Grattacieli di legno: è arrivata la rivoluzione?

Scritto da Oscar Holland, CNN

Circondata da terreni agricoli e con una popolazione inferiore a 10.000 abitanti, la città norvegese di Brumunddal può sembrare un’improbabile cornice per un grattacielo da record.

Ma sospesa sopra il vicino lago Mjøsa, più di 100 chilometri (62 miglia) a nord di Oslo, la Torre Mjøstårnet, alta 280 piedi, divenne l’edificio in legno più alto del mondo quando fu aperta per la prima volta. L’anno scorso.

La struttura di 18 piani contiene appartamenti, uffici e il Wood Hotel dal nome appropriato. E oltre a mettere una piccola città sulla mappa del mondo, questo ha aggiunto a una crescente quantità di prove che il legno può fornire un’alternativa sostenibile al cemento e all’acciaio.

Raggiungendo 280 piedi di altezza, Mjøstårnet divenne l'edificio in legno più alto del mondo quando fu aperto l'anno scorso.

Raggiungendo 280 piedi di altezza, Mjøstårnet divenne l’edificio in legno più alto del mondo quando fu aperto l’anno scorso.
Credito: Voll Arkitekter AS / RicardoFoto

“Per attirare l’attenzione, devi costruire grandi”, ha detto Øystein Elgsaas, un partner dello studio di architettura dietro la torre dei dischi, Voll Arkitekter, durante una videochiamata.

“E quando hai l’edificio in legno più alto del mondo, tutti dicono:” Wow, che succede in Norvegia? “”

“Le persone sono interessate e questa è in realtà la parte più importante di questo edificio – per dimostrare che è possibile e ispirare gli altri a fare lo stesso”.

Il risultato record è stato raggiunto utilizzando un tipo di legno ingegnerizzato chiamato legno a strati incrociati o CLT. Parte di un gruppo più ampio di materiali noti come legno massello, viene prodotto incollando strisce di legno laminato insieme ad angoli di 90 gradi l’uno rispetto all’altro, prima di essere compresso in enormi travi o pannelli sotto estrema pressione.

Le torri di legno risultanti – a volte soprannominate “plyscrapers” – erano una volta prerogativa dei progettisti concettuali. Ma grazie ai cambiamenti nelle normative edilizie e ai cambiamenti nell’atteggiamento nei confronti del materiale, stanno rapidamente diventando realtà.

La torre più alta del progetto HoHo Vienna in Austria raggiunge i 276 piedi. Credito: HoHo Vienna / Michael Baumgartner / KiTO

Una serie di nuovi grattacieli in legno dovrebbe iniziare o aprire nel 2020. HoHo Vienna, uno sviluppo a uso misto di soli cinque piedi più corto di Mjøstårnet, ha appena aperto al pubblico In Austria. E mentre l’Europa è tradizionalmente leader, il Nord America sta rapidamente recuperando terreno.
A Vancouver – una città che ha già un Residenza per studenti in legno alta 174 piedi – L’architetto vincitore del premio Pritzker Shigeru Ban ha progettato a Complesso condominiale “ibrido” tra cui un nucleo in acciaio e cemento con una cornice di legno che aprirà quest’anno. Nel frattempo, a Milwaukee, nel Wisconsin, i lavori per un condominio in legno di 238 piedi, Ascent, dovrebbero iniziare a giugno.

Economia del clima

I sostenitori del legno massiccio affermano che, rispetto alle opzioni esistenti, queste torri sono più veloci da costruire, più forti e, forse più sorprendentemente, più sicure in caso di incendio. Sono forse i loro riferimenti ecologici che spiegano la crescente popolarità del legno negli ultimi anni.

La costruzione e il funzionamento di edifici rappresentano 40% del consumo globale di energiae circa un terzo delle emissioni di gas serra. Ma mentre il cemento emette un’enorme quantità di carbonio, gli alberi invece lo assorbono per tutta la vita.
Progettata da Acton Ostry Architects, la residenza studentesca dell'Università della Columbia Britannica Brock Commons Tallwood House a Vancouver è alta 174 piedi.

Progettata da Acton Ostry Architects, la residenza studentesca dell’Università della Columbia Britannica Brock Commons Tallwood House a Vancouver è alta 174 piedi. Credito: Acton Ostry Architects / Michael Elkan

Se questi alberi vengono poi trasformati in legno massiccio, questo carbonio viene “intrappolato” o sequestrato, piuttosto che restituito all’atmosfera quando l’albero muore. Gli studi suggeriscono che può contenere un metro cubo di legno più di una tonnellata diossido di carbonio.
Gli sviluppatori del complesso di appartamenti Ascent a Milwaukee, ad esempio, pretendere che l’uso del legno equivale a togliere 2.100 auto dalla strada.

“Gli alberi immagazzinano carbonio, quindi se li raccogli all’età giusta quando non riescono ad assorbire molto di più o crescono molto di più, allora è una soluzione migliore usarli come materiale da costruzione”, ha detto Elgsaas, aggiungendo che se gli edifici sono progettati pensando alla longevità, potrebbero tenere il carbonio fuori dall’atmosfera per generazioni. “Estende la durata della vita degli alberi (prima che si decompongano) di forse 100 o 200 anni, se fatto correttamente.”

Costo di conteggio

Il legno a strati incrociati è stato utilizzato dagli anni ’90 per edifici bassi in paesi europei come la Germania e l’Austria, e i vantaggi ambientali dell’utilizzo del legno massiccio sono noti da molto tempo.

Allora perché la recente ondata di interesse?

Secondo l’architetto Michael Green, un sostenitore di lunga data – e designer di – edifici in legno, “ci sono molte cose che si incontrano proprio ora”. Ma dal suo 2013 discorso di Ted, in cui predisse un’imminente “rivoluzione” nella costruzione in legno, ci fu un cambiamento particolarmente importante: il costo.
Una visualizzazione digitale di un prototipo di edificio in legno di 35 piani, Proto-Model X, sviluppato da Michael Green Architecture e Sidewalk Labs.

Una visualizzazione digitale di un prototipo di edificio in legno di 35 piani, Proto-Model X, sviluppato da Michael Green Architecture e Sidewalk Labs. Credito: Sidewalk Labs / Michael Green Architecture

Man mano che il legno massiccio diventa sempre più comune, vengono costruite più fabbriche CLT e le economie di scala riducono i prezzi.

“C’è più conoscenza del mercato, più concorrenza, più catene di approvvigionamento … Al momento della mia intervista con Ted, non c’erano infrastrutture reali”, ha detto Green al telefono. . “Sempre più, poiché c’era più concorrenza, il costo è diminuito.”

Il prezzo è sempre stato un ostacolo, ha affermato Green. Prendi il design a 10 piani di SHoP Architects, che ha vinto un concorso governativo per occupare un sito nel quartiere di New York a Chelsea, ma che sarà abbandonato a causa di preoccupazioni sulla sua fattibilità del mercato. Gold Framework, un’ambiziosa torre di legno alta 148 piedi a Portland, nell’Oregon, che prima doveva essere la torre di legno più alta degli Stati Uniti annullato tra le preoccupazioni sui costi dell’anno scorso.

Tuttavia, il costo del legno a strati incrociati è diminuito negli ultimi anni ed è ora “allo stesso livello” dei materiali tradizionali, ha affermato Green. Allo stesso modo, Elgsaas ha riferito che lo sviluppatore dietro la torre norvegese Mjøstårnet ha riscontrato che la somma finale era “quasi uguale” a un’alternativa in acciaio e cemento.

I ricercatori dell’Università australiana del Nuovo Galles del Sud (UNSW) hanno recentemente completato Studio di 18 mesi confrontare un grande edificio in legno con un equivalente in cemento e acciaio. Secondo Philip Oldfield, professore associato presso la facoltà di ambiente costruito dell’università, i risultati hanno mostrato che l’edificio in legno rimane leggermente più costoso da produrre, in termini di costi dei materiali.
Un pannello prefabbricato viene sollevato sul posto durante la costruzione della casa di Brock Commons Tallwood a Vancouver.

Un pannello prefabbricato viene sollevato sul posto durante la costruzione della casa di Brock Commons Tallwood a Vancouver. Credito: Acton Ostry Architects / Pollux Chung

Ma i risparmi possono essere trovati con altri mezzi, ha detto in un’intervista telefonica. In particolare, la possibilità di prefabbricare o fabbricare componenti in legno in fabbrica significa che potrebbero cadere altri costi di costruzione.

“Se riesci a farlo più velocemente e ad aprire l’edificio più velocemente, non è necessario prestare denaro così a lungo e puoi ottenere un ritorno sugli investimenti più velocemente”, ha affermato Oldfield, che è anche il autore del libro del 2019 “The Sustainable Tall Building: A Design Primer”, aggiungendo: “Quello che stiamo scoprendo è che il legname è meno i benefici della sostenibilità e più vantaggi per gli appaltatori e i clienti.

Per Green, il vero punto di svolta non arriverà quando il legno è economico, ma quando è più economico.

“Non siamo al punto in cui (il legno è) più economico”, ha detto. “E vogliamo che sia più economico perché, in definitiva, questo è ciò che governa l’intero settore: la soluzione più economica.

“Dobbiamo risolvere il cambiamento climatico rendendo le cose più convenienti, non chiedendo alle persone di succhiarlo e pagare di più, perché non funziona”.

Restrizioni legali

Designer come Green ora osano sognare in grande. In collaborazione con Sidewalk Labs, una società appartenente alla società madre di Google, Alphabet, l’architetto canadese ha proposto di trasformare un lungomare di Toronto con una dozzina di edifici in legno di dimensioni comprese tra 10 e 35 piani.
Altrove, la società britannica PLP Architecture ha creato proposte per tre grattacieli in legno, tra cui uno Torre alta 984 piedi nel cuore di Londra. La società giapponese Sumitomo Forestry, nel frattempo, prevede di spendere 600 miliardi di yen ($ 5,6 miliardi) per costruire un Grattacielo in legno alto 1148 piedi nel 2041 in occasione del suo 350 ° anniversario.
Un rendering digitale della proposta audace di PLP Architecture per una torre alta 984 piedi nel cuore di Londra.

Un rendering digitale della proposta audace di PLP Architecture per una torre alta 984 piedi nel cuore di Londra. Credito: Architettura PLP

Ma mentre questi architetti credono chiaramente nel potenziale strutturale del legno massiccio, permangono ostacoli molto pratici alla realizzazione di tali progetti: le regole di costruzione.

L’ultimo aggiornamento L’International Building Code (IBC), che molti paesi e stati americani usano come base per le proprie normative, consentirà per la prima volta agli edifici in legno di raggiungere i 18 piani. La decisione è importante dato che prima del 2018, quando l’Oregon divenne il primo stato americano per consentire edifici in legno di 18 piani, in nessun luogo in America è stato permesso niente più di sei.

Le modifiche entreranno in vigore nel 2021, sebbene siano solo consultive. Alcuni paesi, come la Norvegia, hanno già introdotto restrizioni di altezza più basse, mentre altri paesi e stati americani possono optare per codici di costruzione più rigorosi di quelli descritti nell’IBC.

E ci sono dati limitati su come le grandi torri di legno risponderanno a lungo termine a una varietà di pericoli, dalle condizioni meteorologiche estreme alle termiti e all’umidità.

La questione più controversa rimane il rischio di incendio. La National Association of State Fire Marshals, ad esempio, si è opposta al recente aggiornamento dell’International Building Code, citando una mancanza di prove antincendio richiesta, tra le altre preoccupazioni. In una dichiarazione, l’organizzazione ha affermato che i cambiamenti sono il risultato del “giudizio professionale” piuttosto che della scienza, aggiungendo che consentire strutture di legno più grandi “senza prove e giustificazioni adeguate” era “prematuro e avrebbe impatto significativo sull’ambiente antincendio “.
Anche l’industria del calcestruzzo è stata una critica vocale. Secondo Costruisci con forza, una coalizione americana formata dalla National Ready Mixed Concrete Association, il legno a strati incrociati è “un materiale non provato che presenta grandi rischi di incendio, soprattutto nelle costruzioni di grattacieli”. Oltre alle preoccupazioni sulla deforestazione, il gruppo afferma che gli irrigatori sono inefficaci nel prevenire la propagazione delle fiamme negli edifici in legno. Inoltre cita Ricerca suggerendo che i pannelli CLT esposti possono portare a “ri-eruzione e nuova crescita” degli incendi.

I sostenitori del legno massiccio, tuttavia, sostengono che non è solo sicuro, ma in realtà è preferibile, poiché il legno brucia in modo più prevedibile.

Gli studi hanno anche dimostrato che un pavimento CLT spesso sette pollici resistenza al fuoco di due ore, che secondo il dipartimento forestale del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti “affronterà le preoccupazioni sulle prestazioni antincendio degli edifici in legno e li aiuterà a raggiungere nuove vette”. L’acciaio, d’altra parte, è soggetto a un crollo improvviso, ha affermato Elgsaas. A determinate temperature, può “perdere la sua capacità di carico e trasformarsi in spaghetti”.
La torre principale del Centro Culturale Sara a Skellefteå, in Svezia, diventerà una delle strutture in legno massello più alte del mondo quando sarà inaugurata nel 2021.

La torre principale del Centro Culturale Sara a Skellefteå, in Svezia, diventerà una delle strutture in legno massello più alte del mondo quando sarà inaugurata nel 2021. Credito: Arkitekter bianco

Il verde confronta il legno massiccio con un grande ceppo posto sopra un falò: non cattura immediatamente la luce e brucia lentamente una volta che lo fa.

“In un grande incendio catastrofico, in genere, se chiedi ai pompieri di entrare in un pesante edificio di legno sopra un edificio di acciaio, preferiscono di gran lunga (il primo)”, ha detto. “Perché anche se le travi sono carbonizzate, possono determinare rapidamente la quantità di carbone e quindi la quantità di legna rimasta.”

I regolamenti sono invariabilmente in ritardo rispetto alla tecnologia, ha aggiunto Elgsaas, con ogni round completato che aiuta ad alleviare i problemi di efficienza e sicurezza.

“Più edifici vediamo superare il limite, più facile sarà trovare nuovi codici di costruzione e alzare l’asticella per ciò che è possibile”, ha detto.

Cambiamento culturale

I cambiamenti normativi trasformeranno gli atteggiamenti culturali nei confronti del legno, afferma Green. Mentre il passaggio all’architettura in legno potrebbe rappresentare il cambiamento più fondamentale nel modo in cui costruiamo i grattacieli dall’inizio del 20 ° secolo, in luoghi con una lunga tradizione di edifici in legno, come il nord dall’Europa o dal Nord America, può essere meno una rivoluzione e più una rinascita.

“Costruivamo grandi edifici in legno giganti in Nord America e in tutto il mondo, ma ci siamo fermati quando è apparso il cemento”, ha detto Green, aggiungendo che i grandi incendi in città aveva smorzato l’entusiasmo per il materiale. Nel 1840, il decennio in cui fu inventato il cemento armato, New York, Pittsburgh, St. Louis e Toronto furono tutti devastati dalle fiamme che si diffusero rapidamente attraverso edifici con una fitta struttura in legno.

“Ci sono stati incendi nelle grandi città e, naturalmente, abbiamo detto:” Beh, non costruiamo più con materiali combustibili “(…) Sapevamo di poter costruire questi grandi edifici, ma ci siamo semplicemente fermati parlane “.

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Nelle città ipermoderne con poca storia di costruzioni in legno, come Shenzhen o Dubai, ad esempio, il suo ritorno potrebbe non essere entusiasta. Secondo Green, gli sviluppatori e gli architetti vincitori dovrebbero girare intorno a quelli che vede come vantaggi del design del legno.

“Le nozioni di rinnovamento di ciò che è la modernità, quali forme dovrebbero essere, ciò che rende le persone più a loro agio e ciò che migliora la qualità dello spazio, devono essere correlate ai problemi umani: sentirsi meno stressati più sano, più produttivo, impara più velocemente “, ha detto. “Questi devono essere i principi che definiscono un buon design.”

La ricerca ha suggerito che essere in ambienti organici può avere una serie di benefici per la salute. UNA Studio austriaco del 2010, ad esempio, hanno scoperto che gli studenti nelle aule di legno erano più rilassati e dormivano meglio di quelli delle stanze costruite con materiali tradizionali.

Elgsaas attesta anche i benefici psicologici del legno. Descrive le colonne di legno a vista di Mjøstårnet, con il loro aspetto organico e i diversi motivi a grana, come aventi un certo carattere che il cemento uniforme semplicemente non può raggiungere.

“Le persone che vivono, soggiornano e lavorano lì dicono che sembra molto più pulito, in un certo senso”, ha detto.

Sfide in arrivo

Nonostante il crescente entusiasmo per i grattacieli in legno, permangono sfide ambientali a lungo termine. Da un lato, se il legno massiccio deve fornire i suoi presunti risparmi di carbonio, gli alberi utilizzati devono provenire da foreste sostenibili, ha affermato Oldfield dell’UNSW.

“Se il CLT diventerà un importante materiale da costruzione per noi nei prossimi 30 anni, ora dovremo iniziare a piantare gli alberi”, ha aggiunto. “Abbiamo esaminato la quantità di legno di cui avremmo bisogno se, entro il 2050, per esempio, il 30% dei nuovi edifici fosse stato costruito da CLT – e stiamo parlando di far crescere una foresta completamente nuova di 100 per 100 chilometri.

“E ci sono grandi domande sul fatto che dovresti persino costruire foreste del genere, perché sono monoculture, mentre le foreste naturali hanno biodiversità.”

La società giapponese Sumitomo Forestry prevede di spendere 600 miliardi di yen ($ 5,6 miliardi) per costruire un grattacielo di legno alto 1.148 piedi nel 2041 in occasione del suo 350 ° anniversario.

La società giapponese Sumitomo Forestry prevede di spendere 600 miliardi di yen ($ 5,6 miliardi) per costruire un grattacielo di legno alto 1.148 piedi nel 2041 in occasione del suo 350 ° anniversario. Credito: Sumitomo Forestry Co., Ltd.

La ricerca di Oldfield solleva anche un’altra domanda a lungo termine che deve essere affrontata: cosa succede al carbonio sequestrato quando l’edificio viene infine distrutto, anche se è decenni o secoli dopo? E ciò nega in primo luogo i vantaggi dell’utilizzo dell’hardware?

“Se si seppelliscono gli elementi in legno e questi si decompongono – o se si brucia l’edificio alla fine della sua vita – si perde questo biossido di carbonio nell’atmosfera”, ha detto.

Affrontare questi problemi è per anni e decenni a venire. Per ora, tuttavia, sembra che gli sviluppatori economici stiano considerando le molte possibilità dell’hardware. L’architetto Elgsaas ha affermato che il legno ha dimostrato di essere il più adatto per Mjøstårnet, ma rimane aperto su come i grattacieli del futuro potrebbero essere costruiti.

“Non mi schierò: non sono pro-legno o pro-calcestruzzo”, ha detto. “Penso che sia importante usare l’attrezzatura giusta per il lavoro giusto.”

Questo articolo è stato aggiornato con i dettagli del progetto Sidewalk Labs di Toronto.

News Reporter

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