Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Nel 1892 il palazzo più alto del mondo era il Masonic Temple di Chicago, 92 metri e 22 piani, e ad aspirare all’attico non erano certo i più facoltosi: arrivare all’ultimo piano doveva essere un incubo. Appena 21 anni dopo, il Woolworth Building di New York era arrivato a 241 metri. Il segreto di questo balzo verso l’alto? Un’innovazione nel campo degli ascensori (erano arrivati quelli elettrici). Da allora la tecnologia di questo settore, pur evolvendosi, non è cambiata moltissimo. Ma adesso si stanno concretizzando nuove idee che promettono di superare i limiti imposti dai “vecchi” cavi. A partire dal sistema Multi che sta sviluppando la tedesca ThyssenKrupp sul modello dei treni a levitazione magnetica: i cavi, in questo caso, scomparirebbero del tutto, disintegrando in linea di principio ogni vincolo di altezza e di forma nella progettazione degli edifici.

ALTO UN CHILOMETRO. Il problema dei cavi si pone fin da oggi per gli ingegneri che stanno lavorando alla Kingdom Tower di Gedda, in Arabia Saudita, il primo edificio al mondo che aspira a superare il chilometro di altezza. La sua costruzione sarà terminata nel 2018 e sfrutterà i cavi Ultrarope appena brevettati dalla finlandese Kone per portare i passeggeri da terra fino in cima senza cambiare ascensore. Non è una sfida da poco. «Oltre i 500 metri, i cavi d’acciaio diventano troppo pesanti per la capacità di qualsiasi motore», spiega Jim Fortune, fondatore della Fortune Shepler Saling e progettista dei sistemi di trasporto verticale di 7 dei 10 edifici più alti del mondo. «In pratica, più della metà dell’energia sarebbe utilizzata per muovere i fili anziché la cabina e i suoi passeggeri».
La soluzione adottata da Fortune per la Kingdom Tower è appunto Ultrarope. È un cavo piatto realizzato dopo nove anni di studi e collaudi, composto da quattro anime in fibra di carbonio, ciascuna da 5x3 mm circa, incapsulate dentro un materiale anti-abrasioni. A parità di prestazioni, i nuovi cavi pesano un settimo di quelli d’acciaio, si prevede abbiano un ciclo di vita doppio e permettono di spostare i limiti di lunghezza fino a 1.000 metri, il doppio di oggi. A Gedda saranno utilizzati per un ascensore a due piani che, portando i passeggeri a 660 metri dopo una corsa alla velocità di 36 km/h, infrangerà diversi record attuali, a cominciare dall’altezza.

OTTIMIZZARE TUTTO. Oltre a limitare la lunghezza massima della corsa, i cavi influenzano anche l’efficienza degli spostamenti verticali: non è una cosa da poco, considerando che ogni tre giorni gli ascensori di tutto il globo trasportano l’equivalente della popolazione mondiale. Due sono i parametri da considerare nella progettazione: il tempo medio d’attesa dei passeggeri e la capacità, ovvero la percentuale di popolazione dell’edificio trasportabile in un intervallo di 5 minuti. «In un palazzo di uffici, l’attesa non deve superare i 30 secondi, l’ideale dovrebbe essere 25, mentre in alberghi e condomini siamo disposti a concedere 10 o 20 secondi in più prima di spazientirci», spiega Jim Fortune. «Quanto alla capacità, il 13% è considerato un buon livello, il 17% ottimo». È con in mente questi standard che i progettisti calcolano numero, dimensioni e velocità dei diversi ascensori da inserire in un grattacielo sapendo che, con le tecnologie attuali, a ciascun ascensore corrisponde un pozzo verticale. Ecco perché già nel 2006 Mitsubishi ha iniziato a lavorare a un sistema che permettesse a più cabine di muoversi nello stesso pozzo: una sorta di funivia verticale, con due pozzi collegati tra loro e le cabine, da un minimo di 6 a un massimo di 8, che in uno dei pozzi salgono e nell’altro scendono. Peccato che i test non siano ancora stati completati e così questa idea potrebbe essere battuta sul tempo dalla ancor più drastica soluzione di ThyssenKrupp, battezzata “Multi”.

COME I TRENI. «Entro la prima metà di quest’anno testeremo un modello in scala 1:3 del sistema Multi nei nostri laboratori di Gijon, in Spagna», annuncia Markus Jetter, responsabile del centro di ricerca e innovazione del marchio tedesco. «E l’anno prossimo, quando sarà pronta la nuova torre di collaudo a Rottweil, in Germania, faremo le certificazioni finali».
La chiave di tutto è la tecnologia a levitazione magnetica, che permette a più cabine di correre dentro uno stesso pozzo senza attriti: deriva direttamente da quella dei treni Maglev, come quello installato nel 2004 proprio da ThyssenKrupp, in collaborazione con Siemens, nel tratto di ferrovia che collega l’aeroporto al centro di Shanghai. E l’analogia con i treni non si ferma qui: «Fino a oggi è come se avessimo usato un singolo treno su un singolo tracciato per collegare due città anziché un numero flessibile di convogli su un circuito con due binari paralleli», spiega Jetter. «Ora questo limite è caduto, permettendo di ridurre drasticamente l’impronta degli ascensori all’interno di un edificio». Oggi, per servire in modo efficiente i super grattacieli, quasi la metà dello spazio è occupato dagli ascensori: la nuova tecnologia dovrebbe consentire di risparmiare fino al 25% di superficie a vantaggio di un maggior numero di esercizi commerciali e appartamenti.

SISTEMA CIRCOLATORIO. Non è difficile capire che l’impatto sul lavoro degli architetti non si fermerà qui: grazie alla levitazione magnetica non esisteranno limiti alla lunghezza della corsa di un ascensore, spingendo i progettisti a puntare verso altezze sempre maggiori, ma neppure alle forme che si possono immaginare. Una delle caratteristiche più rivoluzionarie di questa soluzione, infatti, è la possibilità di trasporto orizzontale, di disegnare flussi che da verticali diventano orizzontali e che possono perfino intrecciarsi, confluendo l’uno nell’altro. Tutto questo avverrebbe a ciclo continuo, come un flusso sanguigno, riducendo i tempi d’attesa tra una cabina e l’altra a intervalli di 15 secondi al massimo.
Un ultimo vantaggio di questa tecnologia, meno evidente ma forse ancora più importante, sarà il risparmio energetico: «Non solo il nostro ultimo motore per questo sistema è più efficiente di quelli tradizionali, ma grazie al fatto che la parte attiva sta sul pozzo e la parte passiva sulle cabine possiamo attivare soltanto i tratti dove le cabine sono effettivamente in uso e questo ci permetterà di ridurre i picchi di consumo fino al 60%», conclude Jetter. «In più, Multi può recuperare l’energia generata dalle cabine che scendono e metterla a disposizione dell’intero palazzo per il riutilizzo, favorendo la costruzione di edifici energeticamente autosufficienti».

IN CADUTA LIBERA... Quanto alla sicurezza, bisogna innanzitutto ricordare che, nell’improbabile caso di caduta libera di un ascensore (un evento rarissimo, pare che si sia verificato solo una volta nella storia), non saranno mai i cavi a salvare la vita, ma un sistema di freni che ogni nuova tecnologia perfeziona sempre più. In questo caso le attenzioni degli ingegneri di Multi sono state rivolte soprattutto a evitare collisioni tra le diverse cabine che correranno nello stesso pozzo, o in più pozzi che confluiscono l’uno dentro l’altro, combinando ben quattro sistemi di controllo automatici, due dei quali sono gestiti da un ulteriore sistema indipendente.

UN METEORITE IN TESTA. Anche se dovesse saltare la corrente, insomma, non si correrebbe alcun rischio. D’altronde, nonostante le fobie legate all’uso dell’ascensore siano piuttosto diffuse, la verità è che non esiste al mondo mezzo di trasporto più sicuro: secondo i dati a disposizione, negli Stati Uniti, su un totale di 18 miliardi di persone trasportate ogni anno, i morti sono 27, oltre la metà dei quali sono tecnici coinvolti in un incidente durante i lavori di manutenzione. Significa un tasso di mortalità dello 0,00000015% per viaggio, in linea di principio nove volte meno probabile che morire per essere stati colpiti in testa da un meteorite.
Federico Bona

FEDERICO BONA