Esisterà mai un grattacielo alto un miglio? - Stefan Al

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Nel 1956, l'architetto Frank Lloyd Wright propose la realizzazione di un grattacielo alto un miglio, un edificio alto cinque volte la Torre Eiffel. Anche se questa torre gigantesca non venne mai costruita, in tutto il mondo si stanno ormai realizzando edifici sempre più alti. Come hanno fatto queste idee impossibili a trasformarsi in opportunità architettoniche?
Stefan Al ci spiega come queste megastrutture siano ormai diventate parte integrante del profilo delle nostre città.

Lezione di Stefan Al, regia a cura di Ted-Ed.

Nel 1956,

l'architetto Frank Lloyd Wright

propose un grattacielo alto un miglio.

Sarebbe stato l'edificio
più alto al mondo,

e di molto:

alto cinque volte la Torre Eiffel.

Ma molti critici derisero l'architetto,

sostenendo che l'attesa per l'ascensore
sarebbe durata ore,

o peggio, che la torre sarebbe crollata
sotto il proprio peso.

La maggioranza degli ingegneri
era d'accordo,

e nonostante la pubblicità sul progetto,

quella torre titanica
non fu mai costruita.

Ma oggi si erigono in tutto il mondo
edifici sempre più alti.

Vengono persino progettati grattacieli
alti più di un chilometro,

come la Jeddah Tower in Arabia Saudita,

alta tre volte la Torre Eiffel.

Molto presto,

il prodigio alto un miglio di Wright
potrebbe diventare realtà.

Allora, cosa ci impediva di costruire

queste megastrutture 70 anni fa

e come si può costruire una struttura
alta un miglio, oggi?

In tutti i progetti di costruzione

ogni piano della struttura
deve poter sostenere i piani superiori.

Con l'altezza,

aumenta la pressione gravitazionale
dei piani superiori su quelli sottostanti.

Questo principio ha dettato a lungo
la forma dei nostri edifici,

inducendo gli architetti antichi
a prediligere piramidi con un'ampia base

capace di sostenere
piani superiori più leggeri.

Ma questa soluzione non è adatta
al profilo di una città:

una piramide così alta sarebbe larga
circa due chilometri e mezzo,

troppo grande per il centro di una città.

Per fortuna, materiali
resistenti come il cemento

permettono di evitare
forme poco funzionali

e le moderne miscele di cemento
sono rinforzate con fibre di acciaio

e polimeri idrofobi
che prevengono le crepe.

Il cemento del Burj Khalifa di Dubai,
la torre più alta del mondo,

può sopportare una pressione di circa
8.000 tonnellate per metro quadro,

pari al peso di oltre 1.200
elefanti africani!

Ovviamente, anche se un edificio
si regge da solo,

ha comunque bisogno di sostegno alla base.

Senza fondamenta,

un grattacielo così pesante finirebbe
per sprofondare, cadere o pendere.

Per impedire il crollo di questa torre
da circa mezzo milione di tonnellate,

furono conficcati 192 piloni di cemento
e acciaio a oltre 50 metri di profondità.

L'attrito tra i piloni e il suolo

tiene in piedi la grossa struttura.

Oltre a contrastare la gravità,

che spinge l'edificio verso il basso,

un grattacielo deve anche
resistere al vento

che esercita una pressione laterale.

In una giornata normale,

il vento può esercitare sui grattacieli

una pressione di oltre 7,5 chili
per metro quadro,

praticamente quanto una raffica
di palle da bowling.

Progettare strutture aerodinamiche,

come la slanciata Shanghai Tower, in Cina,

può ridurre quella forza
anche di un quarto.

L'uso di telai controventati all'interno
o all'esterno dell'edificio

può assorbire la restante forza del vento,

come avviene per la Lotte Tower di Seul.

Tuttavia, nonostante
tutti questi accorgimenti,

durante un uragano i piani più alti

possono subire un'oscillazione
di più di un metro.

Per evitare che il vento scuota
i piani più elevati,

molti grattacieli utilizzano
un contrappeso da centinaia di tonnellate

detto "smorzatore a massa risonante".

Nel Taipei 101, ad esempio,

è stata appesa un'enorme sfera metallica
sopra l'87esimo piano.

Quando il vento muove l'edificio,

la sfera inizia a oscillare,

assorbendo l'energia cinetica
dell'edificio.

Mentre i suoi movimenti
seguono quelli della torre,

cilindri idraulici posti
tra la sfera e l'edificio

convertono l'energia cinetica in calore,

ammortizzando le oscillazioni
della struttura.

Con tutti questi ritrovati tecnologici,

le megastrutture possono rimanere
stabilmente in piedi.

Spostarsi velocemente al loro interno,
però, rimane di per sé una sfida.

All'epoca di Wright,

gli ascensori più veloci si muovevano
ad appena 22 km orari.

Per fortuna,

quelli moderni sono molto più veloci
e superano i 70 km orari

e le cabine del futuro potrebbero usare
anche rotaie magnetiche prive di attrito

per essere ancora più veloci.

Inoltre, gli algoritmi
per la gestione del traffico

raggruppano le persone per destinazione,

per spostare passeggeri e cabine vuote
in base alle necessità.

I grattacieli hanno fatto molta strada
dall'epoca del progetto di Wright.

Idee che una volta sembravano impossibili

oggi sono diventate
delle opportunità architettoniche.

Potrebbe ormai essere solo
questione di tempo

prima che un edificio
raggiunga il famoso miglio.