Il legno lamellare è oggi uno dei materiali più utilizzati per le strutture di copertura, e non per caso. Perchè sempre più persone scelgono tetti in legno lamellare? È un materiale composito costituito da legno naturale, che offre un rapporto eccellente tra resistenza e leggerezza. 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.
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. In questo articolo, esploreremo in dettaglio le caratteristiche, i vantaggi, le applicazioni e il processo costruttivo delle strutture in legno lamellare, unendo la bellezza del legno alla prevedibilità dei materiali ingegnerizzati.
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. Il legno lamellare nasce dall’unione di più tavole sovrapposte e incollate. Più precisamente, nasce dall’incollaggio strutturale di più lamelle selezionate, essiccate e orientate nello stesso verso.
Questo materiale composito 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 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.
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. Questo processo riduce difetti naturali (nodi critici, torsioni) e aumenta resistenza e stabilità rispetto al massello a parità di sezione.
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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.
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I Vantaggi delle Strutture in Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico che strutturale ed ecologico. Le travi in legno lamellare sono una scelta tecnica e poetica allo stesso tempo: solide, calde, personalizzabili. Offrono stabilità dimensionale, libertà progettuale e un colpo d’occhio caldo e naturale che fa la differenza in casa come all’esterno.
Tra i principali benefici, possiamo evidenziare:
- Resistenza e 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). Questa composizione uniforme garantisce un’elevata resistenza meccanica, rendendo la struttura stabile e solida.
- Prestazioni Strutturali Elevate: 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. Permette 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.
- 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. Il materiale del tetto può influenzare molto la resistenza della struttura durante l’azione sismica.
- Resistenza al Fuoco: 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.
- Isolamento Termico e Acustico: Offre un buon comportamento isolante naturale, migliorando comfort e consumi energetici se abbinato a un corretto pacchetto di copertura.
- Durevolezza e Stabilità: La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare. Il tetto in legno lamellare si distingue per la ridotta tendenza a deformarsi o imbarcarsi, anche in presenza di sbalzi termici.
- Versatilità e Estetica: La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni.
- Sostenibilità Ambientale: Basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.
Applicazioni del Legno Lamellare nell'Edilizia
La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni, consentendo capriate eleganti e ampie campate. Le travi lamellari sono versatili: ambienti interni, esterni riparati e coperture. 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
- Porticati e pergolati, perfetti per creare zone d’ombra vivibili tutto l’anno, integrando vetro, policarbonato o tavolati.
Tipologie e Caratteristiche
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. L'abete lamellare è lo standard per rapporto prestazioni/prezzo.
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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.
Le classi di resistenza più comuni sono GL24h e GL28h.
Legno Lamellare vs. Legno Massiccio: Una Scelta di Design
Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici. Ma spesso la decisione riguarda la scelta tra lamellare e massiccio. La copertura in legno è studiata per garantire comfort, salubrità e benessere all’ambiente abitativo. Il tetto costituisce un elemento chiave nella struttura di qualsiasi edificio residenziale.
Il legno massello è costituito da un unico blocco di legno, lavorato e stagionato per conservare il fascino delle venature naturali. Questa scelta si abbina a contesti architettonici dove l’estetica ricopre un ruolo primario. Il tetto in legno massello trasmette un senso di calore e autenticità, tipico delle costruzioni tradizionali.
La scelta fra legno massiccio e legno lamellare non è necessariamente legata all'idoneità del materiale all'uso, 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.
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La decisione tra lamellare e massello dipende dal risultato che vuoi ottenere. Se cerchi un tetto resistente a sollecitazioni importanti e meno soggetto a deformazioni, il legno lamellare offre prestazioni migliori. Se invece ami l’aspetto genuino del legno naturale e desideri un impatto estetico più “materico”, il massello risulta più adatto. Nel caso del massiccio, la scelta di una specie legnosa particolare avrà senz'altro delle conseguenze sui costi del materiale. Anche in questo caso la scelta non è giustificabile con delle esigenze tecniche, ma di tipo estetico e progettuale.
Progettazione e Calcolo Strutturale
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, si suggerisce di 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
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 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 (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.
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 si utilizza è SEMA 3D SOFTWARE.
Il Processo di Montaggio di un Tetto in Legno Lamellare
In questo articolo ti spieghiamo nel dettaglio come avviene il montaggio di un tetto in legno: dalla progettazione strutturale fino alla posa dell'ultimo elemento in copertura. Il montaggio di un tetto in legno lamellare richiede meno tempo in cantiere rispetto a una copertura tradizionale, 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.
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 e le esigenze estetiche del cliente.
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: Trave principali (arcarecci, capriate o travi a doppia falda), Elementi secondari di orditura, Connettori metallici personalizzati ed 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. Si effettua 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).
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.
Normative, Certificazioni e Qualità nel Legno Lamellare
Il settore delle costruzioni e di quelle in legno in particolare, negli ultimi anni ha vissuto un periodo piuttosto travagliato. Il quadro normativo applicabile è mutato rapidamente, con un susseguirsi di Ordinanze, Norme, Circolari Ministeriali e periodi di sovrapposizione con le norme precedenti. Il 1 luglio 2009 sono definitivamente entrate in vigore le Norme Tecniche per le Costruzioni che insieme alla Circolare Esplicativa n. 617 del 2 febbraio 2009, sono diventate l’unico riferimento normativo applicabile.
Marcatura CE: Un Passo Obbligatorio
La Marcatura CE è un procedimento obbligatorio per tutti i prodotti in legno soggetti alla disciplina della direttiva comunitaria di riferimento. Si rammenta che i principali prodotti in legno strutturale (Massiccio a sezione rettangolare; Legno lamellare) sono ormai coperti da normativa armonizzata europea (rispettivamente EN 14080 ed EN 14081). La procedura di marcatura prevede anche l’intervento dell’Organismo Notificato, i cui certificati non sostituiscono la marcatura CE, ma ne sono parte integrante.
Norme di Riferimento per il Legno Lamellare
Il legno lamellare è un materiale strutturale prodotto mediante l’assemblaggio di tavole di legno, a loro volta rientranti nella categorie dei prodotti per uso strutturale. La norma armonizzata di riferimento per la Marcatura CE del Legno Lamellare consiste nella UNI EN 14080:2013. Le caratteristiche delle travi in legno lamellare sono fissate dalla norma europea armonizzata UNI EN 14080 del 2013 che stabilisce i requisiti per il legno lamellare incollato che si usa nelle strutture portanti e fornisce i parametri per la valutazione di conformità e la Marcatura CE, obbligatoria dal 2012.
La norma di riferimento armonizzata per la Marcatura CE del Legno Strutturale è la UNI EN 14081-1 (“Legno strutturale con sezione rettangolare classificato secondo la resistenza - requisiti generali”). La normativa non fissa la lunghezza minima delle assi, mentre stabilisce misure precise per lo spessore e la sezione trasversale:
| Classe di Servizio | Spessore Finito Lamelle | Area Massima Sezione Trasversale |
|---|---|---|
| 1 e 2 (elementi diritti non esposti a variazioni climatiche rilevanti) | 40-45 mm | 7500-12000 mm² |
| 3 (altri elementi) | 35 mm | 6000-10000 mm² |
Il legno rientra tra i prodotti che necessita di marcatura: si tratta di un materiale naturale condizionato fortemente dalle leggi fisiche basilari come l’umidità e la temperatura, che ne modificano le caratteristiche nel tempo. Inoltre, è un elemento che presenta tolleranze e superfici ruvide rendendo l’etichettatura particolarmente complessa. Per tale ragione, è importante scegliere il sistema di marcatura più adeguato e versatile, così da adattarsi alle diverse caratteristiche del materiale. Tra i diversi marcatori industriali adatti al legno, SIS.MA S.r.l. propone il AB-C SERIES, una gamma di Marcatori Laser CO2 Industriali.
Coefficienti di Sicurezza e Materiali Certificati
I valori del coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale, ɣM, sono forniti nella Tabella 4.4.III delle NTC. I valori riportati in colonna "B" possono essere sempre adottati purché i materiali utilizzati siano prodotti secondo un sistema di qualità e quindi certificati. Quindi, nel caso di elementi incollati (quali ad es. legno lamellare e X-lam), oggetto di marcatura CE secondo le rispettive specifiche tecniche applicabili da cui risulti un controllo continuativo della produzione, questi possono essere attribuiti alla colonna B della tab. 4.4.III attraverso la documentazione accompagnatoria.
Il fabbricante deve assicurare un sistema di controllo della produzione in fabbrica, tale da poter attribuire al prodotto i coefficienti parziali di sicurezza di cui al par. 4.4.6 delle NTC.
Centri di Lavorazione e Attestato di Denuncia Attività
Gli stabilimenti nei quali viene effettuata la lavorazione degli elementi base per dare loro la configurazione finale in opera (intagli, forature, applicazioni su piastre metalliche, etc), sia di legno massiccio che lamellare, sono da considerarsi a tutti gli effetti dei Centri di lavorazione. L’obbligo di Denuncia Attività per i Centri di Lavorazione è da ritenersi cogente sia nel caso di trasformazione di prodotti marcati CE, che di prodotti oggetto di qualificazione nazionale. L’attestato di Denuncia Attività è quindi da considerarsi come parte integrante della documentazione accompagnatoria.
A produttori qualificati, il Servizio Tecnico Centrale, ultimata favorevolmente l'istruttoria, rilascia un Attestato di Qualificazione, recante il riferimento al prodotto, alla ditta, allo stabilimento, al marchio. Ogni produttore deve depositare presso il Servizio Tecnico Centrale il disegno del proprio marchio, che deve essere impresso in modo permanente.
Manutenzione e Consigli Pratici
In termini di manutenzione, il legno lamellare richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità). È importante assicurare umidità e ventilazione adeguate: il legno ama respirare. Per una mano più “materica” e calda si possono usare oli e cere. Le connessioni, come staffe e bulloneria, vanno dimensionate con cura. Un consiglio pratico è che un taglio di testa inclinato e ben protetto allunga la vita della trave esposta. Il bello del lamellare è che non chiede molto. In caso di sospetto di bio-attacchi (fori o polverino), è fondamentale intervenire subito.
I prezzi delle travi in legno lamellare variano per specie, classe, sezione, lavorazioni, finitura e accessori (piastre, tiranti, staffe). Anche logistica e condizioni di cantiere contano. È sempre consigliabile scegliere la classe giusta (ad es. GL24h, GL28h) in base alle esigenze specifiche del progetto.