Legno Lamellare: Caratteristiche, Vantaggi e Applicazioni nelle Costruzioni Moderne

Il legno lamellare rappresenta una delle tecnologie più avanzate e versatili nell'ambito delle costruzioni in legno. Grazie alle sue caratteristiche meccaniche e fisiche, questo materiale ha rivoluzionato l’architettura moderna, permettendo la creazione di strutture imponenti, resistenti e allo stesso tempo esteticamente eleganti. Scegliere il legno lamellare per la tua struttura significa unire estetica, resistenza e sostenibilità in un’unica soluzione.

Costruire con il legno lamellare rappresenta una soluzione avanzata e sostenibile per una vasta gamma di applicazioni architettoniche e ingegneristiche. Noi di Wolf System siamo grandi estimatori di questa tecnica, che garantisce solidità, sicurezza, efficienza energetica e qualità del prodotto finito.

Che cos’è il Legno Lamellare?

Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. È un materiale composito costituito da legno naturale, che mantiene le caratteristiche di quest’ultimo ma, grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio.

Questo materiale si distingue dal legno massello per la sua lavorazione particolare, che prevede l'assemblaggio di più strati di legno, detti lamelle, incollati tra loro con resine specifiche. Il lamellare si ottiene incollando fra loro delle tavole di legno (almeno tre) dette lamelle, sotto l’azione di una forza di pressione. Non è quindi un legno che nasce spontaneamente in natura in quanto 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.

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. 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.

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Il Processo Produttivo del Legno Lamellare

La produzione del legno lamellare è un processo tecnologico avanzato che ottimizza le proprietà del legno. Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Le lamelle vengono selezionate, essiccate, piallate e incollate sotto pressione con colle resistenti all’umidità, dando vita a travi ed elementi portanti dalla grande stabilità.

Il processo di incollaggio a pressione è un processo di formatura ed unione delle tavole di legno ottenuto mediante l’utilizzo di opportune colle sotto l’azione di una pressione costante e duratura nel tempo. Uno degli aspetti più rilevanti del legno lamellare è la possibilità di combinare le lamelle in modo da ottimizzare le prestazioni del materiale. 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 questo modo, le lamelle vengono posizionate in modo da orientare le fibre del legno secondo la direzione delle sollecitazioni principali.

Vantaggi del Legno Lamellare nelle Costruzioni

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico che ecologico e strutturale. Di seguito, esploriamo i principali benefici che rendono questo materiale una scelta eccellente per diverse tipologie costruttive.

Resistenza e Solidità

Il legno lamellare è un materiale strutturale molto solido e resistente, prodotto incollando delle tavole di legno a loro volta già classificate per uso strutturale. Le travi in legno lamellare, per la loro struttura a strati, garantiscono un’eccellente resistenza e sono impiegate, ad esempio, nella realizzazione di case prefabbricate, ma non solo. Questo permette al legno lamellare di sopportare carichi maggiori e di resistere a deformazioni, sia in flessione che in compressione. Rispetto al legno massello, il legno lamellare ha meno difetti naturali (come nodi o fessurazioni) ed è più resistente a deformazioni, flessioni e spaccature. Le travi in legno lamellare sono caratterizzate da un’alta resistenza ed un’ampia flessibilità compositiva e formale.

Leggerezza e Possibilità Dimensionale

Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua leggerezza in rapporto alla resistenza. Rispetto ai materiali da costruzione tradizionali come il calcestruzzo o l'acciaio, il legno lamellare pesa molto meno a parità di resistenza, riducendo il carico complessivo della struttura. Il legno lamellare si distingue per il peso più contenuto, che può ridurre i carichi sulla struttura e facilitare la progettazione, soprattutto in zona sismica. 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). La produzione di legno lamellare permette anche di ottenere elementi strutturali di grandi dimensioni, cosa che non è possibile con il legno massiccio a causa delle limitazioni dimensionali degli alberi. Per quanto riguarda la lunghezza, le dimensioni di una trave in legno lamellare possono essere varie. L’unico accorgimento è quello di studiarne la luce in modo tale che sia possibile il trasporto e la messa in opera della stessa, garantendo economicità e leggerezza nelle costruzioni, rispetto al cemento armato.

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Isolamento Termico e Acustico

Dal punto di vista delle prestazioni termiche, il legno offre un buon comportamento isolante naturale, migliorando comfort e consumi energetici se abbinato a un corretto pacchetto di copertura. Il legno lamellare ha un'alta capacità isolante. Le coperture in legno lamellare permettono un'elevata insonorizzazione; infatti la struttura, fatta di strati di materiale leggero e di camere d'aria, si comporta in maniera ottimale rispetto a soluzioni più pesanti. Nelle costruzioni blockhouse, le travi in legno lamellare possono essere utilizzate per realizzare pareti, solai e coperture, con il vantaggio di migliorare l’isolamento termico e acustico dell’edificio.

Resistenza al Fuoco

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, il legno lamellare, grazie alla sua massa e alla combustione lenta, si comporta in modo eccellente in caso di incendio. Un altro vantaggio del legno lamellare è la sua resistenza al fuoco. Questo materiale crea un isolamento termico che fa sì che la combustione avvenga lentamente. Ad un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata, confermando la sua alta resistenza al fuoco.

Proprietà Antisismiche

Il legno lamellare offre proprietà antisismiche eccellenti. La leggerezza, l'elasticità e la resistenza meccanica del legno permettono di assorbire le sollecitazioni e sopportare le deformazioni; inoltre, in caso di danni, la struttura si ripara più facilmente. Il materiale del tetto può influenzare molto la resistenza della struttura durante l’azione sismica, e il legno lamellare mostra un buon comportamento in caso di oscillazioni sismiche. Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare questi aspetti tecnici.

Estetica e Versatilità Progettuale

Sul piano estetico, il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni. Dal punto di vista estetico, il legno lamellare offre numerose possibilità creative. Le travi possono essere sagomate per ottenere curve o profili particolari, permettendo una libertà di design che si adatta sia a edifici moderni che tradizionali. Il legno lamellare è perfetto per progetti su misura ed è possibile realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate in base agli spazi disponibili.

Durabilità e Resistenza agli Agenti Atmosferici

Sono innumerevoli gli esempi di edifici che sfidano il passare del tempo; possiamo pensare alla Pagoda del tempio di Horyu-ji a Nara, Giappone, anno di costruzione 607 d.c.(5 piani). La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare, la cui resistenza è dovuta alla sua composizione. Il legno lamellare, grazie ai trattamenti protettivi, è altamente resistente agli agenti atmosferici. Le travi possono essere trattate con vernici o impregnanti che migliorano la resistenza del materiale all'acqua, al sole e agli agenti biologici come funghi e insetti. Ha un'alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici. Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua stabilità dimensionale. Questo 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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Sostenibilità Ambientale

Dal punto di vista della sostenibilità ambientale, il legno lamellare è una delle scelte più ecologiche disponibili. Il legno è una risorsa rinnovabile e, se proviene da foreste gestite in modo sostenibile, il suo impatto ambientale è notevolmente inferiore rispetto a quello di materiali come il cemento o l’acciaio. L'elevata ecosostenibilità del legno lamellare permette di rispettare l’ambiente e di costruire con un’etica sostenibile, garantendo un basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo. Il materiale è facilmente riciclabile. 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.

Ecco una tabella riassuntiva dei principali vantaggi del legno lamellare:

Vantaggio	Descrizione
Resistenza e Solidità	Elevata capacità di sopportare carichi e resistere a deformazioni.
Leggerezza	Peso inferiore rispetto a cemento e acciaio, riducendo carichi e costi.
Isolamento Termico/Acustico	Buon isolante naturale per comfort e insonorizzazione.
Resistenza al Fuoco	Combustione lenta e mantenimento delle proprietà meccaniche.
Proprietà Antisismiche	Assorbe sollecitazioni e sopporta deformazioni grazie a leggerezza ed elasticità.
Estetica e Design	Fascino naturale, possibilità di forme curve e libertà progettuale.
Durabilità	Resistenza agli agenti atmosferici e stabilità dimensionale.
Sostenibilità Ambientale	Materiale rinnovabile, riciclabile e a basso impatto ambientale.

Applicazioni Comuni del Legno Lamellare

La sua versatilità rende il legno lamellare ideale per molti tipi di costruzioni. 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. È l’ideale anche per costruzioni in legno prefabbricate industriali e civili (infatti tende ad essere sempre più utilizzato anche per finiture estetiche).

Il legno lamellare trova applicazione in numerose tipologie di costruzioni, tra cui le case in stile blockhouse. Nelle costruzioni blockhouse, le travi in legno lamellare possono essere utilizzate per realizzare pareti, solai e coperture, con il vantaggio di migliorare l’isolamento termico e acustico dell’edificio. Le travi in legno lamellare sono particolarmente apprezzate per la costruzione di tetti in legno, dove la necessità di coprire ampie luci senza supporti intermedi è fondamentale per creare spazi aperti e funzionali.

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.

Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Come abbiamo già capito, il lamellare è molto utilizzato nelle costruzioni in alternativa al cemento armato e metalli vari. Ad esempio, 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.

Tipologie e Classificazioni del 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.

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. Di conseguenza in Europa viene utilizzato prevalentemente l’abete rosso, seguito dal larice (quest’ultimo molto più costoso).

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.

Le travi possono essere anche bilama, ovvero realizzate con due lamelle di legno incollate tra loro in modo verticale e giuntate con incastro a pettine sulla lunghezza e predilette nei casi in cui si desidera avere un prodotto finito simile al legno massiccio, sfruttandone la flessibilità e la duttilità. Oltre ad essere particolarmente indicate per le strutture prefabbricate di ogni tipo, vantano una certa uniformità e omogeneità, un migliore sfruttamento del legno, di qualsiasi tipologia esso sia.

Considerazioni Tecniche e 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. Come per qualsiasi materiale, in campo edilizio, civile o industriale, non basta un materiale qualitativamente molto idoneo per costruire strutture di elevata qualità resistenziale. Per questa ragione, è suggerito 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.

Il legno lamellare, come ogni materiale da costruzione, deve essere utilizzato in base alle specifiche condizioni ambientali. Le norme tecniche distinguono il legno lamellare in classi di servizio che ne definiscono l’uso in ambienti interni, esterni o in contatto diretto con l’acqua.

Calcolo Struttura in Legno

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 verificate 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; 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 (di cui al §11.7.1.1 D.M. 2018);
• kmod è il coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità della struttura (i valori di kmod sono forniti nella Tab. 4.4.IV D.M. 2018);
• γM è il coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale, i cui valori sono riportati nella Tab. 4.4.III D.M. 2018.

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

Struttura in legno lamellare: relazione di calcolo

È possibile scaricare gratuitamente la relazione di calcolo e il tabulato della struttura in legno lamellare elaborata con il software calcolo strutturale legno. Nella seguente 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.

Manutenzione e Trattamenti Protettivi

La manutenzione del legno lamellare è relativamente semplice, soprattutto se il materiale è stato trattato correttamente fin dall'inizio. In termini di manutenzione, richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità), mentre cemento e acciaio hanno esigenze diverse legate a durabilità e protezioni. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione. Per le strutture esposte agli agenti atmosferici, è consigliabile applicare periodicamente strati di vernici o impregnanti protettivi per garantire una maggiore durata e resistenza del materiale.

Trattamenti e protezione nel tempo

Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:

• Impregnante all’acqua, che 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, che 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.

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