Hissiteknologian kehittäminen erityisesti korkeisiin rakennuksiin on tarkkaa puuhaa. Vierailimme kaivoksessa, jonka Kone on valjastanut testitarkoituksiin.
Juttu on julkaistu alun perin helmikuussa 2025. Julkaisemme sen nyt uudestaan Tekniikka&Taloudessa, kun Kone on tekemässä Suomen historian suurimman yrityskaupan ostamalla TK Elevatorin. Samalla Kone on nousemassa liikevaihdolla mitattuna maailman suurimmaksi hissiyhtiöksi.
Jos luet tätä juttua illalla tai viikonloppuna, Koneen hissilaboratoriossa Tytyrin kaivoksella Lohjalla on täysi tohina päällä.
Henkilökunta toki on poistunut virka-ajan päätyttyä kotiinsa, mutta testihissit ajelevat ylös ja alas pitkin laboratorion yhtätoista yhteensä 1,7 kilometrin mittaista hissikuilua. Testiohjelmat määrittelevät erilaisia ajoparametreja: nopeuksia, kiihtyvyyksiä, hidastuvuuksia ja kuormia.
”Yleensä teemme niin, että laitamme vielä vähän ylikuormaa. Jos hissin nimelliskuorma on 2 000 kg, laitamme sinne 2 500 kg”, kertoo testilaboratorion päivittäisestä toiminnasta vastaava luotettavuuspäällikkö Jarmo Reijonen.
Esimerkiksi vuoden 2024 pitkät joulunpyhät olivat hissien kehitystyölle oivalliset: laitteet saivat ajaa viikon yötä päivää ja tuottaa dataa Koneen insinööreille.
Näennäisestä yksinkertaisuudestaan huolimatta hissejä voidaan ja pitää testata monilla tavoilla. Koneen Suurprojektit-yksikön tarjoomasta vastaava johtaja Timo Vlasov kertoo, että teknisesti uudenlaisen hissityypin kehityksessä menee vuosia.
”Testeissä meidän pitää tehdä miljoonia ajosyklejä.”
Kestävyystestauksen lisäksi hissejä ajetaan eri nopeuksilla. Tytyrin laboratoriossa hissejä on kyyditetty parhaimmillaan 15 metrin sekuntivauhdilla.
”Oma tarjoomamme on rajoitettu kymmenen metrin sekuntinopeuteen. Ylöspäin voitaisiin mennä nopeamminkin, mutta kun tullaan alas, ihmisen korva ei kykene käsittelemään suuremman nopeuden paineenvaihtelua ja saattaa tuntua joistakin matkustajista muutenkin epämiellyttävältä”, Vlasov kertoo.
Ajomukavuuden vaatimukset etenkin korkeissa rakennuksissa ovat Vlasovin mukaan kovia. Niinpä Tytyrin kuiluissa mitataan esimerkiksi aerodynamiikkaa, paineenvaihteluita ja energiankulutusta.
”Kun liikutaan lujaa hissikuilussa, pitää testata miten ilma virtaa hissin ympärillä, sillä asialla voi olla suuri vaikutus ajomukavuuteen.”
Jarrut kiinni vauhdissa
Tärkeää on myös turvalaitteiden testaus: hissillä ajetaan suurinta nopeutta, lyödään jarrut kiinni ja katsotaan mitä tapahtuu.
Uuden teknologian lanseerauksen yhteydessä Kone tuo Tytyriin asennustiimejään ympäri maailman oppimaan uudet menetelmät. Parhaillaan menossa ovat sertifiointitestit Kiinan markkinoille tuotavasta uudesta korkean rakentamisen teknologiasta.
”Sitten testataan ihan äärimmäisyyksiä, esimerkiksi sitä, miten kauan hissi kestää ennen kuin se hajoaa. On oikeastaan hyvä juttu, jos saamme täällä jotakin rikki, sillä siitä aina opitaan jotakin.”
Hisseille riittää kysyntää
Maailma kaupungistuu sellaista vauhtia, että hissivalmistajan odotukset ovat korkealla. YK:n joitakin vuosia sitten esittämän arvion mukaan kaupunkialueiden väkiluku voi kasvaa 2,5 miljardilla ihmisellä vuosisadan puoleenväliin mennessä.
Se tarkoittaa rakentamista, myös korkeaa sellaista. Vlasov esittelee pilvenpiirtäjäjärjestö CTBUH:n (Council of Tall Buildings and Urban Habitats) tilastoja.
”Nähdään, että korkean rakentamisen määrä on lähtenyt aika voimakkaaseen kasvuun 2000-luvun alkupuolella.”
Vuonna 2023 maailmalla valmistui lähes 200 kappaletta korkeita rakennuksia: kriteerinä tässä on yli kahdensadan metrin korkeus.
”Suurin osa näistä rakennuksista on 200–300 metrin välissä. Yli 300-metristen rakennusten lukumäärät ovat aika pieniä.”
Tähän segmenttiin Tytyri sopii mainiosti: sen syvimmät testikuilut ovat 350-metrisiä, eli hissiteknologiaa voidaan testata oikeassa mittakaavassa. Testilaboratorio avattiin vuonna 1997.
”Kasvoimme kovaa vauhtia, ja silloin tehtiin strateginen päätös: jos haluamme olla vakavasti otettava peluri hissimarkkinassa, meidän tulee ottaa haltuun myös korkea rakentaminen.”
Satoja metrejä korkean tornin rakentaminen on melko työlästä, ja silloinen laboratoriojohtaja muisti tuttavansa, joka oli töissä Tytyrin kaivoksella. Tuolloin valmista kuilua oli jo 200 metriä maan alla, joten Koneen piti kaivaa 150 metriä ylöspäin, jotta kuilut yltäisivät maan pinnalle.
”Rakentamispäätöksestä kului vuosi, niin paikka oli jo käytössä. Alunperin täällä oli kaksi 350-metristä testikuilua, ja kun vuonna 2018 paikkaa laajennettiin, saimme seitsemän kuilua lisää”, Vlasov kertoo.
Pääosin maan pinnalla sijaitseviin testikuilujen konehuoneisiin on helppo vaihtaa komponentteja, minkä lisäksi Tytyrin alue on kaivostoiminnan vuoksi täynnä tunneleita. Tarvittaessa kuilujen pohjalle asti voidaan ajaa kuorma-autoilla.
Toki Koneella on testitornejakin, joista korkein on Kiinan Kunshanissa vuonna 2015 avattu 236-metrinen torni. Maailman korkein varsinainen testitorni on tiettävästi Guangzhoussa sijaitseva Hitachin H1 Tower, jonka korkeus maanpinnasta on 274 metriä. Sen pisin hissikuilu on noin 250-metrinen, eli kuilu jää Tytyrin mitoista satakunta metriä.
”350 metristä ylöspäin luotamme hyvin paljon simulointeihin ja pitkään kokemukseemme, jota olemme saaneet projektitoimituksia tekemällä.”
Tällä hetkellä maailman korkeimpien rakennusten top10:stä Kone on toimittanut hissit neljään. Näistä korkein on maailman kakkonen, Kuala Lumpurin 118-kerroksinen ja 679 mertriä korkea Merdeka PNB118 -rakennus. Kymmenestä korkeimmasta rakenteilla olevasta rakennuksesta Kone toimittaa laitteet viiteen.
Korkeuden kasvaminen rakennuksissa aiheuttaa hissirakentajalle ongelmia jo huojumisen vuoksi.
”Se aiheuttaa tilanteen, jossa myös hissin köydet saattavat alkaa huojua, mikä pitää huomioida suunnittelussa.”
Yksi raja on jo saavutettu, kun rakennukset ylittivät 500 metrin korkeuden.
”Sen jälkeen hissin omat teräsköydet painavat niin paljon, että muuta massaa ei oikeastaan enää saada liikutettua.”
Tämä ongelma on ratkaistu vaihtamalla köyden materiaali teräksestä hiilikuituun. Koneen ratkaisu kulkee nimellä Ultra Rope, ja siinä on neljä kappaletta hiilikuituytimiä, jotka on valettu epoksihartsiin. Köysi on 80 prosenttia tavanomaista teräsköyttä kevyempi.
”Toistaiseksi korkein nosto, jonka olemme sillä tehneet, on noin 600 metriä. Mutta pystymme tekemään nostot kilometriin asti, ja jopa ylikin, jos tarvetta on.”
Koneen mukaan perinteisellä teräsköydellä toteutetun 300-metrisen hissin liikkuvien massojen paino on noin 16 tonnia, siinä missä hiilikuituköysi alentaa painon 12 tonniin.
Siinä missä teräsköysi venyy, hiilikuitu ei veny, joten käyttöikä kasvaa Koneen mukaan parhaimmillaan kolminkertaiseksi. Hiilikuitu myös johtaa sähköä, joten sen kuntoa voidaan jatkuvasti valvoa.
Ultra Ropen perusidean keksi Koneen nyttemmin eläköitynyt työntekijä, joka ideoi ja testaili erilaisia teknologioita ensin omassa työkäyttöön valjastetussa saunassaan. Köyden kehitys- ja testaustyö vaati hieman suurempia ympyröitä, joten se tehtiin Tytyrissä.
Aivan tuoreena esimerkkinä Tytyrissä kehitetystä teknologiasta on Koneen High-Rise Mini Space DX -hissiteknologia. Se tuo mukanaan muun muassa 1,3 metriä aiempia Koneen hissejä matalamman konehuoneen sekä parhaimmillaan 2,3 metrin vähennyksen hissikuopan syvyyteen, mikä taas vähentää tarvetta sekä kaivamiselle että betonille hissikuiluja varten.
Hiilikuituköyden sekä parannetun hissien tilaus- ja allokointijärjestelmän myötä Kone lupaa jopa noin 30 prosentin vähennystä hissin energiankulutukseen. Ensimmäiset kaupalliset Mini Space DX -hissit asennetaan Melbournen 74-kerroksiseen BLVD-pilvenpiirtäjään sekä Dubaihin 2027 valmistuvaan maailman korkeimpaan (427 m) asuinrakennukseen.
Tarraaja pelastaa hädän hetkellä
Tekniikka&Talouden vieraillessa Tytyrissä käynnissä olivat hissin tarraajiien uusien komponenttien testauksen esivalmistelut.
Tarraajat ovat hissiturvallisuuden viimeinen oljenkorsi: se mekanismi, jonka tehtävänä on pysäyttää hissi, vaikka kaikki köydet olisivat katkenneet. Toki tätä tilannetta edeltää monta muuta turvamekanismia.
”Testiä varten laitamme testipainoja pudotustesteriin. Painoa kyetään laittamaan yhteensä 15 tonnia, ja alapuolella on 200 metriä hissikuilua”, Jarmo Reijonen kertoo.
Testisuunnitelmassa määritellään muun muassa hissin kuorma ja sen nopeus. Tarraajatesteissä käytössä on aina myös varajarruja, sillä voihan olla, että uusissa komponenteissa ilmenee esimerkiksi materiaaliongelmia.
”Sitten tehdään kuilussa operaatioita, ja henkilökunnalta tulee käsky, että kaikki on valmiina pudotukseen. Aukaistaan koukku, ja paketti lähtee vapaalla pudotuksella putoamaan. Siinä vaiheessa ei enää voi tehdä muuta kuin odottaa, että testattavat komponentit aktivoituvat.”
Tytyrissä putoava hissi voi suurimmillaan kiihtyä 26 metrin sekuntinopeuteen. Hissikuilun pohja on täytetty lekasoralla, jonne kehnojen tarraajien pettämän hissin olisi määrä hautautua.
”Niin ei ole koskaan käynyt, ja täällä on tehty noin 700 pudotusta. Testausprosessi on hyvin tarkka”, Reijonen kertoo.
Hermostuneen hissimatkustajan kannalta on lohdullista, että Reijosen kolmen vuosikymmenen uran aikana hän on kuullut kahdesta kerrasta, jolloin tarraajia on maailmalla tositilanteessa jouduttu käyttämään. Koneen omissa hisseissä tilannetta ei ole koettu kertaakaan.
”Se on hissin vähiten käytettävä komponentti.”
Enemmän käytetään hissien koneistojarruja, joilla hissi saadaan pysäytettyä sähkövikojen sattuessa. Reijosen mukaan hissiteknologia kestää vielä 15 prosentin alijännitteen, mutta 20 prosenttia on jo liikaa.
Akkujen tai varageneraattorin avulla hissi voidaan sitten ajaa lähimpään kerrokseen ja sen ovet kyetään avaamaan.
Jopa 5 000 hissimatkaa päivässä
Koneen tilastojen mukaan korkeassa rakennuksessa asuu tai työskentelee nelinumeroinen määrä ihmisiä, ja päivässä hissiä käytetään neljästä kuuteen kertaan. Tämä tarkoittaa vähintään 5 000 päivittäistä hissimatkaa.
Niinpä olisikin suotavaa, että hissiyhtiö olisi mukana jo konseptisuunnittelun vaiheessa. Timo Vlasovin mukaan parhaiten sujuvat juuri tällaiset projektit.
”Mutta sitten on myös projekteja, joissa rakennuksesta on tehty jo kymmenen kerrosta, kun hissien toimittaja valitaan.”
Näissä tilanteissa rakennuttaja on tosin tyypillisesti käyttänyt erillistä hissikonsulttia liikennelaskentaa varten.
”Mutta vaikka hissikonsultti olisi ollut mukana tekemässä simulaatiot, me validoimme aina heidän laskemansa ihmisvirrat. Lopultahan rakennuksessa on meidän brändimme.”
Ihmisvirtojen ohjaaminen voi olla pienestä kiinni. Vuonna 2014 Lontooseen valmistui 45-kerroksinen ja 224 metriä korkea toimistorakennus Leadenhall Building, johon Kone toimitti hissit.
Vasta valmistumisen jälkeen rakennuttajat päättivät, mihin kerrokseen sijoitettaisiin henkilökuntakahvila. Tämä taas muutti kokonaan ihmisten liikkumisen, kun töihin tullessaan ihmiset lähtivät ensin viemään päällysvaatteensa työpisteelleen, mutta lähtivät sen jälkeen heti kahville. Hissien liikkuminen optimoitiin uudestaan, kun solmukohdat havaittiin.
Liikkumistarpeet vaihtelevat rakennuksen käyttötarkoitusten mukaan, ja osin hissien rakentamista säätelevät erilaiset suositukset. Parhaillaan käynnissä on maailmanlaajuinen ISO8100-standardointi rakennusten ihmisvirroista.
”Mutta esimerkiksi monissa Aasian maissa tällaisia suosituksia ei ole ollut, ja sen vuoksi näemme, että monissa vanhemmissa rakennuksissa siellä on vain yksinkertaisesti liian vähän hissejä. On vain pyritty minimoimaan kustannuksia rakennuksen suunnitteluvaiheessa.”
On jopa rakennuksia, joissa ihmisille on määritelty sallittu töihintuloaika, jotta hissiaula ei ruuhkautuisi.
”Siellä on sitten lattiaan merkityt viivat, joiden mukaan ihmiset jonottavat hisseihin.”
Evakuointi on automatisoitu
Kun 679-metrisessä Merdeka 118 -tornissa Kuala Lumpurissa kaikki palvelut vuoden 2025 aikana avautuvat, rakennuksessa arvioidaan liikkuvan yli 10 000 ihmistä. Talossa on pääasiassa toimistoja, mutta sen 118 kerrokseen mahtuu muun muassa seitsenkerroksinen ostoskeskus ja 16 kerrosta hotellia.
Hissejä Kone on toimittanut rakennukseen yhteensä 89 kappaletta, joista 37 kaksikerroksisia.
Tällaisen kokonaisuuden suunnittelu on jo aika monimutkaista: Rakennus on hissiliikenteen näkökulmasta jaettu kolmeen eri alueeseen, joiden lisäksi tornin huipulla on näköalatasanne. Suoraan aulasta sinne vie kaksi tuplakerroshissiä.
Kolmen kerrosalueen palveleminen taas vaatii sekä kauko- että lähiliikennettä. Esimerkiksi alue 2 tarkoittaa kerroksiin 42–73 sijoitettuja toimistoja.
Ala-aulasta (kerrokset 4 ja 5) kulkee kuusi kaksikerroshissiä kerrosten 40 ja 41 aulatilaan. Kaksikerroshisseissä on asennettu kaksi hissikoria päällekkäin yhteen kuiluun, joka vähentää tarvittavien kuilujen lukumäärää ja siten lisää rakennuksen vuokrattavaa tai myytävää nettopinta-alaa.
Tässä aulatilassa ihmiset vaihtavat johonkin yhteensä 12 hissistä, jotka palvelevat alueen sisäistä liikennettä. Vain osalla niistä voi matkustaa koko kerrosalueella.
”Kun jaottelemme rakennusta tällaisiin alueisiin, niin meillä voi olla hissiryhmiä, joita varten kaikkia hissikuiluja ei tarvitse tehdä läpi koko rakennuksen”, Timo Vlasov selvittää.
Vastaavasti yhden paikallisen hissiryhmän ala- tai yläpuolelle voidaan vapaasti sijoittaa muita paikallisia hissejä.
Tulipalon syttyessä myös hissejä käytetään ihmisten evakuointiin.
”Jos yhdessä kerroksessa sattuisi tulipalo, yleensä evakuoidaan myös ainakin yksi kerros palon ylä- ja alapuolelta.”
Kun palohälytysjärjestelmä aktivoituu, hissit poistuvat normaalista käytöstä ja alkavat viedä ihmisiä evakuointialueiksi määriteltyihin kerroksiin. Niiden hissiaulat on voimakkaasti paloeristetty.
Hissien käyttöliittymät alkavat samalla ohjeistaa käyttäjiä.
”Ei ole enää sataa kerrosta valittavana, vaan näytetään että ihminen voi pelastautua joko portaita tai hissiä käyttämällä. Sitten vain kutsutaan hissi, joka vie ihmiset evakuointikerrokseen.”
