Il legno lamellare è un materiale composito innovativo e altamente performante, prodotto industrialmente dall'uomo, che ha rivoluzionato il settore delle costruzioni. Non è un legno che nasce spontaneamente in natura. Il legno lamellare nasce dall'applicazione di due tecniche fondamentali: la lamellazione e l'incollaggio.
Questo materiale si ottiene incollando fra loro delle tavole di legno, chiamate lamelle, sotto l’azione di una forza di pressione. Le lamelle, almeno tre, sono ricavate da essenze di legno aventi uno spessore compreso fra 3 e 4 cm ed una larghezza limitata a circa 25 cm. 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. La produzione consiste nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. 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.
É costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi, come l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e la lenta combustione in caso di incendio. Al contempo, è un prodotto industriale innovativo che, attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio. 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.
I Molteplici Vantaggi del Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale, rendendolo un'opzione preferenziale in molteplici contesti costruttivi.
Eccezionale Resistenza al Fuoco
Il legno lamellare presenta una eccezionale resistenza al fuoco. La sua superficie brucia e si carbonizza in modo uniforme formando uno strato protettivo che ritarda la propagazione delle fiamme agli strati interni. La combustione provoca una riduzione del materiale ma non delle sue proprietà meccaniche. Questa alta resistenza al fuoco, unitamente a un'elevata resistenza chimica, lo rende un materiale sicuro e affidabile.
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Prestazioni Antisismiche Superiori
Il legno lamellare possiede ottime prestazioni antisismiche grazie all'eccellente rapporto fra peso specifico e resistenza statica. La straordinaria leggerezza del materiale, 5 volte più leggero del calcestruzzo armato e 15 volte più leggero dell'acciaio, e la sua elevata resistenza meccanica consentono di contenere le sollecitazioni sismiche. Inoltre, la struttura in legno lamellare prevede un importante accorgimento per dissipare l'energia sismica: le connessioni semirigide. 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.
Efficienza Termica e Confort Acustico
Il legno lamellare, materiale perfettamente ecosostenibile e a basso impatto ambientale, consente di risparmiare energia grazie alle sue ottime prestazioni termiche. Il basso grado di conducibilità termica infatti permette di ridurre notevolmente i fenomeni di condensa, contribuendo a un'alta capacità isolante. Al benessere abitativo contribuiscono anche le proprietà di isolamento acustico del legno e la possibilità di realizzare strutture con grandi luci senza pilastri di sostegno. Infine, va rilevato il confort termoigrometrico connesso all'azione dell'umidità dell'aria svolta dal legno lamellare.
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Leggerezza e Vantaggi Economici
Le caratteristiche di leggerezza e versatilità sono determinanti. 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, inclusi quelli di trasporto. L’economicità e leggerezza nelle costruzioni, rispetto al cemento armato, sono aspetti cruciali. Il legno lamellare di alta qualità si contraddistingue per l'elevata capacità portante, la grande stabilità dimensionale e la libertà di definizione delle forme dei componenti in legno.
Di seguito una tabella comparativa dei vantaggi chiave del legno lamellare:
| Vantaggio | Descrizione | Impatto Comparativo |
|---|---|---|
| Resistenza al fuoco | Superficie brucia e si carbonizza uniformemente, formando strato protettivo. Le proprietà meccaniche rimangono intatte. | Superiore a materiali che perdono integrità strutturale rapidamente. |
| Resistenza antisismica | Eccellente rapporto peso/resistenza, connessioni semirigide dissipano energia. | 5 volte più leggero del calcestruzzo, 15 volte più leggero dell'acciaio con alta resistenza. |
| Isolamento termico | Bassa conducibilità termica, riduce la condensa e risparmia energia. | Capacità isolante molto alta. |
| Isolamento acustico | Contribuente al benessere abitativo. | Proprietà intrinseche del legno. |
| Leggerezza | Peso specifico inferiore a 500 kg/m³. | Circa l'80% in meno rispetto al cemento armato. |
| Versatilità | Permette grandi luci e forme curve, costruzione rapida e a secco. | Ampie possibilità progettuali e architettoniche. |
Estetica e Benessere Psicologico
Al confort derivante da una struttura in legno lamellare a chi vi soggiorna, si aggiunge anche un benessere di carattere psicologico, dovuto alla piacevolezza estetica, al fascino ed al calore esercitato dal legno. L’utilizzo di tavolame essiccato ed incollato consente di ridurre notevolmente le fessure da ritiro, fino a quasi renderle impercettibili, migliorando l'aspetto visivo e la durabilità.
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Sostenibilità Ambientale del Legno Lamellare
Il legno è materia viva ed ecologica che ha in sé l'armoniosità e la perfezione della natura. Utilizzarlo significa attingere ad una risorsa inesauribile, continuamente rinnovata in base alle esigenze della produzione. La tecnica del legno lamellare privilegia specie arboree autoctone a rapido accrescimento, provenienti da aree dell'Europa dove i boschi stanno aumentando sia come superficie, sia a livello di massa legnosa per ettaro. Tutto questo è certificato da enti preposti alla gestione sostenibile delle foreste. Il legno lamellare ha un basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo, ed è facilmente riciclabile, essendo un materiale da costruzione naturale, rinnovabile e riciclabile.
Applicazioni e Tipologie
Il lamellare è molto utilizzato nelle costruzioni in alternativa al cemento armato e metalli vari. La sua versatilità lo rende 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.
Campi di Applicazione
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:
- Case mono- e plurifamiliari
- Edifici residenziali e direzionali multipiano
- Edifici pubblici e amministrativi
- Immobili agricoli
- Immobili industriali e capannoni
- Impianti per il tempo libero e palazzetti dello sport
- 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
Esempi concreti del suo impiego includono capriate e strutture di tetti anche a vista, travi portanti ad ampia campata anche in forme speciali, montanti e colonne, e strutture di copertura o sistemi portanti a griglia. 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 Comuni
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:
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- 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 le lamelle appartengono a differenti classi di resistenza.
Mini-lamellari in Larice
Informazioni sugli elementi speciali in legno lamellare: I mini-lamellari in legno di larice sono elementi versatili tra le tipologie di legno da costruzione disponibili. Grazie all’incollaggio a più strati, questo prodotto in legno è stabile nelle dimensioni e non presenta torsioni o curvature. I settori di impiego coprono tutte le applicazioni nell’ambiente esterno, dalla sottostruttura per facciate, terrazze e balconi fino a pali per recinzioni, disparate strutture in legno e per l’uso in giardino.
I vantaggi dei mini-lamellari includono:
- Ideale per sottostrutture e applicazioni all’aperto
- Legname da costruzione piallato e smussato
- Grazie all’incollaggio a più strati non si verificano deformazioni e torsioni
- Tipo di legno larice per una lunga durata
Progettazione e Calcolo 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. Per questa ragione, è fondamentale affidarsi a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software di 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.
Verifiche Strutturali
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; 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.
Nella 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.
Considerazioni sulla Durabilità e Manutenzione
Nonostante l’utilizzo del legno lamellare abbia solo qualche decennio di vita, 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. 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.