Da quando i nostri antenati hanno risolto il problema di abbattere gli alberi, gli umani hanno costruito rifugi in legno pregiato e affidabile. In tutto, dalle semplici capanne fatte di rami, ai grandi padiglioni con grandi travi in buche, il legno è sempre stato in primo piano.
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In Europa, ci sono prove di strutture in legno risalenti almeno al 4000 a.C., e probabilmente stavamo costruendo molto prima, dato che il legno in genere non regge bene dopo essere stato sepolto per millenni. E quelli che sono ancora in piedi oggi non sono semplici tuguri: la Svizzera rivendica la Casa di Betlemme, dal 1287 d.C.; la famosa chiesa a doghe di Urnes in Norvegia fu eretta intorno al 1130 d.C. e il pronipote di tutti loro, alto 122 piedi, è la pagoda giapponese Horyu-ji, costruita nel 607 d.C.
Ma il legno può costruire solo così in alto, così come le città sono cresciute, i costruttori hanno iniziato a usare nuovi materiali. Lo skyline moderno in molte città è quasi esclusivamente vetro lucido e pietra levigata, supportato da acciaio e cemento.
Eppure ora il legno sta tornando in un modo nuovo.
Un grande vantaggio - che gli architetti e gli ingegneri sperano possano rendere i grandi edifici più leggeri, più economici da costruire e più rispettosi dell'ambiente - è un materiale chiamato legno a strati incrociati o CLT.
“Sono qui da quasi 30 anni ormai, e durante quel periodo ci sono stati solo pochi elementi che hanno generato un po 'di brusio e interesse. Questo è uno di questi elementi ", ha affermato David Kretschmann, ingegnere di ricerca presso il Forest Products Laboratory (FPL) degli Stati Uniti del Forest Service di Madison, Wis." Ha stimolato la comunità dei prodotti in legno e molte persone vogliono vederlo avere successo ".
In uso in Europa da quasi 20 anni, CLT e altri cosiddetti prodotti in legno di massa sono stati elementi chiave di progettazione di progetti come Puukuokka in Finlandia, un edificio residenziale di otto piani; e la norvegese Treet, a 14 piani, l'attuale edificio in legno più alto del mondo. Al termine, l'edificio di 18 piani della Brock Commons dell'Università della British Columbia deterrà il record per la struttura più alta costruita dal CLT. E 18 storie non sono affatto il limite: gli architetti svedesi hanno proposto un edificio in legno di 34 piani, chiamato "Trätoppen", per il centro di Stoccolma, e ricercatori e architetti di Cambridge hanno progettato un gigante di 80 piani, un milione di piedi quadrati a il Barbacane a Londra, principalmente in legno. A 984 piedi di altezza, si classificherebbe come il 18 ° edificio più alto del mondo, proprio davanti al Four World Trade Center di New York City.
Le proposte più alte sono probabilmente lontane anni dalla realtà, ma molte altre hanno già spinto il legno in quella direzione: verso l'alto.
La costruzione di Albina Yard utilizza il legno come elementi strutturali: pareti, supporti e pavimenti. (Cortesia dell'architettura LEVER) CLT differisce principalmente dai prodotti incollati o inchiodati attualmente disponibili sul mercato in quanto è costituito da pannelli che vengono impilati e incollati in strati alternati, anziché paralleli. I pannelli possono essere molto grandi e molto spessi: uno dei due produttori CLT negli Stati Uniti è in grado di produrre pannelli CLT lunghi 98 piedi, 18 piedi di larghezza e 19 pollici di spessore.
I suoi benefici sono numerosi. Resistente come qualsiasi legname di vecchia crescita e quasi altrettanto resistente dell'acciaio, può essere realizzato con residui di segheria e nuovo materiale. I pannelli possono essere utilizzati come pavimenti o pareti. Utilizzando meno strutture di supporto in calcestruzzo o acciaio, o nessuna, il peso complessivo di un edificio in legno è molto inferiore, richiedendo molto meno calcestruzzo di fondazione. E allo stesso modo le cartiere coltivano specie in rapida crescita che possono essere raccolte mentre sono ancora relativamente piccole, la fabbricazione di pannelli CLT non richiede alberi di una circonferenza maestosa.
C'è anche l'idea che usando più legno nelle costruzioni e meno materiali per la produzione di carbonio come cemento e acciaio, gli edifici stessi diventino pozzi di carbonio piuttosto che produttori di carbonio. E macinando i pannelli secondo le specifiche esatte in fabbrica e consegnandoli pronti per l'installazione, le strutture possono salire molto più velocemente: la Stadthaus di nove piani di Londra, completata nel 2009, ha impiegato 23 settimane in meno per essere completata rispetto a un edificio in cemento comparabile.
“CLT è, in un certo senso, una versione su larga scala di un armadio IKEA; stiamo predisponendo e progettando un sistema, al millimetro, e collegandolo insieme con elementi in acciaio ”, ha affermato Thomas Robinson, architetto capo di LEVER Architecture a Portland, e uno dei due vincitori del concorso inaugurale Tall Wood Building Prize tenutosi a 2015. Il progetto della sua azienda, soprannominato Framework, avrà 12 piani al termine.
L'altro vincitore, 475 West 18 dello studio di architettura SHoP, è un edificio residenziale di 10 piani che sarà costruito vicino all'High Line Park nel quartiere Chelsea di New York.
Quindi, se è così bello, perché le città non fanno germogliare edifici in legno massiccio come un giardino fertile? In parte perché le leggi sulla costruzione non sono ancora state raggiunte e in parte perché non è una quantità nota.
"È qualcosa di nuovo per il mercato statunitense, quindi c'è una mancanza di familiarità con esso", ha affermato David Barber, ingegnere antincendio e preside della società di progettazione con sede in Australia Arup. “I funzionari non l'hanno toccato o visto nelle costruzioni, quindi c'è una barriera significativa. È molto difficile approvare qualcosa quando non l'hai mai visto. ”
Insieme alla necessità di un riparo va il requisito che le abitazioni umane sono sicure e le persone che scrivono i codici vogliono sapere come qualsiasi nuovo materiale, incluso il CLT, regge il fuoco, l'acqua, i terremoti, il tempo, il degrado o qualsiasi altro forza apocalittica che potrebbe far crollare un edificio. E testare nuovi materiali può accumulare le bollette in fretta.
"Il sistema che abbiamo è quello che abbiamo sviluppato nel tempo, e per avere alcuni prodotti innovativi, devi trovare qualcuno che sostanzialmente gli farà perdere il collo per farlo accadere", ha detto Kreschmann. “Ci sono luoghi che hanno familiarità con il legno, come il Pacifico nord-occidentale, quindi tendono ad essere molto più amichevoli verso gli usi innovativi dei prodotti. È un po 'più difficile nei luoghi in cui c'è una curva di apprendimento più ripida. ”
Il fuoco è una grande domanda, e giustamente, dato che il legno non è solo un materiale da costruzione ma un combustibile. Praticamente ogni grande città della storia ha avuto anche uno o più "grandi incendi": Costantinopoli, Roma, Londra, New York.
Di conseguenza, i test antincendio sono estesi, rigorosi e quindi costosi, correndo tra le centinaia di migliaia e milioni di dollari, anche se i legni spessi come i CLT sono lenti ad accendersi, specialmente se coperti con cartongesso o cartongesso.
"Non è come mettere insieme molti piccoli stuzzicadenti", ha detto Kretschmann. "Questi grandi pannelli enormi richiedono molta energia per bruciare".
In effetti, i CLT offrono un potenziale vantaggio quando si tratta di un incendio: quando sono chiusi all'interno delle strutture in legno, poiché è stato progettato l'edificio Framework di Robinson, l'acciaio e altri elementi di fissaggio hanno meno probabilità di ammorbidirsi e fallire in caso di incendio.
La prestazione sismica è un'altra preoccupazione che è attualmente sotto inchiesta. Il partner di Kreschmann presso FPL, Doug Rammer, sta partecipando a numerosi progetti finanziati dalla National Science Foundation per comprendere meglio come gli edifici con CLT come elemento di design centrale possano essere meglio progettati per resistere ai terremoti e come si esibiranno in varie condizioni.
Ed ecco un altro aspetto che molte persone probabilmente pensano poco: il vento. Comprendere quanto i grattacieli CLT veramente alti, 40 storie o più, si comportino mentre si intromettono in raffinati cieli aperti è un'altra domanda a cui l'industria sta lavorando per rispondere.
I ricercatori del Forest Products Laboratory hanno installato un sensore di umidità wireless in un pannello CLT per tenere traccia del contenuto di umidità nel tempo. (Credito di cortesia Steve Schmieding, USFS Forest Products Laboratory) Da parte sua, Robinson spera che aree in tutto il paese con foreste abbondanti ma poco sfruttate possano essere in grado di costruire nuove opportunità di mercato sfruttando le loro risorse naturali locali. Inoltre, evitare i costi di spedizione e trasporto a lunga distanza può ridurre i budget del progetto.
"Il mio interesse per il legno è nato dalla base nel Pacifico nord-occidentale e dalla ricerca di materiali prontamente disponibili e abbondanti nella regione", ha affermato Robinson. “Eravamo interessati a pensare ai nostri materiali da costruzione nello stesso modo in cui gli chef pensano agli ingredienti, e adattano ciò che stiamo facendo all'ingrediente. Soprattutto se è un ottimo ingrediente. "
Quindi per ora, mentre i CLT ottengono lentamente una più ampia accettazione, Kreschmann e Rammer hanno affermato di ritenere che saranno utilizzati principalmente in edifici con quote leggermente inferiori, nelle vicinanze di 12-14 piani. Quando i CLT vengono utilizzati in edifici più alti, sarà esattamente come un altro materiale insieme a cemento e acciaio.
"Lo vediamo come un materiale meraviglioso e complesso e tutto ciò che consente un maggiore utilizzo di una risorsa rinnovabile per migliorare la vita del pubblico è una buona cosa", ha affermato Kreschmann. "CLT offre l'opportunità di fare alcune cose davvero innovative e meravigliose, e vogliamo vedere CLT essere solo un'altra freccia nella faretra che puoi sparare al problema."
