L’edificio in legno più alto al Mondo è il Mjøstårnet in Norvegia

Il più alto edificio in legno al Mondo, la Mjøsa Tower – in norvegese Mjøstårnet – è un grattacielo alto più di 85 metri sito nella piccola città di Brumunddal, a 140 Km a nord di Oslo.

Il luogo è suggestivo, accanto al lago Mjøsa – da cui il nome – il più grande della Norvegia, noto per la silvicoltura e l’industria di lavorazione del legno. Questo permette di avere materiale di qualità a km zero. Il legname, oltre ad avere provenienza locale, è anche lavorato nelle vicinanze, nell’azienda Moelven, a soli 15 minuti d’auto.

Partorito dalla raggiante mano di Voll Arkitekter, Mjøstårnet è un edificio simbolo della bioedilizia, che si fa promotore della sostenibilità in architettura. Esso spinge il legno oltre i suoi limiti strutturali e può essere considerato uno stimolo sulla sensibilizzazione ai cambiamenti climatici, grazie all’enorme quantità di legno (ben 2.700 metri cubi), capace di stoccare al suo interno una straordinaria mole di CO2 (1.700 tonnellate).

La torre di legno

Mjøstårnet è una torre di legno di 18 piani – distribuiti su un’altezza di 85,4 m – che ospita al suo interno uffici, un ristorante, 32 appartamenti, un hotel con 72 camere, una suite, una piscina coperta, una caffetteria, un ristorante, una sala conferenze e una terrazza sul tetto.

La Mjosa Tower ha un ingombro a terra di 37,5x17m (lungh x largh) e superficie di 640 mq per piano. Per una SUL (Superficie Utile Lorda) complessiva di 10.500 mq.

Storia di un record: da 81 a 85,4 metri

Mjøstårnet era stato progettato per essere alto 81 metri ma, in fase di realizzazione, qualcosa cambia. Vengono infatti aggiunti 4,4 metri permettendogli di battere il record in altezza stabilito a Vienna dalla torre HoHo in 84m.

“Bene, mentre costruiremo il più alto edificio in legno del mondo a Brumunddal, perché non renderlo il più alto possibile?” Con queste parole, il visionario proprietario e investitore Arthur Buchardt di AB Invest, ha traghettato il record verso nuovi orizzonti. È stato lui, ispirato dagli accordi di Parigi sui cambiamenti climatici, a inventare l’idea di Mjøstårnet.

Per raggiungere il record, si è pensato di aumentare l’altezza dei pergolati sulla sommità dell’edificio per i 4,4 metri necessari. Le travi a pergola nella parte superiore, inizialmente rettangolari, dovevano essere arrotondate per ridurre i carichi del vento.

“La forza del vento nella parte superiore è moderata dalla parte inferiore dell’edificio, e ci deve essere accordo tra i due: arrotondando i bordi delle travi, siamo riusciti a raggiungere gli 85,4 metri. Questo principio è noto dai pali delle bandiere, che sono rotondi per ridurre la forza del vento“, spiega Abrahamsen, direttore di Moelven Limtre.

Gli ingegneri di Sweco hanno avuto l’idea di produrre la pergola con i bordi arrotondati. Ciò riduce il carico del vento e ha permesso di allungare la parte superiore dell’edificio a 85,4 m, conquistando così il primato tra i grattacieli in legno.

Il sistema costruttivo

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 xlam (o CLT: Cross Laminated Timber).

I piani da 12 a 18 hanno solai in cemento da 300 mm. Il telaio rende l’edificio snello e leggero, e per la sua altezza è 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 solaio in calcestruzzo. Sostituire il legno con il cemento nei piani superiori significa che l’edificio sarà più pesante verso l’alto, e quindi meno soggetto alle oscillazioni. I pavimenti in cemento sono composti da una parte inferiore prefabbricata che funge da cassaforma per la parte superiore del getto. I pavimenti in cemento rendono anche più facile ottenere prestazioni acustiche di alto livello negli appartamenti. Ogni piano agisce come un diaframma.

I piani da 2 a 11 sono solai in legno prefabbricati, basati sul sistema di costruzione Trä8 di Moelven. Gli altri piani presentano dei solai lignei leggeri e solidi, un sistema ideato e testato direttamente da Moelven: il sistema “trä8”, una combinazione di legno lamellare e microlamellare (o LVL).

Le maggiori forze assiali si verificano nelle quattro colonne angolari. La forza di compressione massima dello SLU è 11500 kN e la forza di tensione massima dello SLU è 5500 kN. La sezione trasversale di queste colonne è 1485 x 625 mm2. Le tipiche sezioni interne delle colonne sono 725 x 810 mm e 625 x 630 mm2.

Le tipiche travi in legno lamellare che sostengono i pavimenti in legno sono 395×585 mm e 395×675 mm. Le tipiche travi in legno lamellare supportano pavimenti in calcestruzzo di 625×585 mm e 625×720 mm. La più grande sezione trasversale diagonale è 625×990 m.

La progettazione strutturale della costruzione portante in legno viene eseguita secondo l’Eurocodice 5 dalla società di ingegneria Sweco.

Tutti gli elementi in legno lamellare sono collegati mediante l’utilizzo di piastre e tasselli in acciaio scanalato. Questa è una connessione ad alta capacità che viene comunemente utilizzata nei ponti e negli edifici di grandi dimensioni.

La facciata prefabbricata

I grandi elementi prefabbricati della facciata sono fissati all’esterno delle strutture in legno e formano l’involucro dell’edificio. Essi non contribuiscono alla rigidità globale dell’edificio.

Questi pannelli a sandwich sono prefabbricati, arrivano in cantiere già dotati di isolamento e pannelli esterni fissati. Qui, vengono innalzati con la gru e messi in posizione, aggrappati esternamente alla struttura portante in lamellare.

Il sistema “trä8” per pavimenti

Mjøstårnet utilizza gli elementi per pavimenti Trä8 di Moelven, basati sul sistema Kerto-Ripa di Metsä Woods. La differenza principale è che le travi e le flange sono realizzate in legno lamellare anziché in LVL. La piastra superiore LVL è incollata alle travi. Gli elementi progettati da Kerto-Ripa possono essere sia a struttura aperta che chiusa e coibentati per soddisfare le esigenze specifiche di ogni singolo edificio.

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. L’isolante viene tenuto in posizione da staffe in acciaio. Questi elementi utilizzano meno materiali in legno rispetto alle piastre in CLT. Sono leggeri e veloci da assemblare. Possono gestire sia i requisiti acustici che i requisiti di incendio.

Con questa tecnologia è possibile raggiungere campate profonde fino a 10 metri. La campata massima di Mjøstårnet è di 7,5 m.

Il sistema Trä8 può essere combinato con nuclei di cemento stabilizzanti, tralicci in acciaio, pareti di taglio CLT e tralicci di legno lamellare.

L’impronta di carbonio (Carbon Footprint) dell’intero processo costruttivo è particolarmente bassa, stimata a circa 65 kg di CO2 / m2.

Protezione antincendio

Per garantire la resistenza al fuoco secondo l’Eurocodice NS-EN 1995-1-2, vengono messe in atto una serie di strategie, a livello di edificio e di materiali.

Per la protezione al fuoco, la Mjosa Tower, prevede una serie di accortezze tecniche, studiate nei minimi dettagli:

• Sistemi di irrigazione con splinker a macchia d’olio
• Sistemi di ventilazione decentralizzati
• Condotti di ventilazione isolati al fuoco
• Firestop in facciata per evitare che il fuoco si diffonda verso l’alto
• Il legno visibile nelle vie di fuga e le pareti interne della scala principale e degli ascensori avrà una pittura ignifuga.
• Le connessioni metalliche sono nascoste all’interno delle strutture in legno (85 mm)
• Protezione antincendio dei nodi: striscia intumescente “Intumex L” 2.5mm, si espande 20 volte a 150 gradi Celsius

Il legno lamellare è stato testato al fuoco. Le grandi colonne di legno hanno dimostrato una resistenza al fuoco R90. Dopo 90 minuti, la restante sezione trasversale è abbastanza forte da sorreggere l’edificio e prevenirne il collasso.

Le piastre metalliche con funzioni di connessione strutturale degli elementi in legno (travi e pilastri), sono state rivestite con speciali nastri (Intumex: striscia intumescente) che, a contatto col calore, si espandono fino a 20 volte, proteggendoli dalle fiamme.

Fasi costruttive

Per l’installazione Moelven ha utilizzato una tecnica di assemblaggio completamente nuova, mai provata prima. In precedenza (Treet), i tralicci grandi e complessi venivano assemblati nello stabilimento prima di essere trasportati al cantiere per l’assemblaggio finale.

Nel caso di Mjøstårnet, il procedimento è innovativo. Le travi, pronte e sagomate, vengono trasportate in cantiere. Qui, scaricate e poste a terra, vengono dapprima assemblate poi issate con una gru in posizione, senza bisogno di ponteggi.

“Questa precisione è portata all’estremo. Le travi arrivano completamente lavorate nel luogo di costruzione, e lì devono adattarsi fino a un millimetro. Non c’è spazio per errori nell’assieme. Il principio quasi come Lego per adulti. Tutti i pezzi hanno un posto specifico e devono adattarsi“, dice Abrahamsen.

Questo metodo di costruzione garantisce un processo di produzione più rapido e ha reso possibile la costruzione di Mjøstårnet più veloce e meno costosa. “Questo metodo di assemblaggio è molto efficiente in termini di tempo e diventerà il nuovo standard per le strutture in legno lamellare come questa“, continua Abrahamsen.

Durante la costruzione, le strutture in legno si sono trovate spesso esposte alle intemperie. Colonne, diagonali e pareti sono state protette temporaneamente usando coperture di plastica o piastre di legno. Dopo l’installazione delle pareti, è stata distribuita aria calda e le strutture sono state asciugate in modo controllato.

Aziende coinvolte nella costruzione

Per costruire l’edificio in legno più alto al mondo, era inevitabile il coinvolgimento di tante aziende specializzate in settori differenti: dal legno, all’acciaio, impiantistica, progettazione strutturale, prefabbricazione, rivestimenti, investitori.

Il proprietario dell’edificio è AB Invest A/S, una società immobiliare di proprietà di Arthur e Anders Buchardt (padre e figlio). Voll Arkitekter di Trondheim sono stati gli architetti del progetto. Moelven Limtre si è occupato della fornitura e l’installazione di tutti i componenti strutturali in legno, balconi e pergole. Sweco ha realizzato la progettazione di strutture in legno per Moelven Limtre. Ringsaker vegg- og takelementer (RVT) ha fornito e installato gli elementi prefabbricati della facciata.

Il legno lamellare nell’edificio è stato prodotto da Moelven Limtre.

Il CLT è prodotto da Stora Enso. L’abete rosso non trattato è la specie principale utilizzata per le parti strutturali in legno. Il legno nella pergola è fatto di pino silvestre impregnato di CU. Per la progettazione strutturale vengono utilizzate le classi di resistenza del legno lamellare GL30c e GL30h.

Gli elementi del solaio in legno “Tra8” sono una combinazione di legno lamellare di Moelven e LVL di Metsä Wood. Gli interstizi sono coibentati con lana di roccia Rockwool^® e sono dotati di uno strato di diffusione aperto sopra, per la ventilazione.
L’acciaio S355 verniciato a polvere viene utilizzato nelle connessioni combinate con tasselli in acciaio antiacido. Nordic Steel ha fornito il metallo utilizzato nelle connessioni in legno.

Il rivestimento in legno – fornito da Woodify – subisce uno speciale trattamento che gli dona proprietà ignifughe.

Legno e CO2

Il legno, si sa, è materia organica composta principalmente da carbonio per circa il 50% del suo peso. Nell’intero progetto, – tra solai e balconi in xlam, travi e pilastri in lamellare, solai scatolari e rivestimenti esterni, sono stati impiegati ben 2.700 m³ di legno. Questo significa un impegno di CO2 pari a quasi 1.700 tonnellate, che risultano stoccate nel materiale.

Le foreste europee memorizzano questa quantità in 2 minuti e 5 secondi. Per fare un esempio, esso compensa le emissioni di scarico di un’auto di classe media su 14.269.849 km o l’uso elettrico annuale di 1.886 abitazioni.

Se è utilizzato con le dovute accortezze, in linea con il quadro normativo vigente – gestione forestale sostenibile, certificazioni FSC o PEFC – il legno è indubbiamente il materiale da costruzione più vantaggioso dal punto di vista ambientale. Naturale, ecologico, rinnovabile, salubre, caldo e gradevole alla vista e al tatto.

Un edificio vincente

Ancor prima di essere completato, Mjøstårnet è stato già insignito di due importanti premi a riconoscimento delle sue eccellenti qualità, nel campo del design e della sostenibilità in architettura:

• Norwegian Tech Award 2018
  L’edificio in legno più alto del mondo ha ricevuto il Norwegian Tech Award 2018. Mjøstårnet è stato dichiarato vincitore nella categoria Edilizia e Costruzioni.
• New York Design Awards 2018
  Il progetto dei record Mjøstårnet è stato premiato con l’oro ai New York Design Awards 2018

Miostarnet in sintesi

• Progettisti: Voll Arkitekter
• Costruttore, progetto strutturale: Sweco Norway Lillehammer (sweco.no)
• Costruzione in legno: Moelven Limtre (moelven.com)
• Località: Brumunddal, Norvegia
• Altezza: 85,4 m
• Piani: 18
• Costruzione: Settembre 2017 – Marzo 2019
• Costi: € 51,5 milioni

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