L'edificio DAS RAIQA consiste di 9 piani. Dal quarto e sesto piano inizia la costruzione in legno dell'hotel. In generale, le camere dell'hotel sono previste in una costruzione modulare in legno.
Come continuazione logica, anche la piattaforma galleggiante all'ultimo piano è progettata per essere fatta di legno, un materiale da costruzione ecologico.
Il soffitto sopra l'8° piano nella zona delle suite e della terrazza sul tetto, così come il tetto sopra lo skybar e l'area eventi al 9° piano, saranno eseguiti come un tetto piano in legno. Il criterio decisivo per la progettazione del pavimento in X-LAM è la funzionalità nell’area della trave a sbalzo, che ha lunghezze di sbalzo fino a 4,3 m dal pilastro al bordo del solaio. A causa del requisito di rigidità del soffitto, per questa applicazione risultano pannelli di X-LAM di spessore da 360 mm a 520 mm.
Le colonne dei due piani non potevano essere posizionate una sopra l'altra ovunque a causa del requisito di utilizzo e dei piani risultanti con livelli di facciata saltanti. In questi casi, la colonna del 9° piano ha un connettore SPIDER come base della colonna per il trasferimento del carico nel pavimento in X-LAM. Un carico di progetto fino a Fslab,d = 900 kN viene tolto alla soletta e trasferito alla colonna dell'8° piano tramite un connettore SPIDER in combinazione con viti a tutto filetto sulla testa del pilastro.
La capacità di carico di taglio a punzonamento della soletta in X-LAM può essere notevolmente aumentata dal sistema SPIDER. L’X-LAM standardizzato ha attualmente uno spessore dei pannelli fino a 400 mm. Tuttavia, con l'incollaggio a blocchi del pannello di X-LAM secondo la norma EN14080, è possibile realizzare spessori maggiori in casi speciali, considerando la garanzia di qualità.
Penso che la difficoltà principale sia stata seguire il layout pensato dagli architetti e la diversa destinazione d’uso del piano superiore e del piano inferiore con il solaio piano interposto. Nell’ultimo piano si trovano il ristorante e lo sky bar e sotto abbiamo le camere d’albergo. Per questo motivo, gli assi per la trasmissione delle forze erano disallineati. Avremmo avuto bisogno di ulteriori travi, ma non era la soluzione ottimale. Quindi alla fine abbiamo optato per la soluzione di un solaio in X-LAM di spessore importante e nel punto di appoggio abbiamo avuto l'opportunità di essere flessibili, utilizzando il sistema SPIDER. Un'altra sfida è rappresentata dalla resistenza al fuoco. Lo SPIDER viene inserito nella parte superiore del solaio in X-LAM, e quindi è già protetto nella parte inferiore. Mentre, per quanto riguarda la parte superiore, è necessario un rivestimento idoneo delle parti metalliche per la protezione al fuoco.
Il sistema a solai piani appoggiati puntualmente da maggior libertà progettuale e nella possibilità di ottenere linee pulite. Questo, ovviamente, è reso possibile dall'eliminazione delle travi, che permette di avere grandi aperture finestrate a tutta altezza, che permettono di apprezzare la vista delle cime delle montagne intorno a Innsbruck.
Ne abbiamo discusso ampiamente ma alla fine abbiamo scartato fin dall'inizio questa opzione perché lo spessore del solaio in cemento armato non sarebbe stato inferiore al solaio in X-LAM ma sarebbe risultato molto più pesante, creando dei problemi sui moduli in legno ai piani inferiori, che non avrebbero potuto sostenere pesi così importanti.
Come si può vedere dai progetti in tutto il mondo, le moderne tecniche di giunzione permettono di costruire con il legno senza problemi, anche nelle costruzioni multipiano. Tuttavia, bisogna fare attenzione a bilanciare rigidità e duttilità della connessione. Attualmente, il limite delle costruzioni in legno sembra essere poco più di 100 m. Tuttavia, questo valore aumenterà costantemente nei prossimi anni e vedremo fino a che altezza ci porterà questo sviluppo.
L'alto edificio in Mass Timber di 7 piani proposto sarà la sede di spazi all'avanguardia per l'insegnamento e i laboratori dedicati agli studenti di ingegneria dell'Università di Waterloo.
L'edificio mira a combinare armoniosamente entrambi gli aspetti accademici e di ricerca in un unico edificio multifunzionale per alimentare ulteriormente la ricerca nel campo del legno e della costruzione sostenibile, al fine di promuovere ulteriormente l'adozione del Mass Timber e affrontare il cambiamento climatico con nuove soluzioni costruttive innovative.
Questi spazi, multifunzionali e modificabili in futuro, (in futuro saranno flessibili)sono stati realizzati sfruttando diverse soluzioni strutturali innovative, tra cui i sistemi SPIDER e PILLAR di Rothoblaas, e i pannelli in Mass Timber a lunga campata studiati a Waterloo.
L'edificio sfrutta anche il fascino biofilo degli spazi in legno esponendo la maggior parte degli elementi strutturali. Quando sono circondati da materiali naturali gli occupanti mostrano molti benefici per la salute, la felicità e l'apprendimento. Questo può portare a una maggiore longevità del progetto, riducendo i costi a lungo termine degli aggiornamenti, delle ristrutturazioni e delle riprogettazioni che sono spesso necessarie nel corso della vita dell'edificio. Insieme, questi aspetti spingeranno i confini di ciò che si pensa sia possibile con la costruzione in legno e posizioneranno l'edificio come modello per i futuri edifici accademici ad uso misto, che tradizionalmente si pensava fossero possibili solo con costruzioni in cemento o acciaio.
La prima grande difficoltà che abbiamo incontrato è stata quella delle stratigrafie del CLT nordamericano: il nostro standard prevede lamelle da 35mm, che non sono ottimizzate per un utilizzo dei solai bidirezionali a piastra, ma a trave. Questo è diverso per il CLT europeo, che ha una maggior libertà negli spessori delle lamelle, tipicamente da 20, 30 o 40mm.
Le verifiche a deformazione e vibrazione dei solai, ci hanno costretto ad eseguire una modellazione FEM. Queste problematiche sono ben note, in generale, per tutti i sistemi a solai appoggiati puntualmente, dove il comportamento biassiale dei pannelli X-LAM non è semplice da modellare. Questi aspetti delle vibrazioni fanno parte della ricerca che vogliamo fare. C'è un edificio che sta per essere costruito a Waterloo che utilizza un sistema di pavimento in legno per lunghe campate, lo stiamo studiando e vogliamo andare lì in estate e fare alcuni test in situ su di esso.
Per questa domanda abbiamo cercato di interpretare al meglio la tua risposta, magari riesci a correggerla o integrarla come meglio credi.
Abbiamo apprezzato le opportunità che questi due sistemi di connessione ci hanno offerto, perché siamo stati in grado di utilizzare i nuclei al centro dell'edificio come "torri di servizio", in modo che gli impianti di servizio dell'edificio potessero partire da qui ed andare in qualsiasi punto dell'edificio. Nelle zone in cui ci sono servizi che hanno bisogno di attraversare grandi travi, avremmo dovuto forare le travi per far passare gli impianti, o farli passare sotto la trave, influenzando l'altezza del soffitto. Mentre nelle aree con SPIDER e PILLAR, vista la mancanza delle travi, abbiamo goduto di una maggior libertà. Questo è stato un grande vantaggio che abbiamo trovato e per il quale abbiamo deciso di utilizzare il sistema.
Penso che le connessioni per il legno costituiscano l’aspetto principale di questo lavoro, sono ciò che guida l'innovazione e che permettono ai progettisti di fare più o meno quello che vogliono, come avviene con il calcestruzzo o con l’acciaio. Il legno si basa sulle connessioni per permetterci di costruire la maggior parte delle cose. Quindi penso che ogni sistema in grado di superare i limiti odierni si possa ottenere solo grazie alle connessioni appropriate.
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