Coperture leggere per le costruzioni in legno

Insieme agli architetti di Duplex Architekten e agli ingegneri di WaltGalmarini, Implenia costruisce a Zugo, con il progetto «Pi», il primo grattacielo in legno della Svizzera. Per mantenere più basso possibile il carico statico totale su 27 piani e 80 metri d’altezza, la nostra sezione Costruzioni in legno ha sviluppato, insieme agli ingegneri edili di WaltGalmarini, una copertura piatta in legno composito con solo 80 mm di calcestruzzo.

I progetti innovativi richiedono soluzioni innovative. Solo così sarà possibile quello che vent’anni fa sembrava impensabile. Gli edifici in legno rientrano in questa categoria. Adrian Ulrich, Team leader della sezione Costruzioni in legno, spiega: «Nel 2015 sono entrate in vigore in Svizzera nuove norme antincendio, le quali hanno innescato un salto di qualità nelle costruzioni in legno.»

Innovazione nelle costruzioni in legno

Anche il «Progetto Pi», un edificio alto 80 metri con non meno di 27 piani, è un progetto assolutamente innovativo, il quale presenta un’intera serie di interessanti novità. Inoltre, l’edificio si affida interamente al legno per la struttura portante. Pertanto, con il legno creiamo una struttura tipicamente realizzata in acciaio, che soddisfa gli attuali requisiti di protezione antincendio.

Progetto «Pi»: una struttura lineare in legno a vista che stabilizza il grattacielo. Visualizzazione ®WaltGalmarini AG

Novità mondiale: soffitto piano composito in legno chiaro

La struttura della copertura è interessata da un nuovo sviluppo ulteriore, per cui Implenia Costruzioni in legno e WaltGalmarini hanno presentato domanda di brevetto (a marzo 2021): per mantenere più basso possibile il carico statico totale, la sezione Costruzioni in legno ha sviluppato insieme agli ingegneri edili di WaltGalmarini una copertura piatta in legno composito con solo 90 mm di calcestruzzo. Siamo stati così in grado di ospitare un piano aggiuntivo all’altezza massima specificata di 80 metri.

«Abbiamo sviluppato una copertura più leggera del 30% rispetto alle tradizionali coperture in calcestruzzo-acciaio e anche decisamente più sottile.»

Adrian Ulrich

«Abbiamo sviluppato una copertura che può ospitare il trasferimento del carico biassiale e colmare campate di massimo 10 metri», spiega Adrian Ulrich. I materiali nello strato intermedio sono abbinati tra di loro. Partendo dal basso verso l’alto, sono composti dai presenti strati:

faggio da costruzione: 60 millimetri, a vista
strato di isolamento: 170 millimetri
calcestruzzo superiore: 90 millimetri
totale: 320 millimetri

I materiali sono stati continuamente testati negli ultimi mesi. Adrian Ulrich: «La nostra struttura di copertura, a parità di portata, non è solo il 30% più leggera delle coperture in calcestruzzo-acciaio tradizionali ma, eliminando le masse aggiuntive o gli strati di calcestruzzo più spessi, consueti nelle costruzioni in legno, è anche notevolmente più sottile. Maggiore è la campata, più grande è il risparmio in termini di peso.

ULTERIORI INFORMAZIONI SU IMPLENIA COSTRUZIONI IN LEGNO: Visitare il sito web

Meno calcestruzzo, più spazio abitativo: un’innovazione di prodotto con un reale valore aggiunto. Anche a livello acustico, la struttura presenta dei vantaggi: il soffitto a doppio guscio raggiunge un isolamento acustico grezzo paragonabile ad un soffitto in calcestruzzo solido. La massa necessaria per la protezione acustica si trova direttamente nella copertura. I materiali non sono combustibili e, grazie all’impiego di materiali riciclabili per lo strato intermedio, la struttura si presenta particolarmente sostenibile.

Nello strato di isolamento è possibile inserire installazioni come sistemi di irrigazione. Un altro vantaggio del sistema è che, grazie alla prefabbricazione, non occorrono tempi di asciugatura o rinforzi in cantiere. Pertanto, la costruzione in loco procede rapidamente.

La praticabilità del nuovo controsoffitto piano in legno composito è stata messa alla prova utilizzando un mockup in scala 1:1. L’elevato grado di prefabbricazione della costruzione in legno permette brevi tempi di costruzione e consegne just in time, insieme ad una logistica ottimale del materiale. Le innovazioni come il nuovo soffitto garantiscono che il legno, in quanto materiale rinnovabile, disponibile a livello regionale e a zero emissioni di CO₂, sarà sempre più utilizzato in futuro, anche nei grandi progetti.

COME È STATA TESTATA LA COPERTURA: leggere il rapporto di ETH Zürich

«PROGETTO PI»

Con il «Progetto Pi», V-ZUG realizzerà abitazioni economiche per i suoi collaboratori, che rispettino anche il desiderio di una vita urbana e stili di vita individuali. I vari tipi di abitazioni e i versatili ambienti aggiunti consentono un adeguamento flessibile alle situazioni di vita in continuo cambiamento. «La logica interna dell’edificio si fonda sull’idea di vicinato verticale», afferma Anne Kaestle, co-titolare di Duplex Architekten. «A tal fine, tre piani sono combinati attorno ad un centro aperto e centrale. Questa piazza è il punto di arrivo, l’area di distribuzione e il preludio agli appartamenti. In totale, esistono dieci di questi vicinati con circa 22 unità abitative, in cui gli inquilini si conoscono”.
Sono completati da ampie aree comuni, un piano terra accessibile al pubblico (con spazio di co-working, showroom e bistrot) e un edificio in cortile adibito ad asilo nido.

Nella costruzione, i vantaggi del legno in quanto materia rinnovabile vengono uniti a modalità di costruzione combinate. La struttura in legno di faggio ricorda le tipiche strutture in acciaio. «Gli alberi crescono fino a 84 metri di altezza. La natura ci mostra così le prestazioni offerte dalla materia prima del legno: con il «Progetto Pi» fronteggiamo anche noi questa sfida», sostiene Anita Eckardt, Direttrice della Divisione Specialità da Implenia. Le nuove coperture in composito legno-calcestruzzo presentano lo stesso spessore di costruzione di quelle in calcestruzzo tradizionale ma sono decisamente più leggere e generano emissioni di gas serra significativamente inferiori durante la produzione.

La sostenibilità ecologica va garantita anche dopo nel funzionamento: con i moduli fotovoltaici nella facciata, l’edificio diventa un produttore di energia e copre autonomamente una parte del suo fabbisogno elettrico. Il calore e il freddo rinnovabili emessi dal fondo e dal Lago di Zugo favoriscono un ulteriore approvvigionamento energetico.

Il progetto «PI» unisce un’architettura innovativa e la tecnologia di costruzione ad una soluzione globale coerente per abitazioni sostenibili e moderne.

L’edificio in legno più alto della Svizzera, una volta ultimato, avrà queste sembianze. Tutte le visualizzazioni ®Filippo Bolognese

ALTRE INFORMAZIONI DI BASE SUL PROGETTO «PI»: scaricare la brochure