Grattacieli e Megastrutture in Legno: I Record dell'Architettura Sostenibile

Tra i materiali edili più antichi, il legno offre risultati eccellenti per progetti di qualsiasi dimensione. È leggero e versatile, ecologico, fornisce isolamento e vantaggi energetici, ed è esteticamente piacevole. In breve, il legno è il passato, il presente e il futuro del design.

Nonostante sia un materiale naturale, e quindi potenzialmente attaccabile dagli agenti biologici e atmosferici, se si rispettano opportuni criteri progettuali e si tratta nel modo corretto il legno, l’edificio avrà una vita lunga. Negli ultimi decenni, il settore ha visto un nuovo rilancio e una crescita positiva costante. I pregi di questo materiale naturale sono molti, primi fra tutti la sostenibilità e la rinnovabilità della risorsa. Inoltre, si è dimostrato che - soprattutto con le nuove soluzioni tecniche - il legno si presta anche per la realizzazione di edifici di grandi dimensioni e che si sviluppano in altezza.

L'Ascesa dei Giganti in Legno: I Record di Altezza

Il concetto di "casa in legno" ha superato i limiti tradizionali, raggiungendo altezze impressionanti. L’utilizzo del legno per la costruzione di grattacieli e strutture edilizie che si sviluppano in altezza è una delle nuove frontiere, attraversate sempre più spesso da architetti e progettisti in diverse parti del mondo.

Mjøstårnet: Una Pietra Miliare Norvegese

L’edificio in legno più alto al mondo, la Mjøsa Tower - in norvegese, Mjøstårnet - è stato costruito nella piccola città di Brumunddal, a 140 km a Nord di Oslo. Il luogo è suggestivo, accanto al lago Mjøsa, il più grande della Norvegia, e noto per la selvicultura e l’industria di lavorazione del legno. Questo permette di avere materiale di qualità, praticamente a portata di mano, Km 0 garantito. Mjøstårnet, l’edificio in legno più alto al mondo, può essere considerato un edificio simbolo, sia per il modo in cui si distingue nel paesaggio, sia come promotore della sostenibilità nell’architettura.

La Mjøsa Tower, Mjøstårnet, ha aperto nel marzo 2019. I 18 piani, distribuiti su un’altezza di 85,4 m, ospiteranno uffici, un hotel, un ristorante, 32 appartamenti, 72 camere d’albergo, una suite d’hotel al livello 15, una piscina coperta, una caffetteria, una sala conferenze al livello 17 e una terrazza sul tetto. L’edificio era stato progettato per essere alto 81 metri, ma in fase di realizzazione sono stati aggiunti 4,4 m, permettendogli di battere il record di altezza e superare la HoHo Tower di 84 m, da non molto completata a Vienna.

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“Bene, mentre costruiremo il più alto edificio in legno del mondo a Brumunddal, perché non renderlo il più alto possibile?” - questo è stato il messaggio a Moelven del visionario proprietario e sviluppatore Arthur Buchardt di AB Invest. Gli ingegneri di Sweco hanno avuto l’idea di produrre la pergola con i bordi arrotondati. Questa piccola accortezza riduce il carico del vento (22 m/s) e ha permesso di allungare la parte superiore dell’edificio a 85,4 m. Dal lato della produzione, questa lavorazione è stata piuttosto complicata, dato che circa 1 km di ampie sezioni di legno lamellare dovevano essere arrotondate con r = 140 mm su tutti i bordi.

La struttura principale di Mjøstårnet è in legno lamellare (glulam) a telaio (travi e pilastri), dalla base fino alla sommità della pergola. I balconi ed il vano scale/ascensore sono realizzati in pannelli CLT o X-LAM. I grandi elementi prefabbricati della facciata sono fissati all’esterno delle strutture in legno e formano l’involucro dell’edificio. Questi elementi a sandwich sono dotati di isolamento e pannelli esterni già fissati.

La Norvegia costruisce il grattacielo di legno più alto al mondo

Il telaio rende l’edificio in legno più alto al mondo snello e leggero, e, per la sua altezza, suscettibile ai carichi orizzontali, soprattutto del vento (la Norvegia non è considerata zona sismica). Per garantire una massa maggiore e, quindi, un peso in grado di stabilizzare la struttura, negli ultimi 7 piani sono stati posizionati dei solai in calcestruzzo. I pavimenti in cemento rendono anche più facile ottenere prestazioni acustiche di alto livello negli appartamenti.

I piani da 2 a 11 sono solai in legno prefabbricati, basati sul sistema di costruzione Trä8 di Moelven. Tutti gli elementi in legno lamellare sono collegati mediante l’utilizzo di piastre e tasselli in acciaio scanalato. L’edificio utilizza elementi per pavimenti Trä8 di Moelven, basati sul sistema Kerto-Ripa di Metsä Woods. È un sistema scatolare con travi incrociate tra loro a formare ampi spazi vuoti, riempiti con isolante in lana di roccia Rockwool per ottenere la resistenza al fuoco R90. Con questa tecnologia è possibile raggiungere campate di 10 m. Il materiale, il legno lamellare, è stato testato al fuoco. I test mostrano che le grandi colonne di legno si raffreddano e smettono di bruciare da sole quando la fiamma del gas nella cella di fuoco viene spenta dopo 90 minuti.

Nel progetto sono stati utilizzati 2.700 mc di legno (2.600 mc di abeti norvegesi, 100 mc di pino). Le foreste europee memorizzano questa quantità in 2 minuti e 5 secondi. Ancor prima di essere completato, l’edificio è stato già insignito di due importanti premi a riconoscimento dei suoi virtuosismi nel campo del design e della sostenibilità in architettura.

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Ascent Tower: L'Attuale Detentore del Record

Il record d’altezza come edificio in legno più alto al mondo lo detiene attualmente la torre Ascent, nel Wisconsin (86,6m). Il progetto è dello studio Korb + Associates Architects, con sede proprio a Milwaukee. La base, l’ascensore e le scale sono in cemento, l’uso di legno massiccio per la struttura compensa l’equivalente di CO2 prodotta da 2.500 automobili, ovvero energia sufficiente per alimentare 1.200 case all’anno.

I Grattacieli in Legno del Futuro

Ma i record sono destinati a essere superati. Entro il 2026 la corona potrebbe passare alla Svizzera con il grattacielo Rocket&Tigerli degli architetti danesi della Schmidt Hammer Lassen che promette di raggiungere i 100 metri d’altezza.

Ancora più impressionante è l'altezza che raggiungerà C6, così è stato battezzato il grattacielo in fase di autorizzazione, progettato da Fraser & Partners per Grange Development nell’area metropolitana South Perth in Australia. Supererà i 180 metri, per la precisione 183 metri. Le sue principali caratteristiche sono il nucleo rinforzato in cemento e calcestruzzo con colonne, travi e solai in legno. Si stima che in totale saranno necessari circa 7.400 metri cubi tra legno lamellare a strati incrociati e legno lamellare impiallacciato.

Il legno è un ottimo materiale da costruzione per chalet di montagna o belle ville monopiano di fattura moderna. Difficilmente si pensa che possa essere impiegato anche per costruzioni alte ed in zone ad alto rischio sismico. Invece, in Giappone, la Sumitomo Forestry Co. ha presentato il progetto di un grattacielo che, se verrà realizzato, diventerà l’edificio in legno più alto mai costruito, con un’altezza di 350 metri. La costruzione sarà ibrida in acciaio e legno, ma con quest’ultimo materiale decisamente preponderante (90%). Per costruirlo saranno necessari circa 185mila metri cubi di legname, su una superficie complessiva della base di 6500 metri quadri.

A Stoccolma sarà ultimato per il 2023 un palazzo di 34 piani destinato a scopi residenziali con tecniche costruttive ibride: struttura in cemento armato, interni in legno. A Chicago è stato presentato il progetto di un grattacielo di 228 metri di altezza, composto da due torri di altezza differente collegate tra di loro, sempre destinato principalmente a scopo residenziale.

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Ecco una panoramica dei record di altezza raggiunti o previsti per le costruzioni in legno:

Edificio Località Altezza Status
HoHo Tower Vienna, Austria 84 m Completato
Mjøstårnet Brumunddal, Norvegia 85,4 m Completato (ex-record)
Ascent Tower Milwaukee, USA 86,6 m Completato (attuale record)
Rocket&Tigerli Svizzera 100 m Previsto (2026)
C6 South Perth, Australia 183 m In fase di autorizzazione
Skyscraper Sumitomo Forestry Co. Giappone 350 m Progetto

Record di Estensione e Strutture Innovative

Non solo altezza, il legno sta definendo nuovi standard anche in termini di estensione e complessità strutturale.

Stockholm Wood City: La Città in Legno più Grande del Mondo

Con 250.000 mq di superfici, Stockholm Wood City si guadagna a tutti gli effetti il titolo di più grande costruzione in legno urbana al mondo. La prima pietra del progetto verrà posata nel 2025, con i primi edifici completati entro il 2027. Una pluralità di funzioni ad alta efficienza che segna un punto a favore dell’ambiziosa innovazione sostenibile svedese. Il quartiere di riferimento è Sickla, nella parte meridionale di Stoccolma, qui sorgeranno 7.000 uffici e 2.000 abitazioni inserite in un mix urbano fatto di ristoranti, parchi, negozi e alloggi. La creazione di uffici colmerà il deficit di luoghi di lavoro nell’area sud della città, diminuendo i tempi di spostamento dei residenti.

Il progetto è realizzato da Atrium Ljungberg che commenta con orgoglio l’edificio. “Stockholm Wood City manifesta il nostro futuro. Da parte degli inquilini c’è una forte domanda di soluzioni innovative e sostenibili, una domanda che soddisfiamo con questa iniziativa”, afferma Annica Ånäs, CEO dello studio di architettura. Nel cuore di Siviglia, una struttura moderna e audace si erge sulla Plaza de la Encarnación: Las Setas de Sevilla, ufficialmente conosciute come Metropol Parasol. Questa impressionante opera di architettura contemporanea non solo ridefinisce lo skyline sivigliano, ma collega anche la vita attuale della città con la sua ricca storia.

La Norvegia costruisce il grattacielo di legno più alto al mondo

Las Setas de Sevilla: La Più Grande Struttura in Legno Lamellare

Una delle curiosità più affascinanti di Las Setas è la sua connessione diretta con il passato millenario di Siviglia. Durante la costruzione, furono scoperti resti archeologici risalenti al I e VI secolo, tra cui mosaici romani e vestigia dell’epoca islamica. Questi reperti sono stati integrati nell’Antiquarium, un museo sotterraneo che permette ai visitatori di viaggiare nel tempo ed esplorare le radici della città.

Un altro aspetto sorprendente di Las Setas di Siviglia è la sua innovativa costruzione. Con le sue 3.500 pezzi di legno lamellare di abete finlandese, si erge come la più grande struttura in legno al mondo. Questa scelta di materiale non solo offre un design estetico unico, ma promuove anche la sostenibilità. Il legno utilizzato è una risorsa rinnovabile e la struttura è stata progettata per ridurre al minimo l’impatto ambientale.

Altri Esempi Notabili

  • Un ponte pedonale in Georgia: La passerella Anaklia-Ganmukhuri si trova sulla riva orientale del Mar Nero nella Repubblica della Georgia. Il ponte di 505 metri è unico in più di un senso: è fatto di legno ed è uno dei ponti pedonali più lunghi d’Europa.
  • Uno stadio di football americano nel Michigan: Il Superior Dome, costruito nel 1991 in Michigan come sede della squadra di football dei Wildcat, è la più grande struttura a cupola in legno del mondo. Questo stadio con una capacità di 8.000 persone è un evento e un’esperienza in sé, sia per i giocatori che per gli spettatori.
  • Un aeroporto simile a uno chalet nel Wyoming: Avvolto dalle montagne Teton, l’aeroporto di Jackson Hole nel Wyoming è l’unico aeroporto degli Stati Uniti all’interno dei confini di un parco nazionale. È costruito prevalentemente in legno, facendo sentire i viaggiatori come se fossero in un accogliente chalet piuttosto che in un hub dell’aviazione in acciaio e cemento.
  • Una chiesa ungherese senza chiodi: La struttura è stata realizzata interamente in legno; i costruttori non hanno usato nemmeno un chiodo. La chiesa svetta a 32 metri di altezza in un paesaggio mozzafiato, rendendula la chiesa più alta del mondo realizzata con questo materiale. Negli anni ‘90, è stata dichiarata patrimonio mondiale dell’UNESCO.

Vantaggi e Innovazioni nella Costruzione in Legno

Le costruzioni in legno stanno diventando sempre più protagoniste della realtà costruttiva, rappresentando una valida alternativa ecosostenibile ai sistemi costruttivi più tradizionali, come acciaio e cemento con un’impronta di carbonio decisamente maggiore. I vantaggi di questa tecnologia sono molteplici, dalla migliore qualità dell’aria interna, alla riduzione dello stress dei suoi occupanti, fino alla possibilità di trasformarsi in un vero e proprio contenitore di CO2 per tutta la durata della vita dell’edificio.

Resistenza e Sicurezza

La sperimentazione ha mostrato che il legno massiccio funziona altrettanto bene o addirittura meglio di altri materiali edili in condizioni di incendio, terremoto e vento. Nelle prove al fuoco, i pannelli in legno massiccio carbonizzati all’esterno, formano una barriera isolante che protegge il legno interno (il 15% della massa del legno è costituita da acqua, che evapora prima che il legno bruci effettivamente). Durante l’attività sismica, gli edifici con un rapporto resistenza/peso più elevato hanno prestazioni migliori rispetto a quelli con rapporti bassi.

Tecniche Costruttive e Sostenibilità

Per realizzare grattacieli in legno la tecnologia impiegata è ibrida, ovvero sistema a telaio in lamellare, orizzontamenti in XLAM e nucleo controventante in cemento armato. Le costruzioni in legno massiccio richiedono il 90% in meno di traffico edile, il 75% in meno di lavoratori in cantiere e hanno tempi di realizzazione più veloci del 25% rispetto alle costruzioni tradizionali.

L’edificio in legno punterà all’obiettivo di “emissioni a impatto zero” con l’installazione di impianti efficienti e basati sull’impiego di fonti rinnovabili. Per esempio, l’esterno di C6 sarà completato da quasi 3.500 metri quadrati di verde comprendenti una fattoria urbana ed un parco pubblico. James Dibble, CEO della Grange Development, afferma: “Produzione di energia in loco che -tra l’altro- fornirà una soluzione di ricarica completa per i veicoli elettrici; grande attenzione alla progettazione di spazi verdi per offrire benefici tangibili per la salute di chi vi abiterà; un edificio che, costruito in legno, fungerà da serbatoio di carbonio".

Innovazione e Design: Il Futuro è già Qui

La piattaforma internazionale Buildner, nota per i concorsi di architettura, ha di recente annunciato i vincitori della sesta edizione della sua sfida SKYHIVE Timber Skyscraper. La competizione mira a scoprire nuove tecnologie, nuovi concetti e nuovi materiali per reimmaginare come potrebbe apparire un grattacielo all’avanguardia e come potrebbe funzionare. Il primo premio è andato allo statunitense Yanyan Zhang, con il progetto Space Gradients che analizza e rivede i rapporti tra strutture montanti e travi creando spazi diversi attraverso variazioni nella densità delle colonne e nella profondità delle travi. Il secondo premio è andato alla progettista greca Sophia Michopoulou.

Un altro concorso riguarda Skellefteå, città nella parte più a nord della Svezia, che è stato vinto dallo studio scandinavo White Arkitekter, fondato nel 1951 da Sidney White. Si tratta di una struttura di 19 piani che dovrebbe raggiungere 76 metri di altezza, un gigante per una città di poco più di 32 mila abitanti. La struttura è in legno con un involucro di vetro progettato per consentire flessibilità di utilizzo con pareti retrattili per ampliare o dividere le stanze (da piccole dimensioni ad ampie strutture per conferenze).

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