Noi di Grosso Legnoarchitetture, con oltre 50 anni di esperienza nella costruzione di strutture in legno, sappiamo bene quanto la scelta tra legno lamellare e legno massiccio per i tetti sia cruciale per determinare l’estetica, la funzionalità e la durabilità di un progetto. È essenziale comprendere le caratteristiche distintive di ciascun materiale per consigliare al meglio i nostri clienti e garantire la realizzazione di opere di qualità. La scelta tra legno lamellare e legno massiccio dipende da una serie di fattori, tra cui l’uso previsto, le preferenze estetiche e il budget. Non si tratta solo di una scelta tecnica, ma di due filosofie costruttive profondamente diverse che raccontano storie opposte.
Legno Massiccio: L'Autenticità della Natura
Il legno massiccio, come suggerisce il nome, è ottenuto da tronchi interi o da sezioni di tronchi, senza ulteriori processi di incollaggio. È un materiale naturale con le sue caratteristiche intrinseche. Il legno massello (o massiccio) è ottenuto direttamente dal tronco dell'albero e la sua bellezza ed eleganza derivano dall'elemento naturale. Immaginate di entrare in una segheria e vedere davanti a voi un tronco di castagno appena abbattuto. La corteccia ancora umida, l’odore intenso del legno fresco, le venature che attraversano la sezione come strade su una mappa. È legno puro, nella sua essenza più autentica.
Caratteristiche e Peculiarità
Il legno massiccio mantiene un’estetica più tradizionale e rustica, con venature che raccontano la storia dell’albero da cui proviene. Ogni trave è unica perché porta con sé la storia dell’albero da cui proviene: i nodi dove c’erano i rami, le variazioni di colore che raccontano le stagioni di crescita, persino piccole imperfezioni che ne aumentano il carattere. Le tavole di legno massello sono uniche e presentano nodi, fessurazioni e imperfezioni estetiche che conferiscono ad ogni pezzo un valore unico e irripetibile.
Selezionare una specie legnosa particolare, come il castagno, può influenzare i costi del materiale. Il castagno (Castanea sativa) rappresenta qualcosa di speciale per le sue eccellenti prestazioni tecniche e la sua tradizione costruttiva. I nostri nonni lo sapevano bene: le travi in castagno durano secoli. Il segreto? I tannini. Il castagno è naturalmente ricco di queste sostanze che lo rendono resistentissimo agli attacchi di funghi e insetti. Per chi progetta strutture esterne come portici o pensiline, questa caratteristica è oro colato.
Il legno massiccio ha un limite fisico evidente: non puoi chiedere a un albero di crescere con un tronco di 15 metri perfettamente dritto e senza difetti. La natura ha i suoi tempi e le sue regole. Di contro, il legno massiccio può presentare imperfezioni dovute a nodi, tende a creparsi e a subire cali di sezione e torsioni. Sebbene robusto, può essere soggetto a deformazioni e fessurazioni nel tempo, specialmente se non è stato adeguatamente stagionato. Questo tipo di legno ha dei limiti di grandezza e dimensioni legati all'albero dal quale proviene e presenta una minor stabilità rispetto al legno lamellare, essendo soggetto a fessurazioni da ritiro, nodi e altre imperfezioni derivanti dalla natura stessa del materiale.
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Vantaggi e Svantaggi in Sintesi
- Vantaggi:
- È un materiale unico, resistente e durevole.
- Possiede una bellezza e un'eleganza tipica dell'elemento naturale.
- Il castagno massello è naturalmente resistente ad agenti esterni grazie ai tannini.
- Per sezioni standard e lunghezze fino a 6 metri, il castagno massello costa meno.
- Il legno massiccio di castagno ha una storia documentata di durabilità plurisecolare.
- Fascino e valore percepito di autenticità, storia e qualità.
- Supporta una filiera territoriale italiana se si sceglie castagno massello italiano.
- Svantaggi:
- Ha dei limiti di grandezza e dimensioni, essendo ricavato direttamente dal tronco di un albero.
- È meno stabile, soggetto a fessurazioni da ritiro, nodi e imperfezioni.
- Può essere soggetto a deformazioni e fessurazioni nel tempo.
- Il costo può avvicinarsi a quello del lamellare se utilizzato a vista e lavorato.
Legno Lamellare: L'Innovazione Ingegneristica
Il legno lamellare è composto da strati sottili di legno, detti lamelle, incollati tra loro con adesivi resistenti. Questa tecnica permette di utilizzare legname di diverse specie e qualità, ottimizzando le caratteristiche meccaniche del prodotto finale. 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.
Produzione e Composizione
Il legno lamellare nasce negli stabilimenti di produzione. 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. 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.
Vantaggi Principali
Grazie alla sua composizione stratificata, il legno lamellare offre una resistenza meccanica superiore rispetto al legno massiccio. Le lamelle incollate contrastano efficacemente le tensioni interne, riducendo al minimo il rischio di deformazioni, fessurazioni o cedimenti. Il legno lamellare, rispetto al legno massello, presenta una struttura più omogenea e stabile, grazie alla lavorazione che elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione del legno. Non presenta nodi e fessurazioni da essiccazione, conferendo un aspetto più uniforme e omogeneo. Un altro vantaggio è che non ha limiti di grandezza e dimensioni, poiché le lamelle incollate possono essere lunghe fino a 18 metri.
- Resistenza e stabilità: offre resistenza e stabilità superiori, le lamelle incollate contrastano le tensioni interne.
- Versatilità: può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
- Leggerezza: 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 (tra cui quelli di trasporto).
- Capacità isolante: molto alta.
- Resistenza ad agenti atmosferici: alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
- 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.
- Basso impatto ambientale: dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.
- Alta resistenza al fuoco: la carbonizzazione della superficie protegge gli strati interni dei pannelli cosicché la struttura collassa con tempi lunghi. Il legno non carbonizzato rimane efficiente dal punto di vista meccanico fino a quando la sezione si riduce talmente da non poter più assolvere alla sua funzione portante.
Considerazioni Critiche e Svantaggi
Il costo: a parità di sezione standard (diciamo una trave 20×30 cm lunga 6 metri), il lamellare costa di più. Il processo produttivo è complesso, richiede stabilimenti attrezzati, colle certificate, controlli di qualità.
L'estetica: qui entriamo nel soggettivo, ma è innegabile che una trave in massello ha un fascino diverso. Le linee di incollaggio del lamellare sono visibili, regolari, perfette. La lavorazione riduce difetti estetici (o per alcuni l’unicità) tipici del legno massello. Di contro, la lavorazione riduce i difetti ed alla vista è possibile “leggere” le giunzioni tra lamella e lamella.
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La questione della durabilità: gli adesivi moderni sono ottimi, certificati, testati. Ma quanti anni durano davvero? La verità è che il legno lamellare è nato all’inizio del 1900. Abbiamo quindi poco più di un secolo di storia applicativa. Il legno lamellare ha poco più di 100 anni di storia applicativa. Gli adesivi moderni sono nati negli anni ’50-’60. Abbiamo quindi al massimo 60-70 anni di esperienza reale. La 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.
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: 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.
La produzione del legno lamellare
Confronto Dettagliato: Massiccio vs. Lamellare
Scegliere tra legno massello e legno lamellare non è facile se non si ha familiarità con i termini tecnici del settore. Tuttavia, conoscere le peculiarità di questi materiali permetterà di fare una scelta più informata e consapevole, che risponda alle esigenze e alle richieste individuali.
| Caratteristica | Legno Massiccio | Legno Lamellare |
|---|---|---|
| Definizione | Ottenuto da tronchi interi senza incollaggio. | Composto da strati sottili (lamelle) incollati. |
| Stabilità Dimensionale | Meno stabile, soggetto a deformazioni e fessurazioni. | Più stabile, meno soggetto a deformazioni, fessurazioni quasi inesistenti. |
| Dimensioni Massime | Limiti legati alla grandezza dell'albero. | Nessun limite, lamelle lunghe fino a 18 metri. |
| Estetica | Tradizionale, rustica, venature uniche, nodi, imperfezioni. | Uniforme, moderno, superfici lisce, linee di incollaggio visibili. |
| Resistenza Meccanica | Robusto ma con possibili debolezze naturali. | Superiore grazie alla composizione stratificata e venatura contrapposta. |
| Costo (di base) | Più economico, ma può avvicinarsi al lamellare se lavorato a vista. | Generalmente più costoso a causa del processo produttivo. |
| Durabilità Storica | Plurisecolare (es. castagno), testato dal tempo. | Circa un secolo di storia applicativa, adesivi moderni 60-70 anni. |
| Impatto Ambientale | Naturale, se gestito correttamente. | Basso impatto, facilmente riciclabile (produzione più complessa). |
Fattori Determinanti nella Scelta
La scelta tra legno lamellare e legno massiccio dipende da una serie di fattori, tra cui l’uso previsto, le preferenze estetiche e il budget. Noi di Grosso Legnoarchitetture valutiamo attentamente queste variabili per consigliare i nostri clienti e garantire la realizzazione di tetti in legno che siano duraturi, funzionali e belli. È importante scegliere il materiale giusto in base alle proprie esigenze, alle caratteristiche dell'ambiente e alle normative vigenti nel territorio.
Esigenze Progettuali e Applicazioni
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. La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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:
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- 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.
D'altra parte, il legno massello è la scelta giusta se si cerca un materiale di grande pregio estetico e naturale. Per sezioni standard e lunghezze fino a 6 metri, un portico con montanti da 12×12 cm, travi da 10×20 cm e arcarecci da 6×12 cm è perfetto per il massello, specialmente se la struttura è esposta all’esterno (dove il castagno eccelle) e l’estetica naturale del legno massello dà un valore aggiunto incredibile. Se si sta lavorando su un casale del 1600, su una cascina da recuperare, su un fienile da trasformare in abitazione, il massello è la scelta coerente, poiché rispetta la logica costruttiva originale, usa materiali compatibili e mantiene l’autenticità dell’intervento. Per progetti pubblici, edifici di rappresentanza, interventi su immobili di pregio, il massello è una certezza testata dal tempo.
Giovanni Papacchini, agronomo, desidera realizzare un tetto in legno a vista per un villino ad un piano costruito con muratura portante di tufo a faccia vista, cercando una struttura elegante e snella. La scelta fra legno massiccio e legno lamellare non è necessariamente legata all'idoneità del materiale all'uso che ne ha previsto, in quanto da un punto di vista tecnico sono entrambi assolutamente adatti. Le dimensioni delle sezioni necessarie per la copertura di un villino permettono di regola di lavorare anche con il legno massiccio. L'uso del lamellare permette di ridurre leggermente le sezioni, ma questa differenza, molto ridotta, non dovrebbe avere conseguenze immediatamente visibili sul risultato finale. La differenza estetica fra il lamellare e il massiccio è una valutazione personale. Nel caso del massiccio, la scelta di una specie legnosa particolare avrà senz'altro delle conseguenze sui costi del materiale, ma anche in questo caso la scelta non è giustificabile con delle esigenze tecniche, bensì di tipo estetico e progettuale.
Calcolo e Verifiche Strutturali nel Legno
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 allo Stato Limite Ultimo (SLU)
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;
- 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.
Se necessario, le strutture in legno lamellare possono essere prodotte da stabilimento in possesso della certificazione di idoneità all’incollaggio di elementi strutturali di grandi luci (Leimgenehmigung cat.A). In base ai calcoli statici, se necessario, verranno impiegate travi strutturali portanti in Armalam(R) legno lamellare armato con barre in acciaio e adesivi sintetici al fine di aumentare sensibilmente la rigidezza e la resistenza del legno lamellare, ottenendo una rigidezza apparente dell’elemento in legno lamellare maggiore di 18000 MPa.
Altri Sistemi Costruttivi in Legno
La diffusione delle macchine a controllo numerico ha permesso lo sviluppo di nuovi sistemi costruttivi che vanno ad affiancarsi a quelli tradizionali. Accanto ai classici collegamenti a intaglio per le travi, si sono sviluppate unioni meccaniche con elementi metallici o collanti adesivi.
I Sistemi Tradizionali e Moderni
- Blockbau: Tra i più antichi metodi costruttivi in legno. I nodi angolari presentano finiture accurate per la sicurezza. Nel caso poggi direttamente su un solaio a terra va creato un vespaio alla base ed i tronchi adiacenti vanno impermeabilizzati.
- Platform Frame: Evoluzione del Balloon Frame, l’edificio viene realizzato un piano alla volta. Il sistema intelaiato è attualmente molto utilizzato in Nord America, in particolare il Canada.
- CLT o X-LAM: L’xlam è un prodotto ligneo di recente invenzione, vocato alla prefabbricazione. È un prodotto ingegnerizzato composto da più strati (almeno tre strati) di tavole in legno di conifera incrociati tra loro a 90° fino a formare l’altezza di calcolo (lo spessore) richiesta. Le varie pareti e solai vengono tagliati e sagomati a misura, per poi essere trasportati in cantiere e lì soltanto assemblati. È un prodotto certificato antisismico ed è resistente al fuoco. Il pannello X-LAM è un prodotto soggetto a marcatura CE per prodotti da costruzione.
La ferramenta impiegata è in acciaio S235 JR / S275 JR o superiore a seconda delle esigenze strutturali, opportunamente protetta con zincatura a caldo o verniciatura o in acciaio inox a seconda del singolo progetto. È necessaria sia per il collegamento e il fissaggio degli elementi in legno fra loro sia tra il legno e gli altri materiali strutturali (acciaio, c.a., muratura, ecc). È inclusa anche la ferramenta minuta zincata di provenienza certificata (viti, chiodi, bulloni, spinotti, controventi, irrigidimenti, barre filettate, ecc.).