Architecture

エレベーターの過去・現在・未来

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世界初の乗用エレベーターは出だしでつまずいた。1857年に米ニューヨークのハウアウト・デパートに導入されたが、客に受け入れられず、わずか3年で閉鎖された。

このエレベーターは5階建ての建物の地階に設置された蒸気エンジンで動いていたが、速度が分速約12メートルと非常に遅かった(現在、世界最速のエレベーターは秒速約12メートルで上昇する)。

当時のエレベーターは、輸送手段というより観光用のアトラクションだった。世界にはまだ高層ビルはなく、多くの階段を登る必要のない低層階が最も望ましいと考えられ、高層階ほど家賃も安かった。

しかし、エレベーターがその状況を一変させた。

2人のオーチスの物語

「機械化された巻上機は1800年代初頭から存在したが、物を運ぶための機器から人を運ぶための機器へと移行したのは1850年代末のことだ」と語るのは、ノースカロライナ大学シャーロット校のリー・グレー教授(建築史)だ。

オーチス氏が発明した初期のエレベーター=1830年から1880年ごろ/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images
オーチス氏が発明した初期のエレベーター=1830年から1880年ごろ/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images

「それに伴い、技術の完全な変革が必要となった。初期の貨物用昇降機にはカゴがなく、物を載せる台しかなかったので非常に危険だった」(グレー氏)

そのため、すぐに安全性に注目が集まった。ニューヨークに世界初の乗用エレベーターを導入した実業家のエリシャ・オーチス氏は、1854年にニューヨークで開催された万国博覧会でエレベーターの実演を行った。オーチスは台を観客のはるか上まで吊り上げた後、おのでケーブルを切断した。そして自ら開発した安全装置が落下を食い止めると、観客に「全く安全です」と訴えた。この安全装置は良く出来ており、ロープが切れると歯止めが開いてシャフトと並行して走るラックに引っ掛かり、ほぼ即座にカゴの落下を防ぐ仕組みだ。

この出来事は、エレベーター史の転機とされることが多いが、その後のオーチス・エレベーター・カンパニーの成功で、その関連性が誇張された可能性はある。同社は今や垂直エレベーターの世界最大手だ。実は、現代のエレベーターのコンセプトは、類似する2つのアイデアから生まれ、その2つにはそれぞれ長所があった。

1859年に技術者のオーチス・タフツ氏が、「垂直エレベーター」の世界初の特許を申請した。このエレベーターは同年、ニューヨークのフィフス・アベニュー・ホテルに設置された。タフツ氏が設計したこのエレベーターのかごは中には乗客が座れるベンチがあった。

オーチスの初期のエレベーター=1895年、米国/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images
オーチスの初期のエレベーター=1895年、米国/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images

一方、エリシャ・オーチス氏のエレベーターは台のみで、1861年に特許申請がなされた。しかし、重要なのはこのエレベーターはオーチス氏が開発した安全ブレーキを搭載していたということだ。このブレーキのおかげでエレベーターは広く受け入れられ、今日のような標準設備となった。

「現代のエレベーターに設置されている安全装置はすべて同じアイデアを基礎としている。違いは、現代の安全装置は速度に基づいている点だ。エレベーターがあらかじめ設定された速度を超えると安全装置が作動し、シャフト内でエレベーターが停止する仕組みだ」(グレー氏)

上昇する部屋

初期のエレベーターは高価だったため、売れ行きは良くなかったが、ニューヨーク、ロンドン、パリのホテルで「ぜいたく品」として導入され、ちょっとした成功を収めた。「それは美しいデザインの部屋で、中に布張りのいすが置いてあったり、壁に鏡が掛かっていたり、時にカゴの天井の真ん中に小さなシャンデリアが掛かっていることもあった」とグレー氏は語る。そのため「上昇する部屋」と呼ばれることもあった。

1873年に米マンハッタンのロード・アンド・テイラー百貨店に導入されたエレベーターの様子/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images
1873年に米マンハッタンのロード・アンド・テイラー百貨店に導入されたエレベーターの様子/Archive Photos/Archive Photos/Getty Images

このエレベーターは蒸気エンジンで動いていたため、速度が遅かったが、1870年代に、エレベーターがホテルにある「珍しい物」からオフィスビルの「不可欠な設備」へと移行したのに伴い、この速度がエレベーターの進化の原動力となった。

1870年にマンハッタンのダウンタウンに完成した、高さが約40メートルで8階建てのエクイタブル生命ビルは、設計段階からエレベーターを備えた世界初のオフィスビルだった。オーチス・エレベーター・カンパニー製のこのエレベーターの動力は油圧だった。

「エレベーターがホテルから商業ビルへと移行する際に蒸気エンジンは姿を消した。速度が遅すぎるためだ。代わって登場したのが速くてメンテナンスも容易という、革新的な油圧式エレベーターだった」(グレー氏)

新時代の到来

さらに、油圧式エンジンから電気エンジンへと変わったことで、エレベーターの進化にさらに拍車がかかった。現代の電動式エレベーターとして知られているものは20世紀の最初の20年間に開発され、今も業界標準であり続けている、とグレー氏は言う。

James Harrison/RooM RF/Getty Images
James Harrison/RooM RF/Getty Images

この新時代の象徴がエンパイア・ステート・ビルだ。1931年にオープンしたこのビルは、1970年まで世界で最も高い超高層ビルだった。ビルに設置された73基のエレベーターは今でもエレベーターの発注数の世界記録だ。分速約366メートルという、当時世界最速を誇ったこのエレベーターは今でも人気で、このビルを語る上で欠かせない存在だ。

階段よりも安全

現在、世界最速のエレベーターは、世界第2位の高さを誇る上海中心(上海タワー)のエレベーターで、秒速約20.5メートル(時速約74キロ)の速度で、タワーの高さ632メートルのうち約578メートルで稼働している。

ビルの高層化により、エレベーターの設計はさらに複雑化している。第1の問題は、ビルの専有面積のかなりの部分をシャフト用に確保する必要があるが、実現できることは限られている。高さ世界一のビル、ドバイのブルジュ・ハリファにはエレベーターが57基しかなく、半分の高さのエンパイア・ステート・ビルより16基も少ない。しかも、160階すべてに止まるエレベーターはなく、ビルの異なる階層で稼働する「急行」エレベーターとして設計されている。

サウジアラビアのジッダで建設中のジッダ・タワーは、完成すれば世界で最も高い超高層ビルとなる。このジッダ・タワーのエレベーターの設計を手掛けたエレベーターメーカーのコネは、高さがタワーと同じという記録的なシャフト作りを目指し、その高さは1キロになると見られている。それを実現するために、同社は炭素繊維製の全く新しいケーブルを開発する必要があった。従来のスチールケーブルは重すぎる上に、シャフトの中でからまり合ってしてしまうためだ。

ドイツにある循環式エレベーターの様子=2015年/picture alliance/picture alliance/picture alliance via Getty Image
ドイツにある循環式エレベーターの様子=2015年/picture alliance/picture alliance/picture alliance via Getty Image

またドイツの工業製品メーカー、ティッセンクルップは、2017年にロープの代わりに磁石を使った「マルチ」と呼ばれる新しいエレベーターを発表した。このエレベーターは、同じシャフト内で複数のカゴを稼働させることができ、垂直だけでなく水平にも動かせるため、省エネの上にスペースも節約できる。現在、試験運転が行われているが、同社は、この新しいシステムにより、160年続いたロープ依存型エレベーターの時代が幕を閉じる可能性があるとしている。

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