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 è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi 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.
Cos'è il Legno Lamellare e Come Viene Prodotto
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. Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Dopo un’accurata selezione, le future lamelle vengono segate a misura e sagomate. Le tavole secche vengono lavorate sui quattro lati per ottenere la geometria precisa. Dopodiché le tavole vengono incollate insieme sotto pressione con una colla speciale ecologica impermeabile e resistente all`aria. 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 l`incollatura in un`unica trave la direzione delle fibre legnose nelle lamelle viene impostata ai lati opposti uno all`altro. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. Le travi completate dispongono di fori e incavi per il fissaggio.
Le tipologie di legno lamellare 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.
I Vantaggi Insuperabili del Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Il legno lamellare è un materiale strutturale solido e resistente, con un’ottima reazione in caso di incendio e un buon comportamento in caso di oscillazioni sismiche.
- Resistenza e Durabilità: Grazie al processo di incollaggio, il legno lamellare presenta una resistenza superiore rispetto al legno massiccio, rendendolo ideale per strutture che richiedono ampie luci libere. La resistenza e solidità delle mura supera la resistenza di quelle costruite di mattoni e calcestruzzo. Il legno lamellare non cambia la sua forma nel tempo. Non si fessura. Il degradamento del legno, e quindi del pannello XLAM, può svilupparsi soltanto in particolari condizioni, evitando le quali il materiale si conserva perfettamente per secoli o addirittura millenni.
- Resistenza al Fuoco: L`alta sicurezza antincendio e la resistenza al fuoco del legno lamellare sono molto più alte rispetto di quanto ci si può aspettare a prima vista da un materiale infiammabile. L`infiammazione dell`elemento di legno avviene dall'esterno verso l`interno con una velocità di combustione già nota. Questa velocità è inizialmente trascurabile, poiché la resistenza termica del legno è alta. Nello stesso tempo, sulla superficie esterna si forma uno strato carbonico protettivo che non permette al fuoco di penetrare nell`elemento. Così la parte interna dell`elemento rimane intatta, e la sua capacità portante continua ad resistere.
- Leggerezza e Proprietà Antisismiche: 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. 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. La sismicità è un punto forte.
- 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. Ha una capacità isolante molto alta e un buono isolamento acustico. Grazie alla temperatura "tiepida" della superficie e alle buone proprietà isolanti del legno, è possibile abbassare la temperatura di riscaldamento di qualche grado.
- Versatilità e Libertà Progettuale: Può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno. È possibile realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate in base agli spazi disponibili.
- Basso Impatto Ambientale: 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.
- Stabilità Dimensionale e Resistenza agli Agenti Atmosferici: La sua stabilità dimensionale 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. Ha alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
- Economicita` e Velocità Costruttiva: Grazie all’uso degli elementi di legno lamellare si riducono notevolmente i tempi di costruzione della casa, giacché in cantiere si effettua solo il montaggio delle parti ingombranti della casa.
- Clima Interno Ideale: In una casa di legno si mantiene sempre un microclima unico dovuto alla capacità del legno di assorbire gli odori, l’umidità eccessiva, o di restituirla quando il locale è sovraessiccato. L`abitazione di legno viene aromatizzata con gli oli essenziali con le proprietà antisettiche, inerenti a questo tipo di legno.
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Applicazioni Versatili del Legno Lamellare
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. 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.
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Quando si tratta di realizzare strutture solide, durature e dall’aspetto naturale per esterni, il legno lamellare è una delle scelte migliori sia dal punto di vista tecnico che estetico. Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Il legno lamellare può essere utilizzato in applicazioni ibride con materiali come cemento e acciaio.
Il Legno Lamellare a Strati Incrociati (X-Lam/CLT) per Pareti e Strutture Avanzate
Il legno lamellare incrociato (chiamato anche CLT, Cross Laminated Timber) è un pannello in legno multistrato massiccio, prefabbricato e su larga scala. X-lam è un termine inglese che significa legno lamellare incrociato (cross-laminated timber). L' x-lam è una nuova metodologia costruttiva che segue rigide regole di progettazione e di realizzazione. La grande caratteristica dei sistemi costruttivi x-lam è la loro grandissima flessibilità, una flessibilità che permette agli edifici così costruiti di sopportare carichi di peso elevati e sollecitazioni esterne estreme.
La magia dei pannelli in X-lam è da ricercare proprio all’interno della struttura dei pannelli stessi. La particolare composizione in pannelli lamellari di legno massiccio incollati tra loro in numero dispari e a strati incrociati, così che le fibre di ogni strato risultino ruotate di 90° rispetto agli strati sottostanti, favorisce la trasmissione dei carichi sia in verticale che in orizzontale. Un pannello di legno lamellare è costituito da diversi strati di assi di legno essiccate in forno, impilate in direzioni alternate, incollate con adesivi strutturali e pressate per formare un pannello solido, dritto e rettangolare. Il numero di strati che li compone è molto spesso dispari (di solito da tre a sette) e possono essere levigati o prefiniti prima della spedizione. I pannelli in legno Xlam sono composti da tavole di legno disposte a strati incrociati (cioè con direzione delle fibre alternata), incollate insieme sotto grandi pressioni per formare un unico elemento piano con capacità portante in entrambe le direzioni. Come materia prima viene solitamente usato il legno di conifera che se sottoposto a un processo di essiccazione che lo porta a un’umidità del 12% diverrà protetto in modo naturale dagli agenti biologici come funghi, insetti e muffe. Leggero ma molto resistente, possiede prestazioni acustiche, antincendio, sismiche e termiche superiori. Questo tipo di legno è anche veloce e facile da installare, e non genera quasi nessun rifiuto in loco, per cui si dimostra ottimale per l'ambiente, offrendo flessibilità progettuale e basso impatto ambientale.
Nelle applicazioni a parete, il legname utilizzato negli strati esterni di un legno CLT è generalmente orientato verticalmente in modo che le sue fibre scorrano parallele ai carichi di gravità, massimizzando la capacità di carico verticale della parete. Nelle applicazioni su pavimento e tetto, invece, il legname utilizzato negli strati esterni è orientato in modo che le sue fibre siano parallele alla direzione della campata. La resistenza al taglio del legno lamellare offre ai progettisti una serie di nuovi usi per il legno. Questi includono ampie solette prefabbricate, pareti a un livello e altezze delle piastre del pavimento più alte. In Italia, le case costruite con sistema costruttivo X-Lam sono sempre più diffuse. I pannelli in XLAM sono una delle soluzioni costruttive più interessanti degli ultimi anni, perfetti anche per realizzare complessi edifici multipiano.
Caratteristiche delle Pareti X-Lam e Efficienza Energetica
Tutti gli elementi costruttivi sono studiati per garantire alla vostra casa la migliore efficienza energetica. Le nostre pareti standard sono realizzate con un pannello parete in xLam dallo spessore variabile (10 cm sono in genere sufficienti per edifici fino a due piani). L'elemento portante è rivestito esternamente con un cappotto di fibra di legno dello spessore di 12 cm, altamente coibentante, traspirante ed ecologico. L'isolante è fissato con speciali tasselli a fungo ed è messo in opera su due strati aggiunti sfalsati in modo da eliminare qualsiasi ponte termico. La fibra di legno intonacata con un doppio strato di rasante silossanico armato con una rete in fibra di vetro e rivestito da uno strato di finitura bianco o colorato in pasta, anche questo a base di silossani. Internamente il pannello portante è rivestito con una controparete in cartongesso costituita da una struttura in lamiera zincata a montanti e traversi che forma un'intercapedine dello spessore di 7,5 cm chiusa all'interno da un doppio pannello di cartongesso. L'intercapedine viene coibentata con lana di roccia a bassa densità. Nella progettazione di edifici con tecnologia xlam la scelta dei diversi materiali, dei componenti e la definizione degli elementi costruttivi/tecnologici avviene sempre secondo i consolidati criteri della BIO-EDILIZIA e del risparmio energetico.
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Le prestazioni tipiche per pareti e tetti in X-Lam sono riassunte di seguito:
| Elemento | Spessore | Trasmittanza | Sfasamento | Altro |
|---|---|---|---|---|
| PARETI | 0,32 m | 0,172 Wm²K | 15h 18' | - |
| TETTO | 0,28 m | 0,233 Wm²K | 11h 10' | Trasmittanza periodica 0,073 Wm²K, Nessuna condensa |
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Vantaggi Specifici delle Costruzioni X-Lam
Quali sono i vantaggi di una costruzione in legno con pannelli x-lam?
- Velocità costruttiva
- Risparmio energetico
- Resistenza sismica
- Sostenibilità ambientale
- Più di superficie calpestabile
- Tempi di realizzazione e costi certi
- Garanzia di durabilità
La tecnologia xlam, per le sue qualità intrinseche e per le metodologie costruttive adottate, offre degli standard qualitativi e dei tempi di realizzazione, a parità di spesa, nettamente superiori rispetto ai sistemi costruttivi tradizionali. Le strutture xlam sono progettate e realizzate in modo tale che la struttura portante possa garantire una resistenza al fuoco elevata. Gli edifici con sistema costruttivo a pannelli XLAM rispettano le esigenze normative più attuali, garantiscono, in caso d'incendio, la sicurezza necessaria all'evacuazione controllata dell'edificio e la possibilità di recuperare la costruzione in quanto la sua ossatura portante (i pannelli XLAM) in alcuni casi non subisce alcun tipo di danno strutturale e materico (come è stato dimostrato scientificamente dal CNR-IVALSA con i test del 2006 e 2007 in Giappone con il progetto di ricerca SOFIE).
Il Calcolo Strutturale per le Costruzioni in Legno Lamellare
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. 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.
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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; 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. Per questa ragione, ti suggerisco di affidarti a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui puoi modellare coperture, porticati ed altri componenti in legno presenti in una struttura mista in cemento armato o in muratura.