Hissin historia ja keksijät

Hissi on yksi rakennustekniikan hiljaisista mullistajista: ilman sitä korkeat kerrostalot ja pilvenpiirtäjät olisivat käytännössä mahdottomia. Hissin historia ulottuu kuitenkin nykyaikaa paljon kauemmas – aina antiikin Kreikkaan ja Roomaan saakka. Tässä artikkelissa käymme läpi, miten nostotekniikka on kehittynyt köysillä vedetyistä lavoista turvahisseihin ja moderneihin konehuoneettomiin ratkaisuihin, ja ketkä keksijät ovat vieneet kehitystä eteenpäin.

Hissin varhaishistoria: antiikin nostolaitteet

Yksinkertaiset nostolaitteet ovat yhtä vanhoja kuin kaivot ja rakentaminen. Jo muinaisten egyptiläisten kerrotaan käyttäneen väkipyöriä ja köysiä raskaiden taakkojen nostamiseen esimerkiksi rakennustyömailla.

Vanhin kirjallinen maininta varsinaisesta hissistä liittyy kreikkalaiseen matemaatikkoon ja keksijään Arkhimedeeseen (noin 287–212 eaa.). Roomalainen arkkitehti Vitruvius kertoo Arkhimedeksen rakentaneen nostolaitteen todennäköisesti noin vuonna 236 eaa. Laite perustui väkipyöriin sekä rummun ympärille kelattuihin köysiin, joita liikutettiin vipujen ja kampien avulla.

Antiikin Roomassa nostotekniikka oli jo vaikuttavaa. Kun Colosseum vihittiin käyttöön vuonna 80 jaa., areenan alla oli kymmeniä hissejä ja nostolaitteita. Orjien pyörittämillä vinsseillä nostettiin villieläimiä ja gladiaattoreita suoraan taisteluareenalle. Käyttövoimana oli pelkkä lihasvoima.

Keskiajan ja uuden ajan hissit

Keskiajalla nostolaitteita kehiteltiin edelleen. Käyttövoimana käytettiin vesivoimaa sekä ihmisten ja eläinten lihasvoimaa. Kuuluisia esimerkkejä ovat Kreikan Meteoran luostarit, joihin munkit sekä tavarat nostettiin jyrkänteiden yli köysien, verkkojen ja korien avulla.

Uuden ajan alussa hissejä alettiin rakentaa myös hallitsijoiden mukavuudeksi.

Ludvig XV:n ”lentävä tuoli”

Vuonna 1743 Ranskan kuninkaalle Ludvig XV:lle rakennettiin Versailles’n palatsiin niin sanottu lentävä tuoli. Kyseessä oli vastapainoilla toimiva, käsivoimin liikuteltava henkilöhissi, jonka avulla pääsi siirtymään kerroksesta toiseen palatsin sisällä.

Ivan Kulibinin ruuvihissi

Merkittävän harppauksen otti venäläinen itseoppinut keksijä Ivan Kulibin. Vuonna 1793 hän rakensi Pietarin Talvipalatsiin hissin, joka perustui ruuvimekanismiin: hissikoppi nousi ja laski kierteitettyä akselia pitkin. Ruuvivetoon perustuva ratkaisu oli yksi tärkeimmistä askelista antiikin jälkeen, ja samaa periaatetta käytetään yhä nykyisissä esteettömyyttä palvelevissa tasonnostimissa. Myöhemmin toinen Kulibinin hissi asennettiin Moskovan lähellä sijaitsevaan Arkangelskojen kartanoon.

Elisha Otis ja turvahissi – modernin hissin synty

Nykyaikaisen hissin isänä pidetään yleisesti yhdysvaltalaista Elisha Graves Otisia. Ongelmana varhaisissa hisseissä oli turvallisuus: jos nostoköysi katkesi, koppi putosi hallitsemattomasti. Otis ratkaisi tämän kehittämällä tarrainlaitteen eli turvajarrun, joka lukitsee hissin kiskoihin, jos köysi pettää.

Vuonna 1854 Otis esitteli keksintönsä näyttävästi New Yorkin Kristallipalatsin teollisuusnäyttelyssä. Hän nousi hissilavalle korkealle yleisön ylle ja käski katkaista kannatinköyden kirveellä. Lava putosi vain muutaman sentin ennen kuin turvalaite pysäytti sen – yleisö puhkesi suosionosoituksiin.

Turvalaite teki mahdolliseksi ihmisten kuljettamisen hissillä ja siten myös korkeiden rakennusten rakentamisen. Ensimmäinen matkustajahissi otettiin käyttöön 23. maaliskuuta 1857 E. V. Haughwout -tavaratalossa New Yorkissa. Höyryvoimalla toimiva hissi nousi viisi kerrosta alle minuutissa.

Hissin rinnalla toinen merkittävä pystysuuntaisen liikkumisen keksintö ovat liukuportaat, joiden historia on oma insinööritaidon näytteensä. Jos tekniikan yksityiskohdat kiinnostavat, kannattaa tutustua myös siihen, kuinka liukuportaat toimivat.

Höyry- ja hydrauliset hissit

Teollistumisen aikakaudella hissit saivat käyttövoimansa uusista lähteistä. Alkuaikojen hissit olivat rakenteeltaan varsin avoimia, ja ne saivat voimansa esimerkiksi jatkuvasti pyörivästä, höyrykoneen käyttämästä valta-akselista.

Toinen yleinen ratkaisu oli hydraulinen hissi. Käyttövoimana toimi tavallisesti painevesi. Nostoelimenä oli maahan upotettu sylinteri tai lyhytiskuinen sylinteri ja köysipyörästö, jolla liikettä moninkertaistettiin. Hydraulisia hissejä käytetään edelleen matalissa rakennuksissa niiden tasaisen ja hiljaisen kulun ansiosta.

Konehuoneeton hissi – suomalainen innovaatio

Yksi hissiteknologian viimeisimmistä suurista harppauksista on suomalaisen Kone Oyj:n vuonna 1996 esittelemä konehuoneeton hissi (MonoSpace). Konehuoneettomalla hissillä tarkoitetaan rakennetta, jossa nostokoneisto on sijoitettu hissikuiluun ilman erillistä konehuonetta. Ratkaisun ytimessä oli Hyvinkäällä kehitetty kompakti EcoDisc-nostokoneisto.

Konehuoneettoman hissin etuja ovat muun muassa:

• Tilansäästö: erillistä konehuonetta ei tarvitse rakentaa rakennuksen katolle tai kuilun yhteyteen.
• Rakennuskustannusten lasku: hissikuilun ei tarvitse olla juurikaan perinteistä suurempi.
• Energiatehokkuus: uusi nostokoneisto kulutti esittelyaikanaan huomattavasti vähemmän energiaa kuin vastaavat perinteiset järjestelmät.

Ennen esittelyä monet epäilivät, ettei toimivaa konehuoneetonta hissiä voisi rakentaa. Suomessa se kuitenkin onnistui, ja ratkaisusta tuli alalla laajasti käytetty standardi.

Hissin vaikutus rakennuksiin ja kaupunkeihin

Turvahissi muutti kaupunkien ilmeen pysyvästi: ilman luotettavaa hissiä yli muutaman kerroksen korkuiset talot eivät olisi käytännöllisiä. Hissi mahdollisti pilvenpiirtäjien aikakauden ja tiiviin kaupunkirakentamisen. Monet maailman tunnetut maamerkit rakennusvaiheessa paljastavat, kuinka keskeinen rooli pystysuoralla liikkumisella oli näiden rakennusten suunnittelussa. Korkeat rakennukset toivat mukanaan myös uusia ammatteja, kuten pilvenpiirtäjien ikkunanpesijät.

Hauska yksityiskohta hissien historiasta on se, että ennen hissejä kerrostalon pohjakerros oli varakkaiden suosiossa, koska sinne oli helpoin kulkea. Kun hissit yleistyivät, näkymälliset yläkerrokset muuttuivat halutuimmiksi ja kalleimmiksi asunnoiksi.

Hissien tulevaisuus

Kun hissitekniikka on jo hyvin kehittynyttä, kehitys keskittyy nykyään energiatehokkuuteen, esteettömyyteen ja älykkääseen ohjaukseen. Uudet järjestelmät ohjaavat matkustajat oikeisiin hisseihin jo lähtökerroksessa, mikä lyhentää odotusaikoja. Tutkimuksen kohteena ovat myös köydettömät, sähkömagneettisesti liikkuvat hissit, jotka voisivat liikkua myös sivusuunnassa. Kaikkein kunnianhimoisin visio on avaruushissi, jonka rakentamista on tutkittu vakavissaan.

Usein kysytyt kysymykset (UKK)

Kuka keksi hissin?

Yhtä ainoaa keksijää ei ole. Yksinkertaisia nostolaitteita käytettiin jo antiikissa, ja vanhin maininta liittyy Arkhimedeeseen noin vuodelta 236 eaa. Nykyaikaisen turvahissin isänä pidetään kuitenkin Elisha Graves Otisia, joka kehitti hissiin turvajarrun 1850-luvulla.

Milloin ensimmäinen matkustajahissi otettiin käyttöön?

Ensimmäinen varsinainen matkustajahissi otettiin käyttöön 23. maaliskuuta 1857 E. V. Haughwout -tavaratalossa New Yorkissa. Höyrykäyttöinen hissi nousi viisi kerrosta alle minuutissa.

Mikä on konehuoneeton hissi?

Konehuoneeton hissi on rakenne, jossa nostokoneisto on sijoitettu suoraan hissikuiluun ilman erillistä konehuonetta. Suomalainen Kone esitteli ensimmäisen tällaisen hissin vuonna 1996. Ratkaisu säästää tilaa ja energiaa.

Kuka oli Elisha Otis?

Elisha Graves Otis oli yhdysvaltalainen keksijä, joka kehitti hissin turvalaitteen eli tarrainlaitteen. Hän esitteli keksintönsä näyttävästi New Yorkissa vuonna 1854 katkaisemalla hissin kannatinköyden yleisön edessä. Hänen perustamansa yritys kasvoi maailman johtavaksi hissivalmistajaksi.

Miten hissi pysähtyy turvallisesti, jos köysi katkeaa?

Nykyhisseissä on turvajarru eli tarrainlaite, joka lukittuu hissikuilun kiskoihin, jos hissi alkaa pudota tai liikkuu liian nopeasti. Juuri tämä Otisin kehittämä periaate tekee hisseistä turvallisia myös köyden pettäessä.