Come fa un grattacielo a resistere al vento?
Il Burj Khalifa è alto 828 metri, e lassù il vento soffia forte. Un grattacielo non cerca di vincerlo con la forza bruta: impara a conviverci.
Prima guardalo, poi leggi i dettagli
Un minuto di animazione per capire il meccanismo a colpo d'occhio.
Una mano gigante che spinge
Il vento spinge sulla facciata di un edificio come una mano gigante, e questa spinta cresce con l'altezza, dove l'aria è più veloce.
Un grattacielo si comporta come una trave incastrata a terra: la base è ferma, la cima è libera. Sotto la spinta del vento si flette e oscilla, un po' come un righello tenuto fermo da un'estremità.
La spina dorsale di cemento
Non serve che resti perfettamente immobile: serve che si muova poco, in modo che la struttura sia sicura e che chi lavora agli ultimi piani non senta il movimento. Per limitare queste oscillazioni, al centro dell'edificio c'è un nucleo di cemento armato rigidissimo, che ospita di solito ascensori e scale. Lavora come una spina dorsale e regge gran parte degli sforzi.
Nel Burj Khalifa il nucleo è aiutato dalla forma della pianta, che è a Y. Ognuna delle tre ali si appoggia alle altre, e insieme irrigidiscono l'intera struttura molto più di quanto farebbe una torre semplice.
Il pericolo nascosto: i vortici
Il vento non si limita a spingere. Quando incontra una torre liscia e regolare, l'aria che la aggira si stacca dai lati e forma dei vortici, che si alternano a destra e a sinistra.
Ogni vortice dà una piccola spinta laterale. Se il ritmo dei vortici coincide con quello naturale dell'edificio, le oscillazioni possono crescere e diventare fastidiose o pericolose.
Una forma a gradini
Per questo il Burj Khalifa non è un prisma liscio: salendo si restringe a gradini, con le ali che si accorciano in punti diversi.
Ogni gradino cambia la forma che il vento incontra a quell'altezza. È una soluzione studiata a lungo con modelli in scala nelle gallerie del vento, prima ancora di posare la prima pietra. I vortici non riescono a organizzarsi lungo tutta la torre con lo stesso ritmo, e la loro forza viene spezzata.
La sfera di Taipei
Un'altra strategia è frenare le oscillazioni dall'interno. Nel Taipei 101, a Taiwan, c'è una sfera d'acciaio da 660 tonnellate appesa tra gli ultimi piani.
Quando la torre oscilla da una parte, la sfera per inerzia si muove dall'altra e smorza il movimento. Nucleo rigido, forma studiata e smorzatori: un grattacielo non vince il vento, ci convive.
Lo sapevi?
- La pianta a Y del Burj Khalifa fa sì che le tre ali si sostengano a vicenda.
- I vortici del vento possono far oscillare una torre di lato, non solo spingerla.
- Nel Taipei 101 una sfera da 660 tonnellate oscilla al contrario della torre per frenarla.
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