Circondata da terreni agricoli e con una popolazione di meno di 10.000 persone, la città norvegese di Brumunddal potrebbe sembrare un’improbabile cornice per un grattacielo da record.
Ma volando sopra il vicino lago Mjøsa, più di 100 chilometri a nord di Oslo, la torre Mjøstårnet, alta 84 metri, divenne l’edificio in legno più alto del mondo quando fu aperto l’anno scorso.
La struttura a 18 piani contiene appartamenti, spazi per uffici e il Wood Hotel dal nome appropriato. E oltre a mettere una piccola città sulla mappa del mondo, ha aggiunto a una crescente quantità di prove che il legname può fornire un’alternativa sostenibile al cemento e all’acciaio.
“Per attirare l’attenzione, devi costruire alto”, ha detto Øystein Elgsaas, un partner dello studio di architettura dietro la torre da record, Voll Arkitekter, in una videochiamata.
“E quando hai l’edificio più alto del mondo fatto di legno, tutti dicono:” Wow, cosa sta succedendo 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”.
L’impresa da record è stata realizzata grazie a un tipo di legno ingegnerizzato chiamato legno a strati incrociati, o CLT. Parte di un gruppo più ampio di materiali noti come legname di massa, viene prodotto incollando strisce di legno lamellare insieme ad angoli di 90 gradi l’uno con l’altro, prima che vengano compressi in enormi travi o pannelli sotto estrema pressione.
Le risultanti torri di legno – a volte soprannominate “plyscrapers” – un tempo erano appannaggio dei progettisti concettuali. Ma grazie ai cambiamenti nelle normative edilizie e al cambiamento degli atteggiamenti nei confronti del materiale, stanno rapidamente diventando realtà.
Una serie di nuovi grattacieli in legno è destinata a sfondare o aprire nel 2020. HoHo Vienna, uno sviluppo a uso misto di soli cinque piedi più corto di Mjøstårnet, ha appena aperto le attività in Austria. E mentre l’Europa ha tradizionalmente guidato la carica, il Nord America sta rapidamente recuperando terreno.
A Vancouver – una città che ospita già una residenza studentesca in legno alta 174 piedi – l’architetto Shigeru Ban, vincitore del Premio Pritzker, ha progettato un complesso condominiale “ibrido” comprendente un nucleo in acciaio e cemento con un telaio in legno che aprirà questo anno. Nel frattempo a Milwaukee, nel Wisconsin, i lavori per un condominio in legno di 238 piedi, Ascent, inizieranno a giugno.
Economia del clima
I sostenitori del legname di massa 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. Tuttavia, potrebbero essere le loro credenziali ecologiche a spiegare la crescente popolarità del legno negli ultimi anni.
La costruzione e l’esercizio di edifici rappresentano il 40% del consumo energetico mondiale e 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.
Se quegli alberi vengono poi trasformati in legno di massa, quel carbonio viene “bloccato”, o sequestrato, piuttosto che restituito all’atmosfera quando l’albero muore. Gli studi suggeriscono che 1 metro cubo di legno può immagazzinare più di una tonnellata di anidride carbonica.
Gli sviluppatori del complesso di appartamenti Ascent di Milwaukee, ad esempio, affermano che il suo uso del legname rappresenta l’equivalente di portare 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 mantenere il carbonio fuori dall’atmosfera per generazioni. “Prolunga la durata della vita degli alberi (prima che si decompongano) di forse 100 o 200 anni, se fatto correttamente.”
Il legno lamellare a strati incrociati è stato utilizzato per edifici bassi in paesi europei come la Germania e l’Austria dagli anni ’90, e i vantaggi ambientali derivanti dall’uso del legname di massa sono noti da tempo.
Allora perché il recente aumento di interesse?
Secondo l’architetto Michael Green, un sostenitore di vecchia data per – e progettista di – edifici in legno, ci sono “un sacco di cose che convergono in questo momento”. Ma dal suo discorso di Ted del 2013 , in cui prevedeva una “rivoluzione” in arrivo nella costruzione in legno, c’è stato un cambiamento particolarmente significativo: il costo.
Man mano che il legname di massa diventa sempre più comune, vengono costruite più fabbriche CLT e le economie di scala riducono i prezzi.
“C’è più conoscenza sul mercato, più concorrenza, più catene di approvvigionamento … Al momento del mio discorso su Ted non c’erano infrastrutture reali”, ha detto Green al telefono. “Incrementalmente, come vedevano più concorrenza, il costo sta scendendo”.
Il prezzo era sempre stato “una barriera”, ha detto Green. Prendi il design a 10 piani di SHoP Architects, che ha vinto un concorso governativo per occupare un sito nel quartiere di Chelsea a New York, solo per essere lasciato cadere a causa delle preoccupazioni sulla sua fattibilità del mercato. O Framework, un’ambiziosa torre di legno alta 148 piedi a Portland, nell’Oregon, che sarebbe stata la torre di legno più alta degli Stati Uniti prima che venisse cancellata a causa di problemi di costi lo scorso anno.
Tuttavia, il costo del legno a strati incrociati è diminuito negli ultimi anni ed è ora “alla pari” con i 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 uno studio di 18 mesi confrontando un edificio in legno alto 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.
Ma i risparmi possono essere trovati in altri modi, ha detto in un’intervista telefonica. In particolare, la capacità di prefabbricare o costruire componenti in legno significa che altri costi di costruzione potrebbero diminuire.
“Se puoi renderlo più veloce e aprire l’edificio più velocemente, non è necessario prestare i soldi per il tempo e puoi ottenere un ritorno sugli investimenti più rapidamente”, ha dichiarato Oldfield, autore anche del libro del 2019 “The Sustainable Tall Building: A Design Primer “, aggiungendo:” Ciò che stiamo scoprendo è la guida del legname è meno i benefici per la sostenibilità e più il vantaggio per gli appaltatori e i clienti “.
Per Green, il vero punto di svolta non arriverà quando il legname sarà altrettanto economico, ma quando sarà più economico.
“Non siamo al punto in cui (il legname è) più economico”, ha detto. “E vogliamo che sia più economico perché, alla fine, è questo 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 hanno il coraggio di sognare in grande. Insieme a Sidewalk Labs, una società di proprietà della società madre Google, Alphabet, l’architetto canadese ha proposto di trasformare un quartiere sul fiume a Toronto con circa una dozzina di edifici in legno alti tra 10 e 35 piani.
Altrove, la società britannica PLP Architecture ha creato proposte per tre grattacieli in legno, tra cui una torre alta 984 piedi nel cuore di Londra. La società giapponese Sumitomo Forestry, nel frattempo, afferma che 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.
Ma mentre questi architetti credono chiaramente nel potenziale strutturale del legname di massa, permangono ostacoli molto pratici alla realizzazione di tali progetti: regolamenti edilizi.
L’ultimo aggiornamento dell’International Building Code (IBC), che molti paesi e stati statunitensi utilizzano come modello base per le proprie normative, consentirà per la prima volta agli edifici in legno di raggiungere i 18 piani. La decisione è significativa dato che, prima del 2018, quando l’Oregon divenne il primo stato degli Stati Uniti a consentire edifici in legno di 18 piani, da nessuna parte in America era permesso qualcosa di più alto di sei.
Le modifiche entreranno in vigore nel 2021, anche se sono solo consultive. Alcuni paesi, come la Norvegia, hanno già introdotto restrizioni di altezza più basse, mentre altri paesi e stati degli Stati Uniti possono optare per codici di costruzione più rigorosi rispetto a quelli indicati nell’IBC.
E rimangono dati limitati su come le grandi torri di legno risponderanno, a lungo termine, a una varietà di rischi, dalle condizioni meteorologiche estreme alle termiti e all’umidità.
La domanda 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 la mancanza di prove antincendio necessarie, 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 un impatto significativo sull’ambiente di soppressione del fuoco”.
Anche l’industria del calcestruzzo è stata una critica vocale. Secondo Build With Strength , una coalizione statunitense formata dalla National Ready Mixed Concrete Association, il legno lamellare a strati incrociati è “un materiale non provato che comporta gravi rischi di incendio, specialmente in edifici a molti piani”. Oltre alle preoccupazioni sulla deforestazione, il gruppo afferma che gli irrigatori sono inefficaci nel prevenire la propagazione delle fiamme negli edifici in legno. Cita anche la ricerca che suggerisce che i pannelli CLT esposti possono portare al “riflesso e alla ricrescita” degli incendi.
I sostenitori del legname di massa, tuttavia, sostengono che non è solo sicuro, ma è preferibile, poiché il legno brucia in modo più prevedibile.
Gli studi hanno anche dimostrato che un pavimento CLT spesso sette pollici ha una resistenza al fuoco di due ore , che il Dipartimento forestale del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti afferma “affronterà le preoccupazioni sulle prestazioni antincendio degli edifici in legno e aiuterà a portarli a nuove altezze”. L’acciaio, d’altra parte, è incline a un collasso improvviso, ha detto Elgsaas. A certe temperature può “perdere la sua capacità portante e trasformarsi in spaghetti”.
Il verde confronta il legno di massa con un grosso ceppo posto su 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 vigili del fuoco di entrare in un edificio in legno pesante contro un edificio in acciaio, preferirebbero di gran lunga entrare (il primo)”, ha detto. “Perché anche se le travi sono carbonizzate, possono rapidamente dire quanto carbone, e quindi quanto legno rimanente, c’è.”
I regolamenti invariabilmente sono in ritardo rispetto alla tecnologia, ha aggiunto Elgsaas, con ogni torre completata che aiuta ad alleviare le preoccupazioni circa efficacia e sicurezza.
“Più edifici vediamo che spingono il limite, più facile sarà proporre nuovi codici di costruzione e alzare il tiro su ciò che è possibile”, ha detto.
Cultura mutevole
Con i cambiamenti nella regolamentazione, arriverà una trasformazione degli atteggiamenti culturali nei confronti del legno, sostiene Green. Mentre un passaggio all’architettura in legno potrebbe rappresentare il cambiamento fondamentale nel modo in cui costruiamo i grattacieli dall’inizio del XX secolo, in luoghi con una lunga tradizione di edifici in legno, come il nord Europa o il Nord America, potrebbe essere meno una rivoluzione e più un rinascimento .
“Costruivamo grandi e giganteschi edifici in legno nel Nord America e in tutto il mondo, ma ci siamo davvero fermati quando è arrivato il cemento”, ha spiegato Green, aggiungendo che gli incendi delle grandi città hanno 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 densamente stipati di strutture in legno.
“Ci sono stati alcuni incendi nelle grandi città e naturalmente abbiamo detto:” Beh, non costruiamo più con materiali combustibili “(…) Sapevamo di poter costruire questi grandi edifici, ma abbiamo appena smesso di parlarne.”
Nelle città iper-moderne con poca storia di costruzione in legno, come Shenzhen o Dubai, ad esempio, potrebbe esserci un entusiasmo limitato per il suo ritorno. Gli sviluppatori e gli architetti vincitori, ha affermato Green, dovrebbero girare intorno a quelli che vede come vantaggi di progettazione del legname.
“Rifare le nozioni di cosa sia la modernità, quali forme dovrebbero essere, ciò che rende le persone più a proprio agio e ciò che rende migliore la qualità dello spazio, deve essere correlato ai problemi umani: sentirsi meno stressati, essere più sani, essere più produttivi, apprendere più veloce “, ha detto. “Questi devono essere i principi che definiscono un buon design.”
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La ricerca ha suggerito che essere in ambienti organici può avere una serie di benefici per la salute. Uno studio austriaco del 2010 , ad esempio, ha scoperto che gli studenti nelle aule in legno erano più rilassati e dormivano meglio di quelli nelle stanze costruite con materiali tradizionali.
Elgsaas attesta anche i benefici psicologici del legno. Descrive le colonne in legno a vista di Mjøstårnet, con il loro aspetto organico e le diverse venature, come se possedessero un certo carattere che il cemento uniforme semplicemente non può ottenere.
“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. Per uno, se il legname di massa deve fornire i suoi presunti risparmi di carbonio, gli alberi utilizzati devono provenire da foreste sostenibili, ha affermato Oldfield dell’UNSW.
“Se il CLT sarà un importante materiale da costruzione per noi nei prossimi 30 anni, ora dobbiamo iniziare a piantare gli alberi”, ha aggiunto. “Abbiamo esaminato la quantità di legname di cui avremmo bisogno se, entro il 2050, il 30% dei nuovi edifici fosse realizzato con CLT – e stiamo parlando della crescita di una nuovissima foresta di 100 per 100 chilometri.
“E ci sono grandi domande sul fatto che dovresti anche costruire foreste del genere, in quanto sono monocolture, mentre le foreste naturali hanno biodiversità.”
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 abbattuto, anche se decenni o secoli dopo? E questo nega in primo luogo i vantaggi dell’utilizzo del materiale?
“Se si seppelliscono gli elementi in legno e questi si decompongono – o se si brucia l’edificio alla fine della sua vita – si perde quell’anidride carbonica nell’atmosfera”, ha detto.
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Affrontare queste domande è per gli anni e i decenni a venire. Per ora, tuttavia, sembra che gli sviluppatori economici stiano considerando le molte possibilità del materiale. L’architetto Elgsaas ha affermato che il legname si è dimostrato la soluzione migliore per Mjøstårnet, ma mantiene una mente aperta su come potrebbero essere costruiti i grattacieli del futuro.
“Non sto schierandosi – non sono pro-legno o pro-calcestruzzo”, ha detto. “Penso che sia importante usare il materiale giusto per il lavoro giusto”.