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. 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. Per tutte queste caratteristiche, il legno lamellare rappresenta oggi la soluzione ideale per costruire strutture solide, sicure e durature, capaci di coniugare efficienza strutturale ed estetica architettonica.
Cos'è il Legno Lamellare?
Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi (come elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, lenta combustione in caso di incendio) 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.
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. 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. Mantiene le caratteristiche del legno naturale, ma grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, si riducono i difetti propri del legno massiccio.
Il Processo Produttivo
Le fasi della produzione consistono 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. 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.
La produzione del legno lamellare
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. La normativa non prevede limiti alla sua lunghezza, ma lo spessore delle lamelle non può superare i 40 mm e la loro larghezza i 220 mm. Il legname presente in natura consente di realizzare travi della lunghezza massima di 25-30 metri.
Leggi anche: Guida Completa all'MDF
I Vantaggi del Legno Lamellare Nelle Costruzioni
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. È un materiale da costruzione naturale e tecnologicamente evoluto, ottenuto dall’incollaggio di tavole selezionate per garantire elevata resistenza, stabilità dimensionale e durata nel tempo. Unisce la bellezza del legno alle prestazioni meccaniche richieste dalle costruzioni moderne.
Leggerezza e Resistenza Strutturale
Il legno lamellare pesa circa 500 kg/m³, contro i 2.500 kg/m³ del cemento armato. Questa leggerezza riduce i carichi sulle fondazioni e ottimizza i costi di movimentazione e trasporto, sia in stabilimento che in cantiere. Le operazioni di montaggio sono più semplici e rapide, e il risultato architettonico è più armonioso e slanciato, senza compromessi sulla solidità. Leggerezza e resistenza permettono di coprire grandi luci con strutture più snelle e stabili. Il legno lamellare offre elevata resistenza al fuoco e mantiene la propria capacità portante anche in condizioni estreme. Ha un elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso.
Resistenza al Fuoco
Il legno per quanto sia materiale infiammabile, presenta un'ottima resistenza in caso d'incendio e una capacità unica di mantenere la stabilità. Questo è possibile grazie alla carbonizzazione degli strati a contatto diretto con le fiamme che fungono da protezione per gli strati successivi. Il legno brucia lentamente riducendo le sue dimensioni di 6/7 mm al minuto. Nelle prove al fuoco, i pannelli in legno massiccio carbonizzati all’esterno, formano una barriera isolante che protegge il legno interno (il 15% della massa del legno è costituita da acqua, che evapora prima che il legno bruci effettivamente). Ad un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata. La resistenza di questi elementi è dovuta alla loro composizione. Quest’ultimo crea un isolamento termico che fa sì che la combustione avvenga lentamente.
Proprietà Antisismiche
Uno dei vantaggi più conosciuti delle costruzioni in legno è la loro capacità di sopportare e dissipare le forze sismiche. A differenza delle strutture in acciaio nelle quali i travi potrebbero deformarsi o delle strutture in c.a. nelle quali il ferro porta allo scoppio del cemento compromettendo la stabilità strutturale, il legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente. Durante l’attività sismica, gli edifici con un rapporto resistenza/peso più elevato hanno prestazioni migliori rispetto a quelli con rapporti bassi. 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.
Efficienza Termica e Acustica
Il legno ha una capacità isolante molto alta. Le ottime capacità isolanti del legno affiancate ad un opportuno cappo termico consentono all'edificio di mantenere delle temperature interne più stabili riducendo i costi di raffreddamento e riscaldamento. Il legno di per sé non è fonte d'isolamento ma le sue capacità termo isolanti sono nettamente superiori a quelle del cemento armato o dell'acciaio. 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. 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.
Leggi anche: Prezzi Pavimento Grigio Legno Perlato
Sostenibilità Ambientale e Versatilità
Il legno lamellare è un materiale rinnovabile e a basso impatto ambientale. Deriva da foreste gestite responsabilmente, dove ogni albero abbattuto viene ripiantato. Durante la crescita, il legno assorbe CO₂ e contribuisce a ridurre le emissioni complessive del ciclo edilizio. La produzione industriale ottimizzata riduce gli sprechi e valorizza ogni sezione del materiale. Al termine del ciclo di vita, il legno lamellare è riciclabile e riutilizzabile, rappresentando una scelta consapevole per un’edilizia più sostenibile e circolare. La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. Offre una libertà progettuale unica, consentendo la realizzazione di archi, portali, travi curve, cupole e sbalzi.
Applicazioni e Tipologie del Legno Lamellare
La versatilità del legno lamellare consente il suo impiego in un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
Ambiti di Applicazione
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 ideale per coprire grandi luci, anche superiori ai 70 metri, con strutture leggere e performanti. Questa flessibilità lo rende perfetto per capannoni, edifici industriali, impianti produttivi complessi, strutture sportive e luoghi di culto, dove unisce efficienza statica ed eleganza architettonica. Le grandi strutture in legno lamellare rappresentano l’eccellenza della costruzione in legno su larga scala. Ogni struttura nasce per garantire prestazioni elevate, durabilità e valore architettonico, con il legno lamellare protagonista di un modo nuovo e consapevole di costruire.
Classificazione 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:
Leggi anche: Stile Arte Povera per la Sala da Pranzo
- 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.
Il Calcolo Strutturale e Le Verifiche Tecniche
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 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.
Verifiche Strutturali per Elementi 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 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.
Formula per le Verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU)
Le verifiche allo stato limite ultimo (SLU) sono effettuate sempre controllando il soddisfacimento della relazione: Rd = (kmod·Rk)/γM ≥ Sd dove:
Nella seguente tabella riassumiamo i principali parametri della formula:
| Parametro | Descrizione | Nota |
|---|---|---|
| Rk | Valore caratteristico della resistenza del materiale | Incrementato tramite il coefficiente moltiplicativo kh per specifiche sezioni. |
| kmod | Coefficiente correttivo | Tiene conto dell’effetto della durata del carico e dell’umidità (Tab. 4.4.IV D.M. 2018). |
| γM | Coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale | Valori riportati nella Tab. 4.4.III D.M. 2018. |
| Sd | Valore della sollecitazione di progetto | Non esplicitato, ma implicito nella relazione. |
| Rd | Valore della resistenza di progetto | Risultato della formula. |
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. 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.
Il Legno Lamellare nelle Costruzioni del Futuro
Per quanto il legno sia un materiale utilizzato per costruire fin dall’antichità, è negli ultimi decenni che il settore ha visto un nuovo rilancio e una crescita positiva costante. I pregi di questo materiale naturale sono molti, primi fra tutti la sostenibilità e la rinnovabilità della risorsa. Nonostante sia un materiale naturale, e quindi potenzialmente attaccabile dagli agenti biologici e atmosferici, se si rispettano opportuni criteri progettuali e si tratta nel modo corretto il legno, l’edificio avrà una vita lunga. Inoltre, si è dimostrato che - soprattutto con le nuove soluzioni tecniche - il legno si presta anche per la realizzazione di edifici di grandi dimensioni e che si sviluppano in altezza.
Architetture Innovative e Grattacieli in Legno
La piattaforma internazionale Buildner, nota per i concorsi di architettura, ha di recente annunciato i vincitori della sesta edizione della sua sfida SKYHIVE Timber Skyscraper. La competizione mira a scoprire nuove tecnologie, nuovi concetti e nuovi materiali per reimmaginare come potrebbe apparire un grattacielo all’avanguardia e come potrebbe funzionare. Il primo premio è andato allo statunitense Yanyan Zhang, con il progetto Space Gradients che analizza e rivede i rapporti tra strutture montanti e travi creando spazi diversi attraverso variazioni nella densità delle colonne e nella profondità delle travi. Il secondo premio è andato alla progettista greca Sophia Michopoulou.
La produzione del legno lamellare
Il progetto dello studio Korb + Associates Architects, con sede proprio a Milwaukee, ha dimostrato che “La concessione dei permessi di costruzione per Ascent rappresenta una pietra miliare importante. L’uso di legno massiccio per la struttura compensa l’equivalente di CO2 prodotta da 2.500 automobili, ovvero energia sufficiente per alimentare 1.200 case all’anno. La sperimentazione ha mostrato che il legno massiccio funziona altrettanto bene o addirittura meglio di altri materiali edili in condizioni di incendio, terremoto e vento. Le costruzioni in legno massiccio richiedono il 90% in meno di traffico edile, il 75% in meno di lavoratori in cantiere e hanno tempi di realizzazione più veloci del 25% rispetto alle costruzioni tradizionali. Per realizzare grattacieli in legno la tecnologia impiegata è ibrida, ovvero sistema a telaio in lamellare, orizzontamenti in XLAM e nucleo controventante in cemento armato. La base, l’ascensore e le scale sono in cemento.
Un altro esempio è il progetto che ha previsto la realizzazione di due hangar in legno con la stessa forma di due chiglie di nave rovesciate e poi rivestite in lamiera. Si tratta di un edificio di 11.450 mq, progettato attorno ad una struttura in legno con nuclei stabilizzanti in cemento. Un altro concorso riguarda Skellefteå, città nella parte più a nord della Svezia, che è stato vinto dallo studio scandinavo White Arkitekter. Si tratta di una struttura di 19 piani che dovrebbe raggiungere 76 metri di altezza, un gigante per una città di poco più di 32 mila abitanti. La struttura è in legno con un involucro di vetro progettato per consentire flessibilità di utilizzo con pareti retrattili per ampliare o dividere le stanze.
Sistemi Costruttivi Innovativi
Il sistema a telaio è uno dei migliori sistemi di costruzione che si può adoperare. Per via dell'elevata presenza di connessioni metalliche risulta il migliore metodo di costruzione antisismica, mentre la possibilità di poter adoperare lo spazio interno delle pareti come vano per lo strato isolante assicura edifici di grande qualità e con ottimo comportamento in caso d'incendi. Solitamente anche se la produzione degli elementi viene eseguita in stabilimento l'assemblaggio viene fatto in cantiere.
Il sistema X-Lam è un nuovo metodo di costruzione basato sulla composizione di muri in pannelli multistrato di legno a spessore variabile e composti da strati di tavole d'abete a fibratura alternata. La capacità di portanza dei pannelli consente di ridurre notevolmente gli spessori degli elementi portanti ed essendo i setti già tagliati in stabilimento consente una velocità di posa ineguagliabile (il taglio delle pareti prevede vani d'interruzioni o inglobati nel setto per finestre o porte). Inoltre con l'X-Lam è possibile realizzare edifici multipiano in grado di dissipare eventuali forze sismiche e aventi un ottimo comportamento al fuoco. Il sistema setti caratterizzerà le costruzioni del futuro.
Perché Scegliere il Legno Lamellare per la Tua Costruzione
Progettare in legno non pone limiti di nessun tipo. Verso un futuro sempre più verde, non possiamo ignorare che le costruzioni in legno sono ecosostenibili. La durata nel tempo delle case in legno è secolare. 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. Il dettagliato studio in fase di progettazione e l'arrivo del materiale in cantiere già semilavorato e pronto per l'impiego, abbatte notevolmente i tempi di posa.
Gli edifici in legno garantiscono grandi capacità isolanti, assicurando un comfort abitativo unico. In un momento economico che vede un ristagno delle vendite degli immobili, i dati sulle case in legno ci mostrano un aumento continuo delle realizzazioni e delle vendite. Investire su edifici o case in legno per la rivendita al privato consente d'immettere sul mercato un'offerta unica. Nel paragrafi precedenti sono stati introdotti sia i vantaggi delle coperture in legno lamellare che le metodologie produttive. Se per le coperture non si utilizza un semplice legno, bensì un legno lamellare, le proprietà del tetto aumentano grazie alla composizione di questo elemento. Un tetto in legno lamellare può essere un’ottima soluzione per la copertura di una casa. Per far ciò, però, è necessario che il legno lamellare venga ottenuto correttamente e sfruttando al massimo le sue caratteristiche.
Il legno lamellare è un materiale straordinariamente versatile: consente di realizzare architetture di grande impatto estetico e, al tempo stesso, garantisce prestazioni strutturali eccellenti. È ideale per coprire grandi luci, assicurando resistenza al fuoco e ottimo comportamento sismico. L’esperienza maturata in decenni di attività e nei numerosi progetti realizzati permette di offrire soluzioni su misura in grado di rispondere anche ai concept architettonici più originali. Grazie a un processo produttivo industrializzato e controllato con tecnologie avanzate, si realizzano elementi in legno lamellare di grandi dimensioni e qualità certificata, eliminando i difetti del legno massiccio e garantendo prestazioni costanti e affidabili nel tempo.