Il legno è stato uno dei primi materiali da costruzione che ha permesso all’uomo di risolvere, per molti secoli, i più complessi problemi strutturali. Attualmente, 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.
Cos'è il Legno Lamellare?
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.
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.
Il Processo Produttivo del Legno Lamellare
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm.
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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.
Per ottenere una trave lamellare completa, è necessario sovrapporre ed incollare vari strati a caldo (sotto pressione), disposti alternando il senso delle fibre perpendicolarmente. Questo processo di incollaggio a caldo e sotto pressione è fondamentale per la formazione del materiale.
Principali Vantaggi del Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Ecco una sintesi:
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Resistenza Strutturale | Presenta resistenza a flessione e trazione superiore rispetto al legno massiccio, rendendolo ideale per strutture che richiedono ampie luci libere. |
| 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, notevole risparmio dei tempi di cantiere e generale diminuzione dei costi (tra cui quelli di trasporto). |
| Isolamento Termico e Acustico | Possiede eccellenti proprietà isolanti, rendendolo adatto a migliorare l’efficienza energetica degli edifici e a ridurre i costi di riscaldamento e raffreddamento. |
| Resistenza agli Agenti Esterni | 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 | Essendo un materiale rinnovabile, contribuisce a ridurre l’impronta ecologica. Il processo di produzione richiede meno energia rispetto ad altri materiali da costruzione. | `
| Riciclabilità | ` `Facilmente riciclabile al termine del suo ciclo di vita. | ` `
| Resistenza al Fuoco | ` `L’alta resistenza al fuoco è dovuta alla lenta e prevedibile combustione in caso di incendio, mantenendo più a lungo la propria capacità portante. | ` `
La verità sul legno lamellare.
Il Legno Lamellare a Strati Incrociati (CLT/X-LAM): Innovazione e Prestazioni
Il legno lamellare a strati incrociati (KLH®, BSP, CLT, X-LAM, Cross-Lam) è costituito da lamelle di abete rosso disposte in pila le une sulle altre, che vengono incollate mediante colla priva di formaldeide ad alta pressione per diventare elementi da costruzione di grandi dimensioni.
Il CLT può essere considerato la naturale evoluzione delle costruzioni in legno lamellare e rappresenta, ad oggi, la tecnologia più innovativa e all’avanguardia.
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La disposizione incrociata delle lamelle longitudinali e trasversali riduce al minimo il rigonfiamento e l’oscillazione del legno sul piano del pannello. Allo stesso tempo ciò aumenta la resistenza al carico statico e la stabilità dimensionale sul piano del pannello.
Gli elementi sono usati nelle parti dell’edificio soggette a sollecitazioni strutturali, e vengono quindi impiegati nelle costruzioni in legno massiccio come pannelli murali, pannelli per solai e per tetti.
Le strutture in CLT mostrano ottime prestazioni in condizioni sismiche grazie all'elevato rapporto resistenza-peso del materiale, alla rigidezza dei pannelli nel piano e alla capacità delle connessioni di conferire duttilità all’intero sistema.
Oltre alla caratteristica intrinseca di sostenibilità del legno che compone il pannello in CLT, ci sono ulteriori vantaggi nell’utilizzo di questo materiale che offre una maggiore libertà progettuale anche per gli edifici multipiano.
Il CLT presenta una elevata capacità portante nei confronti delle azioni verticali e orizzontali, come l’azione del vento e l’azione del sisma, garantisce una elevata resistenza al fuoco ed un ottimo isolamento termico ed acustico.
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KLH: Un Pioniere del CLT
KLH è un pioniere nella produzione di legno lamellare a strati incrociati (KLH® - CLT), composto da lamelle di abete rosso impilate e incollate ad alta pressione per formare elementi costruttivi di grandi dimensioni.
Due decenni dopo essere stato il pioniere nel realizzare il primo stabilimento per la produzione di legno lamellare a strati incrociati a Katsch nel 1999, KLH ha celebrato un'altra pietra miliare con l'inaugurazione del suo secondo sito produttivo a Bad St. Leonhard, in Carinzia, Austria.
Con un'impressionante capacità produttiva annuale di circa 125.000 m3 di KLH® - CLT, questa espansione rappresenta un significativo passo avanti nell'impegno di KLH per l'innovazione e la sostenibilità delle costruzioni in legno.
Grazie a una tecnologia di produzione all'avanguardia, KLH non solo consolida il suo vantaggio competitivo, ma aumenta anche l'efficienza complessiva della produzione di CLT. Inoltre, questa espansione ha prodotto un effetto positivo sull'economia locale, creando oltre 100 opportunità di lavoro nella regione economicamente debole di Wolfsberg.
Le lamelle grezze utilizzate provengono da una gestione sostenibile dei boschi e sono certificate PEFC o FSC® C119602. I pannelli in legno massiccio KLH® sono materiali edili certificati CE.
Ai sensi della Valutazione Tecnica Europea, per la produzione di pannelli in legno massiccio KLH® si utilizza legno essiccato in modo tecnico con un’umidità del legno del 12% (+/- 2%). Si esclude pertanto una azione distruttiva da parte di parassiti, funghi o insetti.
La produzione degli elementi nei moderni stabilimenti, avviene esclusivamente su commessa. Il taglio degli elementi è eseguito da moderni impianti CNC sulla base di disegni di taglio concordati con il cliente. La fornitura degli elementi avviene just-in-time direttamente in cantiere, a mezzo di autocarri o in container.
Tipologie e Applicazioni del Legno Lamellare
Tipologie di Legno Lamellare
Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. 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.
Esistono diverse tipologie di legno lamellare, ciascuna con specifiche caratteristiche e utilizzi:
- Legno Lamellare Standard: Composto da strati di legno di spessore uniforme incollati longitudinalmente, viene principalmente utilizzato per travi e colonne.
- Legno Lamellare a Strati Incrociati (CLT): Il CLT è costituito da strati di legno incollati perpendicolarmente, aumentando stabilità e resistenza, rendendolo adatto per la costruzione di pareti e solai.
- Legno Lamellare Composito: In questa tipologia, il legno lamellare è combinato con altri materiali (come l’acciaio o la fibra di vetro) per migliorare ulteriormente le proprietà meccaniche e la resistenza al fuoco.
Applicazioni del Legno Lamellare e CLT
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.
Il legno lamellare a strati incrociati viene impiegato in costruzioni a grandi luci in quanto è l’unico materiale che unisce leggerezza, resistenza e versatilità.
Attualmente, il CLT sta guadagnando sempre più attenzione nel campo della ricerca e della pratica professionale come sistema costruttivo sostenibile e resistente per strutture mediamente alte. L'esigenza di costruire edifici sempre più alti sta spingendo la ricerca verso lo sviluppo di tecniche costruttive ibride ed innovative in cui le strutture intelaiate incorporano i pannelli in CLT.
Sono state realizzate le prime strutture, un nuovo modo di pensare il legno lamellare. Vengono utilizzate travi in legno lamellare per costruire case e ville a basso consumo energetico.
Considerazioni sulla Progettazione 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.
Per questa ragione, è consigliabile affidarsi a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui è possibile modellare coperture, porticati ed altri componenti in legno presenti in una struttura mista in cemento armato o in muratura.
Nella verifica degli elementi strutturali in legno, le verifiche da effettuare per ogni elemento dipendono dalla funzione dell’elemento nella struttura.
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.
Questo studio riassume le caratteristiche dei pannelli in CLT e le sue diverse applicazioni per le strutture di nuova costruzione e per le strutture esistenti.
Le prestazioni sismiche degli edifici in legno multipiano, sono al centro di numerosi progetti di ricerca. Solo di recente, il crescente interesse alla realizzazione di edifici alti, per i quali la richiesta di prestazioni sismiche è elevata, ha spostato l’attenzione verso la nuova tecnologia costruttiva, più massiccia, del Cross-Laminated Timber (CLT).
Quanto sopra giustifica pienamente l’interesse crescente nei nostri giorni alla definizione di modelli matematici in grado di prevedere il comportamento sia di edifici alti in CLT che di telai con tamponamenti in CLT, anche al fine di individuare specifiche prescrizioni da introdurre nelle normative tecniche di riferimento.
KLH: Qualità del Prodotto e Supporto alla Progettazione
I pannelli x-lam della KLH® - CLT vengono proposti in 3 qualità standard. Superfici speciali sono disponibili su richiesta, previa verifica della disponibilità del materiale e della fattibilità tecnica. Anche stratigrafie speciali sono disponibili su richiesta.
Grazie all’utilizzo di strati di lamelle doppi, è possibile innalzare la rigidezza longitudinale o trasversale in modo mirato.
Di regola produciamo pannelli KLH® - CLT in legno di abete a strati incrociati in tre differenti qualità di superficie, le quali possono essere combinate a piacimento. Questo vale senza restrizioni per tutti i tipi di pannello del nostro assortimento.
Sia la qualità a vista industriale che quella a vista domestica, vengono di regola levigate. Se si desiderano dei trattamenti UV, delle impregnature o dei trattamenti particolari, è possibile contattare l'azienda.
Con l’aumento dell’uso del legno come materiale da costruzione, aumenta anche la richiesta di elementi XLAM con superfici trattate con vernici protettive o decorative. KLH può fornire gli elementi già con vernici protettive o vernici decorative applicate in fabbrica.
Le continue innovazioni e sviluppo della tecnologia produttiva hanno l’obiettivo di soddisfare le esigenze dei clienti. L'azienda è costantemente orientata a soddisfare le esigenze dei propri clienti.
KLHdesigner è un’applicazione protetta da copyright e un servizio gratuito di KLH Massivholz GmbH, per il supporto informativo e non vincolante degli utenti nel calcolo statico progettuale dei pannelli in legno massiccio KLH.
KLHdesigner è progettato esclusivamente per uso aziendale. KLH concede agli utenti il diritto non esclusivo, non trasferibile, revocabile in qualsiasi momento, di utilizzare KLHdesigner per assisterli nei calcoli di progettazione e nel dimensionamento dei componenti per sistemi a piano orizzontale, fornendo tutte le informazioni statiche essenziali sotto forma di tabelle e diagrammi, per presentare potenziali scenari di incendio sotto forma di tabelle e diagrammi e per assistere nei calcoli dell'impronta di carbonio.
Efficienza dei Materiali KLH
I valori caratteristici dei materiali per prodotti da costruzione sono alla base dell’efficienza degli elementi strutturali, garantiscono il comfort interno e la protezione dagli influssi dell’ambiente esterno.
Il legno garantisce in modo naturale molti vantaggi. Tra questi vantaggi vi è un basso valore λ, la capacità di adattarsi ai processi di diffusione e quindi di regolare umidità e clima negli ambienti.