I Vantaggi del Legno Lamellare: Innovazione, Resistenza e Sostenibilità nelle Costruzioni

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. È costituito, essenzialmente, 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. 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. Questo materiale composito combina la naturale bellezza del legno con una forza strutturale eccezionale, offrendo una flessibilità progettuale unica e permettendo di realizzare strutture complesse, esteticamente gradevoli e molto resistenti.

Il Processo di Produzione del Legno Lamellare

Il legno lamellare viene prodotto attraverso un processo che inizia con l'essiccazione del legno. Questo significa che il legno viene asciugato per raggiungere il livello di umidità perfetto, un passaggio molto importante perché se il legno è troppo umido o troppo secco, l'incollaggio non funziona bene e il prodotto finale non sarà resistente.

Dopo l'essiccazione, il legno viene tagliato in pezzi sottili chiamati lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Questi pezzi sono lunghi e stretti, larghi circa 20 mm, per evitare che il legno si deformi in futuro. Le lamelle vengono poi incollate insieme utilizzando adesivi speciali. Questo incollaggio avviene sotto calore e pressione, che aiutano a far aderire bene i pezzi di legno.

Nelle fasi della produzione, 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. Infine, le lamelle vengono disposte in modo che le venature del legno si incrocino, il che rende il materiale finale più forte e resistente. Il lamellare si ottiene incollando fra loro delle tavole di legno (almeno tre) dette lamelle, sotto l’azione di una forza di pressione. Non è quindi un legno che nasce spontaneamente in natura in quanto viene realizzato dall’uomo a partire da essenze di legno aventi uno spessore compreso fra 3 e 4 cm ed una larghezza limitata a circa 25 cm.

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Quali sono i Vantaggi del Legno Lamellare?

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Questo materiale, infatti, è una risorsa in grado di garantire solidità, sicurezza, efficienza energetica e qualità del prodotto finito.

• Resistenza: Il legno lamellare offre un'elevata resistenza a flessione e trazione. Grazie al modo in cui viene prodotto, può sopportare pesi e forze molto maggiori rispetto al legno normale.
• 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, inclusi quelli di trasporto.
• Stabilità Dimensionale: A differenza del legno massello, il legno lamellare è più stabile perché la sua lavorazione elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione, e ha meno fessurazioni da essiccazione (quasi inesistenti). Questo significa che, anche con variazioni di temperatura e umidità, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello.
• Versatilità e Libertà Progettuale: La sua versatilità permette di usarlo su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno. Può essere prodotto in diverse forme e dimensioni, adattandosi a progetti che richiedono travi molto lunghe o forme complesse. Questo lo rende ideale per strutture su larga scala e permette agli architetti di realizzare progetti creativi e innovativi senza vincoli di dimensione.
• Resistenza al Fuoco: Il legno lamellare ha un'alta resistenza al fuoco. Anche se il legno è un materiale combustibile, il lamellare forma uno strato di carbone che protegge l'interno, permettendo alla struttura di resistere più a lungo rispetto a materiali come l'acciaio.
• 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.
• Isolamento Termico e Acustico: Ha una capacità isolante molto alta, sia per trattenere il calore sia per assorbire il rumore, migliorando l'efficienza energetica degli edifici in cui viene utilizzato.
• Durabilità: Offre un'alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici. Il trattamento e l'essiccazione riducono il rischio di attacchi da parte di funghi o insetti, migliorando la sua resistenza nel tempo.
• Sostenibilità Ambientale: Il legno lamellare ha un basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo ed è facilmente riciclabile. È un materiale ecologico poiché proviene da fonti rinnovabili e l'uso di legno proveniente da foreste gestite in modo sostenibile lo rende una scelta più rispettosa dell'ambiente rispetto a materiali non rinnovabili. La lavorazione industriale consente un impiego più efficiente delle risorse naturali, riducendo l’impatto ambientale.

Applicazioni del Legno Lamellare

La versatilità del legno lamellare 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. 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.

È l’ideale anche per costruzioni in legno prefabbricate industriali e civili, e infatti tende ad essere sempre più utilizzato anche per finiture estetiche. Il suo impiego si è diffuso in molteplici ambiti. Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Il legno lamellare trova ampia applicazione anche negli stadi e, in generale, negli impianti sportivi. Anche in ambito residenziale non mancano gli esempi di grandi edifici realizzati in legno, anzi, negli ultimi anni sono aumentati i grattacieli sostenibili che hanno scelto questo materiale. Forse proprio le costruzioni pubbliche e i grandi edifici commerciali sono quelli dove più spesso si trova questo materiale. I principali vantaggi di scegliere il legno lamellare per la costruzione di grandi strutture, al di là di quale sia la funzione e l’ambito di riferimento, riguardano prima di tutto la possibilità di ridurre i tempi di realizzazione. La leggerezza e la versatilità del legno ne permettono molteplici applicazioni, con possibilità di assemblare la struttura a secco e in tempi rapidi.

Tipologie di Legno Lamellare

Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. Le caratteristiche del lamellare dipendono ovviamente dall’essenza impiegata per la sua realizzazione. In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere come abete rosso, abete bianco, larice, pino e douglasia, anche se a volte si impiegano legni duri come castagno, rovere, frassino e faggio. La scelta del legno di partenza (essenza), oltre a garantire certe caratteristiche tecniche, deve rispettare la natura e contribuire a ridurre il costo del prodotto. Di conseguenza in Europa viene utilizzato prevalentemente l’abete rosso, seguito dal larice (quest’ultimo molto più costoso).

Inoltre, il legno lamellare può essere classificato in:

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• Incollato omogeneo: le lamelle di cui è composto appartengono alla stessa classe di resistenza;
• Incollato combinato: le lamelle appartengono a differenti classi di resistenza.

Confronto tra Legno Lamellare e Legno Massello

Per chi non è del settore è molto difficile capire cosa differenzia i diversi tipi di legno. Comprendere le caratteristiche di ciascuna tipologia permette di fare una scelta più oculata e consapevole, sia per l'arredamento che per strutture più importanti come gazebo, pensiline o dehor.

Caratteristica	Legno Massello	Legno Lamellare
Origine	Ricavato direttamente dalla parte più interna del tronco di un albero.	Prodotto dall’unione di tavole o lamelle essiccate e incollate tra loro.
Stabilità	Meno stabile, soggetto a naturali fessurazioni da ritiro, nodi e imperfezioni.	Più stabile, meno fessurazioni da essiccazione (quasi inesistenti). La lavorazione elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione.
Dimensioni	Limiti di grandezza legati all'albero di provenienza.	Nessun vincolo di dimensione, può essere di qualsiasi dimensione, perfetto per strutture molto grandi.
Omogeneità	Ogni tavola è unica, con nodi e imperfezioni estetiche tipiche del legno naturale.	Struttura più omogenea; la lavorazione riduce difetti estetici, ma alla vista è possibile “leggere” le giunzioni tra lamella e lamella.
Resistenza	Resistente e durevole, ma non subisce alterazioni strutturali.	Robusto e stabile, superiore al legno massello, ideale per grandi costruzioni e carichi pesanti.

Calcolo e Verifiche Strutturali nel Legno Lamellare

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 consigliabile 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.

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:
R_d = (k_mod·R_k)/γ_M ≥ S_d
dove:

• R_k 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 k_h (di cui al §11.7.1.1 D.M. 2018);
• k_mod 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 k_mod sono forniti nella Tab. 4.4.IV D.M. 2018);
• γ_M 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:

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1. di trazione parallela alla fibratura;
2. di compressione parallela alla fibratura;
3. di pressoflessione/tensoflessione;
4. di taglio;
5. di taglio e torsione;
6. di stabilità;
7. di deformabilità.

Nella 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.

Trattamenti e Protezione del Legno Lamellare

Il legno lamellare è particolarmente adatto per applicazioni all’aperto. Per assicurarne la durabilità sono essenziali i trattamenti protettivi e una buona manutenzione. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione. Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:

• Impregnante all’acqua: penetra nel legno e lascia traspirare la fibra. Ideale per mantenere l’aspetto naturale, va rinnovato ogni 1-3 anni, soprattutto nelle parti esposte al sole. In fase di ritocco, si può usare lo stesso colore di impregnante per uniformare la struttura, ma il risultato potrebbe essere leggermente più scuro. In alternativa, si può optare per un impregnante o finitura trasparente per mantenere il tono originale.
• Smalto coprente: più spesso e protettivo, forma una pellicola resistente agli agenti atmosferici. La durata è maggiore, fino a 5 anni. Il risultato è una struttura esteticamente moderna, simile a un mobile.

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.

Considerazioni sui Costi

Di solito, il prezzo del legno lamellare viene calcolato a metro cubo, ma questo costo può variare in base alla zona geografica e al periodo, poiché il prezzo del legno può salire o scendere. La produzione e la costruzione con il legno lamellare potrebbero avere costi maggiori rispetto ad altri materiali, come il calcestruzzo, a causa del processo di lavorazione complesso e l'uso di macchinari specializzati. La produzione e l'assemblaggio richiedono una grande precisione e personale altamente qualificato con attrezzature di alta qualità per garantire un prodotto finale all'altezza delle aspettative.

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