Scopri le Sorprendenti Caratteristiche e il Funzionamento Acustico del Legno Lamellare nelle Costruzioni!

Il legno lamellare è un materiale da costruzione prefabbricato, la cui materia prima è il legno naturale tagliato in lamelle di limitata larghezza e lunghezza, sovrapposte e legate tra loro mediante collanti ad alta resistenza, dando origine a elementi di forma e dimensione prestabilita. L’impiego del legno lamellare trova sempre più spazio nel campo delle costruzioni; in particolare, è largamente impiegato in costruzioni a grandi luci in quanto è l’unico materiale che unisce leggerezza, resistenza e versatilità. La progettazione acustica di un edificio con l'obiettivo di avere degli utenti soddisfatti è il miglior investimento nella stabilità del valore.

Cos’è il Legno Lamellare?

Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi (come elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, lenta combustione in caso di incendio) e allo stesso tempo è un prodotto industriale innovativo che, attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio. Il legno lamellare nasce dall’esigenza di superare i limiti del legno massiccio sia per dimensioni in lunghezza, sia per sezioni, ma soprattutto per concezione strutturale.

Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Nella loro ricomposizione tramite incollaggio a caldo e sotto pressione, le lamelle sono posizionate tra loro con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere:

abete rosso e bianco;
frassino;
larice;
faggio;
pino.

Inoltre, il legno lamellare può essere classificato in:

incollato omogeneo in cui le lamelle di cui è composto appartengono alla stessa classe di resistenza;
incollato combinato quando appartengono a differenti classi di resistenza.

Vantaggi del Legno Lamellare

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:

resistenza a flessione e trazione;
versatilità, può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno;
leggerezza: ha un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato) con maggiore sostenibilità dei carichi, riduzione delle opere di fondazione in cemento, notevole risparmio dei tempi di cantiere e generale diminuzione dei costi (tra cui quelli di trasporto);
capacità isolante molto alta;
alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici;
proprietà antisismiche, grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica il legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente;
basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo;
facilmente riciclabile;
alta resistenza al fuoco.

Applicazioni del Legno Lamellare

La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. Infatti, oltre a giocare un ruolo importante nelle ristrutturazioni (solai, soppalchi, coperture), il legno lamellare viene applicato nella bioedilizia in alternativa al cemento armato per la realizzazione di:

strutture leggere (casette, bungalow, gazebi, tettoie);
coperture per capannoni, centri sportivi, scuole, centri commerciali, piscine, auditorium, riqualificazione di teatri;
abitazioni a basso consumo energetico;
edifici destinati a civile abitazione.

Le Sfide Acustiche nelle Costruzioni in Legno

Nelle strutture in legno X-LAM il comfort acustico non dipende solo dalla stratigrafia delle pareti, ma dalla capacità di controllare vibrazioni, rumori d’impatto e trasmissione laterale attraverso i nodi strutturali. Sebbene il legno lamellare incrociato (X-LAM) sia celebrato per le sue proprietà strutturali e la sostenibilità, la sua densità ridotta rispetto al calcestruzzo (circa 500 kg/m³ contro 2200 kg/m³) costituisce un punto critico per l'isolamento acustico. Una delle criticità principali nelle costruzioni in legno è la gestione dei rumori d'impatto e delle basse frequenze (sotto i 100 Hz), spesso trascurate dalle normative ma estremamente fastidiose per l'orecchio umano. Il suono non si propaga solo attraverso le pareti divisorie, ma anche tramite percorsi laterali lungo le giunzioni strutturali tra pareti e solai. Il suono è, per sua natura, un’onda che si propaga facendo vibrare le molecole del mezzo che attraversa. Il numero di oscillazioni compiute da un’onda sonora in un secondo ne definisce la frequenza, parametro che determina l’altezza del suono (grave o acuto).

Quando l'onda sonora colpisce una superficie, essa viene in parte riflessa, in parte assorbita e la restante parte trasmessa nell'ambiente attiguo. È fondamentale distinguere i valori ottenuti in laboratorio da quelli reali.

Il Livello di Potenza Sonora (LW) rappresenta l'energia totale sprigionata dalla sorgente stessa (ad esempio un altoparlante o un macchinario). Il Livello di Pressione Sonora (Lp) è il suono che effettivamente arriva al nostro orecchio. Questa differenza è dovuta alla natura logaritmica della scala dei decibel.

Principi Fondamentali dell'Isolamento Acustico

Garantire un isolamento acustico ottimale negli edifici in legno richiede un approccio strategico che bilanci massa, spessore e discontinuità strutturale. Per bloccare la trasmissione sonora si può aumentare la massa: in linea generale, maggiore è il peso di un elemento divisorio, minore è la sua propensione a vibrare. Più una parete è densa, migliore è la sua capacità di schermare i suoni. Il sistema massa-molla-massa è la soluzione più efficace per le strutture leggere. Per compensare questa differenza di massa, le costruzioni in legno moderne non possono affidarsi a un unico metodo, ma devono integrare massa extra (es. materiale di riporto).

Soluzioni Acustiche Innovative con Legno Lamellare: L'Approccio Lignotrend

Acustica architettonica nelle costruzioni in legno: efficace contro il rumore. Lignotrend si orienta al livello KOMFORT e si sforza di raggiungere i valori ivi applicabili per quanto riguarda le competenze in materia di isolamento acustico dei suoi componenti per soffitti, tetti e pareti. In questo modo l'architettura in legno di alta qualità può offrire anche il miglior isolamento acustico possibile.

Isolamento Acustico di Qualità Senza Rivestimento in Gesso

Maggiore isolamento acustico con legno a vista. Importante per il design: Lignotrend raggiunge la migliore qualità di isolamento acustico senza coprire l'intradosso nei soffitti in legno lamellare a strati incrociati! Per migliorare l'isolamento acustico, negli altri metodi di costruzione in legno su pareti e soffitti vengono per lo più utilizzati rivestimenti in cartongesso. Gli elementi costruttivi made of LIGNO®, invece, raggiungono valori di isolamento acustico ottimali anche con superfici in vero legno pronte per l’uso - chiuse su tutta la superficie o con listelli acustici. Isolamento acustico confortevole con legno lamellare a strati incrociati LIGNO®.

Solai: Migliorare l’Isolamento Acustico a Impatto e Contenere il Rumore di Calpestio

Gli elementi costruttivi per soppalchi made of LIGNO® sono costruiti in modo da far sì che la trasmissione del rumore da calpestio venga evitata in modo particolarmente efficace. In laboratorio è stata testata una serie di diverse sovrastrutture - in particolare ottimizzando il valore di adattamento dello spettro CI che è significativo in questo contesto. Durante lo sviluppo sono stati ottenuti valori Ln,w per il livello di rumore da calpestio fino a 37 dB. Da un lato, ciò fornisce una riserva sufficiente per includere le maggiorazioni per le trasmissioni laterali del rumore nella prognosi dell'isolamento acustico. Ciò significa che è possibile soddisfare anche i maggiori requisiti per i soffitti tra zone abitative e di lavoro estranee secondo la norma DIN 4109-5:2020. D'altra parte, vengono smorzati in modo efficiente anche i rumori di calpestio sordi, che si trovano nella gamma di frequenza da 50 a 100 Hz. Anche per il valore cumulativo pertinente Ln,w + CI,50-2500, i soffitti Lignotrend possono raggiungere gli ultimi valori target.

Ad aumentare l’isolamento acustico a impatto nelle costruzioni di soffitti contribuiscono due meccanismi essenziali: Da un lato, in cantiere nei canali degli elementi viene introdotto un appesantimento del solaio grezza (di solito materiale di riporto costituito da graniglia calcarea), in modo da ottenere un rapporto favorevole tra massa e rigidità: in tal caso 100-150 kg di materiale di riporto per m² sono considerati un ordine di grandezza favorevole. D'altra parte, gli elementi per solai sono seguiti da una struttura disaccoppiata ottimizzata composta da piastre di ripartizione del carico e lastre fonoassorbenti, massetto e rivestimento del pavimento.

Pareti Divisorie Portanti e Isolamento tra Unità Abitative

Evitare la trasmissione del suono tra le unità abitative. I componenti delle pareti interne di Lignotrend vengono adattati alla situazione di installazione in base alle esigenze di isolamento acustico nell'edificio, ad es. tramite il rivestimento di entrambi i lati con gesso, con legno a vista su un lato o, in caso di esigenze maggiori, con uno strato esterno e un rivestimento disaccoppiato. A seconda delle esigenze di progettazione, è possibile ottenere una superficie di legno a vista di alta qualità - chiusa o con una superficie di legno profilata acusticamente efficace. Le varie strutture con elementi costruttivi per la parete massiccia in legno sono predefinite e testate in laboratorio per i requisiti di isolamento acustico normali e maggiori.

Pareti Esterne ed Elementi Strutturali del Tetto

Elementi costruttivi ottimizzati tengono lontano il rumore esterno. Il principio di costruzione a strati delle pareti made of LIGNO® rende particolarmente sicuro anche l'isolamento acustico. Anche per le pareti esterne e gli elementi strutturali del tetto, Lignotrend ha definito sovrastrutture e le ha fatte testare in laboratorio. Con queste è assicurata in modo affidabile la massima qualità di isolamento acustico.

Design Acustico Avanzato per Strutture X-LAM

Le strutture in X-LAM rappresentano il futuro della bioedilizia, ma la loro leggerezza pone sfide, in materia di acustica, non trascurabili. Negli edifici in legno X-LAM il comfort acustico non dipende solo dalla stratigrafia delle pareti, ma dalla capacità di controllare vibrazioni, rumori d’impatto e trasmissione laterale attraverso i nodi strutturali. La minore massa del legno rispetto al calcestruzzo rende necessario un approccio progettuale basato su sistemi massa-molla-massa, giunti resilienti e connettori acusticamente isolati.

Connettori e Giunzioni Resilienti

Nelle costruzioni in legno, i connettori sono elementi fondamentali delle giunzioni. Gli indici di abbattimento delle vibrazioni Kij sono stati ricavati seguendo rigorosamente gli standard EN ISO 10848-1:2017 e EN ISO 10848-4:2017. L’esempio analizzato riguarda un nodo a "X" composto da solaio divisorio e pareti grezze.

Strisce SIT e Staffe ABAI105 per un Comfort Superiore

Le strisce SIT sono componenti resilienti progettati per essere interposti tra i pannelli in X-LAM. Oltre all'abbattimento acustico, le strisce SIT contribuiscono a migliorare la tenuta alle correnti d'aria dell'edificio. La staffa ABAI105 è stata sviluppata specificamente per fornire prestazioni acustiche eccezionali senza compromettere la tenuta meccanica nel mitigare la trasmissione tra piani diversi. La percezione uditiva dei rumori trasmessi tra le pareti attraverso il pavimento migliora sensibilmente, specialmente nella banda delle basse frequenze, garantendo quel comfort abitativo che la sola struttura "nuda" in legno non potrebbe offrire.

Parametri e Normative per la Valutazione Acustica

L’articolo analizza parametri come DnT,w, L’nT,w e Kij, richiamando le norme EN 12354 e EN ISO 10848. La norma EN 12354, introdotta nel 2000, stabilisce i modelli per stimare l'isolamento acustico tra ambienti adiacenti negli edifici. Per prevedere l'isolamento acustico per via aerea e l'isolamento acustico a impatto in cantiere, Lignotrend è in grado di fornire anche i valori necessari per le trasmissioni laterali del rumore per la combinazione con pareti in legno massiccio e pareti con telai in legno. Se gli elementi in legno lamellare a strati incrociati a nervature o scatolari sono disposti longitudinalmente come solaio piano sopra una parete interna con un maggiore isolamento acustico, il dettaglio di appoggio locale può essere adattato di conseguenza. Le performance acustiche delle soluzioni Simpson Strong-Tie | Friulsider sono certificate dal laboratorio BOIS HD (ESB Group).

Considerazioni sulla Progettazione e il Calcolo Strutturale

Per progettare adeguatamente una struttura in legno lamellare è indispensabile effettuare il calcolo strutturale e tutte le verifiche richieste dalla norma di riferimento in modo da non compromettere la sicurezza della struttura stessa. Le verifiche allo stato limite ultimo (SLU) sono effettuate sempre controllando il soddisfacimento della relazione: Rd = (kmod·Rk)/γM ≥ Sd, dove Rk è il valore caratteristico della resistenza del materiale. Per sezioni in legno massiccio o lamellare incollato sottoposti a flessione o a trazione parallela alla fibratura che presentino rispettivamente una altezza o il lato maggiore della sezione trasversale inferiore a 150 mm per il legno massiccio e 600 mm per il legno lamellare incollato, i valori caratteristici della resistenza vengono incrementati tramite il coefficiente moltiplicativo kh. Kmod è il coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità della struttura. Gamma M è il coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale. Le verifiche di resistenza degli elementi strutturali in legno sono riferite alla direzione della fibratura coincidente sostanzialmente con il proprio asse longitudinale e sezione trasversale costante. Le verifiche da effettuare previste al § 4.4.8 del D.M. 2018 sono: di trazione parallela alla fibratura; di compressione parallela alla fibratura; di pressoflessione/tensoflessione; di taglio; di taglio e torsione; di stabilità; di deformabilità. Nei tabulati di calcolo, per ogni tipo di verifica e per ogni elemento interessato dalla verifica, sono riportati i valori delle resistenze e delle sollecitazioni che hanno dato il minimo coefficiente di sicurezza, calcolato generalmente con la relazione: CS = Rd/Sd. Nella relazione tecnica, relativamente alla parte in legno, vengono riportate le caratteristiche fisiche e meccaniche del materiale, la classe di servizio, per poi tener conto della sensibilità del legno alla variazione di umidità e dell’influenza di questa sulle caratteristiche di resistenza e di deformabilità, e infine, le modalità di verifica secondo quanto prescritto dalla normativa tecnica.

Proprietà Acustiche Generali dei Materiali

Vi sono sicuramente delle relazioni fra il comportamento acustico ed ottico di un dato materiale solido, ma per descrivere le proprietà acustiche di un materiale è utile riferirsi semplicemente a semplici considerazioni basate sulla sua natura meccanica (densità, elasticità e viscosità): queste grandezze, unite alla lavorazione della superficie libera di interagire con le onde sonore, determinano la frazione di energia sonora che viene assorbita e quella che viene riflessa. Esistono delle tabelle che forniscono queste frazioni che dipendono anche dalla frequenza del suono. In mancanza di questi dati, un utile criterio pratico è il seguente: un materiale rigido e liscio (marmo, maiolica, cemento, intonaco, etc.) riflette la quasi interezza della radiazione che lo investe; un materiale soffice e ondulato (tendaggi, tappeti, moquette, etc.) assorbe gran parte della radiazione incidente. Il legno è un materiale dalle caratteristiche intermedie che ben si presta ad essere utilizzato in ambienti destinati alla produzione o riproduzione di eventi sonori.

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