Una scala è un'attrezzatura, mobile o fissa, utilizzata per spostarsi a piedi tra due altezze diverse attraverso l'utilizzo di due o più gradini (nel caso delle scale a gradini) o di due o più pioli (nel caso delle scale a pioli). Rientrano in questa definizione ad esempio le scale portatili in legno o metallo utilizzate per svolgere lavori in altezza.
A rigore, sono scale anche le strutture architettoniche fisse a gradini utilizzate per spostarsi tra i piani di un edificio e le scale a gradini che congiungono strade o piazzali (spesso chiamate "scalinate"), pur avendo destinazioni d'uso differenti e quindi caratteristiche (e spesso anche normative) differenti rispetto alle scale intese come "attrezzature".
Storia
L'invenzione della scala risale alla preistoria. A Valencia, in Spagna, all'interno della cosiddetta "Grotta del Ragno", è stato ritrovato un dipinto risalente a circa 10.000 anni fa che sembra raffigurare due uomini che raccolgono il miele da un alveare salendo su una scala costruita con fasci d'erba. Si ipotizza che la scala sia stata inventata ancora prima del periodo di tale dipinto. Altri indizi che le scale fossero utilizzate nella preistoria si trovano al Museo nazionale della preistoria di Taiwan, dove sono conservati antichi manufatti in pietra che, sulla base della loro usura, della morfologia e di simulazioni al computer, si ritiene abbiano svolto la funzione di scale. Si ipotizza che le prime scale fossero fatte di corda e che risalirebbero a circa 35.000-40.000 anni fa, ovvero alla stessa epoca a cui risalgono i primi utensili per la fabbricazione della corda.
La scala nella sua forma più moderna si ritrova nell'Antico Egitto e nella cultura ebraica. La scala era associata al dio Osiride, che secondo la religione egizia sarebbe asceso al paradiso grazie ad una scala costruita da suo figlio Horus. Sara El-Sayed Kitat, Staircase and Ladder: Shape and Meaning in Art from Ancient Egypt to Christianity Altre leggende invece identificano Osiride stesso nella scala che permette alle divinità egizie di salire al paradiso, per cui Osiride era talvolta denominato "la scala di Ra". Per permettere l'ascensione dei defunti al paradiso, modelli di scala erano inseriti nelle tombe durante l'Antico Regno e il Medio Regno. Successivamente invece le scale erano semplicemente rappresentate su papiri contenenti anche alcune parti del Libro dei morti. In tale libro, oltre a diverse rappresentazioni di scale, era indicata anche una formula per trasformare tali figure in scale reali. Il significato della scala come mezzo di connessione del mondo terreno con il mondo ultraterreno si ritrova anche nella cultura della popolazione africana dei Dogon. Le scale dogon, a forma di Y, sono utilizzate come mezzo di accesso ai granai e ai tetti e per superare le fenditure nelle scogliere. Oltre a queste funzioni pratiche, le scale dogon sono utilizzate nei rituali delle cerimonie funebri ed è stato ipotizzato che scale in miniatura siano utilizzate dai Dogon con lo scopo di permettere ai loro antenati di accedere ai tetti delle case, dove si trovano gli altari degli antenati. La scala è descritta anche nell'Antico Testamento, nell'episodio biblico della scala di Giacobbe, in . In tale passo si legge che Giacobbe sognò una scala che univa cielo e terra, dalla quale salivano e scendevano gli angeli di Dio.
Nell'Antica Roma e fino al Medioevo le scale erano utilizzate come arma d'assedio. Le scale d'assedio furono usate dai Romani fin dai primi assedi alle città nemiche, come quello di Suessa Pometia del 502 a.C.,Livio, Ab Urbe condita libri, II, 7. di Fidene del 436 a.C.,Livio, Ab Urbe condita libri, IV, 22. e di Veio del 406-396 a.C.Livio, Ab Urbe condita libri, V, 8-25.
All'inizio del XVIII secolo risale la cosiddetta "scala romana" o "scala alla festarola", nata dall'esigenza di addobbare gli interni della Basilica di San Pietro. La scala romana è una scala innestabile, simile alla scala italiana, ma può raggiungere altezze maggiori (25 metri contro i 10 metri della scala italiana).
Al falegname John H. Balsley, originario di Dayton, Ohio, risale l'invenzione della scala pieghevole in legno, che la brevettò nel 1862 con il nome di "improved step-ladder" (scala a gradini migliorata). La scala di Balsley, rispetto alle precedenti scale doppie, aveva una cerniera che permetteva di chiuderla, rendendola così più facile da riporre. Qualche anno dopo, nel 1867, il magnate americano Henry Quackenbush fondatore della H.M. Quackenbush Company, brevettò e mise in commercio un nuovo tipo di scala estensibile, vendendo poi il brevetto per 500 dollari. Sebbene a Quackenbush sia spesso attribuita l'invenzione della scala estensibile, in realtà la scala estensibile non era una novità: al 1866 risalgono ad esempio un brevetto di scala estensibile di D.E. Rowland e W.T. Black e un altro brevetto di E. Slater.
Nel XIX secolo venivano utilizzate delle scale antincendio rudimentali, costituite da una scala movibile con ganci, trasportata da cavalli. (2022) A questo periodo risale anche la scala antincendio dell'inglese Abraham Wivell, che era provvista anche di uno scivolo di tela dal quale scendevano le persone evacuate.
Le scale antincendio furono ulteriormente migliorate nel 1904, quando il vigile del fuoco volontario Conrad Dietrich Magirus inventò una scala girevole azionata a motore. Sempre agli inizi del XX secolo risale l'introduzione della scala a gancio, utilizzata dai vigili del fuoco per accedere in punti dove non raggiungibili dalle scale con inclinazione minore.
Intorno agli anni '30 furono introdotti due nuovi materiali nella produzione delle scale: l'alluminio e i materiali compositi con fibra di vetro (questi ultimi chiamati spesso semplicemente "fibra di vetro"). Al 1930 viene fatta risalire la produzione della prima scala in alluminio, più leggera della scala in legno. Dopo l'invenzione e la produzione su larga scala della fibra di vetro (che ebbe inizio intorno al 1932), vennero prodotte anche scale in fibra di vetro, che, a causa della bassa conducibilità elettrica, della resistenza e della leggerezza dei materiali compositi con fibra di vetro, sono considerate più adatte per i lavori in presenza di rischio elettrico rispetto alle scale in legno e in alluminio.
La prima scala retrattile fu sviluppata nel 1936 da Jean-Pierre Lair. Nel 1982 tale tipo di scala fu utilizzata per costruire la prima scala per l'accesso alla soffitta.
Nel 1947 fu fondata negli Stati Uniti l'organizzazione no-profit American Ladder Institute (ALI), che si occupa di sviluppare le norme tecniche americane dell'American National Standards Institute (ANSI) relative alla sicurezza delle scale.
Nel 2005 fu costruita quella che secondo il Guinness World Records è la scala più lunga del mondo: è fatta di legno, ha un'altezza di 41,16 metri e conta 120 pioli.
Elementi di una scala
I principali elementi che costituiscono una scala sono: gradini e pioli: costituiscono lo "scalino" della scala, ovvero dove viene poggiato il piede per salire; nel caso di alcune scale a pioli (ad esempio nelle scale di corda e nelle scale alla marinara), i pioli sono utilizzati anche per tenersi con le mani, mentre negli altri casi le mani sono tenute ai montanti laterali; secondo lo standard EN 131-1, i pioli hanno una superficie di appoggio minore di 80 mm, mentre i gradini hanno una superficie di appoggio maggiore o uguale di 80 mm; esistono anche scale che utilizzano contemporaneamente pioli e gradini (in due sezioni diverse della scala); montanti: sono gli elementi verticali ai quali sono connessi i gradini o i pioli; talvolta sono detti anche "staggi"; generalmente ciascun tronco di salita ha due montanti, ma esistono anche scale ad un solo montante o con più di due montanti; nel caso delle scale di corda i montanti sono sostituiti da due corde (ad esempio nelle scale utilizzate in marina, dette "biscagline", oppure nelle scale utilizzate dagli speleologi o nell'alpinismo); tronco di salita: è così chiamato l'insieme di uno o due montanti connessi con i gradini o con i pioli. Le scale con un solo tronco di salita sono dette "semplici"; tronco di sostegno: elemento di una scala doppia formato da due montanti e una traversa di collegamento, senza pioli o gradini.
Altri elementi che possono essere presenti in una scala sono: piedini antiscivolo: sono installati alle estremità dei montanti per evitare lo scivolamento della scala; cerniere: usate per aprire/chiudere le scale con più tronchi, ad esempio nelle scale doppie e nelle scale pieghevoli; piattaforma: usata in alcune scale doppie e nelle scale a castello per permettere alle persone di sostare sulla scala in sicurezza; ganci: presenti nelle scale a gancio come metodo di posizionamento della scala; gabbia di sicurezza: usata nelle scale alla marinara; passamano: presente in alcune scale fisse per permettere di tenersi durante la salita e la discesa e diminuire il rischio di caduta; funi: utilizzate in alcune scale estensibili come mezzo per allungare la scala; dispositivo anticaduta: nelle scale doppie, previene alla scala di aprirsi più del dovuto; stabilizzatore a barra: installato sulla base della scala allo scopo di fornire una maggiore stabilità alla scala; stabilizzatore laterale: installato ai lati della scala; stabilizzatore a palo: installato dietro la scala, in maniera simile al tronco di sostegno di una scala doppia.
Tipi
A seconda del loro posizionamento, le scale possono essere distinte in: scale fisse: sono posizionate in una posizione fissa e amovibile; scale movibili: possono essere spostate, generalmente a mano (scale portatili) o attraverso ruote; sono dette anche "scale mobili"; con lo stesso termine sono indicate anche le "scale mobili" intese come scale a gradini con movimento automatico, azionate da un motore; scale portatili: tipo di scala movibile che può essere trasportata e posizionata a mano autoscale: fissate ad un automezzo.
A seconda della loro costruzione, le scale si distinguono inoltre in: scale a pioli scale a gradini
I materiali più comuni con i quali sono costruiti le scale sono legno, alluminio e materiale composito con fibra di vetro. Le scale di corda possono inoltre essere costruite con diversi materiali, naturali o sintetici.
Le norme statunitensi (ANSI) e canadesi (CSA) classificano le scale nei seguenti tipi (chiamati "gradi" dalle norme canadesi) relativamente alla gravosità del carico che possono sostenere: Joseph Brown,
Tipo Carico massimo IAA (Special Duty) 375 lb IA (Extra Heavy Duty) 300 lb I (Heavy Duty) 250 lb IAA (Medium Duty) 224 lb IAA (Light Duty) 200 lb
Le scale intese come "attrezzature" si distinguono dalle scale intese come "strutture architettoniche"vedi Scala (architettura) principalmente per il loro utilizzo: le prime infatti sono utilizzate principalmente come attrezzatura di lavoro e, anche se talvolta sono connesse ad un edificio (scale fisse), non ne fanno parte dal punto di vista architettonico (cioè sono un elemento "aggiunto"), mentre le seconde sono una struttura completamente integrata negli edifici. Le scale "architettoniche" sono sempre fisse e generalmente a gradini, mentre le scale come attrezzatura possono essere scale a pioli o scale a gradini e possono essere sia fisse sia movibili.
Scala portatile Una scala portatile può essere trasportata e installata a mano, senza mezzi meccanici. Una scala portatile può essere provvista di pioli o di gradini e può avere uno o più tronchi di salita.
I tipi più comuni si scale portatili sono: scala in appoggio: non autostabile, generalmente costituita da un solo tronco di salita (scala in appoggio semplice) scala doppia: autostabile, con due tronchi di salita oppure un tronco di salita e un tronco di sostegno scala treppiede: autostabile, con un tronco di salita e un sostegno posteriore scala a sfilo: scala estensibile con meccanismo "a sfilo"