Tecorep: produzione di energia elettrica dalla demolizione di edifici in Giappone

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In Giappone per la demolizione del Grand Prince Hotel Akasaka, la società incaricata delle operazioni, la Taisei Corporation, ha adottato un nuovo sistema che prende il nome di Tecorep ( Ecological Reproduction System) in grado non solo di evitare la produzione di polveri durante la demolizione, ma anche di produrre energia elettrica da usare nei lavori. L’occasione è offerta da questo grattacielo alto 140 metri progettato da Kenzo Tange 30 anni fa e considerato talmente obsoleto se confrontato agli standard raggiunti dagli altri edifici, da deciderne la demolizione contro ogni ipotesi di restauro.

Che cosa rende il sistema Tecorep così innovativo rispetto alle procedure comunemente impiegate? No si tratta solo della possibilità di produrre energia elettrica dalle operazioni di abbattimento e di reimpiegarla nelle stesse, quanto di tutta una serie di accorgimenti che lo rendono sicuro, soprattutto per gli edifici di notevoli altezze, e decisamente sostenibile.

PROGETTARE LA DEMOLIZIONE

La demolizione di opere è “lo smontaggio di impianti industriali e la demolizione completa di edifici con attrezzature speciali ovvero con uso di esplosivi, il taglio di strutture in cemento armato e le demolizioni in genere, compresa la raccolta dei materiali di risulta, la loro separazione e l’eventuale riciclaggio nell’industria dei componenti” (allegato A – DPR n. 34 del 25/01/2000).
Secondo la definizione riportata dalla legislazione, l’abbattimento di un edificio è un operazione che si compone di due fasi

  • la demolizione
  • lo smaltimento della gran quantità di rifiuti prodotti.

Sembra intuitivo credere che abbattere una struttura è certamente più semplice del costruirla e invece ci sono numerosi aspetti da considerare; di conseguenza l’intervento di demolizione prevede un vero e proprio progetto al pari di un intervento di costruzione: la mancanza di dati certi sul manufatto da demolire, gli spazi limitati intorno all’edificio, la difficoltà di comprensione ed interpretazione dello schema strutturale sono alcuni fattori che rendono difficoltoso l’intervento di demolizione.

Esistono tre modalità d’intervento in uso attualmente per la demolizione di strutture complesse, come fabbricati industriali o edifici:

  • Tecniche di demolizione convenzionali con escavatori muniti di pinze e frantumatori;
  • Tecniche di demolizione non convenzionali con esplosivo;
  • Smontaggi strutturali.

In generale un buon intervento di demolizione deve:

  • ridurre il più possibile i costi
  • ridurre i tempi dell’intervento
  • garantire la sicurezza e la tutela dei lavoratori
  • non generare disturbo durante le operazioni di demolizione
  • ridurre l’impatto ambientale di alcun tipo
  • ottimizzare il recupero delle macerie.

Per procedere correttamente, sotto il profilo metodologico, il primo passo è un’attenta pianificazione seguita da uno studio di impatto ambientale e da un progetto preliminare redatto secondo le esigenze e le indicazioni del committente, nel rispetto della sicurezza e della qualità dell’opera: dopo aver messo in sicurezza la zona dell’intervento, si procede con la bonifica dell’edificio e la caratterizzazione dei rifiuti, fino a giungere alla demolizione vera e propria ed al ripristino dell’area di intervento. Infine avviene lo smaltimento responsabile dei rifiuti (cemento, legno, alluminio, ferro ed altri) nel pieno rispetto delle normative ambientali.

IL CASO DEL GRAND PRINCE HOTEL AKASAKA IN GIAPPONE

Il Grand Prince hotel Akasaka, simbolo della “bolla economica” del Giappone, fu progettato daKenzo Tange e inaugurato nel 1983. Nell’aprile del 2010 il proprietario ha annunciato l’intenzione di demolirlo per ricostruirlo. Le motivazioni che lo hanno condotto a prendere questa decisione sono state la presenza di impianti ormai superati, i ricavi limitati, l’altezza interna delle stanze notevolmente bassa – solo 2,4 m!– nonché l’arretratezza della struttura in termini di capacità resistente ad un eventuale sisma. Il nuovo progetto prevede un hotel integrato con uffici alto circa 180 m con affiancato un edificio residenziale alto circa 90 m. Il progetto dovrebbe essere completato entro il 2016.
È il progetto di demolizione dell’edificio più alto nella storia del Giappone e supera il precedente record della demolizione nel 2007 del Sofitel Tokyo alto 110 m.
Data l’altezza dell’edificio, è risultato estremamente importante porre in essere misure atte alla riduzione del rumore e delle polveri, protezioni contro i forti venti e protezioni contro i terremoti che potrebbero verificarsi durante le operazioni di demolizione.

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La nuova tecnologia Tecorep sperimentata in Giappone è risultata quindi essere un sistema davvero innovativo per il settore! Il principio di funzionamento è basato sull’utilizzo di un sistema particolare di gru.All’esterno dell’edificio sono sospesi dei ponteggi sui quali è stato possibile installare pannelli fonoassorbenti ed è stata poi posta una copertura sulla sommità per impedire alle polveri di fuoriuscire. Le 1500 tonnellate di ponteggi e il tetto temporaneo sono sostenuti da 15 pilastri di 20m di lunghezza.
Iniziando dal piano più alto, si asporta scendendo ciascun elemento che compone l’edificio senza tralasciare nulla. Si rimuove innanzitutto il pavimento e poi gli elementi strutturali con l’impiego di una gru interna che nello spostamento verso il basso produce energia elettrica impiegata nelle stesse operazioni di demolizione. L’ultimo elemento ad essere rimosso è il tetto e quindi il risultato è che non ci si accorge della demolizione poiché l’edificio si abbassa man mano che si procede in altezza ma senza modificarne l’aspetto esterno.
Occorrono circa 10 giorni per demolire 2 piani, e il piano di demolizione prevede di raggiungere il livello del suolo nel mese di maggio 2013.

I risultati sorprendenti riguardano soprattutto la sostenibilità dell’intervento: secondo il capo progetto della società giapponese Taisei Corporation si sono ridotte le emissioni nocive di ben l’85%: si riduce il rumore a 15 decibel e si eliminano in maniera completa le polveri. Un altro aspetto importante è la possibilità offerta dal sistema di lavorare in qualsiasicondizione atmosferica poiché i lavori sono svolti all’interno e non all’esterno.
I tecnici della Taisei hanno esposto il funzionamento ed evidenziato le potenzialità di questa nuova tecnologia del settore durante il congresso CTBUH – il Council on Tall Buildings and Urban Habitat.
In termini di tempi e di costi, il sistema Tecorep sembra essere particolarmente conveniente nel caso di edifici con oltre 100 m di altezza.
Secondo Taisei, il nuovo sistema di demolizione avrà larga diffusione non solo in Giappone, ma anche nel resto del mondo. È tuttavia il Giappone il paese in cui si contano oltre 700 edifici che superano i 100 metri di altezza e di questi oltre 100 hanno superato i 20 anni di età. Per di più, a causa delle altezze interne relativamente basse e alla capacità di resistenza al sisma inferiore rispetto alle costruzioni moderne, risultano tecnologicamente obsoleti. Considerando anche la volontà di intraprendere azioni di riqualificazione dell’aree circostanti le demolizioni, questo nuovo sistema tecnologico di demolizione sarà certamente impiegato per numerose altre applicazioni.

Maria Pia Cibelli

Maria Pia Cibelli Ingegnere Edile

Sognatrice cronica per amici e colleghi, opera sul versante del Somma-Vesuvio della provincia di Napoli, in un territorio straordinario, ricco di valori storico-architettonici e ambientali da preservare. Il tempo libero tra gite enogastronomiche e campi di volley non è mai abbastanza.