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. Il legname, oltre a provenire da questa zona, è anche lavorato nelle vicinanze, nell’azienda Moelven, soli 15 minuti d’auto da lì.
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. 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, capace di stoccare al suo interno una mole importante di CO2.
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, un ristorante, una sala conferenze al livello 17 e una terrazza sul tetto. L’edificio ha un ingombro a terra di 37,5 x 17 m e una superficie di 640 mq per piano, per un totale di 10.500 mq.
Le piante tipo e una sezione dell’edificio in legno più alto al mondo:
Il record di altezza per un edificio in legno: 85,4m
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. Di seguito, la storia del record.
“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. È stato lui, ispirato dall’Accordo di Parigi sui cambiamenti climatici e dagli impegni sulla riduzione della CO2, a inventare l’idea di Mjøstårnet.
“Ci piace la sfida, così abbiamo collaborato con l’appaltatore di Sweco per scoprire come ottenere questo risultato”, ha affermato Rune Abrahamsen, direttore di Moelven Limtre.
Per raggiungere il record e aumentare l’altezza dell’edificio, le travi a pergola nella parte superiore sono state arrotondate per ridurre i carichi del vento (inizialmente erano progettate per essere rettangolari).
“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 m. Questo principio è noto dai pali delle bandiere, che sono rotondi per ridurre la forza del vento”, spiega Abrahamsen.
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 lavorazione è stata effettuata presso la fabbrica di aste Aanesland Fabrikker nel Sud della Norvegia.
Il sistema costruttivo dell’edificio in legno più alto al mondo
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. Gli elementi a parete non contribuiscono alla rigidità globale dell’edificio.
I piani da 12 a 18 hanno solai in cemento da 300 mm. 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 si stabilizzare la struttura, negli ultimi 7 piani sono stati posizionati dei solai in calcestruzzo. Sostituire il legno con il cemento nei piani superiori significa che l’edificio sarà più pesante verso l’alto. 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 LVL.
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.
In immagine: Dettagli della colonna d’angolo e dell’attacco a terra della Mjøsa Tower in Norvegia.
In immagine: Ancoraggi e connessioni della Mjosa Tower in Norvegia.
L’edificio utilizza 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 e possono gestire sia i requisiti acustici, sia i requisiti di incendio.
Con questa tecnologia è possibile raggiungere campate di 10 m. La campata massima di Mjøstårnet è di 7,5 m. Il sistema di costruzione 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 è particolarmente bassa, stimata a circa 65 kg di CO2/mq.
La facciata dell’edificio è interamente prefabbricata, completa di isolante e rivestimento.
Protezione al fuoco dell’edificio in legno
Per garantire la resistenza al fuoco del legno secondo l’Eurocodice NS-EN 1995-1-2, vengono messe in atto una serie di strategie, a livello di edificio e di materiali.
Lamellare REI 90. 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. La restante sezione trasversale è abbastanza forte da sorreggere l’edificio e prevenirne il collasso.
Altre informazioni:
- 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 hanno una pittura ignifuga;
- le connessioni metalliche sono nascoste all’interno delle strutture in legno (85 mm);
- protezione antincendio dei nodi (striscia intumescente Intumex L 2,5 mm, si espande 20 volte a 150 °C);
- per ottenere un’alta sicurezza antincendio per il CLT, l’ingegnere del fuoco ha coperto con cartongesso le pareti esposte nella scala di fuga.
Fasi costruttive dell’edificio in legno più alto del mondo
Per l’installazione, Moelven ha utilizzato una tecnica di assemblaggio completamente nuova e non testata. In precedenza (Treet), tralicci grandi e complicati venivano prima assemblati nello stabilimento di Moelven e solo poi trasportati al cantiere per l’assemblaggio finale. Lì, a terra, vengono assemblate e 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 è quasi come i Lego per adulti: tutti i pezzi hanno un posto specifico e devono adattarsi”, dice Abrahamsen.
Seguire queste fasi per la costruzione dell’edificio garantisce un processo di produzione più rapido e ha reso possibile la costruzione di Mjøstårnet in modo più veloce e meno costoso.
“Questo metodo di assemblaggio è molto efficiente in termini di tempo e diventerà il nuovo standard per le strutture in legno lamellare come questo”, afferma Abrahamsen. La velocità di montaggio dei tralicci è, così, risultata essere molto più rapida, quasi un piano a settimana.
“Abbiamo sollevato 4 piani alla volta. Poi li abbiamo integrati con gli elementi per pavimenti Trä8. Queste sono strutture davvero enormi, ed è una sensazione incredibile vedere i 20 metri di altezza dell’edificio che vengono issati in posizione in un colpo solo. Sia l’edificio che il nostro orgoglio crescono in tandem”, afferma il capo dell’assemblea Lars Ivar Lindberg di Moelven Limtre.
Durante la costruzione, le strutture in legno sono state esposte direttamente 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. La nostra esperienza è che sia il legno lamellare che il CLT gestiscono bene l’esposizione diretta al clima. Una lezione appresa è che LVL (usato negli elementi del pavimento) richiede un’attenzione particolare. Questo materiale assorbe acqua lungo i bordi e andrebbero protetti meglio i lati usando nastro o resina epossidica.
Impronta CO2 e premi vinti
Nel progetto sono stati utilizzati 2.700 mc di legno (2.600 mc di abeti norvegesi, 100 mc di pino). Questo significa un impegno di CO2 di 1.698.112 kg.
Le foreste europee memorizzano questa quantità in 2 minuti e 5 secondi. 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.
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. Essi sono:
- Norwegian Tech Award 2018 – l’edificio in legno più alto del mondo ha vinto nella categoria Edilizia e Costruzioni;
- New York Design Awards 2018 – il progetto da record Mjøstårnet è stato premiato con l’oro durante la competizione.
Scheda del progetto dell’edificio in legno più alto al mondo
- Progettisti: Voll Arkitekter;
- costruttore: Sweco Norway Lillehammer;
- costruzione in legno: Moelven Limtre;
- località: Brumunddal, Norvegia;
- altezza: 85,4 m;
- piani: 18;
- dimensioni: 37,5 x 17 m;
- costruzione: settembre 2017 – marzo 2019;
- costo: 51,5 milioni di €.
