Tempeste, neve, ghiaccio e calore
Costruire in alta montagna rappresenta una vera e propria sfida, progettare facciate in grado di resistere a questi ambienti estremi, soddisfacendo oltretutto elevati requisiti estetici, lo è certamente ancor di più. Ne è un ottimo esempio il progetto relativo alla stazione in alta quota Eigergletscher della nuova 3S Eiger Express. Il nuovo hub di trasferimento verso la famosa vetta Jungfraujoch-Top of Europe si inserisce nel paesaggio raccogliendosi ai piedi dell’Eiger.Colpisce la facciata allungata alta fino a 16,2 m e lunga 141 m, realizzata con elementi in calcestruzzo grigio in fibra di vetro, che ricorda una galleria sostenuta da un viadotto. Due cuboidi comunicanti in vetro garantiscono un collegamento con gli edifici storici della stazione ferroviaria Eigergletscher, fornendo l’accesso alla ferrovia a cremagliera che porta alla Jungfraujoch e consentendo un accesso diretto alle piste da sci. Da qui si aprono panorami mozzafiato sulla natura selvaggia.
Tempeste e clima estremo
Il “Guggiföhn”, fenomeno atmosferico con velocità del vento fino a 250 km/h, provoca un’azione da vento pari a 2,2 kN/m2. Stando alle Norme SIA era necessario considerare una depressione da vento di 3,9 kN/m2; i carichi neve sugli elementi del parapetto e sui profili di copertura corrispondono a 12 kN/m2. A titolo di paragone sull’altopiano si considera 0,9 kN/m2.
Nel caso in cui, durante l’inverno, una slavina di tipo nubiforme dovesse staccarsi dal ghiacciaio sovrastante la stazione, la resistenza residua delle facciate è calcolata in modo tale da impedire alla massa nevosa di penetrare all’interno dell’edificio. Per impedire la formazione di cornici nevose e stalattiti di ghiaccio la vetrata del tetto viene riscaldata; neppure le particelle volatili di neve devono poter penetrare all’interno, motivo per cui l’involucro della facciata è ermetico. In parole povere si tratta di una facciata che esige soluzioni innovative sotto ogni aspetto e punto di vista.
«Senza i nostri 40 anni d’esperienza nell’edilizia in alta quota e senza le menti creative del nostro team non saremmo stati in grado di gestire questo progetto» afferma Kurt Speiser, proprietario e amministratore delegato della Speiser Metallbauplanung GmbH di Thun.
Facciata continua impermeabilizzata
Per ragioni estetiche – ma non solo – realizzare una facciata convenzionale in metallo e vetro, in un luogo sensibile come questo, risultava fuori questione. «Il nostro compito, in quanto membri del team di pianificazione generale, era quello di sviluppare una facciata continua realizzata con elementi in calcestruzzo in fibra di vetro», spiega Kurt Speiser. Punto forte del progetto: gli elementi della facciata – alti 4,5 m e larghi fino a 2,5 m (per un totale di 372 pezzi) – possono essere smontati in modo individuale. Questo permette di accedere alle copertine facilitando quindi l’eventuale sostituzione dei vetri (montati nel sistema montanti e traversi). Grazie a questo sistema risulta semplificata di conseguenza anche la sostituzione dei vetri (981 m2).
«Due profili siliconici, appositamente sviluppati e ottimizzati, sigillano l’involucro della costruzione in ogni giunto tra gli elementi di calcestruzzo in fibra di vetro», spiega Speiser. Il vantaggio di un profilo in gomma rispetto a un giunto convenzionale in silicone si traduce in una massiva riduzione della manutenzione del giunto, una decolorazione del calcestruzzo – causata dall’olio di silicone – viene inoltre praticamente esclusa.
Come comportarsi con l’umidità del calcestruzzo?
La stazione è concepita come una struttura a scheletro in cemento ancorata al substrato roccioso. «Una volta terminata la costruzione, il calcestruzzo rilascia umidità per circa due anni», afferma Speiser e aggiunge «Oltre a ghiaia e cemento, un metro cubo di cemento è composto da 150 litri di acqua. Solamente 60 litri sono legati chimicamente mentre 30 litri sono legati nei pori e nei capillari, i restanti 60 litri vengono espulsi. Quest’acqua deve essere drenata, altrimenti possono verificarsi danni all’edificio».
Di fatto il rivestimento di facciata relativo alla facciata continua della stazione è completamente ermetico.
La neve nubiforme trasportata dal vento non deve poter penetrare attraverso i giunti aperti all’interno della facciata. Il ghiaccio danneggerebbe l’intercapedine tra il rivestimento della facciata e l’isolazione; lo spazio aereo non è retroventilato ma con pressione bilanciata verso l’esterno. «Lo svantaggio è che l’acqua del calcestruzzo non può essere drenata verso l’esterno», afferma Speiser. L’umidità del calcestruzzo deve quindi poter penetrare nell’edificio ed essere asportata mediante ventilazione. Sull’intera costruzione in beton è stata pertanto incollata una barriera vapore con un valore Sd di 250 m.
Nota bene: il valore Sd rappresenta un indicatore relativo alla resistenza dei solidi al passaggio del vapore acqueo.
Fibra di cemento a 2300 metri s.l.m.
I test con facciate in lamiera, finalizzati ai quasi 400 elementi di facciata della struttura, non hanno prodotto risultati molto soddisfacenti. Motivo: in condizioni climatiche estreme nella zona inferiore delle facciate possono verificarsi, a lungo termine, delle deformazioni.
La scelta finale è ricaduta sul cemento armato in fibra di vetro. In base ai test questo materiale ha ottenuto i risultati migliori: i test hanno dimostrando un’ottima resistenza al gelo oltre che idoneità al calpestio provocato dagli scarponi da sci. In particolare, ci si è resi conto come nella parte inferiore della facciata lo spessore degli elementi in calcestruzzo in fibra di vetro dovesse essere aumentato da 20 a 30 mm, questo per consentire di sopportare, a lungo termine, il carico subito da centinaia di migliaia di sciatori.
È stato utilizzato un totale di 372 elementi stampati in calcestruzzo rinforzato con fibra di vetro e pannelli prefabbricati per facciate del tipo Ecomur flex con dimensioni di 1000 mm x 4500 mm o 2500 mm x 4500 mm.
«L’aspetto murale del materiale si fonde perfettamente con il paesaggio montano», afferma Speiser.
Azionamenti ridondanti per la cabinovia
La costruzione degli enormi portoni di 4,5 m x 4,0 m, situati all’ingresso della ferrovia a cremagliera della stazione in quota costituivano parte del mandato, non si è trattato dunque di realizzare esclusivamente le facciate. I portoni sono azionati idraulicamente e sono costruiti per sopportare carichi di vento e neve oltre che a un quotidiano utilizzo in un ambiente d’alta quota. Possono inoltre essere aperti e chiusi manualmente, in caso d’emergenza, grazie ad un sistema idraulico ridondante. I sistemi di sollevamento e di settorizzazione della nuova cabinovia 3S Eiger Express sono azionati meccanicamente grazie a catene e ruote dentate azionate meccanicamente con contrappesi. I portoni inferiori più grandi raggiungono una dimensione di 5,5 m x 7,9 m.
Progettazione in 3D
«Abbiamo realizzato l’intera pianificazione relativa alla stazione
in quota e alla stazione ferroviaria Eigergletscher in 3D» racconta Speiser, «ogni persona coinvolta ha lavorato con piani 3D, dai progetti dell’architetto fino ai piani esecutivi» . Per garantire la massima qualità, la struttura grezza è stata scansionata mediante una stazione scanner totale e le divergenze sono state riportate nel piano esecutivo 3D della facciata.
La nuova V-Bahn delle Ferrovie della Jungfrau
La nuova V-Bahn è composta da due cabinovie: il punto di partenza è situato presso il Terminal a Grindelwald Grund da cui partono, verso la stazione Eigergletscher, la Mannlichenbahn e la nuova 3S-Bah Eiger Express. Le cabine, ciascuna a 26 posti, raggiungono la stazione di montagna situata a 2320 m s.l.m. in soli 15 minuti. Terminata la fase progettuale durata 6 anni, i lavori hanno preso il via con la cerimonia d’inaugurazione il 3 luglio 2018. Trascorsi 908 giorni il progetto, del valore di circa mezzo miliardo di franchi, è stato completato.
In qualità di membro del team di progettazione generale Speiser Metallbauplanung GmbH si è occupata della progettazione di tutte le facciate, parapetti in vetro, portoni e sistemi per porte, vani ascensori e involucri edilizi del terminal di Grindelwald Grund – compreso un nuovo parcheggio multipiano per oltre 1000 veicoli e una fermata TP della Berner Oberland-Bahn, della stazione intermedia Holenstein e delle stazioni in quota di Mannlichen e del ghiacciaio dell’Eiger.
