Mai multe elevatoare de șantier fac cu adevărat un proiect de clădire înaltă mai rapid?
Ce spun cercetările despre construcțiile înalte privind numărul elevatoarelor, zonarea, configurația cabinelor, creșterea clădirii și o dispecerizare mai inteligentă.
Cu alte cuvinte, întrebarea reală nu este de obicei:
„Câte elevatoare de șantier putem instala?”
Ci:
„Ce sistem de transport vertical poate deplasa muncitorii și materialele necesare cu cele mai mici întârzieri și fără capacitate inutilă?”
Această diferență contează cu atât mai mult cu cât clădirile sunt mai înalte.
O precizare este importantă de la început. Majoritatea cercetărilor analizate aici măsoară timpul de transport vertical, timpul de așteptare al pasagerilor, timpul de ridicare, eficiența operațională, costul logistic sau gradul de utilizare a elevatoarelor și nu durata totală de execuție a proiectului. Îmbunătățirea acestor indicatori poate elimina un blocaj important, dar nu trebuie interpretată ca o reducere procentuală egală a duratei totale a construcției.
De ce elevatoarele de șantier pot deveni un blocaj al proiectului
Pe un proiect cu puține etaje, deplasarea muncitorilor și a materialelor între etaje poate consuma relativ puțin timp.
Pe un șantier de clădire înaltă, transportul vertical devine parte a sistemului de producție în sine.
Muncitorii trebuie să ajungă la etajele repartizate. Sculele și materialele mai mici trebuie să sosească la timp. Mai multe echipe pot solicita transport simultan. Cererea se schimbă și pe parcursul zilei, și pe măsură ce construcția avansează pe verticală.
Dacă sistemul de elevatoare nu poate face față acestei cereri, muncitorii își pot petrece timpul productiv așteptând în loc să lucreze.
Park et al. au examinat această problemă printr-un model de simulare aplicat unui proiect rezidențial înalt. Cercetarea lor a tratat transportul vertical al muncitorilor ca pe o problemă de cerere variabilă, nu ca pe un calcul de capacitate fixă. (Park et al., 2013)
De aici apare o reacție de înțeles:
instalarea unui elevator în plus.
Uneori acesta este exact răspunsul corect.
Dar nu întotdeauna.
De ce un elevator în plus nu garantează performanțe mai bune
Fiecare elevator de șantier suplimentar aduce mai multă capacitate de ridicare, dar introduce și constrângeri.
Un proiect are resurse limitate:
- spațiu pe fațadă și pentru instalare,
- locuri pentru stații,
- capacitate electrică,
- căi de acces,
- timp de montare și demontare,
- buget de închiriere și exploatare,
- și zone de încărcare utilizabile la nivelul solului.
Există și problema gradului de utilizare.
Un șantier poate avea teoretic suficientă capacitate de ridicare și totuși să sufere de timpi lungi de așteptare, deoarece elevatoarele deservesc etajele greșite, fac curse ineficiente sau gestionează o cerere foarte neuniformă.
De aceea cercetările privind elevatoarele de șantier tratează tot mai des planificarea ca pe o problemă de simulare și optimizare, nu doar ca pe o problemă de numărare a echipamentelor.
Shin, Cho și Kang au dezvoltat un model de simulare cu evenimente discrete combinat cu algoritmi genetici pentru planificarea elevatoarelor temporare și l-au aplicat unui proiect real de clădire înaltă. Lucrarea lor a abordat în mod specific dificultatea alegerii între diferite configurații de elevatoare atunci când formulele simple nu pot reprezenta adecvat alternativele disponibile. (Shin et al., 2011)
Ulterior, Cho et al. au dezvoltat și verificat prin simulare un algoritm de operare cu mai multe elevatoare pentru construcțiile foarte înalte, care ia în calcul factori precum accelerarea și decelerarea elevatorului, nu doar experiența planificatorului. (Cho et al., 2013)
Koo et al. au abordat transportul vertical ca pe o problemă de optimizare multi-obiectiv care implică timpul de operare, eficiența costurilor și consumul de energie electrică în perioadele de vârf ale traficului de muncitori. (Koo et al., 2016)
Lucrările mai recente urmează aceeași direcție.
Jawaheri, Ahmadnia, Maghrebi și Ghanbari au dezvoltat un model de programare liniară cu numere întregi mixte care optimizează tipul, numărul și amplasarea elevatoarelor în diferite etape ale proiectului, luând în calcul costurile zilnice de închiriere și exploatare, deplasarea orizontală a materialelor, montarea și demontarea, precum și penalitățile de întârziere. Modelul a fost testat cu date de teren dintr-un proiect real, nu ca experiment direct pe teren de tip „înainte și după”. (Jawaheri et al., 2026)
Punctul important nu este un anumit algoritm de optimizare.
Ci faptul că numărul și configurația optime ale elevatoarelor se pot schimba în funcție de etapa proiectului și de cererea de transport.
Zonarea elevatoarelor poate conta la fel de mult ca numărul lor
Imaginați-vă un proiect de clădire înaltă cu mai multe elevatoare de șantier.
O abordare este ca fiecare elevator să răspundă solicitărilor de la aproape toate etajele.
Alta este împărțirea clădirii în zone.
De exemplu:
- un elevator sau un grup deservește etajele inferioare,
- altul deservește etajele intermediare,
- altul deservește în principal nivelurile superioare.
Scopul este reducerea deplasărilor și opririlor inutile.
Park et al. au investigat această abordare folosind un model de simulare aplicat unui proiect rezidențial înalt, cu zonarea ajustată în funcție de cererea variabilă de transport a muncitorilor.
În acea simulare specifică a studiului de caz, configurația optimizată de zonare a redus timpul de transport vertical cu 43%. (Park et al., 2013)
Acest lucru nu înseamnă că clădirea a fost construită cu 43% mai repede.
Nu înseamnă nici că zonarea va reduce timpul de transport cu 43% pe un alt proiect.
Demonstrează ceva mai util:
același echipament de ridicare poate funcționa foarte diferit, în funcție de modul în care este organizat.
De aceea, simpla comparare a numărului de elevatoare între două șantiere poate fi înșelătoare.
Elevatoarele de șantier cu cabină dublă schimbă din nou calculul
Termenul „cu cabină dublă” necesită atenție, deoarece poate descrie configurații fizice diferite.
Elevatoare de șantier convenționale cu două cabine
O configurație convențională de elevator de șantier cu două cabine folosește în general două cabine care funcționează independent, asociate unui sistem comun de catarg.
O configurație convențională cu două cabine poate oferi capacitate suplimentară, cabinele funcționând pe un sistem de catarg comun.
Dar această configurație convențională nu este sistemul evaluat de Kim et al. în studiul citat aici.
Conceptul flexibil cu cabină dublă al lui Kim et al.
Kim et al. au investigat un concept diferit, derivat din arhitectura ascensoarelor cu două niveluri (double-deck).
Sistemul lor folosea o cabină superioară și una inferioară, dispuse vertical. Cele două cabine puteau fi cuplate pentru a funcționa ca o unitate de tip double-deck, deservind niveluri adiacente, iar un adaptor detașabil oferea mai multă flexibilitate atunci când se schimba tiparul de trafic. (Kim et al., 2018)
Cercetătorii au evaluat conceptul printr-un studiu de caz simulat, folosind date de proiect și diferite combinații de elevatoare convenționale cu o singură cabină și sistemul flexibil propus cu cabină dublă.
În cadrul configurației optimizate specifice evaluate în acel studiu, autorii au raportat o creștere de 7,9% a eficienței operaționale și o scădere de 16,6% a costului operațional total. (Kim et al., 2018)
Aceste procente nu trebuie aplicate elevatoarelor de șantier convenționale cu două cabine.
Ele aparțin conceptului flexibil de tip double-deck al lui Kim et al., ipotezelor lor de trafic, combinației de elevatoare și cazului simulat.
Lecția mai generală rămâne valoroasă:
capacitatea nu trebuie evaluată doar prin numărarea mașinilor. Contează și configurația cabinelor și strategia de operare.
Cererea de transport cu elevatoare se schimbă pe măsură ce clădirea crește
Una dintre cele mai mari probleme ale alegerii unui număr fix de elevatoare de șantier la începutul unui proiect este că proiectul în sine nu rămâne fix.
La începutul construcției:
- distanțele de transport sunt scurte,
- sunt active mai puține etaje,
- anumite materiale domină traficul.
Mai târziu:
- distanțele medii de deplasare cresc,
- forța de muncă poate fi distribuită pe multe niveluri,
- lucrările de finisaj pot crea tipare de transport foarte diferite,
- traficul muncitorilor poate deveni mai important decât cel al materialelor grele.
Wu et al. au dezvoltat o metodă de estimare a cererii bazată pe BIM pentru transportul vertical în construcția clădirilor înalte. Cercetarea lor a subliniat că un sistem temporar de transport vertical subdimensionat poate contribui la întârzieri costisitoare, în timp ce unul supradimensionat poate impune capacitate și costuri inutile. (Wu et al., 2020)
Aceasta duce la o întrebare de proiectare mai bună:
Ce capacitate de ridicare este necesară în fiecare etapă a proiectului?
în loc de:
Care este numărul maxim de elevatoare pe care le putem instala?
Și amplasarea contează
Productivitatea unui elevator de șantier nu se încheie când cabina ajunge la etajul corect.
Muncitorii și materialele trebuie încă să se deplaseze orizontal de la stație până la zona de lucru.
Un elevator poate fi eficient la transportul vertical, dar poate crește distanța de manipulare orizontală a materialelor dacă amplasarea stațiilor sale nu este bine corelată cu zonele de lucru deservite.
Această interacțiune este unul dintre motivele pentru care cercetările recente de optimizare iau în considerare atât amplasarea elevatoarelor, cât și deplasarea orizontală a materialelor.
Modelul MILP al lui Jawaheri et al. include explicit costul manipulării orizontale a materialelor împreună cu numărul, tipul și amplasarea elevatoarelor, închirierea și exploatarea, montarea și demontarea și penalitățile de întârziere. Modelul a fost evaluat cu date de teren dintr-un proiect real, dar rezultatele raportate rămân rezultate ale unui model de optimizare, nu ale unui experiment controlat pe teren de tip „înainte și după”. (Jawaheri et al., 2026)
Implicația practică este simplă:
un elevator de șantier trebuie tratat ca parte a rețelei logistice a șantierului, nu ca o mașină de ridicare izolată.
O dispecerizare mai inteligentă poate îmbunătăți același echipament
Mai există o variabilă care nu are nicio legătură cu achiziția sau instalarea de mașini suplimentare:
modul în care elevatoarele existente răspund la apeluri.
Când mai multe elevatoare deservesc multe etaje, o dispecerizare ineficientă poate crea:
- curse goale inutile,
- opriri repetate,
- timpi lungi de așteptare pentru pasageri,
- utilizare inegală a cabinelor.
Lee și Kim au investigat această problemă folosind o rețea Q profundă (DQN), o formă de învățare profundă prin întărire.
Important: studiul nu a demonstrat o îmbunătățire de 86,7% în exploatarea comercială normală pe o clădire înaltă reală.
Cercetătorii au antrenat mai întâi politica de comandă într-un mediu virtual de simulare folosind un caz cu mai multe elevatoare și o construcție cu 30 de etaje. Apoi au testat politica învățată pe un simulator fizic de elevator (machetă) comparativ cu alte strategii de comandă. (Lee & Kim, 2021)
În scenariile și metodele de comandă testate, sistemul bazat pe DQN a redus timpul de așteptare și de ridicare a pasagerilor cu până la 86,7%. (Lee & Kim, 2021)
Acest rezultat nu înseamnă:
IA face construcția cu 86,7% mai rapidă.
Nici nu stabilește că orice elevator de șantier operat cu un controler inteligent ar obține aceeași îmbunătățire.
Constatarea utilă este mai restrânsă și mai solidă:
controlul operațional poate influența semnificativ performanța elevatoarelor chiar și atunci când echipamentul fizic de ridicare rămâne neschimbat.
Așadar, când are un proiect cu adevărat nevoie de încă un elevator de șantier?
Nu există un număr universal de etaje sau o înălțime a clădirii de la care un elevator suplimentar devine automat necesar.
Decizia depinde de variabile precum:
| Variabilă | De ce contează |
|---|---|
| Înălțimea clădirii | Distanțele de deplasare mai mari cresc durata ciclului. |
| Numărul de muncitori | Mai mulți muncitori creează o cerere mai mare de transport de persoane, mai ales la schimbarea turelor. |
| Numărul de etaje active | Echipele răspândite pe multe etaje creează mai multe destinații și opriri. |
| Cererea de materiale | Etapele diferite ale construcției generează cerințe de ridicare diferite. |
| Viteza elevatorului | Viteza de deplasare influențează durata ciclului, dar este doar o parte a performanței sistemului. |
| Capacitatea cabinei | Determină câte persoane sau materiale pot fi transportate la fiecare cursă. |
| Configurația cabinei | Configurațiile cu o cabină, cele convenționale cu două cabine și altele oferă posibilități operaționale diferite. |
| Dispunerea stațiilor | Mai multe opriri pot crește timpul de deplasare și de ciclu al ușilor. |
| Amplasarea elevatorului | Influențează deplasarea orizontală după ce încărcătura iese din cabină. |
| Controlul traficului | O dispecerizare slabă poate irosi capacitatea disponibilă. |
| Etapa proiectului | Cererea se schimbă pe măsură ce construcția avansează pe verticală. |
De aceea planificarea avansată a elevatoarelor de șantier se bazează tot mai mult pe simulare, date de proiect, optimizare matematică și estimarea cererii susținută de BIM.
Jalali Yazdi, Maghrebi și Bolouri Bazaz, de exemplu, au dezvoltat un model de optimizare cu programare cu numere întregi mixte care integrează atributele activităților, calendarele proiectului, resursele necesare, specificațiile elevatoarelor și condițiile clădirii. Modelul a fost testat cu date reale dintr-un proiect de construcție cu 34 de etaje și a fost folosit pentru a rezolva problema planificării transportului vertical, nu pentru a măsura direct o schimbare de productivitate de tip „înainte și după” pe șantier. (Jalali Yazdi et al., 2018)
Mai multă capacitate și o productivitate mai bună nu sunt același lucru
Această distincție este lecția centrală.
Instalarea unui elevator de șantier suplimentar crește capacitatea teoretică de transport.
Dar performanța proiectului depinde de faptul dacă această capacitate rezolvă constrângerea reală.
Dacă muncitorii așteaptă pur și simplu din cauza capacității insuficiente de ridicare, o cabină în plus poate aduce o îmbunătățire semnificativă.
Dacă întârzierile sunt cauzate în schimb de o zonare slabă, de o dispecerizare ineficientă, de stații poziționate greșit sau de o distribuție inegală a traficului, creșterea numărului de echipamente poate lăsa neatinsă o mare parte din ineficiența de fond.
Literatura academică indică, așadar, un concept mai util:
performanța elevatoarelor de șantier este o problemă de proiectare a sistemului.
Numărul de mașini contează.
La fel și:
- capacitatea lor,
- configurația lor,
- amplasarea lor,
- etajele pe care le deservesc,
- momentul în care funcționează,
- ce transportă,
- și modul în care sunt alocate apelurile.
Întrebarea mai bună pentru antreprenori
În loc să întrebe:
„De câte elevatoare de șantier avem nevoie?”
antreprenorii și planificatorii pot obține un răspuns mai bun întrebând:
„Ce combinație de număr, capacitate, amplasare și strategie de operare a elevatoarelor va satisface cererea noastră variabilă de transport vertical, cu timpi de așteptare și costuri acceptabile?”
Această întrebare este mai complicată.
Dar reflectă și modul în care funcționează de fapt construcția clădirilor înalte.
Un elevator de șantier nu este doar o mașină atașată de fațada unei clădiri.
Pe un proiect mare, devine parte a infrastructurii logistice a proiectului.
Iar odată ce transportul vertical devine o constrângere pentru fluxul de muncitori și materiale, îmbunătățirea acestui sistem poate fi la fel de importantă ca mărirea capacității sale nominale de ridicare.
Întrebări frecvente
Adăugarea mai multor elevatoare de șantier face un proiect mai rapid?
Poate îmbunătăți performanța transportului vertical atunci când capacitatea de ridicare existentă nu poate satisface cererea de muncitori sau materiale. Totuși, cercetările arată că zonarea, amplasarea, configurația cabinelor și strategia de operare pot influența semnificativ timpul de așteptare, performanța de ridicare și costul logistic.
Majoritatea cercetărilor măsoară aceste rezultate logistice intermediare, nu durata totală a proiectului, astfel încât o îmbunătățire a performanței elevatoarelor nu trebuie tradusă automat într-o reducere procentuală egală a duratei totale a construcției.
De câte elevatoare de șantier are nevoie o clădire înaltă?
Nu există un număr universal.
Necesarul de elevatoare depinde de înălțimea clădirii, numărul de muncitori, cererea de materiale, etajele active, capacitatea cabinelor, viteza de deplasare, organizarea șantierului, tiparele de trafic, etapa proiectului și timpul de așteptare acceptabil.
Cercetările de simulare și optimizare se concentrează, așadar, pe găsirea unei configurații potrivite pentru proiectul real, nu pe prescrierea unui raport fix între elevatoare și etaje.
Este un elevator de șantier cu cabină dublă mai eficient decât unul cu o singură cabină?
Capacitatea suplimentară a cabinei poate îmbunătăți debitul, dar eficiența reală depinde de cererea de trafic, configurația fizică, strategia de operare, constrângerile șantierului și dispecerizare.
Este necesară și o distincție între un elevator de șantier convențional cu două cabine, cu cabine care funcționează independent pe un catarg comun, și conceptul flexibil de tip double-deck investigat de Kim et al.
Creșterea de 7,9% a eficienței operaționale și reducerea de 16,6% a costurilor operaționale raportate de Kim et al. se aplică doar configurației flexibile optimizate cu cabină dublă evaluate în studiul lor de caz simulat. Nu sunt valori generale de performanță pentru elevatoarele de șantier convenționale cu două cabine. (Kim et al., 2018)
Poate zonarea elevatoarelor de șantier reduce timpul de așteptare sau de transport?
Da, în condiții potrivite.
Park et al. au folosit un model de simulare pe un proiect rezidențial înalt și au raportat o reducere de 43% a timpului de transport vertical pentru configurația de zonare optimizată. Rezultatul privește timpul de transport în acea simulare anume și nu înseamnă că întregul proiect a devenit cu 43% mai rapid. (Park et al., 2013)
Poate IA să îmbunătățească eficiența elevatoarelor de șantier?
Cercetările sugerează că sistemele inteligente de dispecerizare pot îmbunătăți performanța de ridicare prin reducerea curselor inutile și a așteptării pasagerilor.
Lee și Kim au antrenat un controler bazat pe învățare profundă prin întărire în simulare și l-au evaluat apoi pe un simulator fizic de elevator. În scenariile testate și față de metodele de comandă comparate, timpul de așteptare și de ridicare a pasagerilor a fost redus cu până la 86,7%. Este un rezultat experimental al unui sistem de comandă, nu o garanție universală a productivității proiectului. (Lee & Kim, 2021)
Ghid de achiziție: Prețul unui ascensor de șantier: ce determină costul?
Comparați regimul de transport, înălțimea proiectului, dispunerea stațiilor, cererea de cabine și interfața cu șantierul înainte de a stabili configurația finală. Trimiteți-le echipei SEKLIFT pentru o evaluare a elevatorului de șantier specifică proiectului.
Vedeți modelele de elevatoare de șantier SEKLIFT →Referințe
- Park, M., Ha, S., Lee, H.-S., Choi, Y.-K., Kim, H., & Han, S. 2013. Lifting demand-based zoning for minimizing worker vertical transportation time in high-rise building construction. Automation in Construction, 32, 88–95. DOI: 10.1016/j.autcon.2013.01.010.
- Shin, Y., Cho, H., & Kang, K.-I. 2011. Simulation model incorporating genetic algorithms for optimal temporary hoist planning in high-rise building construction. Automation in Construction, 20(5), 550–558. DOI: 10.1016/j.autcon.2010.11.021.
- Cho, C.-Y., Lee, Y., Cho, M.-Y., Kwon, S., Shin, Y., & Lee, J. 2013. An optimal algorithm of the multi-lifting operating simulation for super-tall building construction. Automation in Construction, 35, 595–607. DOI: 10.1016/j.autcon.2013.01.003.
- Koo, C., Hong, T., Yoon, J., & Jeong, K. 2016. Zoning-Based Vertical Transportation Optimization for Workers at Peak Time in a Skyscraper Construction. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 31(11), 826–845. DOI: 10.1111/mice.12220.
- Jalali Yazdi, A., Maghrebi, M., & Bolouri Bazaz, J. 2018. Mathematical model to optimally solve the lift planning problem in high-rise construction projects. Automation in Construction, 92, 120–132. DOI: 10.1016/j.autcon.2018.03.029.
- Kim, T., Lee, U.-K., Kim, S. W., Lim, H., Kim, C.-W., Cho, H., & Kang, K.-I. 2018. Flexible double-cage hoist for high operational efficiency in tall building construction. Automation in Construction, 96, 280–291. DOI: 10.1016/j.autcon.2018.09.023.
- Wu, K., García de Soto, B., Adey, B. T., & Zhang, F. 2020. BIM-based estimation of vertical transportation demands during the construction of high-rise buildings. Automation in Construction, 110, 102985. DOI: 10.1016/j.autcon.2019.102985.
- Lee, D., & Kim, M. 2021. Autonomous construction hoist system based on deep reinforcement learning in high-rise building construction. Automation in Construction, 128, 103737. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.103737.
- Jawaheri, M., Ahmadnia, M., Maghrebi, M., & Ghanbari, R. 2026. How many lifts does a construction site need? A Global optimization approach. Engineering, Construction and Architectural Management, 33(11), 8569–8599. DOI: 10.1108/ECAM-11-2024-1570. Publicat online pentru prima dată la 20 august 2025; inclus în numărul din 1 septembrie 2026.
