Alla fine degli anni ‘90 è tornata di attualità una tecnologia tradizionale che era stata accantonata, in gran parte d’Italia, negli anni del secondo dopoguerra e del boom economico: i tetti in legno. Questa tecnologia si è ormai imposta e si è aggiornata con nuove tecniche, nuovi materiali e nuovi contenuti di risparmio energetico e di sicurezza sismica.
Oggi non è più come una volta, che i tetti in legno erano prerogativa delle case in montagna per dare calore e rusticità all’ambiente. La tendenza sempre più attuale è utilizzare coperture in legno anche negli edifici civili presenti nei centri urbani. I motivi sono molteplici e rendono i tetti in legno lamellare una scelta sempre più diffusa e vantaggiosa.
Che cos'è il Legno Lamellare?
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. È un materiale composito costituito da legno naturale. Mantiene le caratteristiche di quest’ultimo, ma grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, si riducono i difetti propri del legno massiccio.
Per far ciò, però, è necessario che il legno lamellare venga ottenuto correttamente e sfruttando al massimo le sue caratteristiche. 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.
Perché Scegliere un Tetto in Legno Lamellare?
Le coperture in legno lamellare offrono una serie di vantaggi significativi che ne giustificano la crescente popolarità nel settore delle costruzioni.
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Vantaggi Architettonici ed Estetici
- Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni.
- La struttura in legno diventa elemento architettonico di pregio, risultando visibile all’interno del locale e conferendo valore estetico grazie alla cura del dettaglio e ai tagli netti e puliti.
- Grazie ai trattamenti superficiali (certificati Legnostrutture) avrete a disposizione un'ampia gamma di lavorazioni e di colorazioni da adattare al vostro gusto e stile. Tra i più richiesti il tetto in legno lamellare bianco spazzolato e cerato.
- Le possibilità di sbiancare o utilizzare speciali colorazioni sul legno permettono di conferire al materiale una tonalità diversa dai classici colori del legno, senza snaturarne l’effetto naturale.
Vantaggi Strutturali e di Installazione
- 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.
- I tetti in legno, dal punto di vista strutturale, sono più leggeri e di facile realizzazione in confronto ai soliti materiali utilizzati in edilizia. La sua leggerezza e duttilità non pregiudica la robustezza e la durevolezza.
- Rispetto a una copertura tradizionale, il montaggio di un tetto in legno lamellare richiede meno tempo in cantiere, perché la maggior parte degli elementi viene prodotta e pre-assemblata in officina. Ciò riduce i rischi legati alle condizioni meteorologiche e migliora la qualità del risultato finale.
- Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”.
Vantaggi di Isolamento e Durabilità
- 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.
- 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.
- La corretta stratigrafia delle strutture con prodotti isolanti e naturali è perfetta per mantenere gli ambienti freschi d’estate e caldi d’inverno, ammortizzando così i consumi.
- 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.
- La resistenza di questi elementi è dovuta alla loro composizione. Quest’ultimo crea un isolamento termico che fa sì che la combustione avvenga lentamente. Ad un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata.
- Il legno è per sua natura antisismico.
Vantaggi Ecologici
- Il legno è una scelta ecologica: è un materiale rinnovabile e a basso impatto ambientale, poiché trattiene il carbonio, riducendo le emissioni di gas serra nell’atmosfera.
- Inoltre, il suo processo di produzione richiede meno energia rispetto ad altri materiali come cemento e acciaio.
Confronto tra Legno Lamellare, Calcestruzzo e Acciaio
Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici. Vediamo un confronto dei pro e contro di ciascun materiale.
| Materiale | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Acciaio |
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| Legno |
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| Calcestruzzo Armato |
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Progettazione di un Tetto in Legno Lamellare
Progettare un tetto rappresenta una delle fasi più importanti dell’iter progettuale di un edificio dal momento che, insieme alle tamponature, è proprio alla copertura che spetta il compito di proteggere gli ambienti interni dagli agenti atmosferici. Costruire un tetto in legno lamellare non è un'operazione improvvisata. È un processo che parte dal tavolo da disegno e arriva in quota, con ogni fase che dipende dalla precedente.
Normative di Riferimento
La parte normativa è sempre una parte fondamentale dell’iter progettuale. Nella progettazione di un tetto occorre fare riferimento a norme e disposizioni locali o regionali. Non vanno mai dimenticate, tuttavia, indicazioni di carattere generale normate a livello nazionale, come ad esempio aspetti strutturali o caratteri generali di progettazione.
- UNI 9460/2008 - Coperture discontinue - Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione e la manutenzione di coperture realizzate con tegole di laterizio e calcestruzzo.
- NTC 2018 - Norme tecniche per le costruzioni.
- Norme locali e regionali.
Elementi e Parti Principali del Tetto
Ecco alcuni elementi caratterizzanti il tetto, fondamentali per la sua progettazione:
- Linea di colmo - è la linea di intersezione delle falde nella parte più alta del tetto.
- Linea di compluvio - è la linea orizzontale o inclinata che rappresenta l’intersezione di due falde con pendenze convergenti (angolo < 180°) dove le acque tendono a confluire.
- Linea di displuvio - è la linea orizzontale o inclinata che rappresenta l’intersezione di due falde con pendenze divergenti (angolo > 180°) da cui le acque tendono ad allontanarsi.
- Linea di gronda - è la linea che delimita la falda nella sua parte inferiore ed è anche la parte su cui viene inserito il canale di gronda per la raccolta delle acque meteoriche.
- Linea di raccordo - è la linea che unisce due falde con pendenze diverse ma non opposte.
- Linea di bordo - è la linea inclinata che delimita il lato della falda.
- Cornicione - è la parte del tetto che sporge rispetto ai muri perimetrali.
Tipologie di Tetti e Classificazione
Nel progettare un tetto è indispensabile valutarne la distinzione tipologica. Tale distinzione dipende da diversi fattori:
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Pendenza
Uno dei principali fattori da prendere in esame, in quanto ad essa sono subordinate le diverse scelte tecnologiche che dovranno essere fatte per garantire una giusta protezione dalle azioni degli agenti esterni. Un’errata progettazione della pendenza, infatti, potrebbe favorire l’accumulo o l’infiltrazione di acqua o il deposito eccessivo di neve. In relazione ad essa si possono avere (pendenza 45° = 100%):
- Tetti a falde: sono tutte le coperture che presentano un’inclinazione superiore al 5%. Questa tipologia rappresenta la maggior parte delle coperture presenti sul territorio nazionale e può assumere caratteristiche differenti in relazione al posto in cui viene prevista (si va da una pendenza di circa il 30% in zone con clima asciutto fino ad arrivare a pendenze superiori al 150% per aree dove abbonda la neve).
- Tetti piani: sono, secondo la norma UNI, le coperture che non superano il 5%. Quindi presentano una pendenza minima (generalmente tra il 2-3%) sufficiente unicamente a garantire il deflusso dell’acqua fino agli scarichi. Questa tipologia di tetto potrà essere praticabile (aumentando la superficie utilizzabile dell’edificio) o non praticabile (accessibili solo agli addetti alla manutenzione).
Smaltimento delle Acque
È un altro elemento che consente di effettuare una distinzione tipologica dei tetti. In questo caso è presa in considerazione la modalità con cui vengono smaltite le acque meteoriche. Distingueremo:
- Tetti a leggio o a una falda: il deflusso delle acque avviene lungo una sola falda che è posta su pareti con altezze differenti. Questa tipologia può essere definita “modulo base” che permette di ottenere sistemi più complessi con la somma di diversi sistemi a leggio.
- Tetti a capanna: il deflusso avviene lungo due falde contrapposte che si uniscono nella linea di colmo. Ai lati, invece, la giunzione con le pareti avviene seguendo la linea di bordo; in questo modo si ottiene un elemento triangolare denominato ‘timpano’.
- Tetti a padiglione: il deflusso avviene lungo tutto il perimetro in cui si sviluppa tutta la linea di gronda. Le intersezioni che si ottengono, possono creare displuvi e compluvi.
Calcolo della Pendenza del Tetto
Per calcolare correttamente la pendenza del tetto da progettare occorre valutare diversi aspetti, quali i materiali che si intende utilizzare, la zona climatica o l’eventuale uso del sottotetto. Dal punto di vista normativo non esiste un’unica indicazione che impone valori minimi o massimi di pendenza (solitamente indicati nei regolamenti comunali), ma piuttosto vi sono indicazioni generali che portano a individuare le pendenze più idonee alle condizioni di progetto. Un metodo molto semplice per calcolare la pendenza è determinato dalla seguente formula (prendendo in esame un triangolo rettangolo):
P (%) = PQ/OQ x 100
dove:
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- P(%)= pendenza espressa in percentuale
- PQ=sen α;
- OQ=cos α;
- OP=1;
- P’Q’= tgα = pendenza (P)
Interruzione di Falda
L’interruzione di falda rappresenta una soluzione utile per poter garantire un miglior deflusso dell’acqua verso il canale di gronda. Così facendo, si evitano una pressione elevata e immissioni eccessive di acqua che difficilmente potrebbero essere smaltite o intercettate dal canale di gronda. Questo perché il primo tratto di falda avrà anch’esso un canale di gronda che aiuta a smaltire il carico di acqua. L’interruzione dipende dalla zona geografica in cui è situata la struttura e dal tipo di manto di copertura utilizzato. Secondo la norma UNI 9460/2008.
Fasi di Realizzazione di un Tetto in Legno Lamellare
Ecco nel dettaglio come avviene il montaggio di un tetto in legno: dalla progettazione strutturale fino alla posa dell'ultimo elemento in copertura.
Fase 1: Progettazione Strutturale
Tutto inizia dal progetto. Prima di tagliare una singola trave, il team tecnico analizza:
- la geometria del tetto (falde, pendenze, campate)
- i carichi strutturali (neve, vento, peso proprio)
- le connessioni con la muratura o la struttura portante esistente
- le esigenze estetiche del cliente
Il progetto strutturale viene sviluppato in BIM (Building Information Modeling), che permette di simulare il comportamento della struttura prima ancora di entrare in cantiere. Ogni elemento viene numerato, dimensionato e schedulato: niente viene lasciato al caso. Il software che utilizziamo è SEMA 3D SOFTWARE.
Fase 2: Produzione e Prefabbricazione in Officina
Una volta approvato il progetto, la produzione avviene in stabilimento. Le travi in legno lamellare vengono tagliate, fresate e trattate con le esatte geometrie previste dal disegno esecutivo. In questa fase vengono realizzati:
- Travi principali (arcarecci, capriate o travi a doppia falda)
- Elementi secondari di orditura
- Connettori metallici personalizzati
- Eventuali pannelli di copertura coibentati
La prefabbricazione garantisce tolleranze millimetriche che rendono il montaggio in cantiere più rapido e preciso.
Fase 3: Preparazione del Cantiere
Prima dell'arrivo delle travi, il cantiere deve essere pronto. Questo significa:
- muretti di appoggio o cordoli in quota realizzati e verificati
- piastre di ancoraggio installate e posizionate con precisione
- accesso garantito per la gru o il mezzo di sollevamento
- disposizione in sicurezza dell'area di lavoro
Una buona preparazione del cantiere è spesso ciò che distingue un montaggio fluido da uno problematico. Noi effettuiamo sempre un sopralluogo pre-cantiere per verificare che tutto sia pronto.
Fase 4: Trasporto e Scarico delle Travi
Le travi in legno lamellare vengono caricate su camion specializzati e trasportate direttamente in cantiere, solitamente nelle prime ore del mattino per ottimizzare i tempi. Lo scarico avviene con una gru o un autocarro con gru, posizionando gli elementi in ordine di montaggio: le travi principali per prime, poi gli elementi secondari. Ogni pezzo è etichettato con il codice corrispondente al disegno esecutivo.
Fase 5: Montaggio in Quota
Questa è la fase che più colpisce chi la vede per la prima volta. Il montaggio segue un ordine preciso:
- Posa delle travi principali sugli appoggi metallici
- Assemblaggio delle connessioni (bulloni, piastre, staffe)
- Posa dell'orditura secondaria (arcarecci, correnti)
- Installazione dei pannelli di copertura o del tavolato
Tutta la lavorazione in quota avviene con l'ausilio di piattaforme di lavoro elevabili e nel pieno rispetto delle normative sulla sicurezza cantieri (D.Lgs. 81/08).
COPERTURA IN LARICE
Fase 6: Completamento e Controllo Finale
Una volta posata l'intera struttura, si procede con:
- controllo di tutti i giunti e le connessioni
- applicazione di eventuali protettivi o impregnanti
- posa della membrana impermeabilizzante
- passaggio del direttore dei lavori per la verifica strutturale
Solo dopo questi passaggi il tetto è considerato completato e consegnato al cliente.
Tempi di Montaggio di un Tetto in Legno
La durata varia in base alle dimensioni e alla complessità della struttura. Questi tempi si riferiscono alla sola fase di montaggio strutturale, escludendo progettazione, produzione e finiture.
Considerazioni Tecniche Specifiche per i Tetti in Legno
Ma è necessario capire che un tetto in legno non si progetta come siamo abituati a progettare un tetto in latero-cemento. È un’altra cosa.
Prestazioni Termiche: Sfasamento e Trasmittanza Termica Periodica (YIE)
Un solaio in latero-cemento è realizzato intercalando pignatte forate a travetti in cemento armato, di altezza attorno ai 20 cm, e ponendo al di sopra una caldana di cemento dello spessore di 4 cm. Poniamo che l’edificio in studio sia situato a Roma, in zona climatica D con irradianza media del mese di massima insolazione pari a 321 W/mq. L’art. 3.3 Requisiti dell’Allegato 1 al DM 26/06/2015 Requisiti minimi al punto 4.4. i. ii. Pertanto, in termini normativi il parametro che sovrintende il comportamento estivo del tetto è la trasmittanza termica periodica YIE che deve essere inferiore a 0,18 W/mqK.
In ogni caso i due paramenti sono intimamente connessi al rapporto fra la conduttività λ (W/mK) e il prodotto fra la densità ρ (kg/mc) e la capacità termica specifica cp (J/kgK). Notiamo subito che la YIE del tetto in legno è quasi 6 volte superiore al valore del tetto in latero-cemento (peggiorativa) e che lo sfasamento orario è la metà e raggiunge appena le 6 ore. È quindi evidente che la massa propria del solaio in latero-cemento determina un comportamento estivo nettamente migliore del tetto in latero-cemento, a meno che il tetto in legno non raggiunga lo sfasamento desiderato sopra le 12 ore, attraverso una progettazione accurata degli strati isolanti.
Gestione del Vapore e dell'Aria
Abbiamo visto come sia importante, direi necessario, garantire al tetto in legno un efficace smaltimento del vapore che lo attraversa attivato dalla differenza di temperatura e di pressione di vapore fra le due facce. Si rende perciò necessario introdurre un nuovo strato funzionale che permetta lo smaltimento del vapore e che, contemporaneamente, protegga dalla pioggia.
Trasporto di vapore per convezione significa che l’aria interna, carica di umidità, penetra nel pacchetto di solaio, si diffonde negli interstizi e appena trova un punto più freddo, l’umidità contenuta condensa e forma acqua liquida. La trasmissione del vapore per convezione è spesso causa di cedimenti strutturali subdoli proprio perché nascosti e imprevedibili.
È necessario pertanto progettare la stratigrafia affinché il meccanismo di trasmissione del vapore sia unicamente quello per diffusione nel quale il vapore attraversa la stratigrafia perpendicolarmente alle facce senza presenza di aria. Per evitare il trasporto per convezione è necessario approntare uno strato funzionale di “tenuta all’aria” (un apposito telo) che, sia per problemi tecnici ma soprattutto estetici, non è il caso di porre all’intradosso, perché nasconderebbe la vista del legno dall’ambiente sottostante. Pertanto, il telo di tenuta all’aria è posto sopra l’assito e al di sotto dello strato isolante.
La stessa avvertenza va tenuta anche nei confronti dell’aria esterna, cioè del vento, che non deve penetrare all’interno della stratigrafia. Si pone allora un telo di tenuta al vento al di sopra dello strato isolante. Il telo di tenuta al vento deve assicurare anche una tenuta alla pioggia (anche se limitata al momento del cantiere o in caso di perdite nello strato impermeabile) e questo comporta anche un valore, seppur basso, di resistenza al passaggio del vapore sd (spessore equivalente d’aria). Tutti questi accorgimenti vengono, negli ultimi tempi, adottati anche per i tetti in latero-cemento.
Un’intercapedine nella copertura consente la formazione di un flusso d’aria tra l’ultimo strato di isolante e il manto di copertura.
Resistenza Sismica
Il materiale del tetto può influenzare molto la resistenza della struttura durante l’azione sismica. Il sisma viene convenzionalmente considerato come agente separatamente in due direzioni tra loro ortogonali prefissate; per tenere conto che nella realtà il moto del terreno durante l’evento sismico ha direzione casuale e in accordo con le prescrizioni normative, per ottenere l’effetto complessivo del sisma, a partire dagli effetti delle direzioni calcolati separatamente, si è provveduto a sommare i massimi ottenuti in una direzione con il 30% dei massimi ottenuti per l’azione applicata nell’altra direzione. Le unioni legno-legno sono rappresentate da intagli opportunamente sagomati per consentire la realizzazione, ad esempio di travature reticolari e simili.