء، والتي تختلف في سلوكها عن حركة المرور في ذروة الصباح.
اسأل المورد: أعطوني قائمة بالمحطات المحتملة، ومدة الرحلة ذهابًا وإيابًا، والفاصل الزمني الناتج، ونسبة السعة الاستيعابية لمبنيي. وإذا لم يتمكنوا من تقديم هذه البيانات، فإن العرض ليس تصميمًا، بل مجرد تخمين.
4. تكنولوجيا القيادة والتحكم
عند تجاوز ارتفاع معين، لا تعود المحركات الهيدروليكية خيارًا متاحًا. فالمصاعد الهيدروليكية مناسبة للمسافات القصيرة والسرعات المنخفضة، وعادةً ما يتم اختيارها للحمولات الثقيلة. أما مصاعد الركاب في الأبراج الشاهقة، فتعمل بنظام الجر.
المعيار الحالي للأعمال في المباني الشاهقة هو استخدام آلة متزامنة ذات مغناطيس دائم بدون تروس، مقترنة بمحرك ذي جهد متغير وتردد متغير (VVVF). ويؤدي كل جزء دورًا محددًا.
آلة تعمل بمغناطيس دائم بدون تروس. كفاءة أعلى مقارنة بالآلات المزودة بتروس، ومستوى ضوضاء أقل، وتحكم أفضل في السرعة، ولا حاجة لتغيير زيت علبة التروس.
التحكم VVVF. تسارع وتباطؤ سلسان، وتوقف دقيق عند الطابق المطلوب، وضغط ميكانيكي أقل على النظام بأكمله. هذا هو ما يجعل المصعد السريع يمنح شعوراً بالهدوء.
اسأل المورد: ما هي آلة الشد وما هو نظام الدفع، مع ذكر أرقام الطرازات.
5. الراحة أثناء القيادة عند السرعة
إن قطع مسافة مئات الأمتار في ثوانٍ أمر مزعج إذا كانت السيارة تهتز أو تتمايل. فالراحة عند السرعات العالية هي نتيجة هندسية، وليست مسألة تتعلق بالتشطيبات الداخلية. بل تنبع من عدة أنظمة تعمل معًا:
- محرك متزامن بمغناطيس دائم
- التحكم المتقدم بالتردد المتغير
- دقة التسوية الدقيقة
- قضبان توجيه عالية القوة
- هندسة الحد من الاهتزازات
إن ضعف الثبات عند السرعة له تكلفة ثانية؛ فهو يزيد من تآكل قضبان التوجيه وهيكل الكابينة، مما يؤدي إلى الحاجة إلى الصيانة في وقت أبكر وتقليل العمر التشغيلي.
يُعد الضجيج مسألة منفصلة، وهو مرتبط جزئيًا بالمبنى أكثر من ارتباطه بالمعدات. ويُغطّي المعياران VDI 2566 وVDI 4100 العزل الصوتي لأنظمة المصاعد، بينما ينظم المعيار DIN 4109 العزل الصوتي في المبنى نفسه. وتشمل التدابير العملية غرفة آلات منفصلة عازلة للصوت، وجدران بئر ذات غلاف واحد ذات كتلة كافية، وبناء بئر ذي غلافين لفصل البئر عن هيكل المبنى، وإبقاء غرف النوم أو الغرف الهادئة بعيدة عن جدران البئر.
اسأل المورد: مواصفات سكة التوجيه، ودقة التسوية بالمليمترات، وقيم الضوضاء المقاسة بدلاً من الوصف.
6. التحكم في المجموعات وتوزيع الوجهات
في المبنى الشاهق، يعود ما لا يقل عن نصف الأداء إلى الجدولة أكثر منه إلى الأجهزة. فمصعدان مزودان بنفس الآلات يمكن أن ينتجا أوقات انتظار مختلفة جدًّا اعتمادًا على طريقة التحكم فيهما.
التحكم في المجموعة تنسيق عمل السيارات ضمن مجموعة واحدة حتى لا تتوجه جميعها إلى نفس البلاغات.
توزيع الوجهات بل وأكثر من ذلك. يدخل الراكب الطابق المقصود عند المحطة، ويقوم النظام بتخصيص المصعد الذي يوفر أقصر مسافة إجمالية للرحلة. ويسافر الركاب المتجهون إلى نفس الجزء من المبنى معًا، مما يقلل من عدد محطات التوقف.
هذا التأثير قابل للقياس. فقد أفادت التقارير بأن التحكم الجماعي القائم على الوجهة يقلل من وقت السفر بنسبة تصل إلى 30 في المائة مقارنةً بالتحكم الجماعي التقليدي.
هناك مقايضة. يجب على الركاب تحديد الطابق الذي سيذهبون إليه قبل الصعود إلى القطار، وهو ما يتطلب تغيير عادة. وتعد اللافتات وفترة التعود القصيرة جزءًا لا يتجزأ من هذه التجربة، وليست إضافات اختيارية.
اسأل المورد: إنها محاكاة تستند إلى أعداد السكان وأنماط حركة المرور في منطقتي، وليست ادعاءً عامًّا بشأن نظام التحكم الخاص بهم.
7. كفاءة الطاقة
في المبنى الشاهق، يكون الفارق بين التصميمين كبيرًا، لأن الآلات تعمل لمسافات طويلة طوال اليوم. وهناك العديد من الميزات التي تقلل من الاستهلاك، وتؤدي هذه الميزات مجتمعةً إلى تحقيق تأثير مضاعف.
نظام الدفع المتجدد. عندما تفرمل السيارة، أو تتحرك إلى أسفل وهي تحمل حمولة خفيفة، يعمل المحرك كمولد كهربائي. وبدلاً من إهدار تلك الطاقة على شكل حرارة، يعيد نظام الدفع هذه الطاقة إلى شبكة إمداد المبنى. ويمكن أن تصل الوفورات المعلنة لأنظمة الاسترجاع إلى حوالي 50 في المائة من طاقة التشغيل.
وضع الاستعداد. تعمل أنظمة التحكم الجماعية المزودة بهذه الوظيفة على وضع السيارات المتوقفة في حالة استهلاك منخفض للطاقة. وقد أُبلغ عن تحقيق انخفاضات تصل إلى حوالي 40 في المائة في أنظمة التحكم المزودة بهذه الميزة.
الإضاءة LED. إضاءة منخفضة الطاقة داخل السيارة وعلى لوحات الهبوط.
نظام تعليق أخف وزنًا. تُعد أحزمة ألياف الكربون، مثل «KONE UltraRope»، أخف وزنًا بنسبة 81 في المائة تقريبًا مقارنةً بالحبال الفولاذية، وتتيح لمصعد واحد أن يقطع مسافة تصل إلى 1,000 متر، وهو ما يعادل ضعف الحد الأقصى الذي تسمح به الحبال الفولاذية.
اسأل المورد: ما إذا كان المحرك يعمل بنظام الاسترجاع، والأساس الذي استند إليه أي رقم مذكور بشأن توفير الطاقة.
8. السلامة والامتثال
الامتثال ليس ميزة يمكن مقارنتها بين الموردين. إنه الحد الأدنى الذي يجب عليك تلبية متطلباته، وما يتطلبه ذلك يعتمد على السوق التي تعمل فيها.
المعايير الأكثر أهمية بالنسبة لمصعد الركاب في المباني الشاهقة:
- EN 81-20 — قواعد السلامة الخاصة ببناء وتركيب مصاعد الركاب والبضائع. المعيار الأساسي المعمول به في معظم دول أوروبا والشرق الأوسط وأفريقيا وجزء كبير من آسيا.
- EN 81-21 — تركيب مصاعد جديدة لنقل الركاب والبضائع في المباني القائمة.
- EN 81-28 — نظام الاتصال عن بُعد في حالات الطوارئ لمصاعد الركاب والبضائع.
- EN 81-70 — إمكانية وصول الأشخاص إلى المصاعد، بما في ذلك الأشخاص ذوو الإعاقة.
- EN 81-72 — مصاعد رجال الإطفاء.
- EN 81-73 — كيف يتصرف المصعد في حالة نشوب حريق.
- EN 81-50 — كيفية تنفيذ مكونات المصاعد والحسابات والاختبارات.
- ASME A17.1 — المعيار الأساسي المكافئ لسوق الولايات المتحدة.
تتطلب السرعة العالية متطلبات إضافية على مستوى الأجهزة: الحماية من السرعة الزائدة، ونظام الكبح المزدوج، والتشغيل الكهربائي في حالات الطوارئ، والمراقبة الاحتياطية. وهذه الميزات ليست اختيارية في سيارة تسير بسرعة 6 أمتار في الثانية أو أكثر.
اسأل المورد: شهادات فحص النوع وأرقامها، وليس مجرد بيان يفيد بأن المصعد يتوافق مع المتطلبات المحلية.
هذه العناصر الثمانية هي السمات المشتركة لأفضل مصاعد الركاب في المباني الشاهقة. وهي أيضًا العناصر الثمانية التي يجب التحقق منها في أي عرض تتلقاه.
خيارات النظام التي تحدد المساحة الأساسية الخاصة بك
تصف الميزات المذكورة أعلاه مصعدًا واحدًا للركاب في مبنى شاهق. وعلى مستوى المبنى ككل، هناك مجموعة أخرى من القرارات التي لها تأثير أكبر على المشروع. فهذه القرارات تحدد المساحة المخصصة لأبراج المصاعد من إجمالي مساحة الطابق، وبالتالي المساحة التي يمكن استخدامها من المبنى.
بشكل عام، تحتاج المباني الأطول إلى نسبة أكبر من المساحة المركزية المخصصة للمصاعد. وهناك عدة استراتيجيات تقلل من هذه النسبة. ويتم تحديد معظمها من قبل المطور والمهندس المعماري وليس مورد المصاعد، ولهذا السبب يجب طرحها للنقاش في مرحلة مبكرة.
تقسيم المناطق. ينقسم المبنى إلى أقسام رأسية، تخدم كل منها مجموعة خاصة بها. ويقترح دليل CIBSE رقم D ألا يتجاوز عدد الطوابق في كل منطقة 15 إلى 16 طابقًا. وتؤدي زيادة عدد المناطق إلى تقليل المساحة المركزية، لأن عدد المصاعد التي تصل إلى قمة المبنى يصبح أقل. في المثال المكون من 60 طابقًا، تحتاج منطقة واحدة إلى أكبر مساحة مركزية، بينما تحتاج أربع مناطق إلى أقل مساحة.
تنطوي عملية تقسيم المناطق على تكلفة. فالتنقل بين المناطق يصبح مقيدًا، ولذلك عادةً ما تشتمل المباني على طابق للتحويل حيث ينتقل الركاب دون العودة إلى الطابق الرئيسي. ويكتسب موقع تلك الطابق أهمية أكبر مما يبدو عليه. فإذا كانت طابق الانتقال نفسها طابقًا مخدومًا، فإن العاملين فيها سيفضلون المصعد الأسرع الخاص بالمنطقة العليا، وسيستخدمونه حتى لو افترض تصميم حركة المرور أنهم لن يفعلوا ذلك. ويؤدي رفع طابق الانتقال مستوىً واحدًا إلى أعلى إلى حل المشكلة، لكنه يكلف مساحة أساسية.
المصاعد ذات الطابقين. يتم تثبيت مصعدين في إطار واحد، ويخدمان طابقين متجاورين في الوقت نفسه. وخلال فترات الذروة، يخدم المصعد السفلي الطوابق الفردية، بينما يخدم المصعد العلوي الطوابق الزوجية، مع وجود سلالم متحركة تربط بين الطابقين الرئيسيين السفلي والعلوي. يتم تقليل عدد المحطات إلى النصف، مما يؤدي إلى تقليل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا وزيادة السعة الاستيعابية لكل بئر. في المثال المكون من 60 طابقًا، تشغل منطقتان من المصاعد ذات الطابقين حوالي 2,600 م² من المساحة المركزية.
تنطوي المصاعد ذات الطابقين على قيدين. يجب أن تكون جميع الطوابق بنفس الارتفاع، لأن الكابينتين يجب أن تخدما الطوابق المتجاورة طوال المسار. ونظرًا لأن الكابينتين تتوقفان أحيانًا عند طابق لا تخدمه سوى إحداهما، فإن جزءًا من الرحلة يُهدر بالنسبة لنصف الركاب. وتُعد نسبة المحطات المفيدة لكلا الكابينتين مقياسًا لمدى كفاءة هذا الترتيب. ويؤدي نظام التحكم الفعال إلى زيادة هذه النسبة.
سيارتان في كل بئر. تعمل عربتان مستقلتان في بئر واحد، حيث تخدم العربة السفلية القسم السفلي، بينما تخدم العربة العلوية القسم العلوي. وتشبه المساحة الداخلية لهذا التصميم ترتيب العربات ذات الطابقين. والمزايا حقيقية: فلا داعي لأن تكون ارتفاعات الأرضيات متساوية، كما أن العربتين غير مرتبطتين ماديًا. أما العيب فهو أن إحدى العربات قد تضطر إلى انتظار تحرك الأخرى. وفي الممارسة العملية، يُزوَّد هذا النظام بنظام التحكم في الوجهة، لأنه بدون معرفة الوجهات تفقد عملية الجدولة الكثير من فوائدها.
مصاعد النقل و«الردهات العلوية». تنقل المصاعد السريعة الركاب إلى ردهة علوية واحدة أو أكثر في منتصف ارتفاع المبنى، حيث ينتقلون إلى المصاعد المحلية. وتؤدي إزالة المناطق السريعة من المجموعات العليا إلى توفير مساحة أكبر في القلب من تلك التي يحتاجها المكوك نفسه. في المثال المذكور، تستهلك المصاعد المكوكية ذات الطابقين، عند استخدامها مع المصاعد المحلية ذات الطابقين، حوالي 2,300 م². وتكمن التكلفة في أن الرحلة تتطلب الآن مصعدين بدلاً من مصعد واحد.
المصاعد التي لا تستخدم الحبال. يمكن للسيارات التي تعمل بمحركات خطية أن تتحرك أفقيًا وعموديًا على حد سواء، كما يمكنها السير في مسار دائري داخل عمودين. في المثال المذكور، يعمل نظام بدون حبال يخدم المستويات G، 16 و31 و46 في حلقة، مع عمودين صاعدين وعمودين هابطين، يقلل المساحة الأساسية إلى حوالي 1,800 م². وتفوق سعة نقلها بكثير ما يمكن أن تصل إليه المصاعد التي تعمل بالحبال، لأن الحلقة تحافظ على دوران الكابينات بشكل مستمر. وهذا يرفع الحد الأقصى للارتفاع الذي تفرضه الأنظمة التي تعمل بالحبال على المباني الشاهقة جدًّا.
في الواقع، تجمع معظم المشاريع بين أكثر من استراتيجية واحدة من هذه الاستراتيجيات. ويستند الاختيار النهائي إلى الموازنة بين التكلفة وسهولة الاستخدام، فالتصميم الذي يبدو فعالاً على الورق لا يكون دائمًا مريحًا عند ركوبه.
وهناك توجيه عملي واحد ينطبق على كل ما سبق. وهو إشراك مورد المصعد في عملية التصميم قبل الانتهاء من تشييد الهيكل الأساسي. فبمجرد تحديد أبعاد البئر وغرفة الآلات، تصبح الخيارات المتبقية محدودة ومكلفة.
الأهداف التصميمية حسب نوع المبنى
تعتمد المواصفات المناسبة لمصعد الركاب في المباني الشاهقة على هوية مستخدمي المبنى وأوقات استخدامهم له. ويلخص الجدول أدناه الأولويات المعتادة.
| نوع المبنى | السرعة | السعة | الأولويات |
|---|---|---|---|
| برج سكني شاهق الارتفاع | 2.5 إلى 4.0 م/ث | 800 إلى 1,000 كجم | الموثوقية، انخفاض مستوى الضوضاء، انخفاض تكلفة التشغيل |
| برج مكاتب تجاري | 3,0 إلى 6,0 م/ث | 1,000 إلى 1,350 كجم | القدرة الاستيعابية في ساعات الذروة، التحكم الجماعي، التحكم في الدخول |
| فندق أو مشروع متعدد الاستخدامات | متوسط إلى مرتفع | 1,000 إلى 1,350 كجم | راحة الركوب، وتشطيبات المقصورة، والتعامل مع عدة دورات مرورية يومية |
| شاهقة الارتفاع، يزيد ارتفاعها عن 100 متر | من 6,0 إلى 10,0 م/ث | من حساب حركة المرور | الكبح، الحماية من السرعة الزائدة، التكرار |
هذه مواصفات نموذجية للمصاعد، وليست قواعد ثابتة. ومن الجدير توضيح هذه الاختلافات بوضوح. ففي الأبراج السكنية، تُعد الموثوقية والتشغيل الهادئ أكثر أهمية من السرعة القصوى، لأن السكان يستخدمون المصاعد يوميًا ويلاحظون أي عطل. أما في برج المكاتب، فإن التحدي يكمن في نقل عدد كبير من الأشخاص بسرعة خلال ساعات الذروة الصباحية والمسائية، لذا فإن التحكم الجماعي الذكي يساهم بشكل أكبر من مجرد التشطيبات الإضافية للكابينة. في الفندق، يُعد المصعد جزءًا من تجربة النزلاء، ويُعد الانطلاق والتوقف السلسان أمرًا مهمًا. وفي المبنى متعدد الاستخدامات، يجب أن يدير نظام التحكم أنماط حركة المرور المختلفة وقواعد الوصول المختلفة داخل نفس النواة.
يجب معالجة أوضاع المنشآت المدنية والآبار في وقت مبكر
يتم تحديد أبعاد البئر والمنصة لمصعد الركاب في المباني الشاهقة وفقًا لتصميم الهيكل الإنشائي، لذا يجب تحديدها قبل البدء في تشييد الهيكل. وتغييرها لاحقًا إما مستحيل أو مكلف للغاية.
عمق الحفرة والارتفاع العلوي. لكل طراز أبعاده الدنيا الخاصة به، ويجب أن تستمد هذه الأبعاد من رسومات المورد وليس من تقدير عام. وكمثال إرشادي، قد يتطلب المصعد التجاري النموذجي الذي يعمل بنظام الجر ولا يحتوي على غرفة آلات حفرة بعمق لا يقل عن 1,480 مم ومسافة إجمالية فوقية لا تقل عن 4,020 مم. وتختلف الطرز الأخرى بشكل كبير عن ذلك.
غرفة الآلات، أم بدون غرفة آلات. عادةً ما توجد غرفة الماكينة في المصاعد الكهربائية التي تعمل بالحبال فوق البئر، بينما توجد في المصاعد الهيدروليكية في أسفل البئر. أما الأنظمة الخالية من غرفة الآلات (MRL) فتضع الآلة في رأس العمود أو في الحفرة. يوفر المصعد من نوع MRL المساحة والتكلفة اللازمتين لغرفة آلات منفصلة، لكن أعمال الصيانة تُجرى في مساحة أضيق، ويجب التأكد من متطلبات المساحة ومسافة السير والسرعة مع الشركة المصنعة بدلاً من الافتراض.
متطلبات السلامة من الحرائق. تختلف القواعد باختلاف السوق، وهي قواعد صارمة. وفقًا للتوجيه الألماني النموذجي للمباني الشاهقة (MHHR)، يجب أن تحتوي المباني المصنفة على أنها شاهقة على مصعدين على الأقل يخدمان كل طابق، ويجب أن يكون لكل مصعد ردهة محمية من الحريق أمام باب الطابق كمنطقة آمنة. ويجب تركيب أرقام الطوابق، واللافتات التي تشير إلى أقرب سلم مطلوب، واللافتات التي تحظر استخدام المصعد في حالة نشوب حريق في تلك الردهات.
بناء البئر والتهوية. يجب أن تكون المراوح منفصلة بشكل عام عن المساحات الأخرى. ووفقًا للوائح الألمانية، يُسمح بوجود ما يصل إلى ثلاثة مصاعد في مروحة واحدة، وتخضع درجة مقاومة الحريق للجدران المحيطة لفئة المبنى. يجب أن تعمل تهوية البئر على إخراج الدخان في حالة نشوب حريق، لذا يجب أن يحتوي رأس البئر على فتحة تبلغ مساحتها الصافية 2.5 في المائة على الأقل من مساحة أرضية البئر، ولا تقل عن 0.10 متر مربع. ويُعد جهاز شفط الدخان والحرارة الحل المعتاد، حيث يظل مغلقًا أثناء التشغيل العادي ويفتح تلقائيًا عند الحاجة.
العزل الصوتي. يخضع ذلك لمعيارَي VDI 2566 وVDI 4100، بالإضافة إلى معيار DIN 4109 الخاص بالمباني. وتعد هذه المسألة مسألة تخطيط بقدر ما هي مسألة تتعلق بالمعدات. يجب تحديد موقع البئر في مرحلة مبكرة بحيث لا تُبنى غرف النوم والغرف الهادئة بجوار جدران البئر.
إمكانية الوصول. وفقًا لمعيار DIN 18040، يُعتبر المصعد خاليًا من العوائق ابتداءً من النوع 2 وفقًا لمعيار DIN EN 81-70. ويبلغ الحجم الأدنى للكبينة 1.10 × 1.40 م مع فتحة باب خالية يبلغ عرضها 900 مم، مما يسمح لمستخدم كرسي متحرك ومرافق له بالركوب معًا. أما النوع 3 فيسمح باستيعاب عدة أشخاص ويتيح تدوير الكرسي المتحرك داخل المقصورة. ويجب أن تكون لوحات التحكم على ارتفاع لا يقل عن 0.90 م ولا يزيد عن 1.10 م فوق الأرضية، كما يجب توفير مساحة خالية لا تقل عن 1.50 × 1.50 م أمام المصعد في كل طابق.
الأرقام الواردة أعلاه خاصة بأوروبا. يرجى التأكد من المعايير المحلية السارية في سوقكم قبل إقرار التصميم نهائيًّا. فعلى سبيل المثال، يُطبق في المشاريع التي تُنفَّذ في الولايات المتحدة المعيار ASME A17.1.
ما يجب التحقق منه قبل الشراء
معظم المشكلات التي تتعرض لها مصاعد الركاب في المباني الشاهقة لا تنجم عن سوء جودة المنتج، بل عن قرار اتُخذ في الوقت غير المناسب. وفيما يلي سبعة إجراءات فحص تمنع حدوث المشكلات المكلفة.
1. لا تختار بناءً على السعر الأولي وحده. عادةً ما يؤدي انخفاض سعر الشراء إلى ارتفاع تكاليف الصيانة وإجراء عملية تحديث في وقت أبكر. قم بإجراء مقارنة لتكاليف دورة الحياة على مدى عشرين عامًا، مع تضمين تكاليف الطاقة والصيانة وقطع الغيار والتاريخ المتوقع لإجراء أول عملية صيانة شاملة.
2. لا تقلل من شأن السرعة المطلوبة. يؤدي عدم كفاية السرعة إلى طول أوقات الانتظار خلال ساعات الذروة، ما يتبعه سريعًا ظهور الشكاوى. ويجب أن تستند السرعة إلى حسابات حركة المرور، وليس إلى مشروع مشابه.
3. لا تتجاهلوا كفاءة الطاقة. في المباني الشاهقة، تكون ساعات التشغيل طويلة والمسافة المقطوعة كبيرة، لذا فإن الفارق بين التصميم الفعال والتصميم العادي يتفاقم عامًا بعد عام. اسأل عما إذا كان نظام الدفع يعمل بنظام الاسترداد، واطلب معرفة الأساس الذي استند إليه رقم التوفير.
4. لا تغفل عن خدمة ما بعد البيع. كل يوم يظل فيه المصعد خارج الخدمة هو يوم من الخسارة في الاستخدام والشكاوى. اسأل عن مكان تخزين قطع الغيار، وما هو وقت الاستجابة الموعود، وما إذا كان المورد سيستمر في تقديم الدعم لهذا الطراز خلال عشر إلى خمس عشرة سنة. إن عمر المصعد يتجاوز عمر نظام التحكم الأولي الخاص به، لذا فإن مسار التحديث لا يقل أهمية عن المواصفات الأولية.
5. لا تقبل حسابات حركة المرور الغامضة. اطلب الحصول على معلومات مكتوبة بشأن المحطات المحتملة، ومدة الرحلة ذهابًا وإيابًا، وفترات التوقف، وسعة النقل الخاصة بمبناك. فالمورد الذي يكتفي بالإشارة إلى الحجم القياسي للسيارة لم يقم بتصميم أي شيء.
6. لا تعامل المعايير على أنها مجرد لغة تسويقية. اطلب شهادات فحص النوع وأرقامها. فعبارة “يتوافق مع المتطلبات المحلية” لا تُعد دليلاً كافياً، وعادةً ما يتم اكتشاف هذه الثغرة عند التفتيش، حيث يكون إصلاحها مكلفاً.
7. لا تتجاهل مرحلة التشغيل التجريبي في المصنع. عادةً ما تؤدي المصاعد التي تخضع لاختبار ربط النظام بالكامل قبل التسليم إلى حدوث مشكلات أقل في الموقع وتسليم أكثر سلاسة. اسأل عما إذا كان النظام قد خضع للاختبار ككل مترابط، واطلب الاطلاع على سجل الاختبار.
تتضح التكلفة الحقيقية لمصعد الركاب في المباني الشاهقة على مدى سنوات، وليس أثناء مرحلة المناقصة.
الأسئلة الشائعة
ما هي السرعة المطلوبة لمصعد برج شاهق؟ يعتمد ذلك على الارتفاع وتقسيم المناطق. وتتمثل الممارسة الشائعة في استخدام سرعة تتراوح بين 2.0 و2.5 م/ث للمباني المكونة من 10 إلى 20 طابقًا، وبين 3.0 و5.0 م/ث للمباني المكونة من 20 إلى 40 طابقًا، وبين 6.0 و10.0 م/ث للمباني التي يزيد عدد طوابقها عن 40 طابقًا. بالنسبة للمشاريع الشاهقة، يُعد 5 م/ث على الأقل نقطة انطلاق معقولة. ومع ذلك، فإن الإجابة الصحيحة تأتي من حساب زمن الذهاب والإياب للمبنى الخاص بك، وليس من عدد الطوابق وحده.
كم عدد مصاعد الركاب التي يحتاجها مبنى شاهق الارتفاع؟ ويُستمد هذا العدد من أهداف السعة التشغيلية والفاصل الزمني المستهدف. وتشير الممارسات المتبعة في القطاع إلى أنه لا ينبغي لمجموعة مصاعد واحدة أن تخدم أكثر من 15 إلى 16 طابقًا. فمبنى مكاتب مكون من 60 طابقًا، يضم 50 شخصًا في كل طابق، ومصممًا لسعة نقل تبلغ 12 في المائة في ذروة الصعود وفاصل زمني أقصاه 30 ثانية، يحتاج إلى أربع مناطق. ويُحدد عدد الكبائن في كل منطقة بناءً على عدد الركاب في المنطقة ووقت الرحلة ذهابًا وإيابًا.
هل المصعد الذي لا يحتوي على غرفة آلات مناسب لمبنى شاهق الارتفاع؟ تُستخدم أنظمة MRL على نطاق واسع في مشاريع المباني الشاهقة، بما في ذلك الأبراج السكنية. فهي توفر المساحة والتكلفة اللازمتين لغرفة آلات منفصلة. وهناك نقطتان يجب التحقق منهما: تُجرى أعمال الصيانة داخل بئر ضيق، لذا يجب التخطيط لممر الوصول لأغراض الصيانة؛ ونظرًا لاختلاف تصميمات أنظمة MRL من مصنع لآخر، يجب التأكد من متطلبات المساحة ومسافة التنقل والسرعة مع المورد بدلاً من الافتراض.
ما هي مدة الانتظار المناسبة لمصعد في برج شاهق؟ بالنسبة لمباني المكاتب، يُعد الفاصل الزمني الأقصى البالغ 30 ثانية خلال ساعات الذروة الصباحية هدفًا تصميميًا شائعًا، وكلما انخفض هذا الرقم كان ذلك أفضل. أما المباني السكنية والفندقية، فعادةً ما تُصمم وفقًا لأهداف أقل صرامة، لأن ساعات الذروة فيها تمتد على فترة أطول. المهم هو تحديد الهدف وحساب التصميم بناءً عليه.
نظام الجر أم النظام الهيدروليكي — أيهما الأنسب للمباني الشاهقة؟ الجر. للمصاعد الهيدروليكية حدود عملية من حيث الارتفاع والسرعة، وعادةً ما يتم اختيارها لنقل الأحمال الثقيلة بسرعات منخفضة. ويستخدم مصعد الركاب في الأبراج الشاهقة آلة جر بدون تروس مزودة بمحرك بتردد متغير.
ما المقصود بـ«سعة التحميل» في تصميم المصاعد؟ تُعرف «السعة الاستيعابية» بأنها النسبة المئوية من عدد شاغلي المبنى التي يمكن لمجموعة المصاعد نقلها في غضون خمس دقائق خلال أوقات الذروة الأكثر ازدحامًا. وتُعد، إلى جانب «الفاصل الزمني»، المقياس القياسي لتحديد ما إذا كان نظام المصاعد مناسبًا للمبنى أم لا. ويتم حسابها بناءً على وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا، وعدد الكبائن في المجموعة، وعدد الركاب في كل رحلة.
الخاتمة
أفضل ميزات مصاعد الركاب للمباني الشاهقة ليست تلك التي تسجل أعلى الأرقام. فالمصعد المناسب هو الذي تم حساب أرقام حركة الاستخدام الخاصة به وفقًا لتلك المبنى بالتحديد. فالسرعة والسعة وتكنولوجيا المحرك والراحة كلها عوامل مهمة، لكن اختيارها دون إجراء الحسابات لا يعدو كونه مجرد تخمينات، والمباني الشاهقة لا تتحمل أي مجال للتخمينات.
هناك خمسة أمور يجدر بك الاستفسار عنها قبل الالتزام بالعقد: حساب وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا، والفاصل الزمني الناتج وسعة الاستيعاب، وشهادات فحص النوع، ومقارنة التكاليف على مدى عشرين عامًا، ومسار التحديث. والمورد القادر على الإجابة عن هذه الأسئلة الخمسة هو المورد الذي يفهم طبيعة العمل في المباني الشاهقة.
