Fig. 1 - A Vienna, gli spazi all’interno dello stabile HoHo, un edificio di legno di 24 piani alto 84 m, sono disponibili già dal 2019. Visualizzazione: Schreinerkastler e cetus Baudevelopment GmbH
Alto, più alto e ancora più alto: la sfida per l'edificio in legno più alto è in pieno svolgimento. Questa competizione attesta la fiducia degli investitori e dei proprietari di immobili di tutto il mondo nel legno quale materiale da costruzione per l’edificazione di grattacieli. La Scuola Universitaria Professionale BFH di Berna opera “al fronte” nella missione di creare e consolidare il know-how necessario per formare e perfezionare professionalmente gli esperti con le più recenti ed aggiornate acquisizioni tecniche e scientifiche nell’ambito dell'industria delle costruzioni in legno.
Le costruzioni a più piani in legno si stanno affermando non solo in Svizzera. L'elevata qualità strutturale e costruttiva abbinata a una assoluta efficienza da parte dell'industria del legno hanno reso possibile questo sviluppo.
In tutto il mondo si stanno costruendo edifici sempre più alti con strutture portanti in legno e a livello globale si è anche scatenata una vera e propria competizione per la costruzione del grattacielo in legno più slanciato e più alto. La gara ha avuto inizio con il grattacielo in legno di 14 piani "Treet" edificato a Bergen, in Norvegia, seguito dalla torre di legno di 18 piani "Mjøsa Tower", anch’essa costruita in Norvegia. A Vienna (Austria), nel 2019 è stato completato un edificio in legno di 24 piani e 84 m di altezza (foto 1), mentre a Bordeaux è in costruzione un edificio di 18 piani di legno chiamato “Silva". Altri progetti sono in fase di progettazione un po’ in tutto il mondo. Gli edifici sono per lo più realizzati quali costruzioni ibride o con elementi massicci composti da legno lamellare a struttura incrociata (CLT - CROSS LAMINATED TIMBER). Sistemi costruttivi di recente denominati anche come "plyscraper" (grattacieli di compensato). La Svizzera si tiene al margine di queste competizioni per il grattacielo di legno più alto del mondo, anche perché altri paesi hanno dimostrato che i record dell’edificio più alto durano spesso solo per un breve periodo. Ciononostante la competizione continua.
In questo contesto, l'Istituto BFH per la costruzione, le strutture e l’architettura in legno ha organizzato nel settembre 2017, in occasione del Forum internazionale delle costruzioni in legno tenutosi a Garmisch-Partenkirchen (D), il blocco tematico dedicato a "Concetti e sistemi costruttivi per edifici in legno a più piani". Gli specialisti delle costruzioni in legno provenienti da tutto il mondo hanno presentato al simposio i loro concetti di costruzione.
Il trend attuale: da quattro a sei piani
Senza farsi condizionare dalla concorrenza mondiale per realizzare l'edificio più alto, l'industria delle costruzioni in legno della Svizzera persegue una strategia diversa. Nel nostro Paese, l’elevato numero di costruzioni che negli ultimi dieci anni è stato realizzato nel contesto della costruzione di edifici in legno da 4 a 6 piani viene sfruttato come solida base per la successiva gamma di altezze. Infatti, numerosi edifici da 6 a 8 piani sono attualmente in fase di progettazione e realizzazione. Questo segmento, molto richiesto dall’attuale mercato immobiliare, è diventato così un nuovo importante settore di attività per l'edilizia in legno e, rispettivamente, per l'industria del legno. Assieme ad alcuni Paesi scandinavi, la Svizzera fa quindi probabilmente parte del gruppo di nazioni leader nel settore delle costruzioni in legno a più piani. Non è quindi un caso che anche il primo grattacielo in legno di 10 piani della Svizzera, il "Suurstoffi 22" sia stato edificato a Rotkreuz nel 2017 (foto 2). Un ulteriore edificio "Arbo" di 15 piani, alto 60 m, è stato completato nel 2019 sul medesimo sedime. Ciò lascia presumere che nei prossimi anni i grattacieli in legno diventeranno la consuetudine in Svizzera.
Fig. 2 - Il primo grattacielo di 10 piani della Svizzera edificato con il legno - "Suurstoffi 22" a Rotkreuz. Visualizzazione: ERNE AG Holzbau, Zug Estates AG, Burkhard Meyer Architekten
La sicurezza nella pianificazione crea fiducia
Le costruzioni in legno a più piani sono molto richieste, soprattutto in un contesto cittadino. In città è sempre più importante edificare in modo compatto o realizzare edifici sostitutivi in spazi sempre più ristretti e nel più breve tempo possibile, contenendo nel contempo le emissioni di rumore. Non sorprende che questa evoluzione stimoli l’ambizione di realizzare edifici sempre più alti, anche utilizzando il legno. L’adeguamento dei regolamenti edilizi in vigore in Svizzera contribuisce a tale sviluppo. Grazie al costante lavoro di ricerca e sviluppo svolto dalle università e dagli istituti di ricerca in collaborazione con l'industria del legno, è stato possibile creare una solida normativa di base compatibile con un diritto edilizio svizzero più liberalizzato ed aperto all'edilizia in legno. In tal modo, dal 2015, il "concetto standard" delle norme di protezione antincendio (VKF 2015) con i suoi requisiti definiti con precisione per quanto riguarda i materiali e la resistenza al fuoco ha reso possibile la realizzazione di costruzioni in legno anche oltre la cosiddetta soglia dei grattacieli. Questa evoluzione ha creato l’indispensabile sicurezza giuridica e di pianificazione. La Svizzera è quindi il primo Paese in cui è possibile realizzare edifici in legno di notevole altezza, anche senza un concetto individuale di protezione antincendio specifico per ogni progetto. La grande fiducia e l’affidabilità delle costruzioni in legno ha reso possibile tutto questo. Materiali e componenti edilizi altamente efficienti come il legno lamellare, i pannelli in legno compensato incrociato, il legno impiallacciato di abete rosso o, in futuro, anche di faggio, sono già attualmente disponibili sul mercato per costruzioni che richiedono elevate prestazioni.
I processi di produzione e di rifinitura ora ampiamente automatizzati adottati dall'industria del legno grazie a una sofisticata logistica di progettazione, produzione, trasporto e montaggio, consentono tempi di costruzione estremamente brevi. La consegna "just-in-time" delle varie componenti e degli elementi per pareti, soffitti e tetti è oramai la regola nel settore delle costruzioni in legno. I requisiti e le esigenze nell’ambito del dimensionamento e dell'analisi strutturale delle componenti costruttive e le sfide durante la fase di montaggio aumentano in modo proporzionalmente esponenziale con l'altezza e le dimensioni dell'edificio. Oltre alla sicurezza strutturale e alla funzionalità (comportamento dell’edificio in termini di vibrazioni e di deformazioni), gli elementi strutturali devono essere sicuri, affidabili e resistenti a lungo termine, ad es. anche in condizioni sismiche. Dal punto di vista della progettazione strutturale, l’industria del legno svizzera è come se giocasse nella Champions League.
Insegnamento orientato alla pratica
Con il nuovo modulo "Multi Story Timber and Hybrid Structures" nell’ambito della specializzazione "Complex Timber Structures" offerto all’interno del Master Wood Technology, la BFH soddisfa le crescenti esigenze ed aspettative che gli specialisti richiedono. Oltre all’acquisizione di conoscenze, a intensi dibattiti e scambi di vedute sugli svariati concetti di progettazione strutturale, gli studenti vengono coinvolti in attività dedicate ai metodi per la simulazione numerica e la modellazione digitale della struttura dell'edificio basati su programmi di progettazione e di lavorazioni ad approccio spaziale tipo FEM oppure su software di dimensionamento di strutture complesse. Diversi concetti per edifici in legno a più piani, anch'essi di nuova concezione, sono presentati e discussi anche nei dettagli. Si rende così possibile un confronto tra i diversi metodi di costruzione. Personalità esperte specificatamente incaricate presentano soluzioni innovative, concetti intelligenti e visioni. Essi si sono guadagnati la fiducia sul campo: gli ingegneri svizzeri e le imprese del settore delle costruzioni in legno sono specialisti richiesti ed apprezzati in tutto il mondo quando si tratta di progettare e realizzare strutture ingegneristiche in legno avveniristiche, inconsuete e impegnative. Questo include sempre più spesso anche la realizzazione di grattacieli in legno molto slanciati.
Formazione continua
Lo speciale know-how ingegneristico per la progettazione e il dimensionamento strutturale viene divulgato dalla BFH anche all’interno del suo corso avanzato di aggiornamento professionale "CAS Holztragewerke" per ingegneri civili, architetti e tecnici della costruzione del legno delle Università professionali con esperienza professionale nell'analisi e nel dimensionamento strutturale. Il prossimo corso si svolgerà tra il settembre 2020 e il febbraio 2021.
Traduzione: Fulvio Giudici, Sant’Antonino