W około 160 lat po wybudowaniu pierwszych drapaczy chmur, różnego rodzaju innowacje technologiczne pozwoliły nam zbudować je na zdumiewające wysokości. Obecnie w Jeddah w Arabii Saudyjskiej powstaje 1000-metrowy (167-piętrowy) budynek. Nawet wyższe budynki są możliwe dzięki dzisiejszej technologii budowlanej.

Ale ludzie nadal nie żyją w drapaczach chmur w sposób, jaki wyobrażali sobie futuryści, z jednego powodu: Windy jeżdżą tylko w górę i w dół. W filmach „Harry Potter”, „Charlie i Fabryka Czekolady” i innych widzimy bezkablowe pudełka, które mogą podróżować nie tylko w pionie, ale także w poziomie, a nawet po przekątnej. Dziś ta przyszłość może być bliżej niż kiedykolwiek. Nowy system wynaleziony i testowany przez niemieckiego producenta wind ThyssenKrupp całkowicie pozbyłby się kabli i zbudowałby windy bardziej jak pociągi lewitacji magnetycznej, które są powszechne w Japonii i Chinach.

Zobacz także: Krótka historia wysokich budynków: jak powstawały drapacze chmur?

Praca w organizacji non-profit Council on Tall Buildings and Urban Habitat bada, w jaki sposób wysokie budynki mogą lepiej współdziałać ze środowiskiem miejskim. Jednym z aspektów jest spojrzenie na to, jak budynki mogą funkcjonować w świecie bezliniowych wind. Wyobrażamy sobie, że ludzie mogą mieszkać, powiedzmy, na 50. piętrze wysokiego budynku i rzadko muszą przechodzić aż do poziomu ulicy. Zamiast tego, mogą iść w bok do następnej wieży nad nimi lub do mostu pomiędzy nimi, na pływanie, wycieczkę do lekarza lub sklepu spożywczego.

Ten projekt badawczy, którego zakończenie planowane jest na wrzesień 2018 r., zbada jak najwięcej praktycznych konsekwencji bezliniowej jazdy windą. Ale wiemy już, że myślenie o windach w sposób, jaki sugeruje ThyssenKrupp, może zrewolucjonizować konstrukcję i wykorzystanie wysokich budynków. Budowniczowie mogliby tworzyć konstrukcje, które są zarówno znacznie wyższe, jak i znacznie szersze niż obecne drapacze chmur – a ludzie mogliby poruszać się przez nie znacznie łatwiej niż my dzisiaj w miastach.

Ciężko jest osiągnąć wysoki poziom

Niewiele budynków jest wyższych niż 500 metrów ze względu na ograniczenia tych codziennych urządzeń, które sprawiają, że wysokie budynki stają się praktyczne przede wszystkim – windy. Tradycyjne, stalowe windy linowe mogą przejechać tylko około 500 metrów, zanim ciężar samej liny sprawi, że będzie to uciążliwe. Wymaga to coraz więcej energii i przestrzeni – co kosztuje deweloperów.

Zastąpienie lin stalowych linami z włókna węglowego może zaoszczędzić energię i miejsce. Ale mimo to, ludzie, którzy chcą iść na najwyższe piętra z najniższych pięter, nie chcą czekać, aż winda zatrzyma się na dziesiątkach pięter pomiędzy nimi. Oznacza to, że deweloperzy muszą zrobić miejsce w swoich budynkach dla wielu szybów, dla wind ekspresowych i lokalnych oraz dla „lobby nieba”, gdzie ludzie mogą się między nimi przełączać. Cała ta przestrzeń przeznaczona na transport pionowy zmniejsza ilość powierzchni do wynajęcia na każdym piętrze, co utrudnia ekonomikę budynku im wyżej.

Podróżowanie w trzech wymiarach

Nowy system wind wykorzystuje elektryczne silniki indukcyjne liniowe – ten sam rodzaj bezstykowego transferu energii, który zasila pociągi lewitacji magnetycznej – zamiast kabli do przemieszczania wagonów wind. Pozwala im to również poruszać się niezależnie od siebie w szybie, co z kolei oznacza, że w jednym szybie może pracować jednocześnie wiele kabin. Zmniejsza to potrzebę stosowania szybów równoległych obsługujących różne piętra i uwalnia więcej nieruchomości do użytku komercyjnego. Nie ma też ograniczeń co do odległości, z jaką mogą się przemieszczać.

Jeszcze bardziej ekscytujące jest to, że kabiny te mogą poruszać się poziomo, a potencjalnie nawet po przekątnej: Silniki obracają się, aby podążać za napędzanym torem, podczas gdy podłoga kabiny pozostaje płaska. Otwiera to cały świat możliwości. Bez lin możliwe jest również zmniejszenie liczby wałów, których potrzebuje budynek, poprzez umożliwienie większej liczbie samochodów poruszających się w jednym wale. Możliwe staje się również budowanie masywnych kompleksów budynków połączonych ze sobą pojazdami silnikowymi poruszającymi się wysoko nad ziemią.

Zobacz także: Top 10: najwyższe budynki świata. Spójrz na świat z wysokości kilometra

Różnica między windą a samochodem, a nawet pociągiem staje się mniej oczywista – podobnie jak różnica między budynkiem, mostem a całym miastem. Zamiast zjeżdżać z 50-piętrowego mieszkania na ulicę windą, następnie taksówką lub metrem do innego budynku po drugiej stronie miasta i wracając na 50 piętro, można zamiast tego przejechać się od drzwi do drzwi pomiędzy budynkami, na wysokości, w jednym pojeździe.

Tworzenie miast przyszłości

Czy świat jest na to gotowy? Prawdopodobnie nie od razu. W krótkim okresie możemy się spodziewać, że zobaczymy systemy takie jak windy z włókna węglowego i bezlinowe, stosowane w niektórych z najwyższych, najbardziej prestiżowych (i drogich) budynków. Wiele z tych struktur mieści w sobie przestrzenie wykorzystywane do różnych celów – rezydencje, restauracje, sklepy, biura, kina, a nawet sport. Osoby mieszkające w tych budynkach, pracujące w nich lub je odwiedzające mają szeroki wachlarz miejsc – mogą chcieć zatrzymać się w sklepie, aby coś odebrać przed pójściem do mieszkania przyjaciela na kolację lub przed pójściem do kina. Potrzebują więc możliwości podróżowania w obrębie budynku.

Obecnie systemy te są znacznie droższe niż konwencjonalne alternatywy. Właściciele budynków nie będą z nich korzystać, dopóki nie będą w stanie zaoszczędzić – lub zarobić – dużo więcej pieniędzy dzięki takim systemom budowlanym. Jednak, jak to miało miejsce w przypadku komputerów i wielu innych form technologii, koszty szybko maleją, ponieważ coraz więcej ludzi kupuje systemy, a postępy w badaniach je poprawiają.

Prawdopodobnie istnieją fizyczne ograniczenia i limity wydajności dotyczące liczby wind, które mogłyby dzielić konkretny kompleks szybów i przejść. Inżynierowie konstrukcyjni mogą potrzebować przeanalizować, jakie podpory i wzmocnienia są potrzebne do przemieszczania ludzi i maszyn w dużych budynkach. Jednak przemysł budowlany nie dysponuje żadnymi standardowymi danymi ani zaleceniami, które mogłyby być wskazówką dla dzisiejszych projektantów. To właśnie staramy się rozwijać.

Technologia już nadchodzi – a wraz z nimi pewność, że stare sposoby podróżowania przez budynek zmienią się znacznie bardziej niż kiedykolwiek wcześniej.