Prima mondiale a Zuoz: il nostro sistema di controbilanciamento salva il campanile
Per oltre 20 anni le quattro campane della chiesa riformata San Luzi a Zuoz non hanno potuto suonare insieme, poiché le vibrazioni mettevano in pericolo il campanile medievale. Il nostro innovativo sistema di controbilanciamento risolve il problema senza alterare il suono delle campane.
La chiesa riformata San Luzi a Zuoz con il suo campanile alto circa 60 metri, risalente al 1139
Quando le campane di una chiesa oscillano, generano forze enormi che si trasmettono al campanile. Nella maggior parte dei casi, questo non rappresenta un problema. Ma nel campanile alto circa 60 metri della chiesa riformata San Luzi a Zuoz, costruito intorno al 1139 in muratura di pietrame su una base di soli 5 × 5 metri, questo è diventato un vero problema.
Al suo interno, quattro campane con masse individuali fino a 1100 kg oscillano sopra e sotto l'orologio del campanile. Il suono simultaneo provocava oscillazioni di circa 6.5 mm alla sommità del campanile. Le velocità di vibrazione superavano nettamente i valori limite della norma DIN 4178 per le torri storiche. La conseguenza: da oltre 20 anni le campane non potevano più suonare insieme, per proteggere la sostanza storica dell'edificio.
| Campana | Peso | Nota | Diametro |
|---|---|---|---|
| 1 | 1100 kg | d1 | 1230 mm |
| 2 | 648 kg | fis-ges1 | 1035 mm |
| 3 | 460 kg | a1 | 925 mm |
| 4 | 250 kg | h1 | 730 mm |
| Totale | 2458 kg | – | – |
La sfida
Il consigliere comunale Christian Ferrari cercava una soluzione che proteggesse il campanile sotto tutela monumentale e al contempo permettesse nuovamente il suono simultaneo di tutte le campane. In collaborazione con la ZC Ziegler Consultants AG come ingegnere di accompagnamento edilizio, il progetto è stato avviato. Il principio di base era noto: contrappesi che si muovono in direzione opposta alle campane possono neutralizzare le forze che agiscono sul campanile. Tuttavia, i sistemi di controbilanciamento convenzionali presentano uno svantaggio decisivo: frenano le campane e ne alterano il suono caratteristico.
La nostra soluzione: il controbilanciamento disaccoppiato
È esattamente qui che entra in gioco la nostra innovazione. Abbiamo sviluppato un sistema che controlla il movimento dei contrappesi indipendentemente dalle campane. I contrappesi sono azionati da motori separati, regolati con precisione, e generano esattamente le forze opposte che stabilizzano il campanile, senza influenzare il comportamento oscillatorio delle campane stesse.
Il cuore del sistema è il nostro sistema motore-sensore LM5 brevettato, che rileva ogni colpo di campana in tempo reale e pilota i contrappesi in modo sincrono nella direzione opposta. La regolazione motore-sensore utilizza il motore elettrico contemporaneamente come sensore, consentendo così una precisione di regolazione irraggiungibile con la tecnica convenzionale.
I due controbilanciamenti installati
Perché è una prima mondiale
I sistemi di controbilanciamento esistenti erano sempre meccanicamente accoppiati alle campane. Il disaccoppiamento tra campana e contrappeso, combinato con una sincronizzazione precisa, è unico al mondo. Solo la combinazione di sensori intelligenti, regolazione in tempo reale e dei nostri oltre 100 anni di esperienza nella tecnica campanaria ha reso possibile questa soluzione.
Oltre al sistema di controbilanciamento, abbiamo adattato il castello campanario e sostituito i batacchi con nuovi batacchi ad ancora, più delicati, per ottimizzare l'intero sistema.
Vista dall'alto
Il risultato
Dall'entrata in funzione, tutte e quattro le campane della chiesa San Luzi suonano nuovamente insieme, per la prima volta in oltre due decenni. La riduzione delle oscillazioni del campanile (spostamento in mm) è confermata dalle misurazioni:
| Punto di misura | Senza controbilanciamento | Con controbilanciamento |
|---|---|---|
| Sommità del campanile | 6.5 mm | 2.3 mm |
| Altezza delle campane | 4.0 mm | 1.6 mm |
Le oscillazioni del campanile sono state così ridotte di circa il 60 %. Il suono è rimasto completamente intatto. Il consigliere comunale Ferrari riassume così:
Il suono è più fine, ma ha una sonorità molto bella.
Il comune potrebbe addirittura appendere una quinta campana, se si trovasse un benefattore. È questa la riserva offerta dal nuovo sistema.
Ulteriori informazioni
- Rapporto tecnico di ZC Ziegler Consultants AG
- Servizio SRF: un'innovazione tecnica salva il campanile di Zuoz
Thomas Muff terrà una conferenza su questo tema all'ETH di Zurigo il 26 giugno 2026.