Il legno lamellare è un materiale strutturale sempre più apprezzato in edilizia, grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche ed estetiche. Tuttavia, come ogni materiale, presenta anche delle sfide, soprattutto in termini di durabilità e manutenzione, che è fondamentale conoscere per garantirne la longevità e l'efficienza. L'articolo tratta il tema della durabilità di una struttura di legno lamellare, concetto che coinvolge vari fattori che ne possono compromettere la capacità di mantenere nel tempo le prestazioni richieste.
Che Cos'è il Legno Lamellare?
Quando si parla di legno lamellare ci si riferisce a un tipo di materiale strutturale abbastanza solido e resistente. Questo genere di materiale si ottiene incollando tra di loro delle tavole di legno che seguono a loro volta dei criteri di classificazione per uso strutturale. È un materiale composito costituito da legno naturale.
Mantiene le caratteristiche di quest’ultimo, ma grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, si riducono i difetti propri del legno massiccio. 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.
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.
I Pregi del Legno Lamellare
Oltre ad essere un prodotto nuovo realizzato a livello industriale, il legno lamellare mantiene sopratutto alcuni dei pregi del legno naturale, come l’elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e l’ottima risposta in caso di incendi. Nella seguente lista approfondiremo i pregi appena citati facendo luce anche su alcuni dei difetti più importanti del legno lamellare.
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Resistenza al Fuoco
Un primo, inaspettato pregio del legno lamellare è la sua elevata resistenza al fuoco. Tramite precise lavorazioni è, infatti, possibile realizzare strutture che possono presentare una resistenza al fuoco superiore ad alcune strutture in acciaio. Questa caratteristica è possibile grazie alla lavorazione del legno, che presenta uno strato superficiale carbonizzato. Quest’ultimo 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.
Elevata Resistenza Meccanica
Un altro pregio del legno lamellare è, senza dubbio, la sua elevata resistenza meccanica. La struttura a lamelle che caratterizza il corpo del legno, offre infatti un efficiente sistema di scarico dei pesi e della sollecitazioni esterne, in grado di preservare la struttura interna. Tuttavia, questa elevata resistenza interna, non impedisce le naturali deformazioni del legno, a volte fondamentale per ottimizzare lo scarico dei pesi.
Resistenza agli Agenti Aggressivi
Un ulteriore pregio di questo innovativo materiale, è rappresentato dalla sua alta resistenza agli agenti aggressivi. La pellicola carbonizzata offre, infatti, una buona difesa contro diversi agenti aggressivi, come fumi e altri agenti inquinanti.
Vantaggi per Coperture e Mansarde
Perché sempre più persone scelgono tetti in legno lamellare? 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. 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. Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”. 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. Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni. Per far ciò, però, è necessario che il legno lamellare venga ottenuto correttamente e sfruttando al massimo le sue caratteristiche.
Confronto con Altri Materiali da Costruzione
Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici. Il materiale del tetto può influenzare molto la resistenza della struttura durante l’azione sismica.
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| Caratteristica | Legno Lamellare | Cemento | Acciaio |
|---|---|---|---|
| Peso | Più contenuto, riduce carichi | Elevato | Relativamente elevato |
| Tempi di Posa | Spesso più rapidi (prefabbricazione, "a secco") | Più lunghi (tempi di presa) | Variabili (assemblaggio) |
| Prestazioni Termiche | Buon isolante naturale | Scarso isolante | Scarso isolante (necessita coibentazione) |
| Manutenzione | Attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto umidità) | Esigenze diverse legate a durabilità e protezioni | Esigenze diverse legate a durabilità e protezioni |
| Estetica | Fascino caldo e architettonico | Moderno, industriale | Moderno, industriale |
I Problemi e Difetti del Legno Lamellare
Come per qualsiasi materiale, in campo edilizio, civile o industriale, non basta un materiale qualitativamente molto idoneo per costruire strutture di elevata qualità resistenziale.
Il Caso della Croce di Cevo: Un Monito sui Materiali e la Manutenzione
Un esempio emblematico dei problemi che possono insorgere con il legno lamellare, soprattutto se esposto agli agenti atmosferici e con una manutenzione insufficiente, è il crollo della croce di Cevo. Ezio Giuriani, ordinario di Tecnica delle costruzioni all’Università di Brescia, mantiene la prudenza dell’uomo di scienza: «Bisognerebbe vedere quella croce da vicino per fare qualche ipotesi». Poi però qualche ipotesi la azzarda: «Da quel che ho potuto vedere dalle fotografie, la croce ha ceduto in corrispondenza dell’inserzione di uno dei tiranti. Il metallo, quando si raffredda dopo l’esposizione al sole, può dare origine a condensa e l’umidità può danneggiare il legno. Servirebbe inoltre un’analisi approfondita per capire se si fossero formate muffe o se il legno fosse stato intaccato da insetti. Di sicuro si tratta di un materiale a rischio di degrado, soprattutto se esposto per anni alle intemperie. La tendenza oggi è di proteggere le strutture in legno».
L’altro rimedio si chiama piano di manutenzione: «È obbligatorio per qualsiasi tipo di struttura - dice Giuriani -. Da quel che ho letto, quella croce era stata inizialmente pensata per un’installazione temporanea, in occasione della visita del Papa. Bisognerà capire se il piano di manutenzione è cambiato dopo che si era deciso di installarla in un altro luogo».
Marco Fasser, della Soprintendenza ai Beni architettonici e paesaggistici, ha commentato: «È un problema di materiali, mi sembra palese: l’asta della croce è fatta in legno lamellare, non è per niente solido».
Instabilità Dimensionale e Deperibilità Biologica
Tra i difetti che potreste riscontrare nell’utilizzo del legno lamellare annoveriamo l’instabilità dimensionale in presenza di umidità. Questo problema, viene a crearsi a causa dell’eccessivo inumidirsi del legno che provoca d’instabilità dimensionale e tensioni all’interno della struttura del legno lamellare in particolare tra lo strato del coprente ed il legno. Un altro difetto del legno lamellare, è quello riguardante la sua deperibilità biologica. Si tratta del degrado che inevitabilmente va a crearsi a causa della crescita di muffa e alla presenza di tarli, in particolare riguardo i trattamenti ai quali il legno è sottoposto durante la fase di fabbricazione.
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Fessurazioni e il Loro Impatto
L’azione diretta dell’acqua meteorica sulla superficie esposta porta ad un assorbimento dell’acqua nella zona della sezione immediatamente sottostante alla superficie (in genere qualche centimetro di profondità) e ne consegue un elevato gradiente di umidità e, a causa del rigonfiamento della zona superficiale, la presenza di coazioni possono portare ad un collasso locale del materiale (fenditure). In questo modo, tra l’altro, si verifica una notevole perdita di cellule legnose il che conferisce alla superficie del legno il cosiddetto “effetto spugna”; questo causa in pratica un considerevole aumento del potere assorbente, per cui il legno, assorbendo ed espellendo grandi quantità d’acqua, è soggetto alla formazione di fessure e deformazioni di vario tipo in relazione alla disposizione della venatura ed alla presenza di nodi.
Di conseguenza nella zona di superficie si formano facilmente delle fessurazioni, anche di piccole dimensioni, ma permanenti e irreversibili; le fessurazioni superficiali rimangono presenti anche nel caso di ritorno dell’umidità del legno nelle condizioni iniziali, facilitando la penetrazione dell’acqua, con eventi successivi, più in profondità nella sezione. Il fenomeno ciclico di degrado prosegue quindi per strati sempre più profondi, aggravato da un aumento progressivo ed inevitabile dell’umidità del legno, in quanto l’assorbimento dell’acqua è comunque più rapido rispetto all’essicazione del materiale. Il contenuto di acqua può anche facilmente superare il limite del 20% / 25% all’interno della sezione, contribuendo all’instaurarsi di condizioni favorevoli allo sviluppo di funghi.
Valutazione delle Fessurazioni
Valutare l’importanza delle fessure che si possono manifestare sulla superficie di una trave in legno lamellare non è possibile senza un’analisi diretta e accurata della situazione, il tutto richiede una comprovata esperienza in materia. Questa valutazione deve stabilire prima di tutto il tipo di fessure presenti e la loro causa, con questa base si valuta l'eventuale presenza di un difetto strutturale o di cause naturali dovute al materiale legno.
La formazione di fessurazioni è infatti un fenomeno sempre possibile anche in un prodotto ingegnerizzato come il legno lamellare: è tuttavia fondamentale valutare se si tratta di un fenomeno solamente «fisiologico» e con poche conseguenze, oppure se si tratta di qualcosa di più serio e preoccupante, con possibili degenerazioni. Le fessurazioni possono essere presenti in numero elevato, senza per questo dover destare preoccupazione, a condizione che siano limitate nella ampiezza e nella profondità, cioè a condizioni che si tratti effettivamente di fessure da ritiro e che siano effettivamente superficiali e non dovute a problematiche di incollaggio. Il solo fatto che queste fessure siano molto spesso concomitanti con le superfici incollate fra le lamelle non deve necessariamente indicare la presenza di un problema o di un difetto di produzione o strutturale.
In travi di legno lamellare poste a copertura di un porticato di una villa sono comparse fessure longitudinali lungo quasi tutta la faccia inferiore delle travi. Se l'elemento è protetto dall’azione diretta delle intemperie, allora tale problema dovrebbe in realtà essere piuttosto remoto. Una fessura «lungo la faccia inferiore» (cioè nella larghezza della lamella posta all’intradosso della trave, se ho capito bene), dovrebbe a maggior ragione essere protetta dalle intemperie (tra l’altro se la fessura ha un andamento rettilineo, cioè parallelo alla direzione della trave, indice di un andamento rettilineo delle fibre, non dovrebbero esserci influenza sul comportamento statico della trave, ovvero in termini di variazione dell’inerzia della sezione). Tuttavia in questo caso la classe di servizio dell’elemento sarebbe la 3 (cioè elemento posto all’esterno senza protezione): in classe di servizio 3 la normativa europea che fissa i requisiti minimi di produzione di una trave in legno lamellare (EN 386), impone di disporre le tavole tangenziali esterne con il lato del midollo rivolto verso l’esterno. In questo modo le fessurazioni da ritiro si sviluppano sulla faccia opposta della tavola, dove la presenza dell’incollaggio funge da elemento di contrasto all’apertura di fessure e da presidio alla penetrazione di acqua. In elementi con questo orientamento delle lamelle il fenomeno di fessurazione che si evince dalla Sua descrizione non dovrebbe comparire, anche nel caso di elemento posto all’esterno. Le suggeriamo tuttavia di rivolgersi direttamente ad un esperto per una valutazione più approfondita del caso in esame, che non può prescindere da una valutazione diretta del fenomeno, non possibile naturalmente in questa sede, in particolar modo alla luce della semplice constatazione che fessure longitudinali nella parte inferiore di una trave di lamellare incollato sono piuttosto poco probabili.
Manutenzione delle Strutture in Legno Lamellare
In termini di manutenzione, il legno lamellare richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità).
Un Esempio Pratico: Manutenzione di una Mansarda
Premessa: appartamento costruito una decina di anni fa con mansarda in legno lamellare (color miele) sul soffitto. Solo ora l'appartamento verrà terminato (non c'è neanche il massetto) e la mansarda (4,20x3,20), la cui destinazione d'uso iniziale era "soggiorno"... ora cucina, ha il soffitto il legno. La parte interna è ok... quella esterna presenta delle zone più scure a causa degli agenti atmosferici. Qual è il miglior iter da seguire per riportare il legno ad un aspetto "normale"? Carta vetrata fina + impregnante ad acqua? giusto? l'impregnante dovrà essere neutro o avere lo stesso colore del legno?
Il lavoro comunque è tanto. Se il legno sta all'esterno, la carteggiatura con carta vetrata fina seguita dall'applicazione di un impregnante ad acqua, neutro o dello stesso colore del legno, può essere un buon approccio. Tuttavia, è un lavoro che richiede pazienza e dedizione per ottenere un risultato ottimale.
Requisiti Normativi per la Produzione del Legno Lamellare
La normativa fissa i requisiti minimi di produzione di una trave di legno lamellare, le norme UNI EN prescrivono di disporre le tavole tangenziali all’interno della trave con la curvatura degli anelli rivolta verso lo stesso lato. Nel caso di classe di servizio 3 (cioè di elementi posti all’esterno senza protezione) le tavole esterne devono avere il lato del midollo rivolto verso l’esterno: infatti le fessurazioni da ritiro si sviluppano sulla faccia opposta della tavola, dove la presenza dell’incollaggio funge da elemento di contrasto all’apertura di fessure e da presidio alla penetrazione di acqua. Le norme UNI EN prescrivono alcuni requisiti minimi per gli adesivi utilizzati nelle strutture portanti di legno, oltre alle prove di laboratorio atte a verificare l’efficacia della resistenza dei giunti incollati. Tra queste prove esistono alcune procedure di controllo di produzione che comprendono anche prove di delaminazione: il parametro di controllo viene valutato come percentuale di fessurazione nel piano di incollaggio lungo le sezioni trasversali in seguito a cicli di invecchiamento accelerato.