Aeroporto Internazionale di Kansai: Smart Island Project

Forse non tutti sanno che in Giappone, su un’isola artificiale a 5 km dalla terra ferma, giace una delle infrastrutture più ambiziosa di sempre: l’Aeroporto Internazionale di Kansai. Figura tra le dieci strutture che l’American Society of Civil Engineers ha dichiarato “Monumento di Ingegneria Civile del Millennio”.

Il progetto dell’aeroporto, che serve principalmente le città di Osaka, Kobe e Kyoto (accoglie 100.000 passeggeri al giorno), è stato assegnato al Renzo Piano Building Workshop nel 1988.

Si colloca su un sito precedentemente, non ancora esistente: un’isola artificiale, costruita appositamente nella baia di Osaka, 40 km a sud-ovest della città. L’isola, di 4,37 km per 1,25, è stata costruita in 5 anni.

L’aeroporto è operativo 24 ore al giorno e rappresenta una delle principali vie di transito per il traffico diretto verso il Giappone, l’Asia Sudorientale e l’Australia. Un ponte a due livelli di 3.75 km collega l’isola alla terraferma. Al livello superiore c’è una strada, a quello inferiore due linee ferroviarie indipendenti.

L’ISOLA

La piattaforma è una grande opera di Ingegneria Civile.

Poggia su più di un milione di pali di sostegno, che attraversano 20 metri di mare e 20 metri di strato fangoso per poi piantarsi in 40 metri di roccia. Uno dei problemi principali al quale non si era fatto attenzione in fase di progettazione era che lo strato fangoso si assesta, e l’assestamento non è regolare. Fortunatamente è stato possibile sfruttare diverse tecnologie per limitare e controllare l’abbassamento dell’isola: una serie di appositi sensori rilevano quando l’assestamento in un punto ha superato la tolleranza massima prevista (10 millimetri).

Ogni palo è dotato di un sistema di taratura, che funziona grazie a potentissimi martinetti idraulici: nel momento in cui il palo segna lo scostamento viene regolato e poi bloccato nella nuova posizione. Nella prima fase il fenomeno ha avuto una dimensione notevole: l’isola si è assestata di 50 centimetri tra il 1992 e il 1996.

EDIFICIO E COPERTURA 

L’edificio, lungo 1,7 km, si poggia sull’isola come un aliante. Il terminal è dotato  di 42 diverse uscite. La forma dell’aliante si riconosce molto bene in pianta: i raccordi stradali di accesso disegnano i due alettoni di coda, il corpo principale è la fusoliera e i terminal di imbarco sono ali distese.

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È una struttura con un andamento ondeggiante e asimmetrico che si sviluppa su diversi livelli, dando improvvisamente vita ad un unico grande atrio centrale. La forma del tetto del terminal nasce da un lungo lavoro sulle linee dinamiche dei flussi d’aria che circolano nell’edificio. Questo lavoro è stato svolto con la collaborazione di Peter Rice e Tom Barker, rispettivamente ingegnere strutturista e ingegnere impiantista del gruppo Ove Arup.

In sezione trasversale, il tetto è un arco irregolare (in realtà una serie di archi di differente raggio). È stato così conformato per convogliare l’aria dal lato passeggeri al lato pista senza rendere necessario l’uso di condotte chiuse. Deflettori simili a pale guidano il flusso dell’aria lungo il soffitto e riflettono la luce proveniente dall’alto. Vengono così eliminati tutti gli elementi che avrebbero impedito di vedere la struttura.

Le enormi travature tridimensionali che sorreggono il tetto sono lunghe più di 80 metri. La loro sagoma asimmetrica è frutto degli stessi calcoli che hanno consentito di incanalare il flusso invisibile dell’aria. Da questi studi strutturali è venuta l’ispirazione di ricercare un modello matematico che garantisse il massimo di standardizzazione dei componenti. Il risultato finale è che nell’Aeroporto di Kansai (grazie anche alla dimensione complessiva dell’edificio, che consente di assorbire le curve in piccole tolleranze) tutti gli 82.000 pannelli in acciaio inossidabile sono identici.

Anche le curve delle “ali” dell’edificio sono il frutto dell’applicazione di una legge rigorosa: sono state definite in base a una geometria toroidale. Concettualmente, le ali rappresentano la parte superiore di un anello di 16.800 metri, con un raggio inclinato di 68° rispetto all’orizzonte, che passa attraverso la terra ed emerge sull’isola. La curvatura è quasi impercettibile, ma era necessaria per favorire la visuale laterale dalla torre di controllo.

L’organizzazione interna del terminal deriva da uno studio funzionale realizzato da Paul Andreu per Aéroports de Paris. Il corpo principale che accoglie e smista i passeggeri è più alto verso il lato pista: 20 metri a una estremità, solo 6 all’altra. Forzando la prospettiva, i flussi di pubblico vengono diretti in modo “naturale” nella direzione voluta. Inoltre, la struttura asimmetrica offre in qualunque punto un chiaro orientamento.

Il cantiere dell’aeroporto ha avuto una durata di 38 mesi, impiegando una media di 6.000 operai (con punte massime di 10.000) e con un costo complessivo che si aggira intorno ai 15 miliardi di dollari. L’aeroporto è stato inaugurato nel giugno 1994 e aperto al traffico aereo il 4 settembre 1994.

UN FUTURO SOSTENIBILE

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Di recente, una nuova società di investimento a partecipazione formata da Solar Frontier e Development Bank of Japan Inc. ha raggiunto un accordo con la New Kansai International Airport Company, Ltd. (Compagnia fondata al fine di unificare la gestione dell’Aeroporto di Kansai e di Osaka) per la costruzione di un progetto solare, KIX Megasolar, con una capacità complessiva di 11,6 MW presso l’Aeroporto Internazionale di Kansai.

La società che gestisce l’aeroporto sta lavorando, in qualità di parte del proprio Smart Island Project (progetto per isola intelligente) per utilizzare le fonti di energia pulita, comprese l’energia solare e l’idrogeno per realizzare un aeroporto all’avanguardia dal punto di vista ambientale. Si prevede che KIX Megasolar, parte di questa iniziativa, sarà la maggiore installazione solare presso un aeroporto asiatico.

Il progetto comprenderà l’installazione di 72.000 moduli CIS a lato della pista B dell’aeroporto (96.700 mq) e sul tetto del magazzino merci (23.000 mq). Si prevede che la produzione annuale delle due installazioni sarà pari a 12.000.000 kWh, l’equivalente dell’elettricità utilizzata da 4.100 abitazioni; le installazioni permetteranno una riduzione di 4.000 tonnellate annuali di emissioni di CO2.