Costruita in tre giorni con sei componenti curvi in legno lamellare incrociato la Torre di Wangen si inserisce nel suggestivo paesaggio delle verdi colline della valle di Argen, in Germania, configurandosi, insieme all’Hybrid Flax Pavilion, icona architettonica per Landesgartenschau 2024.
Frutto del Cluster di eccellenza Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCdc) dell’Università di Stoccarda, si distingue per essere il primo esempio di edificio a torre multilivello e percorribile, realizzato con materiali strutturali in legno autoformanti.
Progetto innovativo
Questo innovativo progetto unisce le potenzialità del legno, materiale rinnovabile e risorsa locale di grande valore, alle più moderne tecnologie di progettazione computazionale, fabbricazione digitale e artigianato locale.
Un connubio perfetto a testimonianza dell’impegno nella ricerca di soluzioni architettoniche sostenibili e rispettose dell’ambiente, valorizzando al contempo le risorse e il know-how del territorio.
La Torre di Wangen, alta 23 metri, è costituita da 12 segmenti curvi in legno lamellare incrociato (Clt), ciascuno con una sezione trasversale di soli 130 millimetri, che creano una curvatura locale delle superfici, determinando una struttura a spirale snella, in grado di sopportare i carichi agenti, tra cui quelli del vento. La stessa curvatura favorisce la rigidità degli elementi in legno, similmente a una lamiera grecata.
Integrazione col paesaggio
La Torre di Wangen, di forma a spirale, costituisce un elemento di connessione e di contatto con l’ambiente circostante, tramite i tre ingressi posti sulla parte inferiore che favoriscono la vista in tre distinte direzioni: il fiume Argen, la cima del drumlin e una collina di origine glaciale.
La forma a spirale è segnata anche all’interno della struttura, ed è ancora più marcata dalla scala a chiocciola con un’anima centrale in acciaio e gradini a sbalzo, che, tramite 113 gradini, accompagna il visitatore alla piattaforma trasparente in vetro strutturale (con 7 metri di campata) del belvedere superiore utile per ammirare il paesaggio circostante e lo connette alla materialità della struttura in legno che può essere ammirata durante l’intera salita.
Lo sguardo sul paesaggio
La torre presenta un bordo superiore curvo che favorisce un collegamento visivo con i circostanti siti culturali, favorendo la vista della città medievale di Wangen e della valle dell’Argen, oltre che sulle Alpi. Le forme curve dei singoli pannelli costituenti la forma a spirale della torre, insieme alla griglia della struttura dei gradini della scala, creano un suggestivo gioco di luci e ombre che avvolge il visitatore in una sublime atmosfera.
Legno e design sostenibile
La Torre Wangen esemplifica l’uso sostenibile del legno, una risorsa chiave in Germania. Le foreste tedesche, fornitura abbondante ed ecologica di materia prima. Il legno è ampiamente utilizzato nell’edilizia tedesca per le sue eccellenti proprietà isolanti e la minore impronta di carbonio rispetto ai materiali tradizionali.
Essendo una risorsa rinnovabile, il legno aiuta anche a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e a ridurre le emissioni di gas serra. La sua produzione in genere consuma meno energia rispetto alla produzione di acciaio e calcestruzzo. La costruzione della Torre Wangen evidenzia i vantaggi del legno nella costruzione di un futuro sostenibile.
Una struttura che sequestra il carbonio
L’uso del legno consente il sequestro del carbonio a lungo termine, contribuendo in modo significativo alla mitigazione dei cambiamenti climatici. Questa scelta consapevole dei materiali non solo migliora la sostenibilità ambientale, ma promuove anche pratiche costruttive innovative.
In quanto fonte di energia rinnovabile, il legno supporta ulteriormente la transizione verso soluzioni energetiche più ecologiche. Nel complesso, la Torre Wangen testimonia il potenziale del legno nella creazione di strutture eco-compatibili e nel promuovere lo sviluppo sostenibile nel settore edile.
Processi naturali e materiali vivi
I componenti curvi della Wangen Tower sfruttano le capacità del legno di automodellarsi in funzione dell’umidità. Il legno, infatti, seppur non annoverato tra i materiali intelligenti, può essere considerato come tale, grazie alla sua capacità igroscopica (assorbire e rilasciare umidità) che gli permette di cambiare conformazione geometrica a seconda del livello di umidità che trattiene.
Il legno, dunque, è un materiale vivo, in continua sinergia con l’ambiente circostante. La sua igroscopicità è favorita dalla struttura porosa, formata da minuscole cellule che fungono da spugne, pronte ad accogliere l’acqua. Ne costituiscono un esempio i coni di abete rosso che, in risposta ai livelli di umidità ambientale, si aprono e si chiudono autonomamente, senza la necessità di sistemi o energie aggiunte.
Tali principi sono stati emulati nella composizione dei singoli pannelli per conferirne una precisa curvatura, sfruttando il restringimento del legno umido a seguito di una essiccazione industriale.
La struttura dei pannelli
Nello specifico, i singoli pannelli, ciascuno da 130 mm, sono caratterizzati da lastre bistrato autoformanti, di cui uno strato attivo di 30 mm e uno restrittivo di 10 mm. Lo strato attivo, con un grado di umidità maggiore, è unito a quello restrittivo tramite una pressa piana sottovuoto per formare un pannello piatto, che viene poi essiccato in forno in modo controllato.
Durante la fase di essiccazione, lo strato attivo tende a restringersi perpendicolarmente alle sue fibre, creando una curvatura del pannello nella forma desiderata. In conclusione, tre pannelli bistrato autoformanti e uno strato di bloccaggio flessibile da 10 mm vengono laminati insieme per creare un pannello Clt curvo finale di 130 mm.
Il processo utilizzato utilizza la differenza di umidità tra i due strati per generare la curvatura desiderata, pertanto, favorisce, un’elevata precisione dimensionale, un processo efficiente e controllato e la realizzazione di forme complesse.
Design, prefabbricazione e pre-assemblaggio
La curvatura dei pannelli è stata possibile tramite l’utilizzo di tecniche computazionali e sulla prefabbricazione digitale. Quest’ultima ha favorito una precisione sub-millimetrica, insieme alla fresatura dei vari elementi di collegamento, che hanno consentito l’assemblaggio della struttura in soli tre giorni.
Ognuno dei dodici segmenti strutturali di 23 metri è costituito da tre singoli elementi Clt, tagliati tramite una fresatura Cnc a 5 assi e uniti con precisione sub-millimetrica tramite un giunto per trasmettere le forze in tutte le direzioni e creare elementi Clt continui mantenendo le dimensioni trasversali costanti.
Scarto al minimo
La posizione esatta e la geometria delle giunzioni sono state ottimizzate per soddisfare sia i criteri strutturali che i vincoli di fabbricazione, riducendo al minimo la quantità totale di materiale di scarto. Prima di giungere al luogo dell’installazione della Torre, i dodici componenti sono stati pre-assemblati in coppie di due, per ridurre i tempi di costruzione in loco, riducendo quindi il numero dei componenti verticali a sei.
Anche i connettori tra la struttura Clt e la scala sono stati premontati. I componenti della torre, in loco, sono stati installati su una fondazione in calcestruzzo riciclato con cemento a riduzione di CO2, impiegando solo tre giorni per il completamento dell’opera. I segmenti della scala a chiocciola, così come la piattaforma superiore in vetro, sono stati inseriti nella torre dell’alto.
Approcci integrati
La Torre di Wangen si erge come un faro di innovazione nel panorama architettonico contemporaneo, incarnando un paradigma di progettazione integrata e sostenibile. La sua struttura a spirale, realizzata con legno autoformante, rappresenta un inedito esempio di edificio a torre multilivello e percorribile.
La scelta del legno, materiale rinnovabile e locale, non solo contribuisce alla riduzione dell’impatto ambientale e, quindi, alla sostenibilità del progetto. La forma, la struttura, così come l’intelligenza dei materiali e l’integrazione con il paesaggio circostante sono espressione di un design integrato.
Tempi ottimizzati
L’impiego di tecniche di prefabbricazione digitale e pre-assemblaggio ha permesso di ottimizzare i tempi di costruzione e di ridurre al minimo gli scarti di materiale, contribuendo a un processo produttivo efficiente e sostenibile.
L’utilizzo di calcestruzzo con cemento a basso contenuto di emissioni di carbonio ribadisce l’impegno dell’Università di Stoccarda nella promozione di un’architettura che ponga al centro la tutela dell’ambiente.
La Torre di Wangen rappresenta un modello esemplare di come l’architettura possa coniugare innovazione, sostenibilità e rispetto per il contesto. Essa dimostra il potenziale del legno autoformante come materiale da costruzione versatile ed efficiente, aprendo nuove frontiere per la progettazione di edifici ecocompatibili e resilienti.
L’integrazione tra design computazionale, fabbricazione digitale e artigianato locale rappresenta un paradigma da seguire per realizzare un’architettura che sia al contempo funzionale, esteticamente ricercata e rispettosa dell’ambiente.
di Francesco Sommese
La scheda
Anno: 2024
Località: Wangen im Allgäu, Germania
Altezza: 23 metri
Numero segmenti verticali: 6, assemblati a coppie
Tempi di assemblaggio: 3 giorni
Materiali: legno, acciaio e calcestruzzo riciclato
Strumenti: Fresa Cnc a 5 assi
Foto: ©Icd/ITke/IntCdc University of Stuttgart; ©Lgs Wangen im Allgäu – Christoph Morlok