Il legno lamellare è un materiale strutturale altamente performante, che ha tutti i pregi del legno tradizionale, senza averne i difetti né i limiti dimensionali. È un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle, e costituisce una scelta sempre più diffusa in edilizia, apprezzata non solo per la sua bellezza ma soprattutto per la sua particolare resistenza. Il nome corretto è "legno lamellare incollato", come specificato nelle norme di prodotto, spesso conosciuto anche come Glulam, dall'inglese "glued laminated timber". Si tratta fondamentalmente di una trave realizzata con diversi strati di legno.
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. Mantiene i pregi del legno naturale, come l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e la lenta combustione in caso di incendio, ma attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio.
Il Processo Produttivo del Legno Lamellare
Il legno lamellare è formato almeno da 3 lamelle incollate parallelamente rispetto alle fibre, sotto l’azione di una forza di pressione. Non è un legno che nasce spontaneamente in natura, ma viene realizzato dall’uomo a partire da essenze di legno aventi uno spessore compreso fra 3 e 4 cm ed una larghezza limitata a circa 25 cm.
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Gli impianti per la produzione del lamellare dispongono di forni di essicazione dove il legname è portato al grado di umidità necessario alla lavorazione richiesta. Le lamelle vengono selezionate, essiccate, piallate e incollate sotto pressione con colle resistenti all’umidità, dando vita a travi e elementi portanti dalla grande stabilità.
Le lamelle prive di difetti vengono riportate alla lunghezza desiderata mediante la giunzione incollata di testa (finger joint, o giunto a dita). Successivamente, le lamelle vengono incollate l’una sull’altra a formare la trave. 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.
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L'incollaggio delle doghe di legno avviene lungo la fibra. 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. In questo modo si possono ottenere travi spesse diversi metri e lunghe oltre 50 metri.
Tecnologia e Automazione nella Produzione
Aziende come binderholz, rivestendo il ruolo di fornitore completo di legno lamellare, concentrano le loro competenze fondamentali sia nella produzione di travi standard e su commissione sia nella produzione di travi speciali. Grazie allo sviluppo sostenibile degli ultimi anni, soprattutto in termini di produttività, resa e qualità unitamente a intelligenti soluzioni IT e software, lo stabilimento di Jenbach è all’avanguardia nella tecnologia e nella gestione dei costi nel settore del legno lamellare. Il tempo di risposta a un ordine, indipendentemente dalla varietà di dimensioni, è di massimo 8 ore dal primo stadio della produzione alla giuntatura a pettine fino al caricamento.
Nello stabilimento 3 di binderholz, questo processo viene monitorato da un unico collaboratore con l’aiuto di 40 maxischermi. Per tutti i pacchi BSH completati è stato allestito un magazzino con scaffalature automatiche nel quale si possono sistemare fino a 850 pacchi singoli o 2.000 m³ di pacchi BSH contemporaneamente. Il deposito e il prelievo dei pacchi sono interamente automatizzati tramite un software di gestione magazzino appositamente programmato, senza il quale sarebbe impossibile garantire un espletamento degli ordini puntuale, impeccabile e senza danni. Un’altra novità è che si possono precaricare pressoché tutti i carichi su rimorchi convertibili.
Vantaggi e Proprietà del Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Grazie alla classificazione delle resistenze e alla disposizione omogenea delle lamelle si ottiene una elevata capacità di portata rispetto al legno massiccio. A differenza del legno massello, il legno lamellare ha meno difetti naturali (come nodi o fessurazioni) ed è più resistente a deformazioni, flessioni e spaccature, il che lo rende ideale in ambito architettonico e strutturale. Con la segatura a strisce si riducono le tensioni nel legno e si eliminano i difetti e i nodi, permettendo di ottimizzare le sezioni utilizzate.
Resistenza Meccanica e Stabilità Dimensionale
Il legno lamellare offre un'alta resistenza a flessione e trazione. Una normale trave in legno massello ha una sezione quadrata, circolare o rettangolare (ma con scarsa differenza tra altezza e base); una trave lamellare, invece, generalmente ha sezioni rettangolari il cui rapporto tra base e altezza è molto sbilanciato verso l’altezza. Il vantaggio di avere una sezione più alta che larga sta nel fatto che influisce maggiormente sul valore di resistenza. Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua stabilità dimensionale, il che significa che, anche con variazioni di temperatura e umidità tipiche degli spazi esterni, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello.
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Leggerezza e Confronto con Altri Materiali
Il legno lamellare ha un peso molto inferiore a parità di resistenza meccanica. A seconda della specie utilizzata, il peso specifico può variare da 400 a 600 kg/mc (le travi in abete rosso hanno un peso specifico medio di 430 kg/mc). Questa leggerezza, con un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato), si traduce in maggiore sostenibilità dei carichi, riduzione delle opere di fondazione in cemento, notevole risparmio dei tempi di cantiere e generale diminuzione dei costi, inclusi quelli di trasporto.
| Caratteristica | Legno Lamellare | Acciaio | Cemento Armato |
|---|---|---|---|
| Peso specifico (medio) | 400-600 kg/m³ (es. Abete rosso: 430 kg/m³) | A parità di resistenza, più pesante del 20% rispetto al legno lamellare | A parità di resistenza, più pesante del 600% rispetto al legno lamellare (es. 2500 kg/m³) |
| Resistenza al fuoco | Carbonizza lentamente, mantenendo le proprietà meccaniche interne; resistenza superiore. | Perde rapidamente le proprietà meccaniche e cede (già a 550°C). | Si fessura e deforma a causa della ridotta durezza alle alte temperature. |
| Comportamento sismico | Elevata elasticità, assorbe le sollecitazioni, si deforma e ripara più facilmente; alta resistenza. | Eccellente in condizioni normali, ma sensibile al fuoco. | Meno elastico, più rigido; la sua massa elevata può aumentare le forze inerziali. |
Resistenza al Fuoco
Nonostante siano fatti di legno, un prodotto combustibile, gli elementi in legno lamellare sono molto resistenti al fuoco. Pur essendo realizzate con un materiale combustibile, le strutture in legno lamellare hanno una resistenza al fuoco superiore a quella delle strutture in acciaio o in calcestruzzo armato. Infatti, nel legno lamellare, grazie al buon isolamento termico realizzato dallo strato superficiale carbonizzato, la combustione avviene lentamente: ad un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata. La struttura cede o crolla solo quando la parte della sezione non ancora carbonizzata è talmente diminuita da non riuscire più ad assolvere alla sua funzione portante. I tetti in legno lamellare hanno una resistenza al fuoco pari o superiore alle strutture in acciaio o calcestruzzo. Le superfici direttamente esposte al fuoco carbonizzano molto lentamente e si trasformano in protezione naturale per le sezioni sottostanti.
Resistenza Chimica e Agenti Atmosferici
Una delle proprietà più importanti è l'aumentata resistenza chimica. Le travi in legno lamellare sono resistenti all'azione della maggior parte degli acidi, dell'ossidazione, dell'ammoniaca o dei derivati del cloro. Per questo motivo vengono utilizzati nella costruzione di allevamenti di animali (per l'ammoniaca), piscine (per il cloro), nelle saline o nella costruzione di depositi di sale o carbone. Offrono inoltre un'alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
Proprietà Antisismiche
Le costruzioni realizzate con 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, consentendo al legno di assorbire le sollecitazioni e sopportare le deformazioni. In caso di danni, si ripara più facilmente. Questo straordinario fenomeno è dovuto anche alla riduzione della massa complessiva dell’edificio.
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Libertà Progettuale e Versatilità
Le travi lamellari sono il sogno degli architetti perché non pongono limiti 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. Il tetto in legno lamellare consente di superare i limiti stabiliti dalle sezioni del legno tradizionale. Grazie al modo in cui viene realizzata la struttura lamellare, si possono ottenere travi più lunghe, travi curve o di forme e dimensioni particolari. La leggerezza e la flessibilità di questo materiale si uniscono alla velocità di montaggio.
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Sostenibilità e Impatto Ambientale
Il legno lamellare è un materiale eco-sostenibile: viene ricavato da legno certificato, riduce gli sprechi rispetto al massello ed è completamente riciclabile. La lavorazione industriale consente un impiego più efficiente delle risorse naturali, riducendo l’impatto ambientale. La scelta del legno di partenza (essenza), oltre a garantire certe caratteristiche tecniche, deve rispettare la natura e contribuire a ridurre il costo del prodotto. Il legno rappresenta oggi una delle scelte più innovative per realizzare quella che, a pieno titolo, può essere considerata un’architettura sostenibile.
Tipologie di Legno Lamellare e Essenze Utilizzate
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, abete bianco, larice, pino e douglasia. In Europa viene utilizzato prevalentemente l’abete rosso, seguito dal larice (quest’ultimo molto più costoso). Il legno utilizzato può anche essere di latifoglie come quercia, frassino, acero o cedro.
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 le lamelle appartengono a differenti classi di resistenza.
Il legno lamellare GL24h è un legname specifico per la realizzazione di strutture in legno, munito di idonea certificazione. Dopo essere stato sottoposto a controlli e prove tecniche in laboratori di ricerca secondo la normativa vigente, viene certificato che le lamelle di cui è composto il legno lamellare GL24h appartengano alla stessa classe di resistenza.
Applicazioni del Legno Lamellare: Dalle Case ai Ponti
La versatilità del legno lamellare 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.
È sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, unendo bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Grazie all’alto grado di prefabbricazione, gli elementi per solaio in legno lamellare BSH si possono posare in brevissimo tempo per creare solai al grezzo calpestabili subito. Alle foci del fiume Todino in provincia di Teramo è stato costruito un ponte pedonale e ciclabile esclusivamente con travi e tavole in legno lamellare. I tetti in legno lamellare di un edificio sono progettati per integrarsi ottimamente con le strutture verticali in muratura. Il tetto in legno con travi a vista, oltre a conferire un senso di robustezza alla struttura, abbellisce particolarmente le nostre abitazioni, come abbiamo apprezzato nelle baite di montagna.
Trattamenti e Finiture: L'Importanza della Protezione e del Legno Lamellare Preverniciato
Una delle caratteristiche distintive del legno lamellare è la possibilità di ricevere trattamenti e finiture specifiche per aumentarne la durabilità e l'estetica, inclusa la versione preverniciata. Su richiesta, il lato inferiore degli elementi solaio può essere prodotto anche in qualità a vista, in tal caso verrà perfettamente protetto con uno speciale imballaggio contro i danni da trasporto e manipolazione. Grazie a impianti di produzione all'avanguardia, è possibile fornire elementi per soffitti BSH in qualità visiva con una superficie levigata, già pronta per la finitura o pre-finita.
Inoltre, grazie al trattamento con impregnanti o smalti specifici per l’esterno, il legno lamellare può durare nel tempo senza perdere le sue caratteristiche meccaniche ed estetiche. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione.
Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:
- Impregnante all’acqua: penetra nel legno e lascia traspirare la fibra. Ideale per mantenere l'aspetto naturale, va rinnovato ogni 1-3 anni, soprattutto nelle parti esposte al sole.
- Smalto coprente: più spesso e protettivo, forma una pellicola resistente agli agenti atmosferici. La durata è maggiore, fino a 5 anni. Il risultato è una struttura esteticamente moderna, simile a un mobile.
In entrambi i casi, sono disponibili tantissimi colori ed è possibile ritoccare solo le parti più esposte (di solito colonne e testate dei travetti), mentre le parti interne della struttura, essendo protette dal tetto, necessitano raramente di manutenzione. In fase di ritocco, puoi usare lo stesso colore di impregnante per uniformare la struttura, ma attenzione: il risultato potrebbe essere leggermente più scuro. In alternativa, puoi optare per un impregnante o finitura trasparente per mantenere il tono originale.
Costi, Durata e Normative
Costi e Durata
Il costo di un tetto in legno lamellare GL24h oscilla tra 140 e 280 euro al metro quadro per la sola struttura, escluso isolamento e manto di copertura. Con un pacchetto completo isolato e ventilato si arriva a 300-400 euro al mq. Un tetto in legno lamellare GL24h correttamente trattato e mantenuto dura oltre 50-70 anni. Il legno lamellare GL24h è superiore al massello per resistenza meccanica, stabilità dimensionale e comportamento antisismico.
Normative e Permessi
Per quanto riguarda i permessi del Comune per un tetto in legno lamellare, dipende dall’intervento. La sostituzione della struttura esistente con legno lamellare senza modificare la sagoma del tetto richiede generalmente una SCIA (Segnalazione Certificata di Inizio Attività). Se si modifica la forma o l’altezza del tetto serve il permesso di costruire. 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 software di calcolo strutturale legno.
Calcolo Strutturale
Nella verifica degli elementi strutturali in legno, le verifiche da effettuare per ogni elemento dipendono dalla funzione dell’elemento nella struttura. Ad esempio, elementi con prevalente comportamento assiale (controventi o appartenenti a travature reticolari) sono verificati a trazione e/o compressione; elementi con funzioni portanti nei confronti dei carichi verticali sono verificati a pressoflessione retta e taglio; elementi con funzioni resistenti nei confronti di azioni orizzontali sono verificati a pressoflessione/tensoflessione deviata e taglio oppure a sforzo normale se hanno la funzione di controventi.
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, kmod è il coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità della struttura, e γM 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.
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