El sector de la construcción optimiza la elección de ascensores para la eficiencia de costos

En los paisajes verticales de las ciudades modernas, donde los rascacielos dominan el horizonte, los ascensores han evolucionado más allá de simples dispositivos de transporte. Funcionan como el sistema circulatorio de los edificios, conectando eficientemente diferentes pisos y asegurando el movimiento vertical fluido de personas y bienes. Con numerosos tipos de ascensores disponibles, ¿cómo pueden los arquitectos, promotores y administradores de propiedades seleccionar la solución de transporte vertical óptima en función de las características del edificio, los requisitos funcionales y las limitaciones presupuestarias? Este artículo proporciona un análisis en profundidad de las tecnologías de ascensores actuales, sus aplicaciones adecuadas y consideraciones económicas.

La adopción generalizada de los ascensores es inseparable de los avances en la tecnología de estructuras de acero. En la década de 1850, la aparición de la construcción con estructura de acero permitió que los edificios alcanzaran alturas sin precedentes. Sin embargo, lo que realmente llevó los ascensores a la conciencia pública fue la invención del dispositivo de seguridad de Elisha Otis, que evitaba eficazmente que las cabinas de los ascensores cayeran libremente. Hoy en día, los ascensores se han convertido en instalaciones esenciales en casi todos los edificios de varios pisos, cumpliendo con los estándares de diseño de accesibilidad universal y asegurando que todas las personas, incluidas aquellas con problemas de movilidad, puedan acceder convenientemente a los diferentes pisos.

El mercado actual ofrece principalmente tres tipos de ascensores: ascensores de tracción (con sala de máquinas), ascensores de tracción sin sala de máquinas y ascensores hidráulicos. Cada tipo presenta distintas características estructurales, mecanismos de funcionamiento y aplicaciones adecuadas.

Los ascensores hidráulicos se basan en pistones ubicados en la base del hueco del ascensor para proporcionar potencia de elevación. Un motor eléctrico acciona una bomba hidráulica que inyecta fluido hidráulico en el pistón, empujando la cabina del ascensor hacia arriba. Para el descenso, las válvulas liberan el fluido hidráulico, lo que permite que la cabina baje por su propio peso. Los ascensores hidráulicos son típicamente adecuados para edificios de poca altura con 2-8 pisos, alcanzando velocidades máximas de aproximadamente 200 pies por minuto.

Según la estructura del pistón, los ascensores hidráulicos se pueden clasificar además en:

• Ascensores hidráulicos convencionales: Estos cuentan con un sistema de poleas debajo del pistón. A medida que el pistón se extiende y retrae, las poleas mueven la cabina hacia arriba y hacia abajo. Este diseño requiere un foso profundo en la base del hueco para acomodar la retracción del pistón, con una distancia máxima de recorrido de unos 60 pies.
• Ascensores hidráulicos sin foso: El pistón está fijado directamente a la base del hueco, eliminando la necesidad de un foso. Dependiendo del mecanismo de extensión del pistón, estos pueden ser telescópicos o no telescópicos. Los pistones telescópicos permiten un recorrido máximo de unos 50 pies, mientras que las versiones no telescópicas están limitadas a aproximadamente 20 pies.
• Ascensores hidráulicos con cable: Combinando cables con pistones hidráulicos, estos sistemas utilizan pistones para accionar sistemas de poleas que luego mueven la cabina a través de cables. El recorrido máximo alcanza unos 60 pies.

Los ascensores hidráulicos ofrecen costos iniciales más bajos y un mantenimiento relativamente económico. Sin embargo, consumen más energía, ya que el motor debe trabajar contra la gravedad para bombear fluido hidráulico, y conllevan el riesgo de fugas de fluido hidráulico, lo que plantea problemas de contaminación ambiental. Debido a estas limitaciones de eficiencia energética y ambiental, las instalaciones de ascensores hidráulicos están disminuyendo gradualmente.

Los ascensores de tracción utilizan la fricción de los cables de acero para mover las cabinas. Estos cables se enrollan alrededor de una polea de tracción en la parte superior del hueco, impulsada por un motor eléctrico. Para equilibrar el peso de la cabina, los ascensores de tracción suelen incorporar contrapesos, lo que reduce la carga del motor y mejora la eficiencia. Adecuados para edificios de altura media a alta, los ascensores de tracción funcionan a velocidades significativamente más altas que los sistemas hidráulicos.

Los ascensores de tracción vienen en dos configuraciones principales:

• Ascensores de tracción con engranajes: El motor acciona la polea de tracción a través de una caja de cambios, lo que reduce la velocidad del motor mientras aumenta el par para mover cabinas más grandes. Las velocidades máximas alcanzan aproximadamente 500 pies por minuto, con distancias de recorrido de hasta 250 pies.
• Ascensores de tracción sin engranajes: El motor acciona directamente la polea de tracción sin una caja de cambios, lo que permite velocidades más altas y una mayor eficiencia. Estos sistemas pueden alcanzar velocidades de hasta 2000 pies por minuto y distancias de recorrido de 2000 pies, lo que los hace ideales para edificios de gran altura.

Los ascensores de tracción con engranajes presentan costos iniciales, gastos de mantenimiento y consumo de energía moderados. Las versiones sin engranajes tienen costos iniciales más altos pero un menor consumo de energía. Las inspecciones periódicas de los cables y las poleas de tracción son cruciales para la seguridad, ya que el desgaste de los cables reduce la tracción y aumenta el riesgo de deslizamiento de la cabina. Los materiales emergentes como la fibra de carbono pueden eventualmente reemplazar los cables de acero tradicionales, mejorando la capacidad de carga y la altura operativa.

Los ascensores sin sala de máquinas (MRL) representan una forma especializada de ascensores de tracción que eliminan la sala de máquinas tradicional al alojar el mecanismo de accionamiento dentro del hueco del ascensor. El personal de mantenimiento accede al sistema de accionamiento a través de la parte superior de la cabina. Los armarios de control suelen instalarse en habitaciones cercanas a menos de 150 pies del mecanismo de accionamiento.

Los ascensores MRL ofrecen distancias máximas de recorrido de unos 250 pies y velocidades de hasta 500 pies por minuto. Sus costos iniciales y de mantenimiento son comparables a los de los ascensores de tracción con engranajes, pero consumen menos energía. Con una eficiencia espacial superior, beneficios ambientales y una fiabilidad que coincide con los sistemas sin engranajes, los ascensores MRL se están convirtiendo cada vez más en la opción preferida para edificios de altura media.

Sin embargo, en los Estados Unidos, los códigos de construcción inicialmente restringieron la adopción de MRL al prohibir los mecanismos de accionamiento dentro de los huecos. A medida que las regulaciones evolucionan, las aplicaciones de MRL se están expandiendo. Antes de seleccionar ascensores MRL, consultar los códigos de construcción locales sigue siendo esencial para garantizar el cumplimiento.

Elegir el tipo de ascensor adecuado requiere equilibrar múltiples factores, incluida la altura del edificio, el tráfico de pasajeros, el presupuesto, el consumo de energía y el impacto ambiental. Las recomendaciones clave incluyen:

• Edificios de poca altura (2-8 pisos): Los ascensores hidráulicos ofrecen ventajas de costos, pero conllevan un mayor consumo de energía y riesgos ambientales. Cuando sea posible, priorice los ascensores MRL para una mejor eficiencia y sostenibilidad.
• Edificios de altura media (8-20 pisos): Los ascensores MRL representan la opción óptima, combinando eficiencia espacial, ahorro de energía y fiabilidad. Los ascensores de tracción con engranajes siguen siendo viables, pero consumen más energía.
• Edificios de gran altura (más de 20 pisos): Los ascensores de tracción sin engranajes son la única opción capaz de cumplir con los requisitos de velocidad y distancia, con especial atención a su consumo de energía y costos de mantenimiento.

Consideraciones adicionales incluyen los patrones de tráfico de pasajeros, los modos operativos y las funciones inteligentes. Los edificios comerciales con mucho tráfico se benefician de ascensores más rápidos e inteligentes que mejoran la eficiencia y la experiencia del usuario, mientras que los edificios residenciales priorizan un funcionamiento suave y silencioso para mayor comodidad.

El mantenimiento regular y los protocolos de seguridad son esenciales para el funcionamiento fiable y la longevidad de los ascensores. Las recomendaciones clave incluyen:

• Inspecciones programadas: Realizar comprobaciones exhaustivas de los componentes críticos, incluidos cables, poleas de tracción, frenos y sistemas de seguridad, con una frecuencia determinada por la intensidad de uso y las condiciones de funcionamiento.
• Mantenimiento preventivo: Realizar lubricación, limpieza y ajustes de rutina para evitar fallos de funcionamiento y prolongar la vida útil.
• Capacitación en seguridad: Asegurar que el personal de mantenimiento reciba capacitación profesional sobre los principios operativos, los procedimientos de mantenimiento y los protocolos de seguridad.
• Preparación para emergencias: Desarrollar planes de contingencia para cortes de energía, atrapamientos de pasajeros y otras emergencias.

La tecnología de ascensores continúa evolucionando hacia soluciones más inteligentes y ecológicas:

• Sistemas inteligentes: La IA y el IoT permiten el despacho inteligente, la monitorización remota y el diagnóstico de fallos, mejorando la eficiencia al tiempo que reducen los costos de mantenimiento y mejoran la experiencia del usuario.
• Sostenibilidad: Los motores de bajo consumo, los materiales ligeros y los accionamientos regenerativos minimizan el impacto ambiental.
• Controles sin contacto: El reconocimiento de gestos y los comandos de voz reducen el contacto físico con los botones, disminuyendo los riesgos de infección.
• Materiales avanzados: Los compuestos de fibra de carbono aumentan la capacidad de carga y la altura operativa, al tiempo que reducen el peso y el consumo de energía.

Como componentes vitales de la arquitectura moderna, la selección, el mantenimiento y la seguridad de los ascensores impactan directamente en la eficiencia del edificio, la satisfacción del usuario y la seguridad operativa. Al comprender a fondo las diferentes tecnologías de ascensores y evaluar cuidadosamente los requisitos del edificio, las partes interesadas pueden implementar soluciones óptimas de transporte vertical que maximicen el valor. Al mismo tiempo, el seguimiento de los avances tecnológicos informa las estrategias futuras de diseño y gestión para los paisajes urbanos en evolución.