il grattacielo dei record

La Kingdom Tower sara’
grattacielo dei record
il
Sorgerà a Jeddah, in Arabia Saudita, la torre dei record,
firmata dallo studio statunitense Adrian Smith + Gordon
Gill Architecture di Chicago. Alto 1001 metri, l’edificio di
200 piani richiederà, per la costruzione, l’impiego di mezzo
milione di mc di cemento e 80.000 tonnellate di acciaio, per
un peso previsto di circa 1 milione di tonnellate. Esorbitante
anche il costo, stimato in 1,23 bilioni di dollari,
provenienti dalle casse della famiglia reale saudita. Il
cantiere verrà gestito dai project manager inglesi EC Harris e
Mace, scelta garantista anche per la pregressa esperienza
maturata da Mace nella costruzione dell’edificio più alto del
Regno Unito, lo Shard di RPBW.
Il cronoprogramma prevede tempi di realizzazione serrati, per
un totale di 63 mesi complessivi, indicando una fine lavori
nella seconda metà del 2019, anche se pare più verosimile una
stima di 84 mesi, in analogia a quanto accaduto con il Burj
Khalifa. Nel dicembre 2013, l’impresa tedesca Bauer ha
completato i lavori geotecnici relativi alle fondazioni per la
torre, di tipo indiretto, per via delle difficili condizioni
del terreno sottostante, composto da rocce morbide e porose di
origine corallina. Le operazioni hanno contemplato la
realizzazione di 270 pali trivellati con perforazione a
rotazione, di cui 72 aventi diametro 150 cm e profondità 110
m, 154 di diametro 150 cm e lunghezza fra i 49 e gli 89 m e i
restanti 44 di diametro 180 cm ed una profondità di 50 m.
Fig.1 Pali trivellati
Diversi tipi di cls sono stati testati prima di procedere
all’individuazione del prodotto finale a bassa permeabilità,
in un iter realizzativo durato circa un anno. Al di sopra di
questo fitto sistema di palificate si imposterà la fondazione
a platea, dello spessore previsto di 4.5/5 m. Sia i pali che
la piastra fondante sono elaborati con tecnologie anti
corrosione, al fine di preservare l’armatura in acciaio
mediante una protezione catodica. Inoltre, ognuno degli
elementi sopra citati avrà incorporati propri estensimetri,
per rilevare eventuali variazioni del terreno e fornire
letture continue su eventuali cambiamenti ambientali della
zone intorno alle fondazioni. Infine, i sistemi di prevenzione
di messa a terra e d’illuminazione saranno installati
anch’essi nelle fondazioni.
La torre incorporerà un grande nucleo non solo per sostenere
la struttura,ma anche per contenere molti dei 66 ascensori ad
alta velocità (36 km/h) e dei corpi scala necessari, uno per
ciascuno dei 3 bracci. Questo, insieme a un telaio in acciaio
integrato e a pareti di taglio, è destinato anche a prevenire
il cedimento strutturale in caso di catastrofi ambientali
(sisma o alluvioni). Il nucleo triangolare così formato è
anche una forma ottimizzata, molto valida a resistere alla
torsione indotta dal vento, oltre che a fungere da ottima
barriera al fuoco e acustica fra le destinazioni residenziali
e terziarie del complesso. Le casserature per i solai potranno
essere riutilizzate per via della geometria altamente
ripetitiva della torre, e ogni interpiano avrà una luce di 4
m. L’intero progetto strutturale è a cura del colosso
d’ingegneria civile statunitense Thornton Tomasetti di New
York.
Fig.2 Hall
Rischi e sfide del progetto
Tali costruzioni sono progetti unici, così come i rischi da
affrontare, poiché costituiscono essi stessi la variante
tematica ad alcune tecniche comuni e ripetibili nella
costruzione di altri edifici alti. La scelta medesima dei
materiali da costruzione pone alcune sfide. Il “mix design”
del calcestruzzo è variabile, al fine di poter resistere ai
carichi variabili a seconda dell’altezza, oltre per l’impiego
di additivi polimerici utili a garantirne la resistenza agli
attacchi salini del vicino Mar Rosso. Al fine di consentire il
pompaggio in quota, saranno adottate tubazioni speciali da 6
pollici, la cui pressione erogata potrà raggiungere gli oltre
400 bar.
È necessario un approvvigionamento continuo di cemento fresco
poiché, una volta che il getto ha inizio, di solito non può
essere arrestato pena il rischio di avere “giunti freddi”
nella soletta. Questo può indebolire gravemente la struttura,
poiché ogni orizzontamento deve sostenere parte del peso sopra
di esso. I calcestruzzi ad alta resistenza impiegati
raggiungeranno la resistenza cilindra a compressione di 85MPa,
mentre l’acciaio per le armature sarà ad aderenza migliorata
ad alta resistenza con un diametro massimo fino a 40 mm e una
resistenza allo snervamento di 520 MPa. La scelta necessaria
di questo tipo di cls, però, creerà alcuni problemi tecnici
durante le fase di mescola e a e posa in opera, in quanto
tende a solidificarsi dopo appena 2 ore.
Da verificare anche le tempistiche giornaliere del getto
stesso, che potrà avvenire probabilmente di notte, al fine di
ovviare alle alte temperature diurne del deserto, come
peraltro accadde per il Burj Khalifa. In secondo luogo, il
carico del vento sarà un altro problema per questo edificio
gigantesco, tale da indurre ben 27 cambi di sezioni
trasversali per contrastarlo, dotando le pareti esterne di
superfici inclinate. Normalmente, quando il vento si muove
intorno a un edificio può creare vortici simili a tornado, che
iniziano a farlo ondeggiare a causa di variazioni di
pressione, direzione e velocità, avvicinandosi pericolosamente
alla sua frequenza di risonanza.
Tuttavia, il design aerodinamico della Kingdom Tower, la cui
sezione di piano sarà trilobata con angoli di 120° fra i 3
bracci, ridurrà i carichi del vento prevenendo i fenomeni
detti di “wind vortex shedding”, oltre all’inserimento di un
gigantesco “damper” per smorzarne le oscillazioni. Di certo,
lo spessore dei pannelli vetrati di facciata aumenterà verso i
piani più elevati della costruzione, sebbene verrà ridotta la
superficie a vela in sommità e resa asimmetrica l’altezza dei
3 petali. Intelligentemente, gli stessi progettisti hanno
pensato di sfruttare queste grandi correnti d’aria al fine di
raffrescare naturalmente la torre, convogliandone l’aria più
fredda dalla sommità dell’edificio (ove tale carico è
maggiore) ai piani sottostanti. La condensa prodotta da questo
impianto di condizionamento potrà essere riciclata per
l’irrigazione ed altri usi igienici.
La torre dovrà essere in grado di sopportare una vasta gamma
di temperature, con forti escursioni termiche fra il giorno e
la notte, passando dai 134°C rilevabili il 15 Novembre alle
ore 15 sulla tettoia della hall a diversi gradi al di sotto
dello zero durante la notte. L’orientamento in pianta è stato
adeguato per avere un’ala che punti verso la Mecca, e comunque
col fine ultimo di ridurre il carico solare globale. Altre
perplessità sono legate alla sostenibilità ambientale di
questo gigante delle costruzioni, soprattutto per il massiccio
impiego del calcestruzzo, materiale notoriamente dal forte
carico ambientale: basti pensare che circa 900 kg di CO 2
vengono emessi per la realizzazione di ogni tonnellata di
cemento.
Gran parte del sollevamento dei materiali da costruzione sarà
effettuato da elicotteri, che saranno utilizzabili anche per
il trasporto pendolare delle maestranze. Inoltre, i
progettisti degli impianti, in particolare circa il
trattamento delle acque, degli “sprinkler” e degli impianti
domestici dovranno confrontarsi con i limiti alla pressione di
esercizio e la capacità, cercando soluzioni alternative, così
come per gli impianti di risalita, vincolati dal peso dei cavi
e dal motore che hanno grosse difficoltà oltre la quota di 570
metrid’altezza.
Committente: Jeddah Economic Company
Immobiliare: Jeddah Economic Company; Kingdom Holding Company
Architetto: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture (AS+GG)
Architetti locali: Dar al-Handasah Shair & Partners
Ingegneria strutturale: Thornton Tomasetti
Ingegneria impiantistica: Environmental Systems Design
Project Manager: Mace; EC Harris
Impresa di costruzioni: Saudi Binladen Group
Geotecnica: Langan International
Fondazioni: Bauer AG
Sicurezza e antincendio: RJA
Ascensori: Fortune Shepler Consulting
Facciate: Lee Herzog Consulting
Vento: RWDI
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L’autore
Fabrizio Aimar
Architetto libero professionista, si laurea a pieni voti in
Architettura presso la Facoltà di architettura del Politecnico
di Torino. Collabora in un noto studio di ingegneria civile ed
infrastrutturale di Torino e, dal 2009, come articolista per
la rivista “Il Giornale dell’Architettura”. Dal 2010 è membro
della commissione cultura dell’Ordine degli architetti P.P.C.
della Provincia di Asti, per la quale ha co-organizzato il
Festival dell’architettura Astifest nel 2013.
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