Thyssenkrupp esplora la tecnologia degli ascensori di domani con una torre di prova
Ogni giorno, sulla Terra viene costruita un’area di dimensioni equivalenti a Manhattan destinata allo sviluppo urbano: una crescita esplosiva che pone grandi ostacoli logistici alle città in espansione. Per capire, e risolvere, le inevitabili sfide poste dalla verticalità, la multinazionale tedesca thyssenkrupp ha costruito la torre di prova thyssenkrupp a Rottweil, nei pressi di Stoccarda. La struttura, alta 246 metri, ospita la piattaforma pubblica di osservazione più alta della Germania, oltre a 12 vani corsa dove gli ingegneri studiano e provano le tecnologie all’avanguardia per gli ascensori ad alta velocità di domani.
Thyssenkrupp sta testando ascensori che si muovano sia in verticale che in orizzontale. “In futuro, le città diventeranno sempre più grandi e gli edifici sempre più complessi”, dice Beate Höhnle, responsabile della torre. “Ciò significa che sarà necessario trasportare più persone ed è proprio per questo motivo che abbiamo creato l’ascensore MULTI”.
Il MULTI rappresenta il primo progetto di questo genere: viaggia in tre direzioni senza funi, ha un’alimentazione elettromagnetica e può cambiare percorso grazie a uno scambio. Questa tecnologia permette a diversi ascensori di muoversi contemporaneamente nello stesso vano, portando ad appena 30 secondi il tempo massimo di attesa per i passeggeri. La grande attenzione posta alla gestione sostenibile della torre ha portato, inoltre, al recupero dell’energia prodotta in frenata, che viene riutilizzata per riscaldare i locali della torre.
Una membrana per prove limite
La torre si erge come un’enorme punta di trapano che si avvita verso il cielo sopra la lussureggiante vegetazione della Foresta Nera. Sotto la pelle dell’edificio, tuttavia, si trova una sofisticata tecnologia che è stato possibile realizzare grazie ai metodi propri della costruzione digitale.
La torre di prova thyssenkrupp è l’edificio più grande mai costruito dotato di membrana esterna. Gli architetti Werner Sobek e Helmut Jahn hanno voluto “coprire il corpo cilindrico con una sorta di velo provocante”, rivestendolo con un tessuto di fibra di vetro.
Da una certa distanza, la membrana sembra una parete in calcestruzzo piena, mentre invece è una rete di tessuto la cui trasparenza aumenta con l’altezza della torre. “Abbiamo voluto ampliare la visuale nella parte alta usando diverse densità di trama”, spiega Maximilian Karcher, dello studio di ingegneria e architettura Werner Sobek.
Il tessuto protegge anche il guscio di calcestruzzo dagli stress termici dovuti alla radiazione solare e agli agenti atmosferici, mentre la sua disposizione a spirale contrasta le vibrazioni indotte dal vento, facendo sì che la torre non collassi. All’interno della torre, uno smorzatore di vibrazioni può compensare o indurre le oscillazioni per l’esecuzione delle prove, come nel caso della simulazione di un uragano. Questa caratteristica permette alla torre di ondeggiare proprio come fa il grattacielo Burj Khalifa, simbolo di Dubai, per resistere alle tempeste del deserto.
Sicurezza in tutte le situazioni
Per fare in modo che le pareti e i solai della torre siano in grado di affrontare queste condizioni ambientali estreme sono state utilizzate circa 2.700 tonnellate di acciaio. “L’interno dell’edificio è così complesso che abbiamo dovuto controllare in anticipo gli eventuali elementi di conflitto usando un modello digitale”, dice Jan Niklas Franzius, che ha lavorato come coordinatore della progettazione del guscio, costruito dall’impresa tedesca Züblin.
È stato creato un modello digitale BIM (Building Information Modeling) dell’intero edificio in Revit di Autodesk, il che ha reso possibile l’utilizzo di Navisworks di Autodesk per rilevare i conflitti. Inoltre, è stato digitalizzato anche l’intero processo costruttivo: ad alcuni componenti, come le scale prefabbricate, sono stati assegnati codici QR, in modo che il personale impegnato nella costruzione potesse tracciare i materiali in qualsiasi momento per capire immediatamente se in cantiere qualcosa non stesse andando per il verso giusto.
La costruzione della torre di prova thyssenkrupp – Video time-lapse
La torre è stata realizzata usando un metodo costruttivo in verticale noto come slip form (o a cassaforma semi-rampante), in cui il cassero viene spinto dal basso e “sospeso” in aria, creando un singolo getto continuo di calcestruzzo in tre turni lavorativi, lavorando sette giorni a settimana e 24 ore su 24. “Usando questo metodo non ti puoi permettere neanche un giorno di sospensione dei lavori”, prosegue Franzius, “altrimenti il calcestruzzo si indurisce”.
Per motivi di sicurezza, a nessuno è stato permesso di lavorare sotto il sistema di impalcatura in movimento usato nel processo slip-form, il che ha significato rimandare alla fine la costruzione dell’area di ingresso, posta ai piedi della costruzione. “Per garantire la stabilità della torre, abbiamo prima dovuto mantenere chiuse con il calcestruzzo tutte le aperture previste, come le finestre”, dice Franzius.
Dopo aver completato le pareti della torre, sono stati inseriti dall’alto i solai per mezzo di una gru. Nonostante un’incredibile serie di sfide, la torre è stata costruita nel tempo record di due anni grazie al BIM, che ha permesso che la cerimonia di apertura avesse luogo nell’autunno 2017. Il risparmio di tempo e l’uso ben pianificato delle risorse sono due vantaggi evidenti della costruzione digitale; inoltre, il progetto di questa struttura che svetta verso il cielo ha vinto numerosi premi per l’architettura sostenibile.
La torre fa ammutolire i visitatori con i suoi panorami mozzafiato della campagna circostante, ma il vero vantaggio di essere sospesi sopra la Foresta Nera è la vicinanza ai 10.000 studenti di ingegneria e agli studiosi delle università e dei centri di ricerca dei dintorni: una fucina di talenti che giocherà un ruolo importante nel dare forma alle città di domani e nell’impostare gli elevati standard di vita richiesti dalle megacittà del futuro.