Per migliaia di anni, l'intelaiatura in legno è stata a lungo un metodo di costruzione popolare, che è stato utilizzato da molte nazioni in tutto il mondo, grazie alle sue prestazioni. Nella seconda metà del XX secolo ha visto una rinascita nel suo utilizzo e oggi è un materiale in forte espansione.
La realizzazione di strutture in legno, come i lungomare o gli stabilimenti balneari, offre molteplici vantaggi. Questo materiale infatti offre un ottimo isolamento termico che permette di ridurre al minimo l’utilizzo di impianti di condizionamento e di conseguenza riduce i costi economici e di inquinamento. Non solo, l’elasticità del legno xlam e a pannelli garantisce la realizzazione di strutture sicure e adatte ad essere installate anche in aree ad alto rischio sismico.
Vantaggi della Costruzione in Legno
Tempi di Costruzione Più Rapidi
La costruzione con struttura in legno aumenta significativamente la velocità di costruzione. Si stima che si risparmino fino a tre mesi di tempo di costruzione rispetto ad altri metodi di costruzione, come la muratura. Le strutture in legno possono essere assemblate in una fabbrica mentre altre fasi del progetto continuano in loco, come lo scavo delle fondamenta. Pertanto, una volta che il cantiere è pronto per il telaio in legno, la struttura può essere consegnata e montata immediatamente.
L'aumento della velocità di costruzione aiuta successivamente i costruttori e i proprietari di edifici a massimizzare il ritorno sull'investimento, riducendo il volume di manodopera, nonché i tempi e i costi associati. L’ampio utilizzo di elementi prefabbricati in officina consente tempi di costruzione ridotti anche in inverno. Negli ultimi anni, nella tecnica di costruzione in legno si sono sempre più imposti gli elementi prefabbricati, che vengono assemblati in capannoni, trasportati al cantiere e montati in loco. In Nord America e in Giappone la quota di case prefabbricate presenti sul mercato è compresa tra il 60 e il 90%.
Efficienza Termica e Tenuta all'Aria e all'Acqua
Il tempo di costruzione più breve di una struttura in legno garantisce che le strutture possano raggiungere la tenuta all'aria e all'acqua più rapidamente rispetto ai metodi alternativi. Ciò è dovuto anche all'eccellente efficienza termica della struttura in legno, in quanto fornisce livelli superiori di prestazioni isolanti rispetto a pareti in muratura di spessore comparabile. Il raggiungimento di elevati livelli di isolamento termico è ormai un prerequisito comune in un'epoca in cui massimizzare le prestazioni dell'involucro edilizio è una priorità per architetti e costruttori.
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Il legno è il materiale da costruzione che presenta tutte le caratteristiche necessarie per ottenere un eccellente isolamento termico. Questo approccio si concentra sui materiali utilizzati nell'involucro esterno dell'edificio, piuttosto che affidarsi a tecnologie "complementari" post-costruzione per migliorare le prestazioni termiche. Gli edifici con struttura in legno offrono livelli superiori di prestazioni termiche e tenuta all'aria. Questi possono essere migliorati sigillando la struttura con un nastro in schiuma impregnata, come illbruck TP650, che ha caratteristiche ideali per ottenere un'efficiente tenuta all'aria. Questa schiuma impregnata resistente ai raggi UV è una soluzione ideale per sigillare le finestre nelle strutture in legno, poiché il nastro può tollerare anche il movimento all'interno del giunto, tra il telaio interno e il rivestimento esterno di un edificio. Il TP650 offre prestazioni ottimali grazie alle sue capacità idrorepellenti, garantendo una tenuta ermetica contro le combinazioni più severe di vento e pioggia.
Inoltre, è possibile incorporare uno strato di controllo del vapore che funge da barriera all'aria e al vapore sul lato interno degli edifici con struttura in legno. Ciò garantisce resistenza e durata che, insieme alle sue proprietà di tenuta all'aria e all'acqua, consentono ai costruttori di raggiungere gli standard Passivhaus.
Un altro componente importante per garantire una tenuta all'aria e all'acqua intorno all'edificio è un silicone di alta qualità che contribuirà a creare una barriera duratura tra l'interno e l'esterno della struttura. Il silicone per finestre e facciate FS125 di illbruck, ad esempio, è un sigillante monocomponente, a polimerizzazione neutra, a basso modulo e a basso odore, adatto per applicazioni di sigillatura di giunti perimetrali con elevata capacità di movimento. Ideale per l'uso con una varietà di tipi di guarnizioni, questo silicone ha un'eccellente adesione senza primer su più superfici, incluso il legno, e ha una resistenza a lungo termine agli agenti atmosferici e all'invecchiamento, pur mantenendo un'ulteriore protezione dai raggi UV.
Ridotto Impatto Ambientale
Siamo in un'epoca in cui l'industria delle costruzioni sta cercando attivamente di ridurre le emissioni di gas serra costruendo edifici composti da materiali sostenibili che salvaguardano l'ambiente e migliorano la qualità della vita delle generazioni presenti e future. È noto che le strutture a telaio in legno hanno un impatto ambientale notevolmente inferiore rispetto ad altri metodi di costruzione come il calcestruzzo e l'acciaio. Con un consumo energetico minimo e basse emissioni di anidride carbonica, la sua capacità di ridurre l'impronta di carbonio di un edificio rende il legno una scelta desiderabile per i costruttori.
Progettazione e Materiali per Lungomare in Legno
Fondazioni e Strutture
Prima di procedere alla costruzione vera e propria occorre chiarire diversi punti, a cominciare dalla tecnica di costruzione in legno. Un incarico di progettare una fondazione per uno stabilimento balneare con strutture in legno lamellare può prevedere la realizzazione della fondazione mediante pali in legno infissi nella sabbia e collegate in testa da un reticolo di travi in legno lamellare. Di pali in legno per le fondamenta di costruzioni si sono già occupate alcune risposte di questo servizio, alle quali si rimanda, mentre per quanto riguarda il collegamento fra sovrastruttura e fondamenta dovrebbe essere sufficiente rimandare ai collegamenti meccanici della costruzione in legno.
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Il legno presenta un rapporto ottimale tra capacità portante e peso specifico. Le costruzioni in legno sono quindi molto più facili da realizzare. Il vantaggio è evidente soprattutto nel caso di costruzioni ed ampliamenti successivi, in particolare se le fondamenta non sono state predisposte anche per queste modifiche. Elementi strutturali lineari in legno possiedono una efficienza strutturale elevata, poiché associano una elevata resistenza ad una massa ridotta. Per tale motivo si può parlare di costruzione leggera e antisismica, al netto delle opere di completamento che di solito non differiscono rispetto a quelle usate in abbinamento ad altre tecnologie.
Selezione del Legno e Protezione
Il legno è particolarmente idoneo all’impiego sulle superfici esterne. Tuttavia, già in fase di progettazione occorre pensare alla conservazione del legno, in particolar modo per proteggerlo dai danni provocati dall’acqua. Anzitutto è importante che l’acqua piovana defluisca bene. Inoltre, i singoli tipi di legno hanno proprietà differenti e, quindi, si adattano più o meno bene a determinati impieghi. Il larice, ma anche l’abete rosso e il pino, per menzionare le principali varietà locali, si prestano perfettamente all’uso in ambiente esterno. Seguendo criteri corretti di costruzione, si può persino fare a meno di trattare il legno chimicamente, ovvero di ricorrere a prodotti che impediscono l’infestazione da parte di funghi o insetti.
A dipendenza delle dimensioni e del tipo di costruzione oggetto del progetto in questione, dovranno essere valutati ed applicati i principi della protezione del legno, in particolar modo in relazione all'isolamento dal contatto diretto ed indiretto con il suolo della costruzione in legno lamellare.
Mettere a nuovo il legno in esterno
Flessibilità Architettonica
La tecnica di costruzione a montanti offre la possibilità di inserire elementi non portanti per la delimitazione degli spazi e ottenere in tal modo un numero straordinariamente elevato di soluzioni architettoniche. Il vantaggio della costruzione a scheletro di legno consiste nel fatto che i rivestimenti interni ed esterni non hanno alcuna funzione portante e, quindi, le pareti divisorie possono essere erette ovunque e successivamente rimosse. Anche la configurazione delle pareti esterne è molto flessibile. Esse possono essere riempite con materiali isolanti, rivestite con pannelli di legno e gesso, e quindi intonacate.
Quello che fa la differenza, per evitare di vedere progettate tutte architetture di forme eccessivamente rigide, semplici e poco articolate, è sviluppare la parte “prestazionale” delle Norme, quella che sia in ambito strutturale che energetico consente al progettista di “andare oltre” e concretizzare nell’esperienza progettuale e di cantiere delle forme nuove e delle soluzioni anche non ordinarie. La precisione delle lavorazioni a controllo numerico (CNC) e la calibrazione delle tolleranze di posa nei nodi costruttivi, anche per edifici ordinari a destinazione d’uso residenziale, è sinonimo di tenuta strutturale, all’aria e all’acqua.
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Una costruzione ben pensata e ben progettata sfida il passare del tempo e porta a costi di gestione e manutenzione ordinaria e straordinaria paragonabili, se non inferiori, a quelli dell’edilizia convenzionale. Basti pensare all’opus quadratum e all’opus reticulatum di epoca romana, così minuziosamente realizzati al fine di durare per secoli, anche se spesso il risultato finale veniva nascosto alla vista perché intonacato.
Quadro Normativo e Sismico
Il tema della costruzione in legno è vasto e non ci si può e non ci si deve improvvisare, poiché i danni che ne possono conseguire potrebbero essere maggiori rispetto a quanto osservato ad esempio durante la fase pionieristica del cemento armato, a causa della natura organica del legno. Il tema è troppo vasto per poterlo affrontare in modo generico.
In Italia, la regolamentazione delle costruzioni di legno è relativamente recente. La nascita di nuove tecnologie viene spesso veicolata mediante soluzioni standard e da catalogo, soprattutto se si basano sulla prefabbricazione e sistemi di posa a secco. Questo ha consentito di fatto un trasferimento tecnologico dalle aziende principali a tutto il comparto dell’edilizia, relativamente alle regole del buon costruire, in assenza di una normativa specifica di settore che lentamente si è sostanziata nei documenti di riferimento attuali.
Normative di Riferimento in Italia
Le normative attuali includono: D.M. 17/01/2018, CNR DT 206-R1/2018, oltre agli eurocodici UNI EN 1995, 1998. I due documenti sono sostanzialmente analoghi (tanto da poter ritenere le istruzioni CNR DT/206 una sorta di Appendice Nazionale dell’Eurocodice 5) e definiscono le regole di progettazione, calcolo ed esecuzione delle strutture di legno, relativamente ai requisiti di resistenza meccanica, funzionalità, durabilità e resistenza al fuoco e si basano sul metodo semiprobabilistico agli stati limite. Non vengono considerati altri requisiti quali ad es. la protezione delle costruzioni dagli incendi.
Di seguito una tabella riassuntiva dei principali riferimenti normativi per la costruzione in legno in Italia:
| Normativa | Descrizione | Ambito di Applicazione |
|---|---|---|
| D.M. 17/01/2018 | Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) | Progettazione e verifica strutturale, materiali |
| CNR DT 206-R1/2018 | Istruzioni per la Progettazione, Esecuzione e Controllo delle Strutture in Legno | Requisiti specifici per strutture in legno, integrazione Eurocodice 5 |
| UNI EN 1995 (Eurocodice 5) | Progettazione delle strutture di legno | Progettazione generale delle strutture in legno |
| UNI EN 1998 (Eurocodice 8) | Progettazione delle strutture per la resistenza sismica | Progettazione antisismica, comprese le strutture in legno |
Costruzioni in Legno e Resistenza Sismica
Per le costruzioni in zona sismica le indicazioni integrative relative alle costruzioni di legno sono contenute nel § 7.7 delle NTC 2018 (si veda quanto scritto in precedenza). Il capitolo riprende quasi interamente il contenuto del corrispondente Capitolo 8 dell’Eurocodice 8 (UNI EN 1998-1: Eurocodice 8 - "Progettazione delle strutture per la resistenza sismica - Regole generali, azione sismica e regole per gli edifici”), con alcune integrazioni specifiche riferite al caso italiano.
I valori di resistenza degli elementi di legno fanno riferimento a carichi di tipo “istantaneo”, nelle condizioni di servizio assunte per la struttura. Nello stesso paragrafo sono definite le regole specifiche di duttilità relative ai collegamenti (ad es. ancoraggi e qualsiasi connessione a sub-elementi massicci). Nelle zone considerate come dissipative possono essere utilizzati solamente materiali e mezzi di unione che garantiscano un adeguato comportamento oligociclico, ossia sostanzialmente unioni meccaniche o comunque unioni la cui reale capacità dissipativa venga dimostrata mediante procedure di prova stabilite in apposite norme. È ammesso utilizzare nodi di carpenteria quando questi possono garantire una sufficiente dissipazione energetica, senza presentare rischi di rottura fragile per taglio o per trazione ortogonale alla fibratura, e con la presenza di dispositivi atti ad evitarne la sconnessione.
Per quanto riguarda il retrofit antisismico del patrimonio edilizio esistente, la maggior attenzione posta al comportamento delle strutture su cui si interviene, anche a seguito dell’osservazione dei danni da sisma, ha reso preferibile l’impiego di diaframmi leggeri per l’irrigidimento e consolidamento dei solai, oltre a favorire la tendenza a mantenere i solai lignei ove presenti, come ben rappresentato nella Circolare esplicativa n.7 del 21/01/2019, art.
Qualificazione dei Materiali
La normativa distingue diverse tipologie di materiali e prodotti strutturali:
- materiali e prodotti strutturali per i quali esiste una norma europea armonizzata che ne definisca le caratteristiche specifiche e le procedure di qualificazione e per la quale sia terminato il periodo di coesistenza nel quale l’applicazione della norma armonizzata non è obbligatoria, per i quali è quindi necessaria la marcatura CE come previsto dalla Direttiva sui Prodotti da Costruzione 89/106/CEE.
- materiali e prodotti strutturali per i quali esiste una norma europea armonizzata che ne definisca le caratteristiche specifiche e le procedure di qualificazione e per la quale sia ancora in vigore il periodo di coesistenza, oppure per i quali non esista una norma armonizzata ma sia possibile la qualificazione secondo quanto previsto dalle NTC. In questo caso è possibile la marcatura CE secondo la pertinente norma armonizzata oppure, in alternativa, è possibile una procedura di qualificazione nazionale come riportato nel §11.7.10 delle NTC.
- materiali e prodotti strutturali innovativi o comunque non citati all’interno del capitolo 11 non ancora coperti da norma armonizzata. In questi casi il produttore può pervenire alla marcatura CE sulla base di specifici Benestare Tecnici Europei (ETA) rilasciati sulla base di una Linea Guida di Benestare Tecnico Europeo (ETAG) se esistente o di un CUAP, oppure in alternativa dovrà ottenere un Certificato di Idoneità Tecnica all’Impiego rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale sulla base di Linee Guida approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Per le caratteristiche fisiche (massa volumica) e meccaniche (proprietà di resistenza e di rigidezza) del legno si deve far riferimento ai valori caratteristici che risultano essere normalmente armonizzati con le classi di resistenza espressi dalla UNI EN 338.
Supporto e Innovazione nel Settore
Pianificare correttamente i materiali da utilizzare ti aiuterà a massimizzare le prestazioni della tua struttura in legno, che a sua volta ne ottimizzerà l'efficienza energetica. In illbruck conduciamo regolarmente ricerche di mercato per analizzare le esigenze del settore e successivamente produrre soluzioni ecologiche che contribuiscono a migliorare le credenziali ecologiche degli edifici di oggi. Da oltre 70 anni, illbruck perfeziona progetti di sigillatura e incollaggio in tutto il mondo. I nostri team interni di ricerca e sviluppo e gli impianti di produzione ci consentono di rimanere all'avanguardia nell'innovazione delle costruzioni, cercando sempre di portare a compimento le ultime tecnologie.
La nostra gamma di soluzioni è ideale per la costruzione di telai in legno, compresi i nostri strati di controllo del vapore, che lavorano per proteggere la struttura dell’edificio e migliorare l'efficienza energetica limitando il passaggio di umidità e aria nella struttura. Il nostro team di esperti tecnici è in grado di consigliarvi i materiali giusti da utilizzare per la costruzione di telai in legno, poiché condividono tra loro molti decenni di conoscenza ed esperienza. Siamo in grado di offrire supporto per le specifiche nella fase di progettazione del progetto, nonché assistenza in loco durante la costruzione per garantire che i prodotti siano installati correttamente e forniscano risultati ottimali. Come parte della famiglia di marchi Tremco CPG Italia, i nostri clienti hanno anche una suite di servizi di formazione a loro disposizione. Offriamo corsi di formazione pratici e faccia a faccia, in cui i membri del nostro team di esperti vengono a trovarti presso la tua sede o in loco per dimostrare i nostri prodotti.
Diffusione della Cultura del Legno in Italia
Secondo un recente approfondimento del prof. Arch. Davide Maria Giachino del Politecnico di Torino, davvero pochi sono gli atenei italiani dove si insegna la materia. Manca una capillare diffusione della cultura del legno, in ambito accademico come nelle scuole di specializzazione e avviamento professionale. Nell’applicare la tecnologia non sempre si tiene conto degli aspetti sopra elencati.
Ad esempio, nell’architettura mediterranea si ricorre frequentemente a elementi architettonici come terrazzi piani e balconi a loggia che, per essere realizzati con il legno, necessitano di particolare attenzione e cura nella progettazione e costruzione. A queste latitudini è necessario schermarsi più dal caldo che dal freddo, con conseguente maggior attenzione all’inerzia dell’involucro e ad una ventilazione naturale più che meccanica, a causa di una tendenza ad aprire con più frequenza le superfici finestrate da parte degli abitanti di un immobile. Significa allenare la mente a fornire risposte tecniche migliori rispetto a quelle attuali.
Una matura diffusione della tecnologia potrà portare in tempi brevi ad un livellamento dei prezzi per l’edilizia in legno rispetto alle altre tecniche costruttive, a parità di prestazioni dell’involucro, indipendentemente dalla dotazione impiantistica.
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