Per chi non è del settore è molto difficile capire cosa differenzia i diversi tipi di legno. Sia che stiate arredando casa, sia che stiate progettando la costruzione di strutture in legno come verande, tettoie o bersò, capire quali sono le peculiarità di ciascuna tipologia di legno permetterà di fare una scelta più oculata, consapevole e, soprattutto, vicina alle vostre aspettative e richieste. Avrete sicuramente sentito parlare di legno massello e legno lamellare: non a caso si tratta dei due principali tipi di legno utilizzati dagli addetti ai lavori nel settore delle costruzioni.
Comprendere le caratteristiche di ciascuna tipologia vi permetterà di fare una scelta più vicina alle vostre esigenze, sia qualora stiate cercando soluzioni di arredo per la casa, sia qualora vi troviate a dover progettare strutture in legno più importanti, come gazebo, pensiline o dehor. E allora non attendiamo oltre e andiamo a scoprire le caratteristiche e i pregi del legno lamellare.
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 prodotto umano, ma non per questo risulta meno naturale, essendo ottenuto dall’unione di tavole o lamelle essiccate e incollate tra loro. Si tratta di un materiale costruito per sfruttare al massimo le qualità del legno naturale ed è realizzato unendo strati sottili di legno con adesivi speciali.
Questi strati, chiamati lamelle, sono impilati e incollati in modo da formare travi, colonne e altri elementi strutturali. Questo processo conferisce al legno lamellare una robustezza e una stabilità superiori rispetto al legno massello, rendendolo ideale per costruzioni di grandi dimensioni. Può sostenere carichi pesanti e resistere alle deformazioni naturali causate dal tempo che passa, ed è adatto anche per progetti che richiedono materiali leggeri e resistenti. Il legno lamellare è un prodotto lavorato che si ottiene dall’unione di minimo tre tavole di legno (lamelle) che, sottoposte ad una certa pressione, vengono incollate tra di loro.
È 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. 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.
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Processo di Produzione del Legno Lamellare
Il legno lamellare viene prodotto attraverso un processo che inizia con l'essiccazione del legno. Questo significa che il legno viene asciugato per raggiungere il livello di umidità perfetto, un passaggio molto importante perché, se il legno è troppo umido o troppo secco, l'incollaggio non funziona bene e il prodotto finale non sarà resistente.
Dopo l'essiccazione, il legno viene tagliato in pezzi sottili chiamati lamelle. Questi pezzi sono lunghi e stretti, larghi circa 20 mm, per evitare che il legno si deformi in futuro. La 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.
Le lamelle subiscono un primo controllo visivo, o con scanner speciali, che ne identifica i difetti. Un operatore, o lo stesso scanner, li evidenzia e invia la lamella ad una macchina troncatrice che elimina la parte difettosa. Le lamelle vengono poi incollate insieme utilizzando adesivi speciali. Questo incollaggio avviene sotto calore e pressione, che aiutano a far aderire bene i pezzi di legno. Infine, le lamelle vengono disposte in modo che le venature del legno si incrocino, il che rende il materiale finale più forte e resistente. In una trave lamellare le sollecitazioni a flessione sono nulle in mezzaria e massime in periferia.
Strettoi per travi lamellari SPL - Ormamacchine
Le travi di legno lamellare incollato sono elementi strutturali prodotti in stabilimenti industriali aventi spazi interni mediamente grandi, dato che le dimensioni del prodotto finito possono raggiungere anche i 50 metri di lunghezza. Per la produzione delle lamelle si utilizzano soprattutto le conifere: abete rosso, abete bianco, pino e larice, ma possono essere impiegate anche le latifoglie, come il faggio e il frassino. La Norma Uni EN 1194 prevede di utilizzare lamelle aventi la classe di resistenza C24 in esterno, combinate con lamelle C16 per la parte interna della trave.
Caratteristiche e Vantaggi del Legno Lamellare
Il legno lamellare presenta diverse caratteristiche uniche che lo rendono un materiale versatile e performante, soprattutto in ambito strutturale.
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Stabilità e Omogeneità
- A differenza del legno massello, il legno lamellare ha meno difetti naturali come nodi o fessurazioni ed è più resistente a deformazioni, flessioni e spaccature.
- Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua stabilità dimensionale. Anche con variazioni di temperatura e umidità tipiche degli spazi esterni, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello.
- La lavorazione elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione del legno per dar vita a pezzi altamente performanti. Ha inoltre meno fessurazioni da essiccazione, quasi inesistenti.
- La lavorazione riduce i difetti estetici tipici del legno massello, conferendo una struttura più omogenea.
Resistenza e Leggerezza
- Il legno lamellare è molto resistente: grazie al modo in cui viene prodotto, può sopportare pesi e forze molto maggiori rispetto al legno normale.
- Questa resistenza lo rende utilizzabile per costruire strutture grandi e robuste, come ponti o edifici, senza il rischio che si rompa o si deformi facilmente.
- Ha un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato), il che implica una maggiore sostenibilità dei carichi, riduzione delle opere di fondazione in cemento e notevole risparmio dei tempi di cantiere.
- La leggerezza facilita il trasporto e l'installazione.
Flessibilità Dimensionale e Progettuale
- Il legno lamellare non ha vincoli di dimensione: essendo ricavato da lamelle incollate, può essere di qualsiasi dimensione, rendendolo perfetto per realizzare strutture molto grandi, che si sviluppano magari in altezza.
- È versatile: può essere utilizzato per creare forme e dimensioni molto diverse, permettendo agli architetti di realizzare progetti creativi e innovativi.
- È perfetto per progetti su misura: è possibile realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate in base agli spazi disponibili.
Isolamento Termico e Acustico
- Il legno lamellare ha buone proprietà di isolamento, sia per trattenere il calore sia per assorbire il rumore, migliorando l'efficienza energetica degli edifici in cui viene utilizzato.
- Offre una capacità isolante molto alta.
Resistenza ad Agenti Esterni e Sismica
- Il trattamento e l'essiccazione del legno lamellare riducono il rischio di attacchi da parte di funghi o insetti, migliorando la sua resistenza nel tempo.
- Ha un'alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
- Possiede proprietà antisismiche: 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.
Resistenza al Fuoco
- Un aspetto interessante del legno lamellare è che brucia lentamente in caso di incendio. Anche se il legno è un materiale combustibile, il lamellare forma uno strato di carbone che protegge l'interno, permettendo alla struttura di resistere più a lungo rispetto a materiali come l'acciaio.
- Ha un'alta resistenza al fuoco.
Sostenibilità Ambientale
- Il legno lamellare è un materiale ecologico, poiché proviene da fonti rinnovabili.
- L'uso di legno proveniente da foreste gestite in modo sostenibile lo rende una scelta più rispettosa dell'ambiente rispetto a materiali non rinnovabili.
- La lavorazione industriale consente un impiego più efficiente delle risorse naturali, riducendo l’impatto ambientale.
- È facilmente riciclabile.
Svantaggi del Legno Lamellare
Nonostante i numerosi vantaggi, il legno lamellare presenta anche alcuni svantaggi da considerare:
- Costo: produrre legno lamellare è più costoso rispetto al legno normale, perché richiede un processo di lavorazione complesso e l'uso di macchinari specializzati.
- Precisione di Produzione: la produzione e l'assemblaggio del legno lamellare richiedono una grande precisione. Se qualcosa va storto durante l'essiccazione, il taglio o l'incollaggio delle lamelle, il prodotto finale potrebbe non essere all'altezza delle aspettative.
- Delaminazione: quando il legno lamellare è esposto all’esterno, all’umidità variabile, ai cicli di gelo e disgelo, le linee di incollaggio possono soffrire. Il fenomeno si chiama delaminazione: gli strati cominciano a separarsi.
- Estetica: le linee di incollaggio del lamellare sono visibili.
- Impatto Ambientale della Produzione: l'uso di determinati processi industriali può avere un impatto ambientale maggiore rispetto all'uso del legno massello non trattato.
Applicazioni del Legno Lamellare
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.
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. In questo contesto, una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione.
Tipologie di 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:
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- Abete rosso e bianco
- Larice
- Pino
- Douglasia
Anche se a volte si impiegano legni duri come castagno, faggio, frassino e rovere, il legno lamellare è per lo più realizzato con legni di conifere. Le venature di questi legni, che vengono posizionate durante l'incollaggio delle lamelle nel modo opposto, rendono la trave più resistente e uniforme, aumentando così la sua capacità di sopportare carichi senza deformarsi.
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.
Legno Massello vs. Legno Lamellare: Un Confronto
Quando si progetta con il legno, la prima domanda che architetti, costruttori e carpentieri si pongono è sempre la stessa: massello o lamellare? Non si tratta solo di una scelta tecnica, ma di due filosofie costruttive profondamente diverse che raccontano storie opposte. Il legno massello è ricavato direttamente dalla parte più interna del tronco di un albero, mentre il lamellare è un prodotto ingegnerizzato.
Di seguito una tabella che riassume le principali differenze tra i due materiali:
| Caratteristica | Legno Massello | Legno Lamellare |
|---|---|---|
| Origine | Ricavato direttamente dal tronco dell'albero (parte interna, durame). | Prodotto industriale dall'unione di lamelle incollate. |
| Stabilità | Meno stabile, soggetto a fessurazioni da ritiro, nodi e imperfezioni. | Molto stabile, elimina espansione/contrazione e distorsione. |
| Limiti di Dimensione | Ha limiti di grandezza e dimensioni, legate all'albero di provenienza. Non adatto per grandi luci. | Nessun vincolo di dimensione, perfetto per strutture molto grandi o forme complesse. |
| Difetti Naturali | Presenza di nodi, fessurazioni, imperfezioni che conferiscono unicità. | Meno difetti naturali, struttura più omogenea grazie alla selezione delle lamelle. |
| Estetica | Fascino naturale, autenticità, storia, venature uniche. Linee di incollaggio assenti. | Più omogeneo, le linee di incollaggio possono essere visibili, esteticamente più "moderno". |
| Durabilità Storica | Storia documentata di durabilità plurisecolare (es. travi in castagno di 600 anni). | Storia applicativa di poco più di 100 anni; gli adesivi moderni hanno 60-70 anni di esperienza reale. |
| Costo (a parità di sezione standard, 6 metri) | Generalmente meno costoso, processo produttivo semplice (segato, stagionato, piallato). | Più costoso, processo produttivo complesso e richiede macchinari e colle certificate. |
| Manutenzione (per esterni) | Legno di castagno naturalmente resistente a funghi e insetti (tannini). | Richiede trattamenti specifici (impregnante, smalto) da rinnovare periodicamente (1-5 anni). |
Il legno massello, come il castagno, è apprezzato fin dai tempi più remoti ed è diffusissimo ancora oggi sia nel settore della cantieristica, sia nell’ambito dell’hobbistica e del fai da te che nel settore dell’arredo. Ogni tavola di legno massello è unica, resistente e durevole, non subendo alterazioni strutturali durante la lavorazione. Tuttavia, il massello ha un limite fisico evidente: non puoi chiedere a un albero di crescere con un tronco di 15 metri perfettamente dritto e senza difetti. Per sezioni standard e lunghezze fino a 6 metri, il castagno massello costa meno. Niente colle, niente processo industriale complesso, niente energia incorporata oltre alla stagionatura e al taglio.
L’estetica è soggettiva, ma è innegabile che una trave in massello abbia un fascino diverso. Quando un cliente entra in un agriturismo e vede le travi in castagno massello, con i loro nodi, le venature naturali, le piccole imperfezioni, percepisce immediatamente autenticità, storia, qualità.
Calcolo Strutturale per il 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 verificati 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. In una 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.