Khi các đài quan sát tại Tòa 1 - Trung tâm Thương mại Thế giới (WTC1) đi vào hoạt động ngày 29 tháng 5 tới ở Manhattan, du khách sẽ được thưởng thức một góc nhìn 360 độ ngoạn mục của thành phố New York và các khu vực xung quanh từ độ cao gần 390 mét trên đường phố nhộn nhịp. Từ đây cho thấy tất cả những gì của chuyến đi du lịch trên tòa nhà cao tầng, hay còn được gọi là Tháp Tự do, là một chuyến đi dài 60 giây trong hệ thống thang máy nhanh nhất Tây bán cầu.
Tại khu 104 - 1 WTC sẽ mở cửa cho khách tham quan vào tháng 10 tới có 71 thang máy , 05 trong số đó là thang máy cao tốc với tốc độ tối đa hơn 36,5 km/ giờ. Chúng không phải là thang máy nhanh nhất trên thế giới khi thang máy tại Tòa nhà Đài Bắc 101 có hành trình lên tới 508m và tốc độ lên tới khoảng 60km/ giờ, nhưng chúng có vận tốc nhanh hơn so với thang máy trước đó 25% được lắp đặt tại Twin Towers - WTC.
Có 08 máy kéo nặng 2,3 tấn được lắp đặt trên phòng máy trên cùng của 1 WTC cho hệ thống thang máy tốc độ cao. Mỗi thang máy hoạt động bằng cách sử dụng một hệ thống pulleylike bao gồm một Cabin và đối trọng kết nối bằng Cable tải. Đồng thời, 1 thang máy của WTC sử dụng khoảng 454.000 kg đối trọng để đi lên và đi xuống trong hố thang của tòa nhà.
Ngoài yếu tố tốc độ cao, thang máy phục vụ tại 1 WTC - tòa nhà cao nhất ở châu Mỹ còn có một số tính năng sử dụng công nghệ tiên tiến và được thiết kế đặc biệt để cải thiện chất lượng vận hành, an toàn và khả năng chuyên trở. Mặc dù một số các tính năng này đã được sử dụng trong các tòa nhà siêu cao tầng trên thế giới, nhưng cho thấy một cái nhìn sâu hơn về hệ thống thang máy ngày nay đã áp dụng công nghệ ngày càng tiên tiến kể từ khi Otis Brothers là Công ty thang máy đầu tiên chế tạo một thang máy phục vụ người mua hàng ở thành phố New York vào năm 1857.
Trong tương lai, thang máy được dự kiến sẽ hoạt động mà không cần dây cáp, nhưng đây là ý tưởng của các kỹ sư phát triển trong những năm tới khi chế tạo loại Cabin cố định có tải trọng lên 4.500 kg mà không cần bất kỳ sự giúp đỡ từ đối trọng. Một cách tiếp cận mà một số công ty thang máy đã theo đuổi trong những năm qua là ý tưởng phát triển mô hình Cabin di chuyển không thông qua hệ thống cable mà sử dụng sử dụng năng lượng điện từ đẩy lên và di chuyển theo nhiều hướng.
Một thang máy cần trang bị động cơ – máy kéo thực sự mạnh mẽ để đạt được tốc độ cao. Tương tự như tàu cao tốc, thang máy tốc độ cao cũng đòi hỏi hệ thống rail vô cùng trơn tru và liền mạch để di chuyển nhanh chóng. Theo thời gian, độ dài của rail dẫn hướng đã được tăng lên để có thể cắt giảm số lượng các mối nối khi các Shoes dẫn hướng Cabin phải đi qua và tạo ra một hành trình mượt mà, theo nhận định của John Koshak - nhà sáng chế các giải pháp an toàn thang máy - Công ty tư vấn thang máy thang cuốn Collierville. Tuy nhiên, chuyển động theo phương thẳng đứng của thang máy trên rail dẫn hướng đã bị giới hạn bởi chiều dài tiêu chuẩn khoảng 4,9 mét của rail dẫn hướng, có nghĩa là bất kỳ tòa nhà chọc trời nào cũng đòi hỏi một số lượng lớn các mối ghép rail dẫn hướng.
Trạng thái vận hành của thang máy cũng bị ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa rail dẫn hướng và một số thay đổi nhiệt độ, gió và các điều kiện khác gây hiện tượng lắc lư nhẹ trong quá trình vận hành. Những yếu tố này lý giải rằng bạn không bao giờ có thể có một máy bay hoàn hảo cho một thang máy với hành trình dài theo phương thẳng đứng trong các tòa nhà chọc trời, theo quan sát của Koshak.
Tại 1 WTC, các kỹ sư đã giảm thiểu trạng thái rung lắc của Cabin thang máy bằng việc sử dụng hệ thống con lăn dẫn hướng: “active roller guide”. Hệ thống con lăn dẫn hướng hay còn gọi là shoe bánh xe gắn kết Cabin với hệ thống rail dẫn hướng khi Cabin di chuyển thông qua các con lăn trượt trên bề mặt (đỉnh và hai bên) rail dẫn hướng. Các con lăn dấn hướng được sử dụng tại 1 WTC được làm bằng polyurethane nhằm giảm trọng lượng và lực tỳ của con lăn lên rail dẫn hướng – đặc biệt tại các khớp nối và được điều khiển bởi một hệ thống đẩy và kéo thủy lực khi tiếp xúc với rail dẫn hướng để ngăn chặn sự tác động không thẳng hàng giữa con lăn và rail dẫn hướng cho một hành trình suôn sẻ, theo Alpharetta Ga.
Áp suất không khí cũng là một mối quan tâm khi thiết kế và xây dựng hệ thống thang máy tốc độ cao, ứng dụng cho quy mô tòa nhà chọc trời, mà theo định nghĩa là quá 300 mét. Các kỹ sư, kiến trúc sư và các nhà xây dựng phải đưa vào thiết kế chế tạo như thế nào để khi có sự thay đổi trong áp suất không khí thì tác động của chúng lên những Cabin thang máy và hành khách của họ là tốt. Một điển hình Cabin có tải trọng 4.500 kg tương thích với một đối trọng 7.300 kg chạy với tốc độ cao trong hố thang của nó, nó tạo ra sự dịch chuyển không khí rất lớn. Với diện tích của áp suất cao trên nóc các Cabin và áp suất thấp dưới đáy của nó, bạn đang tạo ra một tình huống mà các cửa tầng phía trên Cabin có xu hướng muốn bung ra hành lang và cửa tầng bên dưới Cabin bị giật, hút vào hố thang, theo Koshak giải thích.
Bằng cách đặt những tấm vải kim loại nhôm khí động học xung quanh các đỉnh của thang máy trong 1 WTC để giảm sức cản không khí, lực kéo và tiếng ồn của gió một cách tối thiểu khi Cabin di chuyển. Ý tưởng đằng sau thiết kế này luồng không khí tạo là áp lực không khí giữa hai cửa Cabin và cửa tầng duy trì trung lập giảm thiểu rung lắc và những âm thanh của không khi rít qua cửa tầng khi Cabin chạy với tốc độ cao đi qua các tầng mà không dừng lại. Thay đổi áp suất không khí ảnh hưởng đến hành khách bên trong Cabin là vấn đề khó khăn để cải thiện. Tuy nhiên, tại 1 WTC sử dụng một phương pháp là cung cấp áp suất không khí thêm trong những Cabin để cân bằng áp lực, sau đó từ từ điều tiết nó để giữ cho đôi tai của hành khách không bị ù.
Một thang máy có thể vận hành ở tốc độ cao như công nghệ này sẽ không tạo ra bất kỳ sự khó chịu nào cho hành khách khi có sự thay đổi áp suất đột ngột. Thang máy thường không di chuyển xuống nhanh hơn 36 km mỗi giờ, tuy nhiên, bởi vì bất cứ di chuyển với tốc độ cao nào cũng đều làm thay đổi áp suất không khí đột ngột và dẫn đến ù tai cho hành khách bên trong.
Một trong những cấu trúc khác biệt chính giữa Twin Towers (được xây dựng vào những năm cuối thập niên 1960 và đầu thập niên 1970) và 1 WTC là kẻ tiền nhiệm này đã được liên kết với nhau bởi một bộ xương ngoài bằng thép, có lỗ hổng và được tiết lộ khi sự kiện thảm khốc ngày 11 tháng 9 năm 2001 xảy ra.
Tòa nhà Trung tâm Thương Mại Thế giới (WTC) mới có một lõi bê tông rỗng phục vụ như là một cấu trúc xương sống cho các tòa nhà. Các hố thang máy chạy qua lõi này và được bảo vệ bởi một bức tường bê tông có độ dày 1m.
Tòa nhà Trung tâm Tài chính (CTF) tại Quảng Châu, Trung Quốc, dự kiến sẽ lắp đặt thang máy có hành trình cao 530m với tốc độ lên đến 72 km mỗi giờ trong thời gian tới.
Theo Scientific American