Вращающаяся дверь обычно состоит из трех или четырех дверей, которые висят на центральной оси и вращаются вокруг вертикальной оси внутри цилиндрического корпуса. Чтобы использовать вращающуюся дверь, человек входит в пространство между двумя дверями, а затем непрерывно движется к желаемому выходу, не отставая от дверей.
Вращающиеся двери были разработаны для снижения огромного давления, создаваемого воздухом, проносящимся через высотные здания (так называемое давление дымового эффекта ), и в то же время позволяющего входить и выходить большому количеству людей. Они также энергоэффективны; они действуют как шлюзовая камера , предотвращая сквозняки, уменьшая потери тепла или охлаждения в здании по сравнению со стандартной дверью. [1]
Вокруг центральной оси вращающейся двери обычно есть три или четыре панели, называемые «крыльями» или «листьями». Вращающиеся двери большого диаметра позволяют разместить детские коляски и багажники на колесах.
Некоторые «витрины с вращающимися дверями» включают в себя небольшой стеклянный корпус, позволяющий демонстрировать прохожим пешеходам небольшие предметы, такие как скульптуры, модные манекены или растения. Такие корпуса могут быть установлены либо на центральной оси, либо прикреплены к створкам вращающейся двери.
Крылья вращающихся дверей обычно состоят из стекла, чтобы люди могли видеть и предвидеть друг друга, проходя через дверь. Ручные вращающиеся двери вращаются с помощью толкателей, заставляя вращаться все крылья. Вращающиеся двери обычно имеют «регулятор скорости» ( регулятор ), чтобы люди не могли вращать двери слишком быстро.
Автоматические револьверные двери приводятся в действие выше/ниже центральной шахты или по периметру. В автоматических вращающихся дверях установлены датчики безопасности, но зарегистрирован как минимум один смертельный случай. [2]
Конструкция небоскреба требует наличия средств противодействия тяге, таких как вращающиеся двери, чтобы предотвратить эффект дымохода высокой конструкции от всасывания воздуха с высокой скоростью у основания и выброса его через вентиляционные отверстия в крыше во время нагрева здания или всасывания. в воздух через вентиляционные отверстия и выбрасывая его через двери при охлаждении, оба эффекта обусловлены конвекцией. Современные вращающиеся двери позволяют разблокировать отдельные двери комплекса из центральной шахты, чтобы обеспечить свободное движение транспорта в обоих направлениях. Эта функция, называемая «вырыв» или «отрыв», обычно используется только в экстренных случаях или для допуска объектов слишком большого размера. Наиболее эффективным методом для этого является конструкция «книжного сложения», которая позволяет разъединить все 3 или 4 крыла вместе. Обычно вращающаяся дверь всегда закрыта, чтобы ветер и сквозняки не проникали в здание, что позволяет эффективно минимизировать нагрузку на отопление и кондиционирование воздуха .
В странах с правосторонним движением вращающиеся двери обычно вращаются против часовой стрелки (если смотреть сверху), позволяя людям входить и выходить только с правой стороны двери. В странах с левосторонним движением, таких как Австралия и Новая Зеландия, [3] вращающиеся двери вращаются по часовой стрелке, [4] но в Великобритании вращение дверей смешанное. [5] Направление вращения часто определяется механизмом дверного регулятора или ориентацией щетки дверного уплотнителя (нащельников).
Вращающиеся двери также можно использовать в качестве защитного устройства для ограничения входа только одному человеку, если расстояние между дверями достаточно мало. В этом отличие от обычной двери, которая позволяет второму человеку легко « зайти в заднюю дверь » за уполномоченным лицом. Для обеспечения максимальной безопасности может потребоваться использование пуленепробиваемого стекла определенного типа.
Иногда вращающаяся дверь предназначена для одностороннего движения . Примером может служить широко распространенное в настоящее время использование в аэропортах , чтобы запретить человеку обходить контрольно-пропускные пункты аэропорта , входя через выход. Такие двери оснащены тормозом , который активируется датчиком, если кто-то войдет не с той стороны. Дверь также вращается назад, позволяя этому человеку выйти, а также уведомляет службу безопасности о попытке.
Турникеты , ведущие только на выход, также часто используются в метро и других объектах скоростного транспорта , чтобы люди не могли обойти оплату проезда. Они аналогичным образом используются на крупных спортивных стадионах , в тематических парках и других подобных местах, чтобы позволить пешеходам свободно выходить, но не входить без уплаты входной платы. Эти двери обычно работают механически: дверные панели состоят из горизонтальных стержней, которые проходят через «стену» из переплетающихся (встречно-гребенчатых) стержней, позволяя дверным створкам проходить, но не позволяя людям незаконно войти через выход.
28 ноября 1942 года в Бостоне , штат Массачусетс, загорелся популярный ночной клуб Cocoanut Grove , в результате чего погибло 492 человека. Одной из основных причин большого количества жертв была единственная вращающаяся дверь, расположенная у входа. Когда толпа паникующих посетителей попыталась использовать дверь как выход, она вскоре застряла, и бесчисленное количество людей оказались в ловушке между дверью и толпой, продвигающейся к ней. В результате многие люди погибли от отравления дымом , так как не смогли покинуть горящий ночной клуб.
В 1943 году законом штата Массачусетс стало требование размещать по бокам вращающейся двери распашную дверь на петлях наружу или делать вращающуюся дверь складной (так что она становится двойной перегородкой, складывающейся под углом 180 °), позволяя людям проходить с обеих сторон. Американские вращающиеся двери теперь складные. В некоторых юрисдикциях требуется, чтобы по бокам от них была хотя бы одна распашная дверь либо по общепринятой практике, либо по требованию закона. Например, Строительный кодекс Онтарио 3.4.6.14. утверждает, что вращающиеся двери должны «(а) быть складными, (б) иметь распашные двери, обеспечивающие эквивалентную выходную мощность, расположенные рядом с ними». [6]
22 декабря 1881 года Х. Бокхакер из Берлина получил немецкий патент DE18349 [7] на « Tür ohne Luftzug » или «Дверь без тяги воздуха», в которой использовался вращающийся цилиндр с дверью, в которую пользователь затем поворачивался. в направлении выхода.
7 августа 1888 года Теофилус Ван Каннел из Филадельфии получил патент США № 387 571 на «конструкцию штормовой двери». [8] На патентных чертежах изображена вращающаяся дверь с тремя перегородками. В патенте описывается, что он имеет «три расходящихся и равноудаленных друг от друга крыла… снабженных уплотнителями или эквивалентными средствами для обеспечения [ sic ] плотного прилегания». Дверь «обладает многочисленными преимуществами перед распашной конструкцией... она совершенно бесшумна... эффективно предотвращает проникновение ветра, снега, дождя или пыли...» «Кроме того, дверь не может быть распахнута ветром ... возможности столкновения нет, но люди могут проходить как внутрь, так и наружу одновременно». В патенте также указано «исключение уличного шума» как еще одно преимущество вращающейся двери. Далее описывается, как перегородку можно повесить на петлях, чтобы она открывалась и позволяла проходить длинным предметам через вращающуюся дверь. В самом патенте не используется термин «вращающаяся дверь». [9]
Городская легенда , датируемая примерно 2008 годом, утверждает, что изобретение было мотивировано его боязнью открывать двери другим, особенно женщинам; По словам Сноупса , нет никаких доказательств, подтверждающих это. [10]
В 1889 году Институт Франклина в Филадельфии наградил Ван Каннела Медалью наследия Джона Скотта за его вклад в развитие общества. [11] В 1899 году первая в мире деревянная вращающаяся дверь была установлена в ресторане Rector's на Таймс-сквер в Манхэттене, расположенном на Бродвее между 43-й и 44-й Западной улицами. [12] В 2007 году Теофил Ван Каннел был занесен в Национальный зал славы изобретателей за это изобретение. [13]
Исследования обмена воздуха и энергии, связанные с использованием вращающихся дверей, проводились несколько раз. Самое раннее такое исследование было проведено в 1936 году А. М. Симпсоном , [14] [15], который в то время работал в компании по производству вращающихся дверей Ван Каннеля. За исследованием Симпсона последовало исследование Schutrum et al. [16] в 1961 году, а позднее в исследовании van Schijndel et al. [17] в 2003 году. Эти исследования были направлены на проведение подробных измерений количества воздуха и тепла, передаваемых внутри отсеков двери при ее вращении. За исключением исследования ван Шейнделя и др., которое носило чисто теоретический характер, измерения, проведенные в рамках других исследований, использовались для составления расчетных диаграмм, позволяющих инженерам оценить количество воздуха, передаваемого дверью, в зависимости от скорости вращения. и температурный контраст. Однако ни на одно из этих исследований не ссылаются существующие нормы проектирования. [ нужна цитата ]
Вышеупомянутые исследования относятся к типу двери, для которой они были приобретены, а именно к дверям размером 2 х 2 м с четырьмя отделениями. [18] Хотя в то время эти размеры были стандартными для четырехкамерных дверей, в настоящее время это не так. [ нужна цитата ] Более недавнее экспериментальное исследование [19] [20] [21] , проведенное на факультете гражданской и экологической инженерии Имперского колледжа Лондона , предоставило более глубокое понимание физики потока, с помощью которого воздух переносится через вращающуюся дверь.
Потоки воздуха и потери энергии через вращающиеся двери также происходят в результате утечек через уплотнения двери. Утечки характерны для любого типа проемов в закрытом пространстве, но они были исследованы в контексте вращающихся дверей Змеурану и др. [22] и Schutrum et al. [16] до этого. Первое исследование пришло к выводу, что во избежание значительных утечек уплотнения дверей следует поддерживать в рабочем состоянии и при необходимости периодически заменять. В ходе второго исследования были составлены расчетные диаграммы для оценки скорости утечки через вращающуюся дверь. В отличие от кривых для оценки скорости передачи, также опубликованных в этом исследовании, кривые для оценки скорости утечки являются более общими. Таким образом, эти расчетные кривые по-прежнему составляют основу целевых показателей утечки для вращающихся дверей, рекомендованных стандартом ASHRAE 90.1 в США. [23] 25 мая 2006 г. было опубликовано исследование Массачусетского технологического института под названием «Изменение привычек в сторону устойчивого развития : исследование использования вращающихся дверей в кампусе Массачусетского технологического института». В нем Б. А. Каллум, Оливия Ли, Ситта Суккаси и Дэн Весоловски пришли к выводу: «...значительная энергия экономится, когда люди используют вращающиеся двери вместо распашных – малейшее изменение привычек способствует сохранению энергии ... Модификация одной из них привычка... действительно обладает способностью в конечном итоге влиять на окружающую среду в глобальном масштабе».
Владельцы зданий отдают предпочтение вращающимся дверям из соображений энергосбережения, но некоторые люди могут их избегать из-за того, что их использование требует больших физических усилий. [24]
