Il legno lamellare è oggi uno dei materiali più utilizzati per le strutture di copertura e non solo. La sua crescente popolarità non è casuale: esso rappresenta una soluzione innovativa e sostenibile nell'edilizia moderna, offrendo un rapporto eccellente tra resistenza e leggerezza. Le strutture in legno lamellare si lavorano con grande precisione grazie alla prefabbricazione, e restituiscono ambienti dal carattere caldo e autentico. Se per le coperture non si utilizza un semplice legno, bensì un legno lamellare, le proprietà del tetto aumentano grazie alla composizione di questo elemento.
Cos'è il Legno Lamellare: Composizione e Processo Produttivo
Il legno lamellare è un materiale da costruzione naturale e tecnologicamente evoluto. 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, di cui mantiene i pregi, come l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e la lenta combustione in caso di incendio.
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. Attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio.
Il processo di incollaggio a pressione è un processo di formatura e 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 garantisce elevata resistenza, stabilità dimensionale e durata nel tempo.
I Vantaggi Insuperabili del Legno Lamellare nell'Edilizia
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici.
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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. 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.
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. 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.
Resistenza e Sicurezza
- Alta resistenza al fuoco: Il legno lamellare offre elevata resistenza al fuoco e mantiene la propria capacità portante anche in condizioni estreme. 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.
- 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. La sua leggerezza contribuisce a una maggiore resistenza della struttura durante l'azione sismica.
- Durabilità: La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare. 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.
- Resistenza a flessione e trazione.
Versatilità e Estetica
- Versatilità progettuale: Il legno lamellare offre una libertà progettuale unica, consentendo la realizzazione di archi, portali, travi curve, cupole e sbalzi. Può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
- Estetica: Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni.
Sostenibilità e Rapidità
- Sostenibilità ambientale: Il legno lamellare 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. Al termine del ciclo di vita, il legno lamellare è riciclabile e riutilizzabile, rappresentando una scelta consapevole per un’edilizia più sostenibile e circolare.
- Rapidità di montaggio: Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”. 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.
In termini di manutenzione, il legno lamellare richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità), mentre cemento e acciaio hanno esigenze diverse legate a durabilità e protezioni.
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Tipologie di Legno Lamellare e loro Classificazione
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:
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- 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.
Applicazioni del Legno Lamellare: Dalle Grandi Luci all'Edilizia Residenziale
La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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.
Il legno lamellare è la scelta migliore per la realizzazione di grandi strutture con molte luci libere come palestre, piscine, chiese, scuole e stabilimenti industriali. 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.
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
Il Processo di Realizzazione di una Struttura in Legno Lamellare: Dal Progetto alla Posa
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. Per far ciò, è necessario che il legno lamellare venga ottenuto correttamente e sfruttando al massimo le sue caratteristiche.
Di seguito, spieghiamo nel dettaglio come avviene il montaggio di un tetto in legno: dalla progettazione strutturale fino alla posa dell'ultimo elemento in copertura.
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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. 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.
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 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 e disposizione in sicurezza dell'area di lavoro. Una buona preparazione del cantiere è spesso ciò che distingue un montaggio fluido da uno problematico.
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 e passaggio del direttore dei lavori per la verifica strutturale. Solo dopo questi passaggi il tetto è considerato completato e consegnato al cliente.
La durata del montaggio 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.
Calcolo Strutturale e Verifiche Tecniche
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. 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, e 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 includono:
- Di trazione parallela alla fibratura
- Di compressione parallela alla fibratura
- Di pressoflessione/tensoflessione
- Di taglio
- Di taglio e torsione
- Di stabilità
- Di deformabilità
Le unioni o connessioni dei vari elementi si ottengono mediante intagli, opportunamente rinforzati con ferri piatti. Le capriate hanno la funzione di formare un punto di supporto al centro dell’edificio per l’installazione del trave di colmo.
| Funzione dell'Elemento | Verifiche Principali |
|---|---|
| Comportamento assiale (controventi, travature reticolari) | Trazione e/o compressione |
| Portante per carichi verticali | Pressoflessione retta e taglio |
| Resistente per azioni orizzontali | Pressoflessione/tensoflessione deviata e taglio o sforzo normale |
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