Действительно ли дополнительные строительные подъемники ускоряют строительство высотного здания?

Иными словами, настоящий вопрос обычно звучит не так:

«Сколько строительных подъемников мы можем установить?»

А так:

«Какая система вертикального транспорта перевезёт нужных рабочих и материалы с наименьшими задержками и без лишней мощности?»

Эта разница становится тем важнее, чем выше здание.

Важно с самого начала сделать оговорку. Большинство рассмотренных здесь исследований измеряют время вертикальной транспортировки, время ожидания пассажиров, время подъема, эффективность работы, логистические затраты или загрузку подъемников , а не общую продолжительность строительства высотного объекта. Улучшение этих показателей может устранить важное узкое место, но его не следует понимать как такое же процентное сокращение общей продолжительности строительства.

Почему строительные подъемники могут стать узким местом проекта

На малоэтажном объекте перемещение рабочих и материалов между этажами может занимать сравнительно немного времени.

На высотной стройке вертикальный транспорт становится частью самой производственной системы.

Рабочие должны добраться до своих этажей. Инструменты и мелкие материалы должны прибывать вовремя. Несколько бригад могут одновременно запрашивать перевозку. Кроме того, потребность меняется в течение дня и по мере роста здания.

Если система подъемников не справляется с этой потребностью, рабочие тратят производительное время на ожидание вместо работы.

Park et al. изучили эту проблему с помощью имитационной модели, применённой к реальному высотному жилому объекту. В их исследовании вертикальная перевозка рабочих рассматривалась как задача с меняющейся потребностью, а не как расчёт фиксированной пропускной способности. (Park et al., 2013)

Отсюда понятная реакция:

установить ещё один подъемник.

Иногда это действительно правильный ответ.

Но не всегда.

Почему ещё один подъемник не гарантирует лучших результатов

Каждый дополнительный строительный подъемник увеличивает грузоподъемную мощность, но и вносит ограничения.

У проекта ограничены:

• место на фасаде и для монтажа,
• места для посадочных площадок,
• электрическая мощность,
• подъездные пути,
• время на монтаж и демонтаж,
• бюджет на аренду и эксплуатацию,
• и пригодные погрузочные зоны на уровне земли.

Есть и проблема загрузки оборудования.

Теоретически на стройке может хватать подъемной мощности, но ожидание всё равно будет долгим, если подъемники обслуживают не те этажи, совершают неэффективные рейсы или работают при очень неравномерной потребности.

Поэтому в исследованиях строительных подъемников планирование всё чаще рассматривается как задача моделирования и оптимизации, а не просто подсчёта оборудования.

Шин, Чо и Кан (Shin, Cho, Kang) разработали дискретно-событийную имитационную модель в сочетании с генетическими алгоритмами для планирования временных подъемников и применили её на реальном высотном объекте. Их работа была направлена на трудность выбора между разными схемами размещения подъемников, когда простые формулы не позволяют адекватно описать варианты. (Shin et al., 2011)

Позднее Cho et al. разработали и проверили моделированием алгоритм работы нескольких подъемников для сверхвысотного строительства, учитывающий, например, разгон и торможение подъемника, а не только опыт планировщика. (Cho et al., 2013)

Koo et al. рассматривали вертикальный транспорт как задачу многокритериальной оптимизации с учётом времени работы, экономической эффективности и энергопотребления в часы пиковых перевозок рабочих. (Koo et al., 2016)

Более поздние работы развивают то же направление.

Джавахери, Ахмадния, Магреби и Ганбари (Jawaheri, Ahmadnia, Maghrebi, Ghanbari) разработали модель смешанно-целочисленного линейного программирования, оптимизирующую тип, количество и расположение подъемников на разных этапах проекта с учётом ежедневных затрат на аренду и эксплуатацию, горизонтального перемещения материалов, монтажа и демонтажа, а также штрафов за задержки. Модель проверялась на натурных данных реального проекта, а не в виде прямого полевого эксперимента «до и после». (Jawaheri et al., 2026)

Важен не какой-то конкретный алгоритм оптимизации.

Важно то, что оптимальное количество и конфигурация подъемников могут меняться в зависимости от этапа проекта и потребности в перевозках.

Зонирование подъемников может быть не менее важно, чем их количество

Представьте высотный объект с несколькими строительными подъемниками.

Один подход — разрешить каждому подъемнику отвечать на вызовы почти со всех этажей.

Другой — разделить здание на зоны.

Например:

• один подъемник или группа обслуживает нижние этажи,
• другой — средние этажи,
• третий в основном обслуживает верхние уровни.

Цель — сократить лишние перемещения и остановки.

Park et al. исследовали этот подход с помощью имитационной модели на реальном высотном жилом объекте, корректируя зонирование в зависимости от меняющейся потребности в подъеме рабочих.

В этой конкретной имитации оптимизированное зонирование сократило время вертикальной транспортировки на 43 %. (Park et al., 2013)

Это не означает, что здание построили на 43 % быстрее.

Это также не означает, что на другом объекте зонирование сократит время транспортировки на 43 %.

Оно показывает нечто более полезное:

одно и то же подъемное оборудование может работать очень по-разному в зависимости от организации.

Поэтому простое сравнение количества подъемников на двух стройках может вводить в заблуждение.

Двухкабинные строительные подъемники снова меняют расчёт

Термин «двухкабинный» требует осторожности, поскольку может обозначать разные физические схемы.

Традиционные двухкабинные строительные подъемники

Традиционная двухкабинная схема строительного подъемника обычно включает две независимо работающие кабины на общей мачтовой системе.

Такая традиционная схема может дать дополнительную вместимость кабин при работе на общей мачте.

Но эта традиционная схема — не та система, которую оценивали Kim et al. в цитируемом исследовании.

Гибкая двухкабинная концепция Kim et al.

Kim et al. исследовали другую концепцию, основанную на архитектуре двухэтажных лифтов.

В их системе верхняя и нижняя кабины располагались друг над другом. Кабины можно было соединять, чтобы они работали как двухэтажный блок, обслуживая соседние уровни, а съёмный адаптер давал больше гибкости при изменении характера перевозок. (Kim et al., 2018)

Исследователи оценили концепцию в имитационном исследовании на данных проекта, сравнивая разные сочетания обычных однокабинных подъемников и предложенной гибкой двухкабинной системы.

В рамках конкретной оптимизированной конфигурации, оценённой в этом исследовании, авторы сообщили о росте эксплуатационной эффективности на 7,9 % и снижении общих эксплуатационных затрат на 16,6 %. (Kim et al., 2018)

Эти проценты не следует применять к традиционным двухкабинным строительным подъемникам.

Они относятся к конкретной гибкой двухэтажной концепции Kim et al., их допущениям о трафике, сочетанию подъемников и моделируемому случаю.

Но более общий вывод остаётся ценным:

пропускную способность нельзя оценивать только по числу машин. Важны также конфигурация кабин и стратегия работы.

Потребность в подъемниках меняется по мере роста здания

Одна из главных проблем выбора фиксированного числа подъемников в начале проекта в том, что сам проект не остаётся неизменным.

В начале строительства:

• расстояния перевозки короткие,
• задействовано меньше этажей,
• в перевозках преобладают определённые материалы.

Позже:

• средние расстояния перемещения растут,
• рабочие могут быть распределены по многим уровням,
• отделочные работы могут создавать совсем иной характер перевозок,
• перевозка рабочих может стать важнее перевозки тяжёлых материалов.

Wu et al. разработали метод оценки потребности на основе BIM для вертикального транспорта при высотном строительстве. Их исследование подчеркнуло, что недостаточная временная система вертикального транспорта может вести к дорогостоящим задержкам, а избыточная — к ненужной мощности и затратам. (Wu et al., 2020)

Это подводит к более правильному вопросу при проектировании:

Какая подъемная мощность нужна на каждом этапе проекта?

вместо:

Какое максимальное количество подъемников мы можем установить?

Расположение тоже имеет значение

Производительность строительного подъемника не заканчивается в момент, когда кабина достигла нужного этажа.

Рабочим и материалам ещё нужно переместиться по горизонтали от площадки до места работ.

Подъемник может эффективно выполнять вертикальную транспортировку, но при этом увеличивать горизонтальное расстояние перемещения материалов, если его площадки плохо согласованы с обслуживаемыми зонами работ.

Это взаимодействие — одна из причин, по которой в недавних исследованиях оптимизации учитываются и расположение подъемников, и горизонтальное перемещение материалов.

Модель MILP Jawaheri et al. явно учитывает затраты на горизонтальное перемещение материалов вместе с количеством, типом и расположением подъемников, арендой и эксплуатацией, монтажом и демонтажом, а также штрафами за задержки. Модель оценивалась на натурных данных реального проекта, но приведённые результаты остаются результатами оптимизационной модели, а не контролируемого полевого эксперимента «до и после». (Jawaheri et al., 2026)

Практический вывод прост:

строительный подъемник следует рассматривать как часть логистической сети площадки, а не как отдельную подъемную машину.

Более умная диспетчеризация может улучшить работу того же оборудования

Есть и ещё один параметр, никак не связанный с покупкой или установкой дополнительных машин:

то, как существующие подъемники отвечают на вызовы.

Когда несколько подъемников обслуживают много этажей, неэффективная диспетчеризация может приводить к:

• лишним холостым рейсам,
• повторным остановкам,
• долгому ожиданию пассажиров,
• неравномерной загрузке кабин.

Ли и Ким (Lee, Kim) исследовали эту проблему с помощью глубокой Q-сети — одного из методов глубокого обучения с подкреплением.

Важно, что исследование не показало улучшения на 86,7 % при обычной коммерческой эксплуатации на реальном высотном объекте.

Сначала исследователи обучили стратегию управления в виртуальной среде моделирования на примере нескольких подъемников и 30-этажного строящегося здания. Затем они проверили обученную стратегию на реальном макетном симуляторе подъемника в сравнении с другими стратегиями управления. (Lee & Kim, 2021)

В испытанных сценариях и при сравниваемых методах управления система на основе DQN сократила время ожидания и подъема пассажиров до 86,7 %. (Lee & Kim, 2021)

Этот результат не означает:

ИИ ускоряет строительство на 86,7 %.

Не доказывает он и того, что любой строительный подъемник с интеллектуальным управлением даст такое же улучшение.

Полезный вывод уже, но надёжнее:

управление эксплуатацией может существенно влиять на работу подъемников даже при неизменном физическом оборудовании.

Так когда проекту действительно нужен ещё один строительный подъемник?

Не существует универсального числа этажей или высоты здания, при которых ещё один подъемник автоматически становится необходим.

Решение зависит от таких факторов, как:

Поэтому продвинутое планирование строительных подъемников всё больше опирается на моделирование, данные проекта, математическую оптимизацию и оценку потребности с помощью BIM.

Например, Джалали Язди, Магреби и Болури Базаз (Jalali Yazdi, Maghrebi, Bolouri Bazaz) разработали оптимизационную модель смешанно-целочисленного программирования , объединяющую характеристики работ, графики проекта, необходимые ресурсы, параметры подъемников и условия здания. Модель проверялась на реальных данных 34-этажного строительного объекта и использовалась для решения задачи планирования вертикального транспорта, а не для прямого измерения изменения производительности на площадке «до и после». (Jalali Yazdi et al., 2018)

Больше мощности и выше производительность — не одно и то же

Это различие — главный вывод.

Установка ещё одного строительного подъемника увеличивает теоретическую пропускную способность.

Но результат проекта зависит от того, устраняет ли эта мощность реальное ограничение.

Если рабочие ждут просто из-за нехватки подъемной мощности, ещё одна кабина может дать заметное улучшение.

Если же задержки вызваны плохим зонированием, неэффективной диспетчеризацией, неудачным расположением площадок или неравномерным распределением перевозок, увеличение количества оборудования может почти не затронуть исходную неэффективность.

Поэтому научная литература указывает на более полезную идею:

эффективность строительных подъемников — это задача проектирования системы.

Количество машин имеет значение.

Как и:

• их грузоподъемность,
• их конфигурация,
• их расположение,
• обслуживаемые ими этажи,
• время их работы,
• что они перевозят,
• и то, как распределяются вызовы.

Более правильный вопрос для подрядчиков

Вместо вопроса:

«Сколько строительных подъемников нам нужно?»

подрядчики и планировщики получат более точный ответ, спросив:

«Какое сочетание количества, грузоподъемности, расположения и стратегии работы подъемников удовлетворит нашу меняющуюся потребность в вертикальном транспорте при приемлемых времени ожидания и затратах?»

Этот вопрос сложнее.

Но он и точнее отражает, как на самом деле идёт высотное строительство.

Строительный подъемник — это не просто машина, прикреплённая к стене здания.

На крупном проекте он становится частью логистической инфраструктуры.

И когда вертикальный транспорт начинает ограничивать потоки рабочих и материалов, совершенствование этой системы может быть так же важно, как увеличение её номинальной грузоподъемности.

Часто задаваемые вопросы

Руководство покупателя: Стоимость строительного подъемника: от чего зависит цена?

Источники