Urbanisme : comment l’ascenseur sans câble va révolutionner les gratte-ciel

22 juillet 2020 - « C’est la plus importante avancée dans l’industrie des ascenseurs depuis l’invention de l’ascenseur sécurisé par Elisha Graves Otis, il y a 167 ans », proclamait Antony Wood, directeur exécutif du Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) lors du sommet annuel de l’association à Dubaï, fin 2018.

Urbanisme : comment l’ascenseur sans câble va révolutionner les gratte-ciel

Il a pourtant fallu du chemin pour arriver à l’ascenseur que l’on connaît aujourd’hui. Le premier ascenseur de personnes - qui fut installé en 1852 au 488 Broadway à New York - pouvait atteindre une pointe de vitesse de 0,2 m/s (0,72 km/h), n’allait guère plus haut que cinq étages et était alimenté par une machine à vapeur. Depuis, l’industrie a connu le système hydraulique, les «double-deckers» (ascenseur à deux étages), le câble en fibre de carbone qui permit d’étendre la distance de trajet d’un ascenseur de 500 m à 1 km, et le «twin lift», qui permit de faire voyager deux cabines indépendantes dans la même cage. Mais toutes ces inventions ne sont que pacotilles à côté de ce que l’entreprise allemande ThyssenKrupp vient de réussir à mettre au point: «Multi», l’ascenseur sans câble. Il se déplace aussi bien verticalement qu’horizontalement. Tour d’horizon d’une innovation qui va sans aucun doute révolutionner la manière dont nous penserons et utiliserons les gratte-ciel de demain.

The sky is the limit

La place importante que prennent les cages d’ascenseurs modernes que l’on utilise aujourd’hui freine la course vers les nuages à laquelle s’attellent les plus grands bâtiments du monde. Plus le bâtiment a l’ambition d’être haut, plus un nombre important de cages seront nécessaires à assurer le transport de ses habitants. Cela peut parfois décourager les promoteurs à construire trop haut, par peur de diminuer la surface de plateau des étages. «Multi» balaie cet obstacle de la manière suivante. La capacité du système à déplacer les cabines horizontalement permet de créer une boucle unidirectionnelle, qui augmente drastiquement la capacité de transport du système. En effet, l’ascenseur peut grâce à cette disposition augmenter le nombre de cabines par cage, ainsi que leur fréquence (voir schéma ci-contre). Cela a pour effet de libérer en moyenne 25% de l’espace traditionnellement attribué aux cages d’ascenseurs dans un grand bâtiment, au profit de surfaces locatives. Inutile d’expliquer au lecteur averti que ce nouveau système non seulement s’autofinance, mais offre là aux villes une opportunité de densification sans précédent et aux promoteurs, constructeurs, ingénieurs et architectes la possibilité d’aller aussi haut que la structure et les autorités locales le permettent.

Comment ça marche ?

La technologie utilisée pour déplacer les cabines à travers la cage est basée sur un système de moteur linéaire. C’est le même mécanisme que sur le train à lévitation magnétique japonais qui reliera Tokyo à Osaka avec une vitesse de pointe de 600 km/h. Comme pour ce dernier, la cabine ne touche pas le rail, qui la guide grâce aux forces magnétiques opposées du rail et de la cabine, ce qui évite tout frottement et permet donc aux cabines d’accélérer de manière plus rapide et efficiente, avec une dépense d’énergie moindre qu’un système traditionnel. Pour passer de l’axe vertical à l’axe horizontal et inversement, les cabines empruntent une série de plaques tournantes, positionnées à la jointure des deux axes (voir photo page 16).

Et si une cabine tombe en panne ?

Dans le cas où une cabine tombe en panne, TyssenKrupp a mis au point un système qui permet à la cabine supérieure de «remorquer» la cabine immobilisée pour la conduire dans un «garage» situé au rez-de-chaussée, adjacent à la cage d’ascenseur. L’équipe technique peut ensuite extraire la cabine du système et la réparer hors site. De cette manière, le trafic n’est en théorie jamais interrompu, à moins d’un défaut sur le rail. Ce «garage» s’avère également utile lors des périodes creuses où la demande est plus faible. Dans un tel scénario, les cabines peuvent être extraites du système et stockées pour permettre une circulation plus fluide des cabines utilisées, ainsi qu’une plus faible utilisation d’énergie.

Logiciels et propriété intellectuelle

Evidemment, cette prouesse technologique ne serait tout simplement pas imaginable sans des logiciels de pointe gérant le trafic des cabines. Plus qu’un support, ces logiciels sont le point central du produit, ce qui rend leur accès ultra-sensible. Michael Cesarz, CEO de «Multi», nous explique que si Microsoft est impliqué, le développement logiciel a dû être confié à plusieurs entités, pour assurer une confidentialité maximale.

Prototype et premier contrat

TyssenKrupp a construit une tour prototype de 246 m de haut et a pu grâce à cela garantir le bon fonctionnement de sanouvelle technologie. L’entreprise a signé son premier contrat avec le célèbre promoteur OVG Real Estate, pour la nouvelle tour berlinoise Berlin East Side Tower.

Phase de construction

Au-delà des risques liés à la nouveauté du produit et au manque d’expérience qui en découle, le système présente pour l’instant un gros bémol: celui de son incapacité à fournir un accès «beneficial use» aux ascenseurs pendant la phase de construction de l’immeuble. Cela veut donc dire que le mouvement de matériels et de personnes pendant cette phase de construction devra se faire uniquement par monte-charge ou ascenseur de type conventionnel. Espérons que l’équipe trouve des solutions pour surmonter cet obstacle qui pourrait être dans bien des cas rédhibitoire.

Skybridges et transport horizontal

C’est un sujet tendance dans le monde des bâtiments de grande taille: alors que la hauteur des bâtiments augmente et que la vie se déplace en direction du ciel, il nous faut pour l’instant toujours redescendre au rez-de-chaussée pour passer d’un immeuble à l’autre. La solution pour parer à ce détour vertical: créer des ponts entre les immeubles, appelés en anglais «skybridges». En plus de créer des liens entre les tours d’un centre-ville, ces ponts peuvent également représenter des opportunités de création d’espaces publics dans les airs. Si ces ponts représentent bien des défis techniques (ingénierie, structure, etc.) ainsi qu’administratifs (accès public, servitudes de passage, etc.), ils paraissent particulièrement pertinents dans le contexte actuel d’ultra-urbanisation. Les ascenseurs «Multi», capables de se déplacer horizontalement, apparaissent comme la solution de premier choix à ce transport horizontal que font déjà naître les skybridges. n

par Julien Grange

Article paru dans le Magazine immobilier.ch de mars 2020