- Progettisti: Voll Arkitekter
- Costruttore: Sweco Norway Lillehammer (sweco.no)
- Costruzione in legno: Moelven Limtre (com)
- Località: Brumunddal, Norvegia
- Altezza: 85,4 m
- Piani: 18
- Dimensioni: 37,5x17m
- Costruzione: Settembre 2017 – Marzo 2019
- Costi: € 51,5 milioni
Il più alto edificio in legno al Mondo, la Mjøsa Tower – in norvegese Mjøstårnet – è in fase di costruzione 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 silvicultura 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 qui.
Mjøstårnet può essere considerato un edificio simbolo, sia per il modo in cui si distingue nel paesaggio, che 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.
Un edificio Polifunzionale
Mjøstårnet aprirà 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. Nello specifico:
- piano terra: hall, reception, ristorante
- 2° piano: sale riunioni
- 3°-7°: spazi per uffici
- 8°-11°: albergo, 72 camere (18 per piano)
- 12°-16°: appartamenti (6 per piano, da 50 mq a 180mq)
- 17° piano: sala eventi e due appartamenti
- 18° piano: attico e terrazza pubblica e privata
L’edificio ha un ingombro a terra di 37,5x17m (lungh x largh) e superficie di 640 mq per piano. Per un totale di 10.500 mq.
Storia di un record: da 81m a 85,4m
L’edificio era stabilito essere alto 81 m in fase di progettazione, in fase di realizzazione cambia. Vengono aggiunti 4,4m, permettendogli di battere il record di altezza e superare la torre HoHo di 84m che sta per essere 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. E’ stato lui, ispirato dagli accordi di Parigi sui cambiamenti climatici, e gli impegni sulla riduzione della CO2, a inventare l’idea di Mjøstårnet.
“Ci piace una sfida e abbiamo collaborato con l’appaltatore di Sweco per scoprire come possiamo ottenere questo risultato”, afferma Rune Abrahamsen, direttore di Moelven Limtre.
La soluzione: arrotondare gli angoli
Per raggiungere il record bisognava aumentare l’altezza dell’edificio e i suoi pergolati di 4,4 metri, per un’altezza totale di 85,4 metri. Per ottenere ciò, le travi a pergola nella parte superiore dovevano essere 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 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 (22 m/s) e ha permesso di allungare la parte superiore dell’edificio a 85,4 m. Dal lato della produzione questa lavorazione è risultata essere 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 effettiva è stata effettuata presso la fabbrica di aste Aanesland Fabrikker nel sud della Norvegia.
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 CLT o xlam.
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 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 solaio 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.
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 mm. Le sezioni interne delle colonne sono 725 x 810 mm e 625 x 630 mm.
Le travi in legno lamellare che sostengono i pavimenti in legno misurano 395×585 mm e 395×675 mm. Le travi in glulam supportano pavimenti in calcestruzzo di 625×585 mm e 625×720 mm. La più grande sezione trasversale diagonale è 625×990 mm.
La classe climatica 1 è utilizzata per tutti i membri in legno, eccetto il pergolato.
La progettazione strutturale della struttura 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.
Il sistema “trä8” per pavimenti
Mjøstårnet utilizzza 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.
E’ 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 di quasi 10 metri. La campata massima di Mjøstårnet è di 7,5 m.
L’impronta di carbonio è particolarmente bassa, stimata a circa 65 kg di CO2 / m2.
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.
La facciata prefabbricata
La facciata è interamente prefabbricata, completa di isolante e rivestimento. Prodotta in una fabbrica vicina al sito di costruzione da Ringsaker vegg- og takelementer (RVT).
PROTEZIONE AL FUOCO
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.
Lamellare REI 90. I materiali, 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.
Strategie
- 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 avranno 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.
- 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: assemblaggio
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 Moelv prima di essere trasportati al cantiere per l’assemblaggio finale.
Qui, le travi, pronte e sagomate, vengono trasportate in cantiere. Lì, a terra, vengono assemblate eppoi 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 questo”, afferma Abrahamsen.
Moelven ha issato diversi piani contemporaneamente. 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.
Aziende coinvolte nella costruzione
Il proprietario dell’edificio è AB Invest A/S. Questa è una società di proprietà immobiliari di proprietà di Arthur e Anders Buchardt (padre e figlio). L’appaltatore norvegese HENT costruisce Mjøstårnet per conto di AB Invest con un contratto chiavi in mano. Voll Arkitekter di Trondheim sono stati gli architetti del progetto. Moelven Limtre è stato il subappaltatore di HENT per la fornitura e l’installazione di tutti i componenti strutturali in legno, balconi e pergole. Sweco ha realizzato l’ingegneria per la HENT e la progettazione di strutture in legno per Moelven Limtre. Ringsaker vegg- og takelementer (RVT) ha fornito e installato gli elementi prefabbricati della facciata.
Moelven Limtre ha prodotto il legno lamellare nell’edificio. Per la progettazione strutturale vengono utilizzate le classi di resistenza del legno lamellare GL30c e GL30h secondo EN 14080: 2013 e CLT con resistenza alla flessione fmk = 24 MPa.
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.
Gli elementi del pavimento in legno sono una combinazione di legno lamellare di Moelven e LVL da Metsä Wood. Gli elementi sono coibentati con Rockwool® e sono dotati di uno strato di diffusione aperto sopra. La maggior parte degli elementi ha un massetto in cemento da 50 mm sopra.
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 è fornito da Woodify e ha proprietà ignifughe.
CO2 impronta
Nel progetto sono stati utilizzati 2.700 m3 di legno (2.600 m3 di abeti norvegesi, 100 m3 di pino e … m …). 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.
Premi vinti
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 ricevuto il Norwegian Tech Award 2018. Vincitore nella categoria Edilizia e Costruzioni è stato proprio Mjøstårnet.
- New York Design Awards 2018
Il progetto da record Mjøstårnet è stato premiato con l’oro ai New York Design Awards 2018.
