文/凯娃子 王晓丽       图/视觉中国

对在北上广打拼的人来说,「抓住一切可能抓住的时间小憩几秒」是他们在大城市中的生存要义。能坐着绝不靠着,能靠着绝不站着,就连乘扶梯的几秒也不容错过。

可气的是,扶梯却成了他们「偷懒生存法则」里一颗巨大的绊脚石。“我还以为是质量不好……每天晚上走在上面想靠着歇息一会总是得过几秒挪一下胳膊……真不爽”。

清洁工正在清理国家大剧院的扶梯

换句话说,扶梯的扶手带比电梯的梯级速度要快,所以他们根本没法靠在扶梯上歇息,胳膊肘就会顺着扶手带冲了出去,具体动作可参照摔倒前五毫秒的场景。

100年前,扶梯还是某个欢乐谷的游乐设施

他们自以为发现了扶梯天大的秘密,打算投诉给有关部门,却意外看到了一本名为《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》的黄皮书,书中规定:扶手带的运行速度相对于梯级,踏板或胶带的速度允差为0~2%。

也就是说,快一点是电梯部件组合运动的允许误差造成的,而慢一点,才说明一个问题:你脚下的这台扶梯坏了!

如果扶手带的速度比梯级或踏板慢,便会造成人体后仰而发生意外。原因是人在扶手带滞后时,手总会因为害怕而紧紧抓住、无法及时松开扶手带,从而将乘客带动向后仰并跌倒,特别是年纪大的老人。

扶手若慢于梯步,人就很容易摔倒

于是,为了验证这个结果,越来越多的上班大军加入地铁的「扶梯实验」:把手搭在扶梯上,胳膊真的蹭到前面去吗?然后,扶梯逐渐丧失了通行工具的属性,至此演变成一种游乐玩具。

当然这都是假想,唯一真实的,扶梯最初本就是一个机动游戏。1897年,杰斯•雷诺在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走,类似于电动扶梯的机动游戏,后来渐渐演化为我们如今逛商场所乘坐的扶梯。

结束了上班途中的「扶梯实验」,大城市里的上班族们通常会前往通勤的终点站:写字楼里的升降电梯。刚刚搭乘了100多年前的游乐场玩具「扶梯」,接下来他们即将搭上300年前法国国王路易十五用来运输情妇的工具——电梯。

“今年中考物理,电梯是道必考题”

电梯是个神奇的产物,倘若没有它,可能就不存在所谓的北漂、上漂或New York漂,因为这地球上便很难形成巨大的城市群落。

某种意义上讲,电梯之于城市,就如纸张之于阅读。没有电梯,人口的分布将平铺在地球表面上;没有电梯,城市将没有垂直空间和密集的人口,没有不断升起的高楼大厦。仔细想想,这是件多可怕的事,谁能天天从1楼爬到236楼做工,可能刚到办公室就下班了。

电梯属于垂直运输的高级产物,而垂直运输的雏形可追溯到4000多年前,当古埃及人建造金字塔之时。他们当年很可能使用过某类起重机。如若不是,那无数高达100多米高的金字塔恐怕就只会是太空陨石的馈赠吧(大误)。

金字塔所用的「起重机」其实就是升降系统,这套系统的基本原理至今没什么变化,即一个平衡物下降的同时负载平台上升。

你在14岁左右可能就熟背这套升降原理,初中物理老师经常指着「电梯构造图」问:电梯通常是由几个定滑轮和几个动滑轮组成的啊?你和班里其他同学拖着长音,齐声答道,“一个定滑轮~两个动滑轮~”

电梯的基本物理构造

然后老师大叱一声:记住!今年物理中考,电梯滑轮是道必考题!至此,电梯连同着各种物理知识点,涌进了你的脑子里。

井边打水的轱辘,是现代电梯的“爸爸”

谈到「中国电梯界」的鼻祖,已经到公元前100年前后了。周朝时期出现了提水用的「辘轳」,这是一种由木制(或竹制)的支架、卷筒和绳索组成的简单卷扬机,后来又诞生了「桔槔」,它们都是由杠杆演变而来的汲水工具,并流行于春秋时期。这些工具称得上是中国电梯的雏形了。

明代《天工开物》中的桔槔图

当然这些工具都只能算作现代电梯最基础的形态,公元前236年,古希腊物理学家阿基米德,那个曾扬言「给他一个支点,他要撬起整个地球」的男人,正式研制出一种使用绳索及滑轮操纵的起重机。

他改进了以滑轮和绳索为主要组成部分的起重装置,设计了一种由人力驱动的卷筒式卷扬机,它被视为现代电梯的鼻祖。

阿基米德的起重理论模型

据考证,最早的电梯系统出现在公元100年的古罗马。为了搭建古罗马斗兽场,当时的人们使用了移动平台和可升降的罩笼,以供工人在高空作业。罗马人利用阿基米德的起重原理,发明了大型“起重机”以将沉重的砖瓦、石料等建筑材料运到高处。

德国建筑学家贝斯特推测,为了建造斗兽场,罗马人至少制造了30台以上的“起重机”。建造完成后,电梯系统还运用到了搬运角斗士和野兽的工作当中。

就这样,人们越来越多地利用基础「起重机」,将人与物资运送到像城堡或修道院这样一些与世隔绝的地方去。其中最著名的是位于希腊「圣巴拉姆修道院」的升降平台。这个修道院位于距离地面大约61米高的山顶上,提升机使用篮子或者货物网,运送人员与货物上下。

古代希腊人用货物网运送人

欢迎搭乘路易十五运输情妇的工具:电梯

用电梯来谈情说爱早就不是偶像剧专属的套路。现在的霸道总裁通通都在抄袭路易十五的创意。

公元17世纪,风流的法国国王路易十五赋予了它新的功能:他在凡尔赛宫搭建了一个私人“飞梯”,方便其与情妇在较高的楼层相见。

路易十五运送情妇的电梯

那个说着“我死后哪怕洪水滔天”的路易十五恐怕没想到,自己竟是迄今为止将电梯用得最巧妙的人。作为一个英俊的君王,还是一个继承了法国浪漫基因的君王,不可避免地有着一大堆的情妇。

为了更方便自己的与情妇的约会,路易十五将电梯设计成乘客专用,所谓乘客,不过是他的情妇们罢了。情妇们只需要拉动一组相互平衡的滑轮即可与国王见面。接着发生的事情之不可描述,此处就不做赘述。

路易十五和他的情妇

尽管电梯在古代是贵族的专利,但是到了现代,任何人都可以搭乘它。这里,要感谢美国的格雷夫斯•奥的斯先生,是他拯救了无数懒癌老百姓的双腿,发明了世界上第一台安全电梯。

由于当时的升降机大都采用卷筒提升,棉麻绳牵引,断绳坠落事故时有发生,因而电梯的发展受到了安全性的考验。

1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,奥的斯站在高高吊起的升降机上,他命令助手将悬吊着升降机的唯一缆绳砍断的时候,人群中发出一阵阵恐慌地惊呼。然而升降机却在下降几英尺后,牢牢地固定在半空中。他发明的安全钳起了作用,阻止了升降机向地面坠落。

奥的斯先生正在进行电梯切断试验

“一切安全,先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意。从奥的斯的安全电梯开始,乘坐电梯不再是勇敢者的游戏,它慢慢开始从贵族走向了平民。

最快电梯:最慢电梯 = 博尔特:树懒

中国最早的一部电梯出现在上海,是由美国奥的斯公司于1901年安装的。而1932年由美国奥的斯公司安装在「天津利顺德」酒店的电梯至今还在安全运转中。

到了现代,跟汽车相似,电梯中也存在着兰博基尼级别的。安装于中国台湾台北市101大厦内的日立电梯,运行速度高达每分钟 1010 米。韩国现代电梯公司通过自主技术,开发出移动速度达1080米/分(时速 64.8公里)的最高速电梯「THEEL」。「THE EL」的运行距离也是世界之最,达 600 米,可以在 150 层建筑物升降。

那世界第一台电梯又是多快的速度呢?1887年美国奥的斯公司制造出世界上第一台电梯,它被装设在了纽约德玛利斯大厦。这座古老的电梯,每分钟只能走10米左右。跟如今台湾101大厦的日立电梯相比,简直是博尔特和树懒的速度差。

如果不理解这种速度差,你只需记住树懒每迈出一步需要12秒钟,平均每分钟只走1.8~2.5米。

随着时代发展,电梯不仅仅起着垂直运输的作用,还承载着旅游观光的功能。

张家界的百龙天梯

比如中国的张家界百龙天梯,修建于垂直的悬崖峭壁之上,垂直落差335米,是世界上最高、运行速度最快、载重量最大的电梯,也因此入选世界吉尼斯纪录。它的运行速度是3m/秒,从山底到山顶仅需1分58秒。

还有德国的「鱼缸电梯」,位于德国柏林的巨型鱼缸AquaDom高度达25米,采用圆柱形设计,内有一部透明电梯。AquaDom耗资大约1280万欧元,直径大约11米,是世界上最大的玻璃圆柱形鱼缸,可装100万升水,喂养着1500多条鱼,来自50个种群。置身此电梯里,必然是一种湛蓝的潜水感崩涌而来。

德国的鱼缸电梯

2005年3月23日,美国宇航局正式宣布「太空天梯」已成为21世纪挑战的首选项目。

俄国和日本也不甘示弱,其太空电梯初步计划里,安装在轨道站上的太阳能电池板负责为太空电梯提供能量,升降舱可容纳30名游客,速度约为201公里/小时,只需一周左右便可进入距离地面约3.6万公里的太空。

这么看来,电梯除了运输情妇、上楼观光,在不久的将来,我们也能借着电梯上天了。

所以当别人再在你面前逼逼叨叨:你咋不上天呢!你大可回他一句:等着,我这就去坐电梯。

参考文献:

[1]赵建. 自动扶梯安全可靠性分析[J]. 科技风,2012,(24):57+59.

[2]. 德国科学家揭开建筑古罗马斗兽场的秘密[J]. 工程质量,2003,(12):45.

[3]李有观. 第一台升降机是何时建造的[J]. 世界文化,1995,(02):37.

[4]黄剑,吴哲昊. 超高层办公建筑电梯配置分析[J]. 浙江建筑,2011,(11):63-66.[5]刘登科. 电梯技术最新发展趋势[J]. 科技信息,2011,(08):810-811.

[5]柯谱. 太空电梯离我们又近了[J]. 国际太空,2013,(09):50-56.

[6]许宇. 北京市甲级写字楼单元租金差异的特征价格分析[D]. 首都经济贸易大学, 2012.

更多有趣,有态度的冷知识,敬请关注公众号《上流UpFlow》


展开全文
推荐