atelierjones ha completato la progettazione e lo sviluppo di Heartwood, un progetto di edilizia popolare e a medio reddito di circa 6.225 metri quadrati a Seattle, negli Stati Uniti. Situato nel Central District, quartiere prevalentemente residenziale della città, l'edificio di otto piani Heartwood è stato progettato per Community Roots Housing, un'organizzazione no-profit con sede a Seattle. Si tratta del primo edificio per alloggi per lavoratori di tipo IV-C dell'International Building Code (IBC) costruito negli Stati Uniti. Inaugurato nell'aprile del 2022, Heartwood è stato completato alla fine del 2023.
La domanda prevista di edifici in legno massiccio più alti ha portato all'aggiunta di tre nuove tipologie costruttive al Codice Edilizio Internazionale 2021: IV-A (18 piani), IV-B (12 piani) e IV-C (9 piani). Il tipo di costruzione IV riguarda gli edifici costruiti con legno massiccio. Classificato come tipo IV-C, gli otto piani di Heartwood offrono un totale di 126 appartamenti per lavoratori (113 monolocali e 13 unità con una camera da letto), oltre a un cortile paesaggistico, un parcheggio per biciclette, una lavanderia in loco e un punto vendita.
Test dell'acqua
Fondato da Susan Jones, l'atelierjones lavora per promuovere percorsi sostenibili all'interno dell'architettura, con particolare attenzione allo sviluppo di sistemi prefabbricati in legno a basse emissioni di carbonio. Il lavoro della Jones viene descritto come un "piacere e una meraviglia per i luoghi, gli spazi e i materiali abbandonati, sporchi e dimenticati, creando nuovi usi in modi innovativi e belli". Nel 2016, Jones ha agito come rappresentante dell'American Institute of Architects (AIA), contribuendo a modificare l'IBC per consentire la costruzione di edifici in legno massiccio alti fino a 18 piani. Questo lavoro ha aperto la strada a Heartwood.
"Abbiamo iniziato il progetto nel 2019: il processo di progettazione è durato circa due anni, seguito da un periodo di costruzione di due anni", racconta Jones. "A quel tempo, il mio studio stava appena iniziando a riprendersi dopo aver scritto i codici di costruzione per il legno alto negli Stati Uniti per un periodo di due anni e mezzo. Potete immaginare la mia eccitazione per le possibilità di provare a costruire e testare utilizzando i codici che avevo contribuito a scrivere, soprattutto dopo aver completato quattro dei primi progetti in legno massiccio negli Stati Uniti".
Susan Jones è una pioniera nell'uso del legno massiccio. atelierjones è stato recentemente premiato come miglior "Architetto (piccolo studio) - Ovest" nell'ambito dei premi "Best of Practice" del The Architect's Newspaper 2023. La pubblicazione ha elogiato la leadership della Jones nel settore del legno massiccio a Seattle, affermando che "il suo lavoro per introdurre la tecnologia nel codice edilizio ICC [International Code Council] ha posto le basi per la crescente popolarità di questo sistema strutturale oggi".
Heartwood è nato dopo che Jones ha fatto richiesta di una sovvenzione per la silvicoltura urbana e comunitaria da parte del Servizio Forestale del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti. Jones osserva che all'inizio non c'era molta disponibilità da parte dei potenziali clienti: "La sovvenzione era di 250.000 dollari, quindi non una somma esigua, ma il livello di rischio era percepito come molto alto negli Stati Uniti, anche nel mercato di Seattle", racconta. "Iniziare il progetto con un'organizzazione no-profit è stata un po' una sorpresa per me: non avevo mai lavorato con un'agenzia no-profit prima di allora. Community Roots Housing è un fornitore di alloggi incredibilmente intraprendente e conveniente. L’elemento in legno massiccio del progetto è stato per loro una grande attrazione. Lavorando con SkipStone Development, Community Roots Housing ha compreso la proposta di valore, la minore impronta di carbonio e il merito di essere i primi a testare l'acqua: è stato fantastico che fossero disposti a correre questo rischio con noi."
"Il progetto è nato in un parcheggio di fronte a un progetto di edilizia popolare già esistente", spiega Jones. Situato in posizione centrale a Seattle, "l'ossatura del sito era molto buona, era semplicemente sottoutilizzata”, continua. “Siamo stati in grado di prendere il sito e ringiovanirlo. Ci siamo sentiti fortunati a poter costruire su un parcheggio, con l'obiettivo comune di creare uno spazio meraviglioso per l'incontro di due popolazioni e di massimizzare l'esterno delle unità periferiche più basse". I due edifici condividono un cortile, progettato secondo lo stile di una strada pedonale e dotato di un'area verde e di un focolare comunitario.
Codici e storie
atelierjones è stato in grado di affinare la sua esperienza in precedenti progetti in legno massiccio, tra cui la casa in CLT del 2015 in cui Jones vive, e di applicare queste conoscenze, sia tecniche che pratiche, allo sviluppo di Heartwood. La costruzione di edifici in legno massiccio negli Stati Uniti è in ritardo rispetto a quelli europei. "Quando in Europa molti edifici sono costruiti in legno, gli europei reagiscono quasi con un "perché ne fate un dramma?"", dice Jones. "Negli Stati Uniti costruiamo sempre con strutture in legno leggero, ma il legno di massa era considerato un'entità sconosciuta. In ogni progetto c'è un rischio e il rischio di autorizzazione era una delle maggiori preoccupazioni che il nostro cliente riteneva di dover affrontare. A questo si aggiungeva l'elemento del legno alto e l'approvazione delle nuove norme edilizie. Anche se avevo contribuito alla stesura dei codici, Heartwood è stato comunque il primo edificio di tipo IV-C autorizzato negli Stati Uniti".
Durante la sua collaborazione con la commissione per il Codice edilizio, Jones ha voluto capire perché fosse particolarmente difficile costruire edifici alti utilizzando il legno massiccio, cosa che era già avvenuta in Europa e in Canada. C'era un'ovvia preoccupazione strutturale legata al rischio di terremoti nel Pacifico nord-occidentale, ma una grande quantità di ricerche strutturali aveva dimostrato che sarebbe stato sicuro. "Alla fine, il problema non era strutturale, ma di incendio", dice Jones. "Ha colto di sorpresa la comunità dei progettisti statunitensi". Per Jones, il fuoco non è un'area a cui gli architetti prestano molta attenzione in termini di progettazione, al di là della collaborazione con gli appaltatori della sicurezza antincendio per inserire gli sprinkler nell'edificio e garantire il rispetto dei codici di uscita, ecc. I problemi di sicurezza antincendio legati agli edifici più alti sono stati sollevati da alcuni membri della commissione per il codice. "In alcuni momenti abbiamo suggerito di arrivare a 24 e persino a 40 piani", dice Jones. "Alla fine siamo arrivati a 18 piani, ma è stata una scelta difficile".
Il design e la materialità di Heartwood
L'uso del legno massiccio ha ridotto i tempi di costruzione complessivi del progetto e i livelli di disturbo. La progettazione di Heartwood è stata, in un certo senso, simile a quella di un edificio prescrittivo. "Abbiamo seguito i codici - io li conoscevo bene e il team li conosceva bene", dice Jones. "Parte del nostro successo è legato al fatto di avere un team integrato, che comprendeva un ingegnere strutturale che aveva lavorato in precedenza su edifici alti in legno massiccio e un ingegnere della protezione antincendio con cui avevo fatto parte del comitato per il codice. La città ha accettato il progetto, ma è stata severa su come procedere con i codici. Non ci è stata concessa alcuna esenzione perché "Seattle è un buon posto" o "Susan faceva parte del comitato per il codice". È stato tutto molto rigoroso, soprattutto perché si trattava del primo edificio di tipo IV-C costruito. Ci sono stati momenti in cui Susan, l'architetto, ha maledetto Susan, la redattrice del codice".
La struttura ibrida in legno massiccio di Heartwood è costituita da soffitti in CLT (legno lamellare) a vista, con colonne e travi in legno lamellare negli appartamenti, nei corridoi e nell'atrio/lounge. L'edificio ha fondamenta in calcestruzzo con armature in acciaio e un'anima laterale in acciaio, in parte per motivi sismici. Le scale di uscita in MPP (Mass Plywood Panel) a vista fanno parte del nucleo laterale. "Ci sono puntoni in acciaio che escono dal nucleo e si attaccano alla parte superiore delle piastre per consentire al diaframma in CLT di agire come entità strutturale e tenerlo insieme", spiega Jones. I pannelli del pavimento e del soffitto in CLT sono perpendicolari alla struttura di pali e travi in legno lamellare, mentre i servizi (ci sono 17 pozzi idraulici verticali per piano) sono distribuiti orizzontalmente e verticalmente in tutto l'edificio. L'isolamento acustico tra le unità utilizza una combinazione di legno e cemento gesso leggero. Tutte le finestre sono a triplo vetro.
Per la scelta del team di progetto, Jones ha collaborato con diverse aziende della zona, tra cui Swinerton Builders. "Si tratta di uno dei principali appaltatori che lavorano con il legno massiccio nel Nord-Ovest", spiega. "All'epoca, Swinerton stava creando Timberlab, un'azienda con sede a Portland che si occupa della post-lavorazione del legname nell'area del Nord-Ovest. Tutti i componenti di Heartwood provenivano da un raggio di 400 miglia dal sito, dal sud della British Columbia (BC) al sud dell'Oregon".
"Abbiamo utilizzato i pannelli di Kalesnikoff Lumber, azienda del BC, che ha fabbricato i pannelli per pavimenti e soffitti in CLT", spiega Jones. "DR Johnson, con sede in Oregon, è il produttore di travi e colonne in legno lamellare. Freres Lumber, con sede in Oregon, è il produttore di MPP, utilizzato per i pannelli delle scale". Timberlab ha contribuito allo sviluppo delle esclusive scale in MPP. Il CLT e il legno lamellare sono stati consegnati direttamente in cantiere dai fornitori e installati nello stesso giorno. "Con solo 2 ore di tempo per lo scarico e senza la possibilità di allestimento per via del permesso della città, l'innovativo design a otto piani di Heartwood poteva essere realizzato solo con la velocità di installazione offerta dal legno massiccio", spiega Timberlab.
Riflettendo sul design di Heartwood, Jones afferma: "Penso che il design del progetto sia molto umile: è un edificio molto semplice". E aggiunge: "In futuro, sono entusiasta di vedere il potenziale del sistema strutturale di Heartwood. Siamo stati in grado di modellare e creare 18 pollici di profondità sulla parete esterna, tra la faccia esterna della colonna e la faccia esterna della pelle. In quei 18 pollici c'è un'enorme profondità e flessibilità per fare molte cose formali, con il giusto budget, dalla materialità al modo in cui le aperture portano la luce naturale nell'edificio".
Sostenibilità
"La sostenibilità è stata un fattore determinante per la realizzazione di questo progetto", afferma Jones. "Tutti i partecipanti erano consapevoli che la costruzione con il legno massiccio era una soluzione più sostenibile, non ho dovuto convincere nessuno di questo fatto. Il Nord-Ovest è all'avanguardia per quanto riguarda l'uso del legno massiccio: ogni preoccupazione era legata alla riduzione dei rischi. Abbiamo anche dei codici energetici piuttosto severi da rispettare, soprattutto in relazione al carbonio operativo. Esiste uno standard di certificazione Built Green che è piuttosto oneroso, ma in senso positivo. Ci ha spinto ad approfondire la modellazione energetica dal punto di vista delle prestazioni. E sono davvero felice che il carbonio incarnato stia finalmente entrando a far parte della discussione, finora dominata dal carbonio operativo".
Nel tentativo di ridurre le emissioni di anidride carbonica, Timberlab ha collaborato con DCI Engineers di Portland per sviluppare un collegamento trave-colonna "che sfrutta la forza portante del legno ed evita l'uso di ferramenta in acciaio", spiega l'azienda. "Il progetto innovativo è un collegamento con classificazione antincendio 2HR, conforme alle norme IBC. Un ulteriore vantaggio di questo progetto è che l'intera connessione in legno può essere esposta all'interno della struttura".
Diagramma del carbonio incarnato:
Diagramma operativo del carbonio:
"Spero che i nuovi inquilini di Heartwood amino vivere in un edificio in legno tanto quanto me e che si godano la meravigliosa esperienza biofilica", afferma Jones. "Si tratta di affrontare questioni di giustizia ambientale e di come viviamo con la natura: la natura dovrebbe essere goduta da tutti, indipendentemente dal livello di reddito".
Le prossime tappe
"Il prossimo passo per me è replicare questo progetto in futuro per tutti i tipi di clienti e profili di progettazione, per vedere quanto sia universale", afferma Jones. È come se fossimo all'inizio del XX secolo e pensassimo a come replicare le costruzioni in cemento armato, solo che ora si tratta di un materiale biogenico". Lo stesso sistema di Heartwood viene utilizzato fino a 12 piani; tra i 13 e i 18 piani sono necessari alcuni dettagli antincendio in più. Credo che abbiamo progettato un sistema di buon senso - non c'è alcuna IP coinvolta - che diventerà uno standard, almeno nell'ambito dell'edilizia residenziale, per la costruzione di questi edifici in futuro, a diversi livelli di reddito. Sono davvero entusiasta di farne parte".
