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在德国黑森林的东部边缘,中世纪小镇罗特韦尔(Rottweil)的郊外,有一座奇特的建筑——一座无人居住的摩天大楼——俯视着这片土地。

它被称为 TK Elevator Testturm,高约246米,是德国最高的建筑之一。

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然而,从明显没有窗户的现象可以看出,这座高楼里并没有空置的办公室或豪华公寓。这座塔的主要用途隐藏在其核心中:用于测试最新电梯型号的 12 个井道。

德国制造商 TK Elevator 曾为包括纽约世贸中心一号楼在内的摩天大楼提供电梯,该公司还在亚特兰大和中国中山设有测试塔。前者位于巴特里区,是亚特兰大勇士棒球队的主场,高 128米。后者高248米,几乎是自由女神像的三倍。

电梯测试塔还可以建得更高。例如,日本日立集团在中国广州建造的 H1 塔高达约289米。它是这座摩天大楼密集的城市中最高的建筑之一,而且它的高度足以跻身纽约市25座最高建筑之列,也是洛杉矶第三高的建筑。

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中国广州,日立 H1 塔的鸟瞰图,该塔是世界最高的电梯测试塔之一

电梯测试塔“有点像一级方程式赛车队的测试赛道”,芬兰电梯制造商通力公司的首席技术官 Tomio Pihkala 表示。“测试塔存在的首要和最重要的原因是,某些安全功能的验证只能在真实环境中进行。”

通力公司曾在台北101大楼(2004 年至 2010 年为世界最高建筑)和伦敦碎片大厦安装电梯,并于1967年在芬兰海温卡开设了第一座测试塔。此后,该公司又建造了四座测试塔,其中最高的一座于2015年在中国昆山竣工,高度约为236米。

“在测试塔中,我们模拟了电梯的实际运行条件,没有普通用户在场,”Pihkala 说道。“这也是验证电梯质量、舒适度和可靠性的绝佳地点。”

安全测试中有一项是模拟自由落体:“这不是真正的电梯,而是一个等效质量……这时紧急制动系统和安全装置必须启动,才能安全停止电梯,确保里面的人不会受伤,”皮卡拉说。

Pihkala 补充说,一些测试塔之所以建得如此之高,是因为大多数现代电梯速度太快,很快就会没有空间了。“当你拥有一台速度更快的电梯时,你就需要一个更高的测试塔,”他解释道。“高速电梯的速度超过每秒 9.1米,为了测试这种电梯,你需要足够的空间来加速到最大速度,然后减速。”

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这是一座矿井:位于芬兰 Tytyri 的通力高层电梯测试设施深度达35

然而,向上建造并不是唯一的选择。事实上,世界上最长的电梯测试设施就在地下。它位于芬兰的 Tytyri,是一座正在开采的石灰石矿的一部分,深度接近351米。

“这在我们这个行业是独一无二的,”Pihkala 谈到该设施时说道。“我们达成协议,将在矿井中使用一些露天竖井,这使我们能够测试适合高度达一公里的建筑物的电梯。”

在现场,电梯的测试速度可达每秒19米,自由落体测试中,9.98吨重的电梯框架的速度可达每秒26米 。该矿井共有 11 个竖井,总长度近一英里。

和所有摩天大楼一样,电梯塔需要承受强风,因为强风会导致电梯塔摇摆,影响测试条件。因此,有些电梯塔配有质量阻尼器,本质上是巨大的摆锤,可以抵消恶劣天气甚至地震引起的振动。世界上最高的 20 座建筑中,约有三分之一都配有质量阻尼器。

然而,对于希望在极端条件下测试电梯技术的工程师来说,这些质量阻尼器也可以以完全相反的方式使用:产生 振动 而不是吸收振动。位于罗特韦尔的 TK 电梯测试塔有一个 200 吨的调谐质量阻尼器,悬挂在四根钢缆上,可由两台电机启动。据 TK 电梯称,由此产生的振动模拟了风和地震,这是电梯开发中最大的挑战之一。

罗特韦尔大厦的设计还采用了玻璃纤维外墙,使其外观光滑、不透明。TK Elevator 称,这种外墙不仅能保护建筑免受太阳辐射和风吹,还有助于使该建筑成为当地的建筑地标。

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位于佐治亚州亚特兰大的TK电梯测试塔

自 2017 年开放以来,该塔已成为一个旅游景点,甚至每年举办一场“爬楼梯”竞赛,吸引了 1,000 多名参赛者。不过,大多数游客来这里是为了登上德国最高的观景台,从那里可以一览无余地欣赏黑森林的美景。

搭乘观光电梯就可以直达塔顶,“30 秒内,游客们就能到达232米的高空,”塔楼经理 Beate Höhnle 在接受 采访时说道。“游乐设施的速度为每秒8米,在晴朗的日子里,游客们还能看到瑞士阿尔卑斯山。”

“无论一年中的什么时候,这座塔总是会呈现一些特别的景色。”