Se sognate di costruire stabilimenti balneari che rispecchino la bellezza naturale delle coste italiane, allora siete nel posto giusto. Presso Nuove Architetture, sappiamo quanto sia importante costruire con materiali che uniscano estetica e rispetto per l’ambiente. Il legno lamellare rappresenta la risposta ideale all’impatto ambientale. Con la sua innata eleganza e versatilità, si presta perfettamente alla realizzazione di strutture che offrono un aspetto gradevole, donando agli ospiti un ambiente confortevole e rilassante.
Ho avuto incarico di progettare una fondazione per uno stabilimento balneare con strutture in legno lamellare. Ho intenzione di realizzare la fondazione mediante pali in legno infissi nella sabbia e collegate in testa da un reticolo di travi in legno lamellare. Di pali in legno per le fondamenta di costruzioni si sono già occupate alcune risposte di questo servizio, alle quali si rimanda, mentre per quanto riguarda il collegamento fra sovrastruttura e fondamenta dovrebbe essere sufficiente rimandare ai collegamenti meccanici della costruzione in legno. Il tema è troppo vasto per poterlo affrontare in modo generico. A dipendenza delle dimensioni e del tipo di costruzione oggetto del progetto in questione, dovranno essere valutati ed applicati i principi della protezione del legno, in particolar modo in relazione all’isolamento dal contatto diretto ed indiretto con il suolo della costruzione in legno lamellare.
Che cos’è il Legno Lamellare?
Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Queste vengono posizionate con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave e ricomposte tramite incollaggio a caldo e sotto pressione. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.
É 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.
Conosci i materiali con cui vengono realizzate le case in legno? Spesso quando si parla di case in legno si nomina il cosiddetto “legno lamellare”, evocandone benefici e vantaggi rispetto ad altri tipi di legno. Il legno lamellare incrociato (chiamato anche CLT, Cross Laminated Timber) è un pannello in legno multistrato massiccio, prefabbricato e su larga scala. Un pannello di legno lamellare è costituito da diversi strati di assi di legno essiccate in forno, impilate in direzioni alternate, incollate con adesivi strutturali e pressate per formare un pannello solido, dritto e rettangolare. Il numero di strati che li compone è molto spesso dispari (di solito da tre a sette) e possono essere levigati o prefiniti prima della spedizione.
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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. I pannelli di legno lamellare vengono impilati trasversalmente ad angoli di 90 gradi e incollati in posizione.
Caratteristiche e Proprietà del Legno Lamellare
Il legno lamellare è un materiale strutturale solido e resistente, con un’ottima reazione in caso di incendio e un buon comportamento in caso di oscillazioni sismiche. Come anche altri prodotti in legno, il lamellare può essere utilizzato in applicazioni ibride con materiali come cemento e acciaio. È un materiale da costruzione naturale e tecnologicamente evoluto, ottenuto dall’incollaggio di tavole selezionate per garantire elevata resistenza, stabilità dimensionale e durata nel tempo. Unisce la bellezza del legno alle prestazioni meccaniche richieste dalle costruzioni moderne.
Leggero ma molto resistente, possiede prestazioni acustiche, antincendio, sismiche e termiche superiori. È noto che in caso di terremoto, la rigidità dei materiali di costruzione porta a crolli e crepature, perché le strutture vincolate alla loro forma, si spezzano. Le strutture portanti realizzate in legno lamellare sono il meglio in fatto di performance durante gli eventi sismici. L’alternanza di strati svincola il legno dai legami strutturali con il tronco e dona alle assi solidità e al tempo stesso flessibilità.
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. Per questo è spesso utilizzato in ambito architettonico e strutturale.
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;
- 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.
Vantaggi del Legno Lamellare nelle Costruzioni
Noi di Wolf System siamo grandi estimatori di questa tecnica: vediamo insieme i vantaggi di costruire con il legno lamellare. Il legno lamellare è un materiale straordinariamente versatile: consente di realizzare architetture di grande impatto estetico e, al tempo stesso, garantisce prestazioni strutturali eccellenti. Questo materiale si configura quindi come una risorsa in grado di garantire solidità, sicurezza, efficienza energetica e qualità del prodotto finito.
Leggerezza e Resistenza
Il legno lamellare pesa circa 500 kg/m³, contro i 2.500 kg/m³ del cemento armato. Questa leggerezza riduce i carichi sulle fondazioni e ottimizza i costi di movimentazione e trasporto, sia in stabilimento che in cantiere. Le operazioni di montaggio sono più semplici e rapide, e il risultato architettonico è più armonioso e slanciato, senza compromessi sulla solidità. Le strutture lignee sono molto più leggere in confronto a strutture in calcestruzzo o acciaio.
Il legno lamellare offre elevata resistenza al fuoco e mantiene la propria capacità portante anche in condizioni estreme. È naturalmente resistente ad agenti atmosferici e chimici e, grazie ai trattamenti produttivi, è immune da muffe, insetti e degrado biologico. Ha dimostrato durabilità eccellente in ambienti umidi, marini, montani o con forti escursioni termiche. È inoltre la soluzione ideale per impianti di smaltimento rifiuti e ambienti corrosivi, dove l’acciaio non può essere impiegato a causa dell’elevata aggressività dei vapori e dei composti chimici presenti. Il legno è un materiale estremamente durevole, resistente all’umidità e al freddo.
Sicurezza Antisismica e Resistenza al Fuoco
Le prestazioni elevate sono garantite anche in condizioni estreme. Le proprietà antisismiche, grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica, permettono al legno di assorbire le sollecitazioni e sopportare le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente. La resistenza al fuoco è un altro punto di forza, rendendolo un’opzione sicura per gli stabilimenti balneari.
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Versatilità Progettuale
Il legno lamellare offre una libertà progettuale unica, consentendo la realizzazione di archi, portali, travi curve, cupole e sbalzi. È ideale per coprire grandi luci, anche superiori ai 70 metri, con strutture leggere e performanti. Questa flessibilità lo rende perfetto per capannoni, edifici industriali, impianti produttivi complessi, strutture sportive e luoghi di culto, dove unisce efficienza statica ed eleganza architettonica. La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni.
Rapidità di Montaggio e Impatto Ambientale Ridotto
Il legno lamellare è anche veloce e facile da installare, e non genera quasi nessun rifiuto in loco, per cui si dimostra ottimale per l'ambiente, offrendo flessibilità progettuale e basso impatto ambientale. La lavorazione precisa e i tempi di cantiere ridotti sono un vantaggio significativo. Questo materiale è un materiale rinnovabile e a basso impatto ambientale. Deriva da foreste gestite responsabilmente, dove ogni albero abbattuto viene ripiantato. Durante la crescita, il legno assorbe CO₂ e contribuisce a ridurre le emissioni complessive del ciclo edilizio. La produzione industriale ottimizzata riduce gli sprechi e valorizza ogni sezione del materiale. Al termine del ciclo di vita, il legno lamellare è riciclabile e riutilizzabile, rappresentando una scelta consapevole per un’edilizia più sostenibile e circolare.
Valore Estetico e Comfort
I materiali naturali che compongono il legno lamellare donano calore e benessere agli ambienti. Il legno è un ottimo isolante termico e acustico, consentendo agli stabilimenti balneari in legno lamellare di essere freschi d’estate e caldi d’inverno, contribuendo a un migliore comfort energetico.
Applicazioni del Legno Lamellare, in particolare per Strutture Esterne e Balneari
Quando si tratta di realizzare strutture solide, durature e dall’aspetto naturale per esterni, il legno lamellare è una delle scelte migliori sia dal punto di vista tecnico che estetico. Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Costruire stabilimenti balneari in legno lamellare non solo offre vantaggi estetici e funzionali, ma rappresenta anche una scelta sostenibile per l’ambiente. Grazie alla sua flessibilità d’impiego e alle sue caratteristiche di compatibilità ambientale, il legno lamellare permette di realizzare ponti in legno di grandi luci a costi contenuti.
Il Cross Laminated Timber può essere tranquillamente utilizzato nei sistemi strutturali, come pareti, solai e coperture, dove i pannelli fungono da elementi portanti. Pertanto, nelle applicazioni a parete, il legname utilizzato negli strati esterni di un legno CLT è generalmente orientato verticalmente in modo che le sue fibre scorrano parallele ai carichi di gravità, massimizzando la capacità di carico verticale della parete. Nelle applicazioni su pavimento e tetto, invece, il legname utilizzato negli strati esterni è orientato in modo che le sue fibre siano parallele alla direzione della campata. La resistenza al taglio del legno lamellare offre ai progettisti una serie di nuovi usi per il legno. Questi includono ampie solette prefabbricate, pareti a un livello e altezze delle piastre del pavimento più alte.
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.
Trattamenti e Protezione per l'Uso Esterno
Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua stabilità dimensionale. Questo significa che, anche con variazioni di temperatura e umidità tipiche degli spazi esterni, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello. Inoltre, grazie al trattamento con impregnanti o smalti specifici per l’esterno, il legno lamellare può durare nel tempo senza perdere le sue caratteristiche meccaniche ed estetiche. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione.
Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:
| Trattamento | Caratteristiche | Durata Manutenzione |
|---|---|---|
| Impregnante all’acqua | Penetra nel legno, lascia traspirare la fibra, mantiene aspetto naturale. | Ogni 1-3 anni (più spesso in parti esposte). |
| Smalto coprente | Più spesso e protettivo, forma una pellicola resistente agli agenti atmosferici, estetica moderna. | Fino a 5 anni. |
In entrambi i casi, sono disponibili tantissimi colori ed è possibile ritoccare solo le parti più esposte (di solito colonne e testate dei travetti), mentre le parti interne della struttura, essendo protette dal tetto, necessitano raramente di manutenzione. In fase di ritocco, puoi usare lo stesso colore di impregnante per uniformare la struttura, ma attenzione: il risultato potrebbe essere leggermente più scuro. In alternativa, puoi optare per un impregnante o finitura trasparente per mantenere il tono originale.
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, ti suggerisco di affidarti a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui puoi modellare coperture, porticati ed altri componenti in legno presenti in una struttura mista in cemento armato o in muratura.
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; 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.
Puoi scaricare gratuitamente la relazione di calcolo e il tabulato della struttura in legno lamellare elaborata con il software calcolo strutturale legno. Nella seguente 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.