Il legno lamellare è una soluzione innovativa per costruzioni moderne e sostenibili. Composto da strati di legno sottili incollati insieme per aumentarne la resistenza e la stabilità, questo materiale combina la naturale bellezza del legno con una forza strutturale eccezionale. Utilizzato in molti progetti architettonici e ingegneristici, il legno lamellare offre una flessibilità progettuale unica, permettendo di realizzare strutture complesse ma esteticamente gradevoli e molto resistenti.
Il legno lamellare incollato è un materiale da costruzione prodotto industrialmente tramite l’incollaggio di più strati di lamelle; queste ultime sono costituite da tavole di legno incollate di testa tramite giunti a dita. Le prime intuizioni risalgono già al XV e XVI sec. con la realizzazione di elementi compositi (ad es: catene di capriate o centine per controsoffitti curvi) fino ad arrivare al XIX sec. con la realizzazione di archi costituiti da pacchi di tavole curvate chiodate e bulloni passanti. Ma vediamo cos'è il legno lamellare nello specifico e perché è ritenuto un materiale unico.
Cosa si Intende per Legno Lamellare e Come Viene Prodotto
Il legno lamellare è un materiale costruito per sfruttare al massimo le qualità del legno naturale ed è realizzato unendo strati sottili di legno con adesivi speciali. Questi strati, chiamati lamelle, sono impilati e incollati in modo da formare travi, colonne e altri elementi strutturali. Questo processo conferisce al legno lamellare una robustezza e una stabilità superiori rispetto al legno massello, rendendolo ideale per costruzioni di grandi dimensioni - dato che può sostenere carichi pesanti e resistere alle deformazioni naturali causate dal tempo che passa - e anche per progetti che richiedono materiali leggeri e resistenti. Glulam deriva dal nome inglese del prodotto. glued lame si tratta fondamentalmente di una trave realizzata con diversi strati di legno.
Il legno lamellare viene prodotto attraverso un processo che inizia con l'essiccazione del legno. Questo significa che il legno viene asciugato per raggiungere il livello di umidità perfetto. Questo passaggio è molto importante perché se il legno è troppo umido o troppo secco, l'incollaggio non funziona bene e il prodotto finale non sarà resistente.
Dopo l'essiccazione, il legno viene tagliato in pezzi sottili chiamati lamelle. Questi pezzi sono lunghi e stretti, larghi circa 20 mm, per evitare che il legno si deformi in futuro. Le tavole secche vengono lavorate sui quattro lati per ottenere la geometria precisa. Le lamelle vengono poi incollate insieme utilizzando adesivi speciali. Questo incollaggio avviene sotto calore e pressione, che aiutano a far aderire bene i pezzi di legno. Dopodicche` le tavole vengono incollate insieme sotto pressione con una colla speciale ecologica impermeabile e resistente all`aria. Infine, le lamelle vengono disposte in modo che le venature del legno si incrocino, il che rende il materiale finale più forte e resistente. Per l`incollatura in un`unica trave la direzione delle fibre legnose nelle lamelle viene impostata ai lati opposti uno all`altro. Per questo la trave lamellare diventa piu` resistente e solida rispetto a quella normale e inoltre durante i sbalzi della temperatura e l`umidita` non cambia la propria forma. Dopo aver acquisito il profilo necessario la trave viene lavorata secondo le misure richieste - con un taglio di elevata precisione per ottenere la dimensione richiesta.
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Nel legno lamellare, l'incollaggio delle doghe di legno avviene lungo la fibra. Il legno utilizzato può essere resinoso (abete, larice, pino) e caducifoglie (quercia, frassino, acero, cedro). Gli adesivi utilizzati sono melaminici, poliuretanici o resorcinici. Gli adesivi melaminici (melamina-urea formaldeide MUF) e poliuretanici danno linee di adesione bianche, mentre gli adesivi resorcinici danno linee di adesione più scure e marroni.
Caratteristiche e Vantaggi del Legno Lamellare
Il legno lamellare presenta diverse caratteristiche interessanti, a partire dal tipo di legno usato per la sua produzione. Anche se a volte si impiegano legni duri come castagno e rovere, il legno lamellare è per lo più realizzato con legni di conifere, come abete rosso, abete bianco, larice, pino e douglasia. Sono proprio le venature di questi legni, che vengono posizionate durante l'incollaggio delle lamelle nel modo opposto, a rendere la trave più resistente e uniforme, aumentando così la sua capacità di sopportare carichi senza deformarsi.
Quali sono i principali vantaggi del legno lamellare?
- Resistenza e Stabilità: Prima di tutto, il legno lamellare è molto resistente. Grazie al modo in cui viene prodotto, può sopportare pesi e forze molto maggiori rispetto al legno normale. Questo significa che può essere utilizzato per costruire strutture grandi e robuste, come ponti o edifici, senza il rischio che si rompa o si deformi facilmente. La resistenza e solidità delle mura supera la resistenza di quelle costruite di mattoni e calcestruzzo. Un altro vantaggio è la sua stabilità. Il legno, di solito, tende a deformarsi o a spaccarsi con il tempo, soprattutto se cambia l'umidità nell'aria. Il legno lamellare, invece, è fatto in modo che questo succeda molto meno, quindi mantiene meglio la sua forma e resistenza nel tempo. IL legno lamellare non cambia la sua forma nel tempo. Non si fessura.
- Flessibilità di Progettazione: A differenza del legno massello, il legno lamellare può essere prodotto in diverse forme e dimensioni, adattandosi a progetti che richiedono travi molto lunghe o forme complesse. Questo lo rende ideale per strutture su larga scala. Un elemento lamellare può raggiungere dimensioni veramente notevoli persino 100 metri, in quanto non dipendenti dalle dimensioni originali del tronco. La libertà architettonica nel legno. Le travi lamellari sono il sogno degli architetti perché nessun limite alla progettazione. Possono essere diritte o curve, sottili o molto spesse, corte o lunghe. Le travi lunghe, ottenute allungando le lamelle, hanno una capacità portante molto elevata e possono essere utilizzate per costruire edifici con campate molto ampie e pochi puntoni verticali di sostegno.
- Leggerezza: Anche se è molto resistente, il legno lamellare è più leggero di altri materiali da costruzione come il cemento o l'acciaio, facilitando il trasporto e l'installazione. Le costruzioni realizzate su travi lamellari hanno una resistenza ai terremoti molto più elevata grazie all'elevata elasticità delle travi. La sovrapposizione delle lamelle parallelamente alla fibra determina una maggiore elasticità.
- Resistenza a Funghi e Insetti: Il trattamento e l'essiccazione del legno lamellare riducono il rischio di attacchi da parte di funghi o insetti, migliorando la sua resistenza nel tempo.
- Isolamento Termico e Acustico: Il legno lamellare ha buone proprietà di isolamento, sia per trattenere il calore sia per assorbire il rumore, migliorando l'efficienza energetica degli edifici in cui viene utilizzato. Buono isolamento acustico. Risparmio energetico. Grazie alla temperatura "tiepida" della superficie e buone proprietà isolanti del legno è possibile abbassare la temperatura di riscaldamento di qualche grado. L`uso efficace dello spazio interno. Il clima interno ideale. In una casa di legno si mantene sempre un microclima unico dovuto alla capacità del legno di assorbire gli odori, umidità eccessiva, o restituirla quando il locale e` sovraessiccato. L`abitazione di legno viene aromatizzato con gli oli essenziali con le proprietà antisettiche, inerenti a questo tipo di legno.
- Resistenza al Fuoco: Un aspetto davvero interessante del legno lamellare è poi che brucia lentamente in caso di incendio. Anche se il legno è un materiale combustibile, il lamellare forma uno strato di carbone che protegge l'interno, permettendo alla struttura di resistere più a lungo rispetto a materiali come l'acciaio. Alta sicurezza antincendio e resistenza al fuoco del legno lamellare sono molto più alte rispetto di quanto si può aspettare a prima vista da un materiale infiammabile. L`infiammazione dell`elemento di legno avviene all`esterno verso l`interno con la velocità di combustione già nota. Questa velocità è inizialmente trascurabile, poiché la resistenza termica del legno è alta. E nello stesso tempo sulla superficie esterna si forma uno strato carbonico protettivo che non permette al fuoco di andare dentro l`elemento. Così la parte interna dell`elemento rimane intatta, e la sua capacità portante continua ad resistere.
- Sostenibilità: Il legno lamellare è un materiale ecologico, poiché proviene da fonti rinnovabili. Inoltre, l'uso di legno proveniente da foreste gestite in modo sostenibile lo rende una scelta più rispettosa dell'ambiente rispetto a materiali non rinnovabili.
- Estetica: L’utilizzo di tavolame essiccato ed incollato consente di ridurre notevolmente le fessure da ritiro, fino a quasi renderle impercettibili. La particolare lavorazione del legno lamellare consente di evitare difetti estetici e nodi. La particolare lavorazione degli elementi in legno lamellare consente, inoltre, di evitare la presenza di nodi e difetti estetici, così da garantire un perfetto impatto.
I Difetti e le Criticità del Legno Lamellare nelle Costruzioni
Nonostante i numerosi vantaggi, il legno lamellare ha anche alcuni svantaggi e difetti da considerare, che spesso vengono sottovalutati o attribuiti a cause esterne.
Costo e Complessità di Produzione
Uno dei principali svantaggi è il costo: produrre legno lamellare è più costoso rispetto al legno normale, perché richiede un processo di lavorazione complesso e l'uso di macchinari specializzati. Un altro svantaggio è che la produzione e l'assemblaggio del legno lamellare richiedono una grande precisione. Se qualcosa va storto durante l'essiccazione, il taglio o l'incollaggio delle lamelle, il prodotto finale potrebbe non essere all'altezza delle aspettative. Questo significa che è necessario avere personale altamente qualificato e attrezzature di alta qualità per garantire che tutto venga fatto correttamente.
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Natura Intrinseca del Legno e Degrado
Nonostante l’utilizzo del legno lamellare abbia solo qualche decennio di vita, quindi relativamente giovane rispetto alle secolari strutture in legno ubicate all’interno del nostro patrimonio architettonico, sono già presenti situazioni in cui appare palese, anche agli occhi poco esperti, uno stato di conservazione alquanto precario. D’altronde, non bisogna dimenticare che il lamellare si compone di elementi in legno massiccio il cui assemblaggio permette di superare limiti ingegneristici e architettonici, ma che al tempo stesso contribuiscono a mantenere caratteristiche analoghe come un comportamento igroscopico, anisotropo, a essere soggetto a variazioni di volume (ritiri e rigonfiamenti) e infine a essere degradato.
L'Importanza Cruciale della Progettazione e dell'Esecuzione
Tuttavia, le cause di molti fallimenti non vanno attribuite alla natura organica del materiale, ma a un’errata progettazione o a un’errata esecuzione dell’opera; un dettaglio costruttivo sbagliato o dimenticato e rimandato durante la fase esecutiva, mette in luce la limitata conoscenza del progettista nell’utilizzo del materiale, così come un’errata realizzazione dell’opera presuppone la necessità di impiegare imprese altamente specializzate e con notevole esperienza nelle costruzioni in legno. Ed è proprio da qui che occorre trarre insegnamento per non ricadere più negli stessi errori.
Il Problema delle Colle e l'Impatto sulla Salute
Il problema delle colle è uno dei più grossi limiti delle case in legno. Le case in legno, per abbattere i costi, sono realizzate quasi esclusivamente con elementi di legno lamellare, cioè composti da tavole incollate. L'uso di colle poliuretaniche, ad esempio, contiene isocianati. Già in diversi settori come ad esempio l’automotive (sedili e volanti), le normative sono più stringenti e per preservare la salute delle persone, certi tipi di colle e prodotti sono da anni banditi. Avere un certificato e una scheda tecnica del legno è una cosa basilare che molto spesso certe imprese non danno. Inoltre, questi certificati non sono sempre semplici da capire, quindi devi farti aiutare da qualcuno di competente per la valutazione.
La situazione non è così rosea come ci fanno credere e nessuno parla di questo argomento. Diversi sono i casi di allergie e irritazioni dovuti ad esempio allo sprigionamento della formaldeide che ha colpito sia persone che anche animali. Ad ogni modo c’è qualcuno proprio tra i costruttori di case in legno che ha deciso di eliminare queste colle dalle case in legno. Poche sono le imprese che prestano attenzione a questo aspetto perché, conoscendo il rischio di putrefazione della struttura tipico delle costruzioni in legno, pochi si avventurano ad usare prodotti meno efficienti. Ma, prove alla mano, il tempo mi sta dando ragione e i problemi di queste strutture stanno venendo a galla. E lo dicono proprio alcuni costruttori di case in legno che sanno meglio di me cosa succede all’interno del mercato.
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Esposizione agli Agenti Atmosferici e Manutenzione
La possibilità di lasciare le strutture di legno direttamente esposte all’intemperie (tecnicamente si parla in questo caso di classe di rischio 3) è senz'altro possibile, a condizione di accettare le conseguenze che ciò implica. È compito del progettista valutare con molta cautela quali possono essere le conseguenze di tale scelta progettuale. La possibilità che avvenga un naturale invecchiamento delle superfici (anche se questo fenomeno può non essere uniforme, in funzione anche del grado di esposizione delle superfici alle intemperie) porta alla colorazione grigia e non pone nessun problema strutturale.
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L’applicazione di interventi protettivi superficiali non è una soluzione che può risolvere in maniera definitiva il problema della durabilità, in quanto non impedisce in modo definitivo lo scambio di acqua con l’ambiente circostante, e non impedisce nemmeno la formazione di fessure, che espongono il legno all’umidità e agli organismi patogeni dell’ambiente; tali trattamenti preventivi sono efficaci solo se sottoposti a manutenzione frequente e devono impedire anche l'ingrigimento della superficie (sembra superfluo aggiungere che l'eventuale ingrigimento della superficie equivarrebbe in buona misura alla constatazione dell'inutilità del trattamento applicato). L’utilizzo di trattamenti per impregnazione risulta comunque piuttosto complesso e in generale non facilmente applicabile per il legno di larice.
Nel caso di legno bilama di larice, è doveroso ricordare che i giunti incollati (giunti a pettine delle singole lamelle, ma soprattutto l'incollatura di superficie fra i due elementi di notevole spessore che compongono la sezione "bilama") si trovano ad essere sottoposti a sollecitazioni particolarmente elevate in caso di esposizione diretta e prolungata alle intemperie. Malgrado i collanti usati per la produzione di bilama e trilama siano generalmente omologati per l'uso del materiale in presenza di forte umidità e dell'azione diretta delle intemperie, in diversi casi le omologazioni del prodotto bilama e trilama ne limitano l'uso alle classi di servizio 1 e 2, escludendone quindi l'uso in caso di esposizione diretta alle intemperie. È quindi consigliabile nel caso di fornitura di bilama (ed in particolar modo se di larice), richiedere espressamente la conferma e la garanzia (per esempio tramite un'omologazione del prodotto) della possibilità di uso con esposizione diretta alle intemperie (classe di servizio 3). Se ciò non fosse possibile, e senza dover rinunciare all'uso del legno di larice, è possibile optare per il legno massiccio segato di larice, o per il KVH di larice, o ancora per il lamellare classico (negli ultimi due casi richiedendo materiale adatto all'uso in classe di servizio 3).
Resistenza Sismica e Problemi Strutturali
Ai primi eventi di palazzine evacuate e demolite a seguito della ricostruzione dell’Aquila, la risposta è stata che erano casi isolati dovuti alla cattiva esecuzione delle opere. Come è ovvio che sia, una casa nelle zone ad alto rischio sismico è sottoposta costantemente a scosse e microscosse che vanno a sollecitare la struttura. Col tempo questi problemi nelle zone terremotate si sono ampliati e anche se non sempre eclatanti, sono stati riscontrati anche in diverse case fatte a privati.
Muffe e Conseguenze per la Salute
Anche le muffe che si formano portano con sé conseguenze negative per la salute che, nel migliori dei casi, ti portano a dover trattare la struttura con materiali altrettanto tossici. Le aziende che fanno questi trattamenti consigliano di non andare in casa per uno o due giorni. Il lato negativo è che, purtroppo, è un male inevitabile perché se non tratti subito il legno, i danni sarebbero ingenti e talmente veloci che non ci sarebbe neanche il tempo di accorgersene.
Differenze tra Legno Massello e Legno Lamellare
Quando possiamo scegliere uno o l’altro materiale? Le differenze tra le varie case prefabbricate in legno dipendono dalla natura degli elementi, che possono essere realizzate mediante legno massello o legno lamellare.
Il legno lamellare è un prodotto dell’uomo, utilizzato da diversi anni soprattutto nel settore delle costruzioni in legno. Si ottiene grazie all’incollaggio di varie tavole e con un procedimento che a livello industriale elimina qualsiasi difetto del legno massello. Le essenze utilizzate per la produzione, vengono selezionate e private da qualsiasi difetto estetico e strutturale. Il legno lamellare deriva da una lavorazione precisa e accurata che prevede passaggi all’interno della segheria, ma continua anche con pressatura e incollaggio, al fine di ottenere un elemento robusto e duraturo.
Il legno massello, è ottenuto grazie la lavorazione del tronco di un albero, quindi, in perfetta armonia con il principio ecologico delle case prefabbricate in legno. A differenza di quanto avviene per gli elementi in legno lamellare, il legno massiccio, in quanto materiale vivo, nel tempo e con l'azione di umidità e pressioni varie, può subire modificazioni, sul colore e sulla forma (assestamento): esso, infatti, tende a scurirsi e curvarsi.
La particolare lavorazione del legno lamellare consente di evitare difetti estetici e nodi. Il legno massello invece se sottoposto a forzature pesanti può anche presentare fessurazioni, risultare dunque antiestetico, soprattutto se lasciato a vista. Le differenze tra gli elementi in legno lamellare e quelli in massello: dalla lavorazione, fino alle prestazioni: entrambi, costituiscono due facce della stessa medaglia, da scegliere e adottare a secondo delle esigenze e dei casi.
Considerazioni Economiche
Che prezzi hanno le strutture in legno lamellare? Di solito, il prezzo viene calcolato a metro cubo ma questo costo può variare in base alla zona geografica e al periodo, poiché il prezzo del legno può salire o scendere. Come menzionato in precedenza, uno dei principali svantaggi è il costo: produrre legno lamellare è più costoso rispetto al legno normale, perché richiede un processo di lavorazione complesso e l'uso di macchinari specializzati.