Tamedia Office: il “giocattolo” in legno di Shigeru Ban

Nel progettare il Tamedia Office, Shigeru Ban si affida alla tradizione costruttiva dell’antica carpenteria giapponese, adattandola alla Svizzera. La struttura in legno, grazie a speciali incastri, come un giocattolo, non necessita di ferramenta. Zurigo può ora vantare uffici moderni, confortevoli, eleganti e sostenibili

A cura di: Arch. Emanuele Meloni

Shigeru Ban, Premio Pritzker 2014, ha progettato e realizzato a Zurigo, per la casa editrice Tamedia, un edificio interamente in legno, ispirandosi all’antica tecnica della carpenteria giapponese e dei vecchi giocattoli, tradizione orientale adattata alla maniera occidentale. Grazie a speciali incastri, sagomati ad hoc, la struttura non ha bisogno di rinforzi metallici. Pregiata fusione tra una pagoda e una baita svizzera, il risultato è una costruzione moderna ed elegante, che ospita uffici confortevoli e luminosi.

Tutto è progettato nei minimi dettagli, dagli ambienti alla struttura fino agli arredi (in cartone). La sostenibilità è uno dei punti di forza del progetto. Luce, ventilazione naturale ed isolamento termico sono garantite dal doppio involucro in vetro dalle elevate performance energetiche che avvolge l’edificio. Il legno è materiale rinnovabile e garantisce un importante stock di CO2, oltre a rapidità di esecuzione. L’architetto nipponico ci mostra ancora una volta le qualità del legno come materiale da costruzione.

Abbiamo già visto in precedenti articoli che, se ben progettato, garantisce costruzioni ardite (Mjøstårnet: l’edificio in legno più alto al mondo) e longeve (Pagode). Vediamo tutti i segreti di questa fantastica opera.

Tamedia Office: lavorare sostenibile

Il progetto, completato nel 2013 a Zurigo (Svizzera), rappresenta un’espansione del Quartier generale della casa editoriale Tamedia. La prima sede degli uffici di Tamedia era situata all’interno della zona Werdareal, nel distretto Aussersihl, lungo la riva del fiume Sihl.

L’ampliamento prevede due interventi:

1. la sopraelevazione di una parte dell’edificio esistente (2 piani)
2. la costruzione di un nuovo fabbricato (7 piani)

Le costruzioni sono frutto di una comune visione progettuale: entrambe infatti vantano una struttura portante in legno a telaio (travi e pilastri), racchiusa da un guscio esterno in vetro altamente performante.

La costruzione è posizionata nell’angolo nord dell’isolato, caratterizzata da una pianta “sagomata” ad angolo acuto, dove Werdstrasse prosegue su Stauffacherquai. L’edificio gode di una posizione strategica, essendo facilmente raggiungibile da entrambe le sponde del fiume Sihl e dalla storica via di ingresso dalla città verso l’ovest.

L’estrema trasparenza delle superfici evoca simbolicamente l’apertura delle attività giornalistiche verso il mondo esterno e, grazie alle elevatissime prestazioni termoisolanti, contribuisce in modo determinante al contenimento dei consumi energetici. In aggiunta, la scelta del telaio in legno quale tipologia costruttiva, garantisce elevata flessibilità degli spazi e la possibilità di avere ambienti aperti e luminosi.

Guscio esterno in vetro, struttura portante in legno. Il nuovo edificio a sette piani, offre ambienti di lavoro ad elevato livello qualitativo per 480 dipendenti dei giornali “20 Minuten” e “Tages-Anzeiger” e altri media di proprietà del gruppo: 12,5 mq di superficie disponibili a persona in ambienti luminosi e confortevoli.

Spazi lounge e sale riunioni sono stati ricavati nella doppia facciata che, con i suoi tre metri di profondità, funge da buffer climatico e sistema di ventilazione naturale.

La tradizione giapponese del costruire con il legno

“Non spetta a me trarre ispirazione. Il cliente ha una visione di ciò che vuole, quindi sono d’accordo” confessa Shigeru Ban, “Il proprietario voleva un ufficio come una casa, e siccome eravamo in Svizzera, ho pensato a tutte quelle case di legno in campagna“.

Ecco la scelta. Una struttura in legno tradizionale in chiave innovativa, un ponte tra la cultura costruttiva orientale e quella occidentale, una doppia pelle in vetro che contiene i consumi energetici dando respiro, aria e luminosità agli spazi interni, un ambiente di lavoro aperto e flessibile: questo è il Tamedia Building.

Frutto della rivisitazione in chiave contemporanea delle soluzioni sviluppate nei secoli dai carpentieri giapponesi, lo scheletro strutturale costituisce un pregiato contributo tecnico all’industria del legno lamellare. L’intera struttura, i nodi fra pilastri e travi sono infatti appositamente modellati – scavati, fresati, incisi – per creare incastri perfetti ed evitare l’impiego di collanti, giunti e rinforzi metallici.

L’architetto non nasconde le sue origini nipponiche, ma anzi le ostenta con vigore e orgoglio. La consolidata e antica arte giapponese di lavorare il legno è ispirazione e guida: la carpenteria tradizionale, ha per molti secoli prodotto degli incastri mezzo legno di raffinata fattura, talmente sofisticati da superare indenni furiosi terremoti e condizioni climatiche estreme (si pensi alle Pagode, quella di Horiuji a Nara ha ben 1.300n anni di vita) e senza ausilio di giunzioni metalliche o colle. Esempio che il legno, se ben progettato, è un materiale durabile.

Altra fonte di ispirazione sono gli antichi giocattoli giapponesi, come il “sistema Chidori o Cidori”. Tanto caro all’archistar Kengo Kuma: “Cidori è un insieme di bastoni di legno con giunti di forma unica, che può essere estesa semplicemente ruotando i bastoncini, senza chiodi o bulloni“.

Struttura in legno certificato: lamellare di abete e faggio

L’edificio ha una struttura portante a telaio in legno lasciata a vista: dieci telai creano, grazie a traverse ovali, l’ossatura portante dell’intera costruzione. Ogni singolo telaio è composto da quattro colonne di 21 metri di altezza e da cinque doppi travetti di 17,4 metri di lunghezza ciascuno e pesa 24 tonnellate. Le traverse di 5,5 metri di lunghezza si incastrano nei punti di giunzione con le colonne e i travetti.

Sono stati utilizzati circa 2000 mc di legno lamellare di abete rosso austriaco (della regione della Stiria), fornito dall’azienda Pabst Holtzindustrie, per un totale di 1400 elementi lignei prefabbricati. L’innovazione risiede nel sistema “ad incastro” che non prevede l’utilizzo di viti, chiodi o giunti in acciaio: la stabilità della struttura è garantita da appositi “bulloni” in legno di faggio.

Riassumendo, i materiali della struttura in legno sono due:

• Lamellare di Abete Rosso (Azienda: Pabst Holtzindustrie);
• LVL (microlamellare) di faggio (Azienda: Pollmeier. Prodotto: Baubache).

Tutti gli elementi sono stati progettati, costruiti e fresati su impianti a controllo numerico CNC con precisione millimetrica. Quindi sono stati puntualmente trasportati ed assemblati in loco.

Il legno microlamellare (o LVL) prodotto da Pollmeier BauBuche è un lamellare realizzato a partire da legno di faggio regionale, prodotto con un metodo ultra tecnologico ed economico. Per la sua realizzazione, sfogliati dello spessore di 3 mm vengono incollati con utilizzo di resina fenolica (una famiglia di polimeri ottenuti per reazione tra fenolo e formaldeide) a fibre parallele o in modo incrociato e ulteriormente lavorati per ottenere travi, tavole, pannelli e pavimenti.

Grande attenzione è stata posta nella progettazione antincendio, per prevenire il rischio d’incendi e il collasso della struttura. A tal fine s’è agito sovradimensionando gli elementi con uno “strato di sacrificio” pari a 42 mm, ossia lo strato di legno che può bruciare in 60 minuti.

Il legname utilizzato per la costruzione è sostenibile, provvisto di certificazione ambientale, certificato CdC “Catena di custodia dei prodotti forestali” secondo lo standard PEFC.

La cosa che stupisce sono le connessioni: invece di giunzioni flangiate o bullonate supplementari in acciaio, sono stati adottati tasselli speciali in multistrato di faggio, per la trasmissione del carico e il rafforzamento degli elementi costruttivi. Questa struttura è stata assemblata in loco grazie all’impiego di elementi prefabbricati prodotti con fresatrici a controllo numerico, con precisioni nell’ordine del millimetro.

Giunzioni e connessioni: la magia degli incastri in legno

Le tecniche della carpenteria giapponese «miyadaiku» e «sukiya daiku», utilizzate per la costruzione dei templi buddisti (come le Pagode) e dei padiglioni per la cerimonia del tè, hanno ispirato le soluzioni per gli incastri a tutto legno della struttura del Tamedia Office Building.

Uno degli obiettivi di Shigeru Ban era costruire una struttura interamente in legno, simile alle tradizionali costruzioni giapponesi. Non solo gli elementi principali come travi e pilastri ma anche le connessioni sono realizzate in legno. Speciali tasselli in compensato di faggio (microlamellare o LVL), come perni o bulloni connettono le varie parti senza l’utilizzo di ferramenta.

Pilastri a tutta altezza, travi principali binate e travi secondarie ovali costituiscono il sistema strutturale portante – in legno lamellare – dell’edificio. La particolare sezione ovale delle travi trasversali ne impedisce la rotazione e, al tempo stesso, assicura un collegamento rigido tra le parti.

Tutti gli elementi in legno che compongono la struttura, sono ottenuti con tecniche di fresatura a controllo numerico o CNC – speciali macchine che lavorano il legno con precisione millimetrica – ed assemblati in cantiere a formare l’ossatura portante dell’edificio. Una tecnica interamente a secco, prefabbricata, veloce.

“Ecco perché è così eccitante che Shigeru Ban abbia fatto un passo indietro e sia tornato ai metodi tradizionali di giuntura senza viti e chiodi. L’idea di un piolo di faggio potrebbe sembrare una nuova innovazione, ma il sistema è stato utilizzato in precedenza nella produzione. Pioli di legno utilizzati per fissare i cuscinetti in posizione su assi metallici rotanti“, spiega Hermann Blumer.

La realizzazione di questo ambizioso progetto è stata una grande sfida per l’ingegneria delle costruzioni in legno. Come in altri progetti l’architetto giapponese collaborò con Hermann Blumer, responsabile dello sviluppo del modello. Le parti visibili in legno sono pensate per apparire il più naturale possibile senza ulteriori finiture o trattamenti.

Attacco a terra

I pilastri in legno non sono posti a contatto diretto con il terreno, come prevede una buona progettazione, ma sono sollevati da esso per evitare il contatto con l’acqua e l’umidità. Essi poggiano su una piastra metallica a cui sono ancorati con appositi bulloni.

Il collegamento è realizzato tramite una piastra di base in acciaio dello spessore di 25 mm, fissata ad un letto di malta tramite l’utilizzo di 4 bulloni di tipo Hilti HAS M20x260. Questa a sua volta viene fissata al calcestruzzo tramite l’utilizzo di un ancorante chimico in fiala di resina ibrida in uretano metacrilato (Hilti HVU M20x170).

Nodo trave-pilastro

Continui per l’intera loro estensione, pilastri singoli e travi binate sono disposti a formare enormi portali trasversali. Questi, sono collegati tra loro a formare una maglia tridimensionale resistente per mezzo di apposite travi dalla sezione ovale che li tiene uniti impedendone la rotazione (come invece avverrebbe se fossero circolari).

Il funzionamento di questa connessione è quello tipico delle unioni di carpenteria lignea tradizionale: un meccanismo di trasferimento delle tensioni per contatto – o attrito – senza l’utilizzo di connettori meccanici.

Infatti il vincolo di incastro in questa unione è fornito dalla trave secondaria che entra nel nodo

La connessione tra gli elementi strutturali del telaio – travi e pilastri – avviene tramite l’utilizzo di un connettore in compensato strutturale di faggio che, a seguito della messa in opera, non risulta essere visibile. Tali connettori sono posizionati all’interno dei fori praticati nei pilastri con tecniche di fresatura a controllo numerico CNC.

Questi presentano un restringimento della sezione dove avviene il collegamento con le travi binate. In corrispondenza del collegamento, due pannelli ovali in compensato strutturale di faggio, di spessore pari a 40 mm, rinforzano la sezione ridotta della colonna. Dal momento che la trasmissione dei carichi avviene per “contatto” o attrito, l’esatta esecuzione dei vari componenti strutturali è stato un requisito fondamentalmente durante la progettazione e la produzione.

Nodo “trave Vierendeel” in copertura

In cima all’edificio, il nodo travi binate-pilastro-trave ovale al 5° piano, somiglia ad una trave Vierendeel in legno. Dal punto di vista geometrico la trave Vierendeel è assimilabile ad una trave reticolare dalla quale vengono rimosse le travi diagonali: tale assenza comporterebbe la labilità del sistema a carichi orizzontali nel caso di nodi che non impediscono le rotazioni (cerniera). Per rendere stabile questa trave è necessario che i nodi siano rigidi, con conseguente trasmissione di momento flettente sulle aste.

Anche in questo caso il collegamento tra le travi binate ed il pilastro avviene tramite un connettore in compensato strutturale di faggio mentre il collegamento delle travi ovali avviene tramite piastre metalliche che vengono inserite all’interno delle fessure praticate alle due estremità della trave ovale.

L’attico, al settimo piano, risulta essere un unico grande ambiente panoramico, spazioso e luminoso, con vista a 360 gradi sulla città di Zurigo.

Collegamento con l’edificio esistente in c.a.

Il collegamento della nuova struttura in legno ed il muro perimetrale lato nord dell’edificio esistente in cemento armato, avviene tramite delle travi in acciaio, di lunghezza pari a 1,20 m, collegate con delle piastre in acciaio di dimensioni 250x200x20 annegate nel cls.

La connessione della trave in acciaio con la struttura in legno avviene in corrispondenza del pilastro tramite una piastra in acciaio di dimensioni 250x220x25 e con l’utilizzo di 16 viti del tipo Spax-VG 8*350.

Prefabbricazione e fasi costruttive

I 1.400 elementi strutturali che compongono la costruzione sono stati preparati in fabbrica e trasportati con l’uso di camion per l’assemblaggio tramite gru in cantiere.

I singoli elementi in legno (pilastri, travi, travetti e travi di copertura tipo Vierendeel), una volta giunti in cantiere, vengono assemblati a terra a formare singoli telai lignei. Questi vengono poi presi e sollevati con una gru fino ad assumere la posizione verticale.

Il primo telaio viene adagiato all’edificio esistente in calcestruzzo (di cui ne formerà l’estensione) e, a distanza di 5,5 metri è posizionato il secondo telaio che sarà poi collegato al primo con l’apposizione di travi trasversali e così via fino al completamento della struttura a telaio che, con la posa dei solai e delle travi di copertura, sarà terminata.

Come un meccano o un puzzle tridimensionale, ogni pezzo è modellato ad hoc per essere assemblato, connesso, giustapposto ad un altro fino a formare uno scheletro di legno fatto di puri incastri.

Sostenibilità, bioclimatica e involucro

L’obiettivo di Tamedia era rendere questo edificio il più sostenibile possibile. Tanti sono gli elementi e le strategie progettuali messe in atto dall’architetto giapponese per massimizzare l’efficienza energetica dell’edificio e ridurre l’impatto ambientale. Un involucro trasparente simbiosi di vetro e alluminio avvolge come uno scrigno la struttura in legno: una facciata a doppia pelle realizzata con i sistemi WICONA: facciate in alluminio-vetro permettono alla luce naturale di fluire in profondità nelle stanze permettendo l’esibizione della peculiare struttura in legno.

La facciata in vetro è composta da uno strato esterno a tre lastre e uno strato interno vetrato. Tra di loro è interposta una stanza di circa tre metri di profondità che, oltre ad ospitare collegamenti verticali, spazi lounge e sale riunioni, funge da “buffer climatico” e sistema di ventilazione naturale.

L’involucro dell’edificio di sette piani è stato interamente realizzato con i sistemi di facciate vetrate WICONA da Aepli Metallbau (CH). Da questa cooperazione, in fase ancora progettuale, è nata una personalizzazione della serie WICLINE 75 SK che ha permesso di creare una complessa facciata vetrata che raggiunge un valore di trasmittanza molto basso (U= 1,0 W / m²K).

L’ombreggiatura con lamelle fisse e inclinate in alluminio del sistema Wicsolaire, a livello del tetto, garantiscono l’ombreggiatura del vetro per tutto il perimetro dell’edificio. Unitamente al triplo vetro, che garantisce alto isolamento termico, altre caratteristiche ambientali dell’edificio includono il riscaldamento geotermico e il raffreddamento con le acque sotterranee.

Una caratteristica unica del sistema è una serie di “finestre a scomparsa“: aperture di grandi dimensioni che trasformano un certo numero di spazi di relax, alcuni dei quali si estendono su due piani, in terrazze all’aperto e balconi con vista sul fiume Sihl.

Il sistema di climatizzazione, basato sullo sfruttamento delle risorse sostenibili locali, utilizza il volume verticale dell’intercapedine per la compensazione microclimatica dei locali di lavoro, serviti da un impianto misto di ventilazione forzata e da soffitti radianti. Una pompa di calore per acqua di falda fornisce l’energia necessaria per il riscaldamento e il raffreddamento. La loro distribuzione avviene tramite pannelli radianti di raffreddamento a soffitto e termoconvettori climatici.

Il legno è un materiale da costruzione rinnovabile e il suo utilizzo ha contribuito a ridurre le emissioni anche durante la fase di costruzione. L’impronta di carbonio (carbon footprint) dell’edificio è virtuosa.
“Soltanto” i 2.000 mc di abete rosso catturano oltre un milione di kg di CO2.

“Carta collection”: gli arredi sostenibili di Shigeru Ban

Tutto è stato progettato nei minimi dettagli, perfino gli arredi. Ispirato dall’uso di tubi di cartone – con cui ha creato opere memorabili – come materiale da costruzione, Shigeru Ban progettò per la prima volta i mobili per la sua casa in Giappone e da allora non ha più smesso.

Ora Zurigo, grazie al Tamedia Building, porta in esclusiva questa collezione di pezzi unici, frutto dell’estro creativo e sostenibile dell’architetto giapponese.

Per approfondire:

• LegnoArchitettura, n.14
• Detail, n.2/2014
• Area, n.134/2014
• Pulse, 03/2013
• Het Houtblad 26, 08/2014
• Jodidio P., Shigeru Ban: Complete Works 1985-2015, agosto 2015

Tamedia, in breve

• Luogo: Zurigo (Svizzera)
• Piani: 7
• Postazioni di lavoro: 480
• Superficie: 8.905 mq
• Volume: 39.085 mc
• Committente: Tamedia AG
• Architetto: Shigeru Ban Architects
• Interior design: Anna Paola Supino Calcagni, Architecture APS
• Collaboratori: Kazuhiro Asami, Gerardo Perez, Takayuki Ishikawa, Masashi Maruyama
• Ingegneria strutturale: CREATION HOLZ GmbH
• Costruzione in legno e lavorazione CNC: Blumer-Lehmann
• Sistema di profili in alluminio: WICONA
• Progettista Involucro: Aepli Metal AG, Gossau
• BSH lamellare di abete: PABST Holz
• Realizzazione: 2011-2013
• Foto: Didier Boy de la Tour, Hiroyuki Hirai

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