Con i suoi 828 metri di altezza e 163 piani fuori terra, il Burj Khalifa di Dubai detiene il record di edificio più alto mai costruito dall’uomo. Completato nel 2010 dopo circa sei anni di lavori, rappresenta non solo una meraviglia architettonica, ma anche una straordinaria impresa di ingegneria strutturale. Il progetto fu sviluppato dallo studio Skidmore, Owings & Merrill (SOM), con l’architetto Adrian Smith e l’ingegnere strutturale William F. Baker a capo del team. L’impresa di costruzione fu affidata a un consorzio composto da Samsung C&T (Corea del Sud), BESIX (Belgio) e Arabtec (Emirati Arabi Uniti).
L’edificio è parte integrante del progetto di sviluppo Downtown Dubai, commissionato da Emaar Properties, e simboleggia il passaggio degli Emirati Arabi da una nazione legata al petrolio a una economia diversificata, proiettata verso turismo, finanza e innovazione.
Sistema strutturale e progettazione antisismica
Alla base del Burj Khalifa c’è il rivoluzionario sistema strutturale denominato “buttressed core”, sviluppato appositamente per resistere alle forze estreme imposte da un edificio di tale altezza. Questo sistema prevede un nucleo centrale rigido in cemento armato, al quale si collegano tre “ali” disposte a Y. Le ali, anch’esse costituite da muri portanti e diaframmi, fungono da contrafforti che si sostengono a vicenda, offrendo un’eccezionale stabilità laterale. Tale configurazione migliora le prestazioni contro le forze sismiche e soprattutto contro l’azione del vento, principale vincolo nella progettazione di grattacieli ultratall.
Il comportamento dinamico della torre è stato studiato in modo approfondito tramite simulazioni e test in galleria del vento. L’altezza del Burj Khalifa espone infatti la struttura a venti superiori ai 200 km/h. Per contrastare l’effetto dei vortici e delle oscillazioni indotte, la pianta della torre è stata sagomata in modo da variare progressivamente nella forma e nella sezione, riducendo l’azione del vento tramite una tecnica nota come “confusione dei vortici”. Il risultato è una struttura flessibile, ma controllata, con un movimento alla sommità inferiore ai 2 metri anche in condizioni estreme.
Fondazioni e calcestruzzo ad alte prestazioni
Uno degli aspetti più critici del progetto fu la realizzazione delle fondazioni. La torre poggia su un plinto in calcestruzzo armato spesso 3,7 metri, distribuito su 192 pali trivellati, ciascuno con un diametro di 1,5 metri e una profondità fino a 50 metri. Il sottosuolo sabbioso e le condizioni ambientali estreme di Dubai richiesero l’impiego di calcestruzzo ad alta resistenza (superiore a 80 MPa) con particolari accorgimenti per evitare fenomeni di fessurazione termica, ritiro e reazioni chimiche aggressive. Durante la posa, il calcestruzzo veniva raffreddato con ghiaccio e acqua refrigerata, e gettato prevalentemente di notte, per contenere le deformazioni dovute all’elevata temperatura esterna.
Il core strutturale in elevazione fu costruito interamente in cemento armato, mentre le strutture più alte (oltre i 585 metri) sono costituite da un telaio in acciaio. Si calcola che siano stati utilizzati oltre 330.000 metri cubi di calcestruzzo, 39.000 tonnellate di armature in acciaio e più di 103.000 metri quadrati di vetro.
Facciata e materiali esterni
Il rivestimento esterno del Burj Khalifa è composto da 26.000 pannelli in vetro riflettente a bassa emissività, supportati da cornici in alluminio e acciaio inox lucidato. I materiali sono stati scelti per riflettere la radiazione solare intensa e contribuire al controllo termico interno. La facciata è autoportante e progettata per resistere a differenze di temperatura di oltre 50°C tra interno ed esterno, nonché all’azione abrasiva della sabbia trasportata dal vento.
La manutenzione di un involucro così esteso richiede soluzioni speciali: sono stati installati impianti integrati per la pulizia automatica delle superfici vetrate, dotati di piattaforme mobili e bracci telescopici nascosti nelle sommità delle ali.
Impianti meccanici ed efficienza energetica
L’edificio è dotato di uno dei più complessi sistemi meccanici mai realizzati per un’opera civile. Gli impianti HVAC sono distribuiti su 40 livelli tecnici, in cui sono collocate le unità di trattamento aria, i sistemi di pompaggio e le sottostazioni elettriche. Gli ascensori principali sono 57, alcuni dei quali a doppia cabina, con velocità che raggiungono i 10 m/s. La gestione dei flussi verticali è ottimizzata tramite zone servite da gruppi separati, per ridurre i tempi di attesa.
Particolare attenzione è stata riservata al riutilizzo dell’acqua. L’umidità condensata dai sistemi di climatizzazione, che rappresenta milioni di litri all’anno, viene raccolta e utilizzata per irrigare le aree verdi circostanti.
Funzioni e distribuzione degli spazi
Il Burj Khalifa è un edificio a uso misto. I primi 39 piani ospitano l’Armani Hotel, progettato direttamente dallo stilista italiano. I piani intermedi, fino all’80°, sono destinati a residenze private. I livelli superiori comprendono uffici di rappresentanza, suite panoramiche e sale per eventi. Gli osservatori pubblici, al 124°, 125° e 148° piano, offrono viste a oltre 500 metri dal suolo.
Al di sopra del 160° piano, l’edificio è prevalentemente tecnico, ospitando sistemi meccanici, ascensori di manutenzione e impianti per la sicurezza antincendio. La sommità, compreso il pinnacolo, è realizzata in acciaio ed è stata assemblata pezzo per pezzo mediante gru telescopiche.
Sfide e innovazioni
Il Burj Khalifa ha rappresentato un banco di prova per molte tecnologie costruttive. La logistica del cantiere, con un’altezza di oltre 800 metri, ha richiesto l’impiego di gru di nuova generazione, capaci di sollevare carichi fino a 25 tonnellate a 700 metri di altezza. Le operazioni di pompaggio del calcestruzzo hanno raggiunto un record mondiale: oltre 600 metri in verticale, con pressioni superiori ai 200 bar.
La progettazione ha tenuto conto anche dell’espansione termica dell’intera struttura, che può variare di oltre un metro tra il giorno e la notte. I giunti strutturali, gli ascensori e i materiali sono stati scelti per garantire tolleranze e dilatazioni controllate.
Conclusione
Il Burj Khalifa non è solo il grattacielo più alto del mondo, ma un capolavoro di progettazione e costruzione che ha fissato nuovi standard per l’ingegneria verticale. La sua realizzazione ha richiesto soluzioni pionieristiche, materiali estremi e una comprensione approfondita del comportamento strutturale degli edifici ultratall. Oggi rimane un simbolo dell’ambizione tecnologica globale e un punto di riferimento per tutte le grandi opere che cercano di superarne i limiti.