Без этой двери здание не будет функционировать: секрет небоскребов
Большинство из нас уверены, что это дизайнерский выбор, призванный подчеркнуть роскошь или регулировать поток людей. Новое видео, ставшее популярным в сети, раскрывает, что без этой двери небоскреб просто не смог бы функционировать, и это напрямую связано с вашим лифтом.
В следующий раз, когда вы придете в офисную башню или роскошный отель, обратите внимание на тот короткий момент, когда вы вынуждены замедлиться, протиснуться и ждать своей очереди у вращающейся стеклянной двери. Это раздражает, это медленно, и это кажется ненужным дизайнерским капризом.
Однако это вовсе не каприз. Новое видео на YouTube-канале «Simple Why», набравшее множество просмотров в сети, объясняет, что вращающаяся дверь — одно из самых умных инженерных решений в здании, и без нее небоскреб, в котором вы находитесь, просто не смог бы существовать.
Здание, которое ведет себя как дымоход
Проблема начинается с простой физики. Согласно видео, небоскреб фактически ведет себя как гигантский дымоход. Зимой теплый воздух внутри здания поднимается вверх и уходит через щели в районе крыши, в шахтах лифтов и в системах вентиляции. Этот отток создает низкое давление на первом этаже, которое с силой втягивает холодный воздух снаружи внутрь.
Это явление, которое инженеры называют «эффектом дымохода» (Stack effect), усиливается по мере увеличения высоты здания. И здесь ситуация становится экстремальной: в холодный зимний день в очень высокой башне это невидимое давление может создавать в лобби ветры скоростью до 32 км/ч.
Момент, когда дверь побеждает вас
Что это означает на практике? В таких условиях открытие обычной входной двери может потребовать силы более 45 кг. Для ребенка, пожилого человека или того, кто везет чемодан, это почти невыполнимая задача. И каждое такое открытие также мгновенно растрачивает весь воздух, который был с трудом нагрет, и впускает вместо него ледяной поток.
Здесь на сцену выходит вращающаяся дверь, которая, по сути, вовсе не является «дверью» в обычном понимании. Как объясняется в видео, речь идет о непрерывном шлюзе (Air lock), подобном механизму, существующему в космических кораблях и подводных лодках. Люди входят и выходят непрерывно, но здание никогда не подвергается воздействию открытого и большого проема. В любой момент времени дверь открыта для людей, но закрыта для прохождения воздуха, и функционирует как гигантский клапан, поддерживающий давление воздуха в здании.
Изобретатель, который просто не любил вежливость
Здесь есть и забавный исторический факт. Изобретатель вращающейся двери, американец по имени Теофилус Ван Каннел, запатентовавший ее в 1888 году, вовсе не думал о небоскребах.
Он просто не любил социальную вежливость, требующую придерживать дверь для незнакомцев, и хотел избежать холодного ветра, проникающего внутрь каждый раз, когда это делают. Решение маленькой социальной проблемы, которое, как оказалось впоследствии, стало критической инфраструктурой в башнях.
Второй секрет: почему лифт меняют на полпути?
Видео раскрывает и еще одну инженерную загадку. Во многих башнях невозможно подняться из лобби прямо на верхний этаж, и требуется сменить лифт на полпути, в так называемом «небесном лобби» (Sky Lobby). И причина, как выясняется, не в разделении гостей и сотрудников.
Проблема кроется в весе. В шахте лифта высотой 500 метров только стальной трос может весить около 20 тонн, что эквивалентно весу десяти семейных автомобилей. Чем выше здание, тем больше энергии двигатель тратит только на подъем самого троса, пока не достигается технологический предел.
Решение, разработанное в 60-х годах, заключалось в разделении здания на вертикальные зоны: вы поднимаетесь в «небесное лобби», а оттуда пересаживаетесь в другой лифт, который обслуживает следующий сегмент.
Так что в следующий раз, когда вы войдете в высокую башню и разозлитесь на вращающуюся дверь или смену лифтов, стоит помнить: это не дизайнерские неудобства, а тихие инженерные чудеса, благодаря которым это огромное здание вообще способно стоять.
