Modulo17: Grattacieli basati su blocchi di legno

Modulo17, Edifici alti basati su blocchi di legno: come si può fare? Gli edifici alti in legno o in costruzioni ibride in legno - legno e altri materiali - possono essere una soluzione ecologica perché riducono le emissioni di anidride carbonica per la costruzione del patrimonio edilizio. Nel progetto sostenuto da Innosuisse "HolzHybridHochHaus. Typology for high-rise buildings in timber hybrid construction for urban densification", i ricercatori dell'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna hanno studiato il potenziale dei grattacieli ibridi in legno per le città del futuro e hanno ideato un concetto con Module17 che consente di progettarli in modo altamente flessibile.

17 metri per 17 metri

"Con Modul17 forniamo un kit di costruzione che può essere utilizzato più volte senza che i grattacieli risultanti siano tutti uguali", afferma il responsabile del progetto Frank Keikut del Centro di Competenza Tipologia e Pianificazione in Architettura (CCTP) dell'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna. Module17 è realizzato per quasi il 90% in legno e, con una pianta di 17 per 17 metri - da cui il nome - e un'altezza di circa 14,5 metri, offre un'elevata flessibilità d'uso per l'intero ciclo di vita, sia in verticale che in orizzontale. Questo lo rende massimamente efficiente, adattabile anche a strutture urbane concise e, inoltre, estremamente flessibile sia in orizzontale che in verticale. "Con il Modulo 17 è possibile anche una successiva conversione di un edificio per uffici in un edificio residenziale o viceversa", spiega Keikut.

 Un modulo impilabile

Ogni singolo modulo è sostenuto agli angoli da quattro "mega-colonne" che portano i carichi verticali e nascondono i servizi dell'edificio in un'intercapedine al loro interno. Direttamente sotto il soffitto del modulo, un "mega pavimento" costituito da travi reticolari da pavimento a soffitto trasferisce i carichi verticali alle mega colonne. Ciò significa che l'intera pianta è priva di supporti e può essere progettata liberamente come "spazio libero". Un "mega soffitto" in struttura composita legno-calcestruzzo separa i moduli l'uno dall'altro e, insieme a scale in cemento armato all'esterno del modulo, fornisce una controventatura orizzontale. Il sistema modulare sviluppato consente di estendere il modulo 17 in orizzontale e di impilarlo in verticale. In questo modo, offre numerose possibilità di combinazione.

Per appartamenti, piscine o uffici

All'interno di ogni singolo modulo, le pareti divisorie e i soffitti possono essere impostati liberamente; ad esempio, per l'utilizzo come capannone commerciale o scuola senza o con un solo soffitto intermedio, come modulo per uffici a tre piani con due o come modulo residenziale a quattro piani con tre soffitti intermedi. Allo stesso tempo, la struttura permette di progettare liberamente la facciata; da una facciata interamente in vetro a una facciata perforata tipica di un edificio residenziale, sono possibili molte cose. Questo rende il Modul17 molto flessibile, per cui si possono realizzare piscine o uffici open space così come sale per conferenze o concerti. Utilizzando un prototipo alto circa 130 metri e composto da un totale di 58 moduli, i ricercatori hanno convalidato i risultati in collaborazione con esperti del settore e dimostrato la sua idoneità all'uso pratico. Per dimostrare l'intero spettro di possibilità dei grattacieli ibridi in legno, i ricercatori - un team interdisciplinare di architetti, esperti di protezione antincendio, economisti dell'edilizia, costruttori di legname e tecnici edili - hanno testato il Modulo17 e il prototipo in diverse strutture urbane e li hanno esaminati per quanto riguarda la statica, la tecnologia costruttiva, la produzione, il montaggio, l'efficienza economica e i possibili metodi di finanziamento.

Case di legno come serbatoi di carbonio

Solo dopo la revisione dell'ordinanza sulla protezione antincendio nel 2015 è possibile progettare e costruire grattacieli in legno in Svizzera. "Finalmente il legno è alla pari con gli altri materiali da costruzione dal punto di vista della protezione antincendio", afferma Keikut. Grazie alle moderne tecnologie, il comportamento del legno in caso di incendio è da tempo un processo simulabile, calcolabile e controllabile. Keikut: "Non ci sono differenze significative nella protezione antincendio rispetto ai materiali da costruzione convenzionali". Ciò significa che il potenziale del legno può ora essere sfruttato anche nelle costruzioni di alto livello. "Il legno è la risorsa più sostenibile tra quelle disponibili per l'edilizia", afferma Keikut. Non è necessaria alcuna energia per la produzione; pini, abeti o faggi crescono da soli; anche la lavorazione è relativamente a basso consumo energetico. Allo stesso tempo, il materiale da costruzione lega la CO2. Secondo Keikut, una casa in legno è in effetti un deposito di carbonio.

Tempi di costruzione ridotti grazie alla prefabbricazione

Inoltre, gli edifici in legno sono più leggeri di quelli in cemento o acciaio. Il materiale può anche essere lavorato e prefabbricato con precisione millimetrica. Il trasferimento del lavoro dal cantiere al capannone di produzione, che sta diventando standard per molti metodi di costruzione nel corso della digitalizzazione, ha già una lunga tradizione nelle costruzioni in legno. "Questo accorcia non di rado i tempi di costruzione fino al 50% e permette di cronometrare con precisione i processi di costruzione, il che si riflette in ultima analisi anche sui costi di costruzione", calcola Keikut. Inoltre, il legno è un materiale da costruzione esteticamente gradevole. "Viene al mondo con una componente sensuale. Il suo odore, la sua superficie: sarebbe un peccato nasconderlo".