BauBuche per un capannone di produzione superlativo

Con la costruzione del nuovo capannone della produzione di SWG a Waldenburg è sorto un edificio unico nel suo genere. La struttura portante del tetto in BauBuche, dalla capacità di carico elevatissima, supera campate enormi con una fattura sottilissima, realizzando così il progetto architettonico in modo ideale. Oltre al legno duro, hanno contribuito alla buona riuscita del progetto anche i connettori abbinati ai giunti da carpenteria.

Capannone della produzione di SWG nei dettagli

Committente

SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH – Geschäftsbereich Produktion, Waldenburg, DE

Luogo di realizzazione

Waldenburg

Architetto

HK ArchitektenSchwarzach, AU

Costruzioni in legno

 Schlosser Holzbau GmbH, Jagstzell, DE

Progettazione della struttura portante

SWG-Engineering, Rülzheim, DE (Costruzioni in legno)

BHM-Ingenieure Engineering & Consulting GmbH, Feldkirch, AU (Costruzione solida)

Protezione antincendio

Portz Brandschutz, Fellbach, DE

Gestione del sito

gapp Groß Architekten GmbH, München, DE

Direzione del progetto

Mahl Projektsteuerung, Schwäbisch Hall, DE

Foto, Progetto

HK Architekten, SWG Produktion, Susanne Jacob-Freitag, SWG Engineering

Nella zona industriale di Hohenlohe sull'autostrada A6, SWG Schraubenwerk Gaisbach GmbH - Divisione Produzione - ha creato presso la sede aziendale di Waldenburg un complesso di edifici unico nel suo genere comprendente un capannone di produzione, un edificio a uso uffici e un padiglione espositivo. Con la costruzione del nuovo capannone, l'azienda non solo ha aumentato le proprie capacità, ma ha realizzato anche una costruzione in legno di alta ingegneria all'avanguardia quale progetto pionieristico.

LArchitettura in legno semplice ed elegante

Il complesso di edifici è stato progettato e ideato dal team di Hermann Kaufmann di Schwarzach (Vorarlberg, Austria) e dai suoi nuovi partner Christoph Dünser, Roland Wehinger e Stefan Hiebeler, che dall'inizio del 2018 collaborano sotto la ragione sociale di HK Architekten. La scelta del "legno" quale materiale per la struttura portante e della "lamiera e metallo" per la facciata si riallaccia al settore di attività della produzione di SWG e ai campi d’impiego delle viti nel settore del legno e dei metalli.

Con dimensioni ragguardevoli di poco meno di 96,50 m di larghezza per 114 m di lunghezza, il nuovo capannone, alto circa 12 m, si estende su una superficie di 11.000 m2. La costruzione ha cinque navate ed è sovrastata da un tetto con forma a pettine. Le navate del capannone sono larghe 18,50 m circa. Le superfici del tetto si abbassano repentinamente, a intervalli regolari, e continuano quindi a quest’altezza per circa 5 m, per poi tornare all’altezza originale. Se da un lato questi salti regolari ripartiscono gli ampi spazi del capannone, dall'altro assolvono la stessa funzione dei tetti a shed: assicurano una marea di luce all’interno - ma solo al contrario, ed è per questo che Hermann Kaufmann li chiama anche “fosse a shed”.

Schnitte SWG

La struttura portante è, ad oggi, unica per dimensioni e design. Le travi reticolari della costruzione del tetto sono fabbricate in BauBuche, dalla portata elevatissima. In alcuni casi superano campate enormi, come ad esempio le capriate principali lunghe 82 m e alte 3,80 m nella direzione longitudinale delle navate del capannone. Appoggiate su un unico pilastro in BauBuche, si estendono quali travi a doppia campata sopra a uno spazio di 40 m e 42 m. Le travi reticolari secondarie alte 1,50 m scorrono, trasversalmente a queste, per 18,30 m e sono sorrette dalle travature reticolari principali.

Grazie alla resistenza elevata, BauBuche ha permesso di realizzare sezioni estremamente sottili, nonostante le distanze da gestire, un'opzione che ha convinto Hermann Kaufmann sin dall'inizio: „Le travi in BauBuche sono state la scelta vincente del progetto. Hanno dimensioni incredibilmente contenute, addirittura minori che non se fossero state in acciaio e, una volta montate, in alto sul tetto, sembrano all'osservatore ancor più filigranate", si entusiasma. Inoltre grazie al legno duro è stato possibile ridurre al minimo la quantità di legname necessaria, permettendo così di risparmiare risorse

Connessioni con portata

I progettisti della struttura portante dello studio di ingegneria interno a SWG "SWG Engineering" di Rülzheim hanno ideato la maggior parte dei collegamenti e dei nodi quali giunti da carpenteria, adattandoli, variandoli e ottimizzandoli per il materiale BauBuche. In quanto collegamento per compressione, ovvero per la trasmissione delle forze di compressione, gli ingegneri hanno utilizzato in particolare lo sfalsamento a scala „esteso“, una versione ottimizzata di quello a tacco, noto ormai da secoli. Per contro per i collegamenti per trazione sono stati impiegati principalmente collegamenti a vite. Inoltre per ottenere dimensioni sottili ed efficienza in termini di materiali hanno sfruttato sino ai limiti la portata dei componenti in BauBuche. Nell'area del nodo della capriata a traliccio principale sopra al pilastro centrale addirittura al 99,9 percento. La sfida consisteva in particolare nella trasmissione di forze elevatissime attraverso piccole sezioni. Con tale requisito sostanzialmente contraddittorio i progettisti della struttura portante si sono spinti in ambiti inesplorati. Ciò poiché l'entità delle forze era dieci volte superiore, in alcuni casi addirittura cento volte superiore, alle forze normalmente presenti nei progetti. Eppure alla fine hanno trovato una soluzione per tutte le connessioni dei nodi.

„Connessione puzzle“ per una trasmissione ottimale delle forze sul pilastro centrale

Anschlüsse StützeLa „sproporzione“ diviene evidente esaminando ad esempio la predetta connessione del nodo sopra al pilastro centrale nella capriata a traliccio principale, la cosiddetta „connessione puzzle“ e osservando le misure della sezione in rapporto alle forze da assorbire: con dimensioni del montante e del corrente inferiore e superiore di 28 cm di altezza per una larghezza di 32 cm e diagonali con altezza/larghezza di 24 cm x 32 cm sul montante in compressione vengono scaricate forze normali di „soli“ 200 kN mentre, per contro, ai correnti inferiori sono trasmessi più o meno 1,2 MN con forze diagonali che raggiungono ordini giganteschi di 2 MN. Di conseguenza il pilastro centrale a due componenti deve sorreggere un carico di 2,8 MN. Anch’esso è realizzato in BauBuche e ha misure di 2 x 28 cm di larghezza e 32 cm di profondità, corrispondente alla larghezza del corrente inferiore.

Materiale da costruzione elegante con grandi potenzialità in quanto a comfort e risparmio

Il legno a vista crea negli interni un'atmosfera confortevole e naturale, per quanto questo aspetto venga tenuto in scarsa considerazione nelle costruzioni di capannoni. Ma il committente aveva anche un altro buon motivo per preferire il legno: la produzione di SWG intendeva infatti offrire ai propri collaboratori, che trascorrono l'intera giornata negli edifici, un ambiente di lavoro gradevole con un’elevata qualità di fruizione. Che con la nuova costruzione SWG sia riuscita nel suo intento è dovuto soprattutto alla struttura portante del tetto filigranata in BauBuche, che irradia leggerezza ed eleganza architettonica.

Tuttavia BauBuche non ha permesso soltanto di realizzare il progetto architettonico in modo ideale, ma ha avuto anche un effetto positivo su molti dei fattori di costo. È stato indotto persino il seguente effetto di risparmio collaterale: grazie alle sezioni sottili dei componenti in BauBuche, le altezze delle travi reticolari sono risultate molto inferiori rispetto ad altri materiali, portando a una minor altezza dell'edificio e quindi a meno materiale per il suo involucro.

Complessivamente sono stati utilizzati circa 1.800 m3 di legno, di cui all’incirca 420 m3 del legno duro speciale, con un risparmio di circa 3.600 tonnellate di CO2 rispetto ai metodi di costruzione convenzionali - per una durata di utilizzo di 50 anni. Inoltre, l'uso di legnami nazionali ha avuto l’effetto di generare valore aggiunto locale.

La produzione inizierà a maggio 2020 sotto il tetto in BauBuche più grande al mondo

Con la decisione consapevole di costruire con il legno, la produzione di SWG dà l'esempio ed evidenzia l'effetto positivo di questo materiale naturale per la protezione del clima grazie al sequestro di CO2. L'azienda si aspetta che il nuovo edificio dia un segno anche al di là dei confini nazionali mostrando al grande pubblico i progressi fatti dalle moderne costruzioni in legno di alta ingegneria.

Fondata nel 1967 e di proprietà del gruppo Würth, l'azienda è uno dei maggiori produttori di viti in Europa. Con circa 230 dipendenti produce fino a 12 milioni di viti al giorno - con tendenza all’aumento. L'edificio realizzato tiene conto di tale andamento positivo. Poiché la produzione di SWG prevede per i prossimi anni un ulteriore aumento della domanda di viti per l'edilizia in legno e l'ingegneria del legno, gli architetti hanno progettato il capannone in modo da poterlo ampliare di altri 11.000 m2. In ogni modo la produzione avrà inizio a maggio 2020, a capannone appena completato, sotto la struttura portante di tetto in BauBuche più grande al mondo, in una costruzione in legno ingegneristica davvero superlativa.

-Text by Susanne Jacob-Freitag-

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