Nel panorama delle costruzioni moderne, il legno è divenuto il principale alleato per un risultato che coniughi sostenibilità, leggerezza e velocità di realizzazione. Il percorso formativo introduce inizialmente il ruolo del legno nell’evoluzione delle tecniche costruttive, analizzandone le caratteristiche fisiche, meccaniche ed energetiche e mettendo in evidenza i vantaggi del materiale in termini di sostenibilità, efficienza energetica, comportamento sismico e rapidità costruttiva.
Che cos'è il Progetto Esecutivo in Legno?
Il progetto esecutivo con il piano dei tagli, contiene tutte le informazioni tecniche per la realizzazione della struttura in Xlam o a parete intelaiata. Questo include elaborati grafici in scala, disegni dettagliati e disposizione degli elementi strutturali, compresi gli eventuali particolari costruttivi. Tali informazioni sono necessarie per la produzione e prefabbricazione dei pannelli con gli opportuni tagli, fresature, incassi, ecc., necessari poi per il montaggio dei pannelli e delle eventuali travi e pilastri in lamellare e per la realizzazione della struttura grezza.
La fase successiva riguarda la lavorazione del legno: un'azienda specializzata nel settore utilizza macchinari robotizzati a controllo numerico per tagliare e lavorare i materiali in base al progetto esecutivo. Grazie al taglio a controllo numerico (CNC), tutti gli elementi prefabbricati sono lavorati con la massima precisione.
Le Fasi della Progettazione di Case in Legno
Le fasi per la progettazione di case in legno e la loro nuova costruzione sono le medesime di una casa tradizionale in muratura. L'iter della progettazione esecutiva prevede tre punti, di cui il terzo è sempre a cura del professionista specializzato.
1. La Fase Preliminare
Il progetto preliminare ha sempre inizio con i primi studi di massima della casa e mediante la presentazione di un progetto architettonico da parte del cliente. È fondamentale verificare con precisione le dimensioni del lotto, la distanza da altri fabbricati, la presenza di vincoli e servitù, e le quote del piano di campagna. È fondamentale conoscere nel dettaglio i vincoli edilizi ed urbanistici. Un lotto edificabile è sempre soggetto a precisi limiti in merito al rispetto delle distanze, dell’altezza limite degli edifici, della cubatura massima insediabile.
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Il progettista dovrebbe considerare queste variabili all’interno del progetto, per evitare uno spiacevole stravolgimento delle scelte condivise con i propri clienti in fase esecutiva. La fase preliminare viene accompagnata dalla documentazione relativa alle normative vigenti in materia di isolamento termico ed acustico, come la "Legge 10”, che comprende una relazione tecnica sul contenimento dei consumi energetici nell’ambito edile.
2. La Fase di Progettazione Architettonica e Definizione
Un progetto architettonico completo è finalizzato innanzitutto a richiedere un preventivo di spesa accurato per la realizzazione della casa a costruttori, impiantisti, piastrellisti, ecc. Per poter elaborare un progetto chiaro e dettagliato, il progettista deve preparare i capitolati descrittivi e un computo metrico estimativo delle lavorazioni, necessario per inquadrare in dettaglio le caratteristiche delle opere. Un’altra finalità del progetto architettonico è l’ottenimento delle autorizzazioni comunali.
Una volta approvato il preventivo, si passa alla fase di rilievo, in cui gli ingegneri misurano accuratamente gli spazi e gli ingombri del cantiere. Presi i necessari accordi contrattuali, dopo aver ricevuto l’incarico, inizieremo la fase operativa preparando il progetto esecutivo legno.
Vantaggi delle Costruzioni in Legno
Le costruzioni in legno offrono una molteplicità di vantaggi che le rendono una scelta eccellente nel settore edilizio moderno. Nella maggior parte dei casi, il cliente che contatta un tecnico per progettare e realizzare la propria casa in legno ha già le idee chiare e una filosofia di vita basata sulla sostenibilità. Ma non tutti conoscono le caratteristiche del legno.
Sostenibilità e Comfort
L’origine naturale del legno fa sì che si sposi, in opera, con materiali anch’essi naturali, creando così un ottimo comfort interno. Il legno è anche un materiale ecologico, per cui utilizzandolo riduciamo l’impatto sull’ambiente.
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Efficienza Termica e Risparmio di Spazio
L’elevata efficienza termica del legno consente di poter ridurre al minimo l’impianto termico essendo già l’involucro molto performante. Un confronto diretto evidenzia un significativo guadagno di spazio abitabile a parità di superficie lorda:
| Caratteristica | Parete in Muratura | Parete in XLAM |
|---|---|---|
| Trasmittanza U | 0,15 W/m²K | 0,15 W/m²K |
| Spessore | 75 cm | 25 cm |
Se consideriamo una parete in muratura ed una parete in XLAM, entrambe con trasmittanza U=0,15 W/m²K, avremo uno spessore di 75 cm per la parete in muratura e 25 cm per quella in legno. Si guadagna così maggior superficie abitabile a parità di superficie lorda.
Velocità Costruttiva e Gestione del Cantiere
La velocità di montaggio pone gli edifici con struttura in legno tra le migliori scelte per investimenti immobiliari. La prefabbricazione porta a tempi certi ed evita quasi del tutto imprevisti di cantiere. Il cantiere risulta più facilmente pulito ed ordinato: sarà quindi più semplice la gestione del cantiere e della sua sicurezza.
Case in legno prefabbricate - VANTAGGI e SVANTAGGI
Leggerezza e Resistenza Sismica
La leggerezza del legno lo rende particolarmente indicato per sopraelevazioni. Inoltre, le strutture in legno sono più leggere di altre tecnologie costruttive e quindi la forza sismica, che è una forza proporzionale alla massa (per il principio della dinamica secondo cui forza uguale massa per accelerazione), è ridotta. Grazie alle innovazioni introdotte con le NTC 2018, il quadro normativo italiano sulla resistenza al sisma delle strutture in legno è tra i più avanzati d’Europa, complice la forte sismicità del nostro territorio.
Aspetti Tecnici Cruciali nella Progettazione in Legno
Esistono diversi sistemi costruttivi per case in legno, ognuna con proprie caratteristiche tecniche. Attraverso esempi pratici e casi studio, sono analizzati i principali sistemi costruttivi in legno, dai sistemi leggeri a telaio alle strutture massive in X-Lam, evidenziando le differenze progettuali, prestazionali e applicative.
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Riportiamo un accenno alle strutture in legno a telaio, costituite cioè da uno scheletro portante di elementi sottili e diffusi, tamponato con materiale coibente. In tale situazione il progetto strutturale prevede obbligatoriamente un controvento che si può realizzare in varie modalità. Nell’edificio con struttura in legno convivono la fondazione in cemento armato e le strutture in elevazione in legno, grazie alle connessioni metalliche. Il principio della gerarchia delle resistenze è tanto più importante in una struttura in legno, data la convivenza in essa di una fondazione solitamente in cemento armato e strutture in elevazione molto più leggere. Esempio di piastre di connessione tra cordolo in c.a. e struttura in legno sono elementi fondamentali.
Resistenza al Fuoco
Il legno è forse il materiale combustibile per eccellenza nel nostro immaginario, ma la resistenza al fuoco va progettata e calcolata attentamente. La combinazione delle strutture in legno con gli ancoraggi metallici è un ulteriore elemento che va valutato in fase di progetto della resistenza al fuoco. Naturalmente, tutti gli elementi metallici non vanno lasciati esposti (in genere sono REI 15), ma sempre protetti da idonee stratigrafie, oppure realizzati con sistemi a scomparsa all’interno delle strutture. I requisiti fondamentali per la resistenza al fuoco sono:
- R: resistenza della capacità portante della struttura;
- E: resistenza alla propagazione di fiamme, fumi e gas;
- I: isolamento termico.
Infine, vale sempre la pena ricordare che l’elemento responsabile del maggior numero di incendi negli edifici in legno è la canna fumaria. Il dettaglio esecutivo del passaggio in copertura della canna fumaria è un requisito obbligatorio per un buon progetto. Ancora una volta è chiaro come il requisito della resistenza al fuoco di una struttura in legno sia un fattore di forma che guida il progettista fin dalla fase del progetto architettonico preliminare.
Protezione dall'Acqua e Umidità
Come mi piace ripetere, il maggior nemico di un edificio in legno, al contrario di quanto si pensi nell’immaginario comune, non è il fuoco, bensì l’acqua. Il legno è un materiale di origine biologica, soggetto all’attacco di funghi e muffe in determinate condizioni di umidità e temperatura. Il legno a contatto prolungato con acqua è soggetto a marcescenza, e quindi alla perdita della sua capacità portante. Come approfondito, ricordo che il legno non va mai collocato alla quota del terreno, ma sempre sopraelevato di almeno 20 cm per proteggerlo dal contatto con l’acqua.
Per quanto riguarda l’attacco a terra, un buon principio è quello di mantenere l’elemento in legno sempre al di sopra della quota di campagna per almeno 20 cm (vedi norma DIN n. 68800). Anche l’impermeabilizzazione e l’isolamento termico del piede della muratura vanno definiti in modo da evitare in ogni caso che si crei un tamponamento impermeabile davanti alla struttura in legno: in caso di infiltrazione di acqua o creazione di condensa interstiziale, l’acqua deve sempre poter uscire verso l’esterno e non rimanere intrappolata a contatto con il legno, cosa che ne provocherebbe la marcescenza. Il caso classico è quello della progettazione della testa dei travetti di gronda, dove un angolo di taglio ottimale è pari a 60 °.
Il Ruolo del Professionista e la Direzione Lavori
Sono un ingegnere edile-architetto specializzato in strutture in legno e posso affiancare un tecnico o un’impresa nella nuova costruzione di una struttura in legno per il proprio cliente. Compito del tecnico specializzato in legno è redigere un capitolato da sottoporre alle imprese per ottenere il costo di realizzazione dell’edificio.
Nonostante il fornitore della struttura lignea sia tenuto a presentare tutte le certificazioni e la tracciabilità dei materiali impiegati, nonché a rispondere normativamente della bontà del proprio operato, allegando altresì una relazione statica sulla struttura progettata, il ruolo della direzione lavori durante l’esecuzione dei lavori che interessino anche una struttura in legno rimane di primaria importanza ed è troppo spesso sottovalutato.
Il direttore lavori, oltre ai compiti istituzionali di coordinamento delle diverse figure professionali coinvolte nel progetto, come architetti, ingegneri e operai, nonché di controllo sul rispetto delle normative vigenti e l'andamento dei lavori in cantiere, ha sempre di più un ruolo centrale anche in termini di verifica ed accettazione sia dei materiali che giungono in cantiere, sia delle lavorazioni che vengono eseguite. Ecco quindi che nel caso di una struttura in legno, la direzione lavori deve essere in grado di verificare la conformità dei materiali consegnati e delle lavorazioni eseguite. Il professionista deve essere in grado di valutare se il legno utilizzato presenti tutte le caratteristiche necessarie: ovvero che sia della giusta tipologia, spessore e qualità, e se le lavorazioni, come incastri, code di rondine, tenoni e fissaggi, siano state eseguite correttamente.
Considerazioni Economiche
Tante volte sentiamo dire: “è una casa prefabbricata allora costerà meno”. In realtà, per quanto riguarda la villetta monofamiliare, il costo di costruzione varierà in funzione delle richieste del cliente. L’inclusione della direzione lavori, ad esempio, farà aumentare notevolmente il costo, portandolo a cifre che vanno dai 14.000 ai 24.000 €. Progettare edifici con un fattore di forma compatto è una scelta che facilita sia il concetto statico della costruzione, sia l’economicità dei costi di esecuzione, e va tenuto a mente sin dalla fase iniziale del design. Le imprese che costruiscono strutture in legno sono ormai presenti su tutto il territorio nazionale.
Risorse e Approfondimenti
Per chi fosse interessato ad approfondire la materia, esistono risorse dedicate come il “Manuale delle Costruzioni in Legno”, pubblicato nel 2019 e già alla terza ristampa, un volume di quasi 400 pagine interamente dedicate alla progettazione delle costruzioni in legno. I temi spaziano dalla statica, alla fisica tecnica, agli aspetti normativi, ai dettagli e al processo di ingegnerizzazione. È dedicato ad una platea mista ovvero ad ingegneri, architetti, costruttori e produttori, sia alle prime armi che più esperti.
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