“C’est la plus importante avancée dans l’industrie des ascenseurs depuis l’invention de l’ascenseur sécurisé par Elisha Graves Otis il y a 165 ans”, proclame Antony Wood, Directeur Exécutif du Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) lors du sommet annuel de l’association à Dubaï le mois dernier. Il y a pourtant eu du chemin pour arriver à l’ascenseur que l’on connaît aujourd’hui. Le premier ascenseur de personnes qui fut installé au 488 Broadway pouvait atteindre un pic de vitesse de 0.2m/s (0.72 km/h), n’allait guère plus haut que cinq étages et était alimenté par une machine à vapeur. Depuis, l’industrie a connu le système hydraulique, les “double-deckers” (ascenseur à deux étages), le câble en fibre de carbone qui permit d’étendre la distance de trajet d’un ascenseur de 500m à 1km, et le TWIN lift qui permit de faire voyager deux cabines indépendantes dans la même cage. Mais toutes ces inventions ne sont que pacotilles à côté de ce que l’entreprise allemande ThyssenKrupp vient de réussir à mettre au point: MULTI, l’ascenseur sans câble. Il se déplace aussi bien verticalement qu’horizontalement. Tour d’horizon d’une innovation qui va sans aucun doute révolutionner la manière dont nous penserons et utiliserons les gratte-ciels de demain.
The sky is the limit
La place importante que prennent les cages d’ascenseurs modernes que l’on utilise aujourd’hui freine la course vers les nuages à laquelle s’attellent les plus grands bâtiments du monde. Plus le bâtiment a l’ambition d’être haut, plus un nombre important de cages seront nécessaires à assurer le transport de ses habitants. Cela peut parfois décourager les promoteurs à construire trop haut par peur de diminuer la surface de plateau des étages. MULTI balaye d’un revers de main cet obstacle de la manière suivante. La capacité du système à déplacer les cabines horizontalement permet de créer une boucle uni-directionnelle qui augmente drastiquement la capacité de transport du système. En effet, MULTI peut grâce à cette disposition augmenter le nombre de cabines par cage d’ascenseur ainsi que leur fréquence. Voir schéma ci-dessous. Cela a pour effet de libérer en moyenne 25% de l’espace traditionnellement attribué aux cages d’ascenseurs dans un grand bâtiment au profit de surfaces locatives. Inutile d’expliquer au lecteur averti que ce nouveau système non seulement s’auto finance mais offre là aux villes une opportunité de densification sans précédent et aux promoteurs, constructeurs, ingénieurs et architectes la possibilité d’aller aussi haut que la structure et les autorités locales le permettent.
Schéma – boucle unidirectionnelle facilitée par la technologie MULTI.
Comment ça marche ?
La technologie utilisée pour déplacer les cabines à travers la cage est basée sur un système de moteur linéaire. C’est le même mécanisme qui est utilisé sur le train à lévitation magnétique japonais allant relier Tokyo à Osaka avec une vitesse de pointe de 600 km/h. Comme pour ce dernier, la cabine ne touche pas le rail qui la guide dû aux forces magnétiques opposées du rail et de la cabine, ce qui évite tout frottement et qui permet donc à chacune d’elles d’accélérer de manière plus rapide et efficiente, ainsi qu’une utilisation nécessitant une quantité d’énergie moindre par rapport à un système traditionnel. Pour passer de l’axe vertical à l’axe horizontal et inversement, les cabines empruntent une série de plaques tournantes positionnées à la jointure des deux axes. Voir image ci-dessous.
Mécanisme de rotation du système MULTI en action dans la tour test de l’entreprise
Et si une cabine tombe en panne ?
Dans le cas où une cabine tombe en panne, TyssenKrupp a mis au point un système qui permet à la cabine supérieure de “remorquer” la cabine immobilisée pour la conduire dans un “garage” situé au rez-de-chaussée, adjacent à la cage d’ascenseur. L’équipe technique peut ensuite extraire la cabine du système et la réparer hors site. De cette manière, le trafic n’est en théorie jamais interrompu à moins d’un défaut sur le rail. Ce “garage” s’avère être également utile lors des périodes creuses où la demande est plus faible. Dans un tel scénario, les cabines peuvent être extraites du système et stockées dans ce garage pour permettre une circulation plus fluide des cabines utilisées, ainsi qu’une plus faible utilisation énergétique.
Software et propriété intellectuelle
Evidemment, cette prouesse technologique ne serait tout simplement pas imaginable sans un software de pointe gérant le trafic des cabines. Plus qu’un support, ce software est le point central du produit, ce qui rend son accès ultra sensible. Michael Cesarz, CEO de MULTI, nous explique que si Microsoft est impliqué, le développement du software a dû être confié à plusieurs entités pour assurer une confidentialité maximale.
Prototype et premier contrat
TyssenKrupp ont construit une tour prototype de 246 m de haut et ont pu grâce à cela garantir le bon fonctionnement de leur nouvelle technologie. L’entreprise a signé son premier contrat avec le célèbre promoteur OVG Real Estate pour leur nouvelle tour berlinoise Berlin East Side Tower.
Tour d’essai érigée par l’entreprise pour tester la nouvelle technologie de MULTI.
Image de synthèse de la East Side Tower développée par OVG Real Estate et dessinée par l’architecte Bjarke Ingels (BIG). La tour de 140 m – dont la construction devrait se terminer en 2020 – sera la première à accueillir les ascenseurs de MULTI.
Phase de construction
Au delà bien évidemment des risques liés à la nouveauté du produit et au manque d’expérience qui en découle, le système présente pour l’instant un gros bémol: celui de son incapacité à fournir un accès ‘beneficial use’ aux ascenseurs pendant la phase de construction de l’immeuble. Cela veut donc dire que le mouvement de matériels et de personnes pendant cette phase de construction devra se faire uniquement par monte-charge ou ascenseur de type conventionnel. Espérons que l’équipe trouve des solutions pour surmonter cet obstacle qui pourrait être dans bien des cas rédhibitoire.
Skybridges et transport horizontal
C’est un sujet tendance dans le milieu des bâtiments de grande taille: alors que la hauteur des bâtiments augmente et que la vie se déplace en direction du ciel, il nous faut pour l’instant toujours re-descendre au rez-de-chaussée pour passer d’un immeuble à l’autre. La solution pour parer à ce détour vertical: créer des ponts entre les immeubles, appelés en anglais “skybridges”. En plus de créer des liens entre les tours d’un centre-ville, ces ponts peuvent également représenter des opportunités de création d’espaces publiques dans les airs. Si ces ponts représentent bien des défis techniques (ingénierie, structure, etc.) ainsi qu’administratifs (accès public, servitudes de passage, etc.), ils paraissent particulièrement pertinent dans le contexte actuel d’ultra-urbanisation. Les ascenseurs MULTI, capables de se déplacer horizontalement, apparaissent comme la solution de premier choix à ce transport horizontal que font déjà naître les skybridges.
Image de synthèse du American Copper Building dont les deux tours sont reliées par un “skybridge” qui abrite une piscine.
Crédits photos:
Image de couverture : https://www.thyssenkrupp-elevator.com/uk/products/multi/
Mécanisme de rotation : https://www.dezeen.com/2017/07/12/thyssenkrupp-unveils-worlds-first-rope-less-sideways-moving-elevator-system-multi/
Test tower : https://www.archdaily.com/573830/thyssenkruppe-promises-to-revolutionize-skyscraper-design-with-elevator-innovation/547d2773e58ece479400010e-thyssenkruppe-s-test
East Side Tower : https://afasiaarchzine.com/2018/09/big-168/
Skybridge : https://www.dezeen.com/2016/04/20/american-copper-building-626-first-avenue-new-york-city-manhattan-apartment-towers-skybridge-shop-architects/
Le concept parait bien.
Mais enfin, pourquoi ne l’appliquez-vous pas à votre “terre d’accueil”, pour construire en hauteur, au lieu de coloniser les autres?
Tout cela semble très prometteur d’un point de vue confort et fonctionnalité ! Je suis par contre sceptique quant à l’économie d’énergie annoncée. En effet ce type d’ascenseur ne peut logiquement plus profiter de l’effet contre-poids qui réduit considérablement l’énergie nécessaire pour monter une charge.
Je ne comprends pas trop non plus l’intérêt d’un système à sustentation magnétique dès lors que le mouvement est généralement vertical. De plus les frottements sont dérisoire au vu des vitesses possible avec un ascenseur (si on ne veut pas faire subir des contraintes énormes aux passagers). De simples roues avec un moteur électrique embarqué et une station de recharge au “garage” me semblerais plus intéressant. Non ?