Il legno in edilizia è un materiale che viene usato da millenni, fin dall’antichità per realizzare dei rifugi precari e semplici. Si pensi alla favola dei 3 porcellini, quando i tre fratellini porcellini usarono 3 materiali diversi per costruirsi una casetta per proteggersi dal lupo.

Anche se nella favola dei tre porcellini la casetta in legno viene spazzare dopo qualche soffio da parte del lupo, a favore della casa in mattoni del terzo porcellini, nella realtà, se ben realizzata, una casa in legno non solo è ben resistente alle forze orizzontali di un eventuale sisma ma nell’ambito dell’edilizia è un sistema costruttivi sostenibile e migliore dal punto di vista energetico.

Il legno come materiale

La versatilità del legno in edilizia e il suo impatto nell’architettura lo rendono un elemento fondamentale nell’edilizia moderna. Il legno nel mondo dell’edilizia è stato utilizzato sin dai tempi più remoti per la costruzione di abitazioni e strutture. La sua disponibilità, facilità di lavorazione e robustezza lo hanno reso una scelta ideale per vari tipi di edifici. Inoltre, la tradizione e l’innovazione nell’utilizzo del legno hanno contribuito a influenzare molte forme architettoniche nel corso dei secoli. Le caratteristiche principali che l’hanno reso un materiale molto apprezzato sono 3:

• leggerezza;
• resistenza;
• duttilità.

Inoltre, il legno offre anche notevoli capacità di isolamento termico e acustico, rendendolo ideale sia per le strutture portanti sia per i rivestimenti. La sua natura sostenibile, biodegradabile e riciclabile ne fa un’opzione ecologica, cruciale in un’era in cui la sostenibilità è di primaria importanza.

In natura è presente una vasta gamma di tipologie e forme di legno, la quale offre molteplici opzioni nella costruzione, sia in termini strutturali che di finitura. Questa diversità consente l’utilizzo di legno massiccio, pannelli, pavimentazioni e rivestimenti, ognuno con proprietà uniche e specifiche applicazioni. Infatti, per ogni uso e consigliato o sconsigliato una tipologia di legno, in base alle proprie caratteristiche, nello specifico in base alla durezza, elasticità, flessibilità, imbarcatura e ritiro del legno. Questi fattori definiscono la qualità del legno e la sua adattabilità per specifici utilizzi.

Per esempio, tradizionalmente, materiali come il legno di quercia, carpino e castagno sono stati utilizzati nella costruzione. Tuttavia, l’abete rosso è diventato uno dei preferiti per i costruttori di case in legno grazie alle sue eccezionali prestazioni meccaniche e alla sua resistenza nel tempo. Questo legno è stabile e resistente all’umidità, mantenendo le sue proprietà meccaniche anche in condizioni ambientali avverse. Grazie alla sua stagionatura, diventa un materiale repellente agli insetti, funghi e muffe, ideale per costruzioni a lunga durata. L’abete rosso, infatti, oggi è noto per la sua elasticità e resistenza, risulta ottimo anche per la progettazione antisismica. È un materiale altamente sostenibile, poiché la sua rapida crescita consente di rimpiazzare gli alberi tagliati, contribuendo all’eliminazione di anidride carbonica dall’atmosfera. Per le strutture esterne viene invece prediletto dai costruttori il legno di larice, per le sue caratteristiche estetiche e resistenza agli agenti atmosferici, mantenendo nel tempo un aspetto gradevole. Il legno di noce e rovere per esempio sono indicati per pavimenti, l’acero, il ciliegio e il castagno sono utilizzati per la realizzazione di mobili, perchè resistenti e facili da pulire.

Oggi quando si parla di legno si pensa subito anche al legno lamellare, una soluzione costruttiva innovativa e altamente versatile, utilizzata in una vasta gamma di applicazioni strutturali e architettoniche , come per le strutture portanti, elementi decorati e pannelli di tamponamento per interno ed esterno.

Sistemi costruttivi in legno

Scegliere di costruire in legno significa in primis progettare e costruire in maniera sostenibile per l’ambiente e salutare per i futuri abitanti dell’edificio, senza tuttavia rinunciare alle caratteristiche imprescindibili della stabilità, della resistenza e della sicurezza. Il legno, infatti, è un materiale da costruzione in grado di assicurare prestazioni ottime sotto tutti questi punti di vista, è:

• riciclabile:
• ecologico;
• isolante:
• ottimo contro umidità e muffe;
• resistente;
• elastico;
• leggero.

Possiamo dividere i sistemi costruttivi del legno in due categorie:

1. TELAIO (definiti anche sistemi leggeri);
2. SETTI (X-LAM) (definiti anche sistemi pesanti).

Vediamo molto velocemente, in ordine di apparizione nel mondo dell’edilizia dei sistemi costruttivi in legno e la loro classificazione.

BLOCKBAU, UNA CASA DI TRONCHI ORIZZONTALI, la casa nel bosco delle favole

Tra i più antichi metodi costruttivi in legno ricordiamo il Blockbau, termine tedesco per indica una casa a pianta rettangolare realizzata con travi in legno sovrapposte l’uno sull’altro, in altezza, innalzando la parete fino a congiungerla con il tetto. La stabilità di un edificio realizzato con la tecnica del blockbau, a tronchi sovrapposti, dipende dall’abilità e dalla precisione con cui si costruiscono i giunti d’angolo. Inoltre, nelle nostre zone e in qualsiasi zona sismica non sono consigliate le strutture in blockbau, in quanto essendo interamente realizzate incastrando le travi in legno fra di loro e non necessitano di giunzioni attraverso angolari in acciaio, in caso di terremoto non c’è un oggetto o qualcosa che scarichi le forze verso il terreno. Il sistema a blockbau è un sistema a setti, pesante, come l’X-lam, a differenza del primo in secondo però è idoneo per le zone sismiche, come la nostra. Oggi, se si vuole realizzare un edificio in blockbau in zona sismica, nonostante i nodi angolari presentano delle finiture più accurate e varie a favore di sicurezza. Inoltre, ogni tot distanza vengono forati per permettere l’inserimento di barre di acciaio che ancorano la struttura a terra, impedendone il ribaltamento in caso di terremoti (la stessa funzione che ha l’hold down, angola in acciaio, nel sistema X-lam).

L’incastro, nelle strutture in blockbau, viene realizzato negli angoli, attraverso degli incassi tra le assi che donano rigidità alla struttura.

I tipi più diffusi di nodo d’angolo, nelle strutture di oggi, sono due:

• nodo “a croce” (standard)
• nodo “a coda di rondine”

In passato, quando si usavano tronchi non sbozzati, vi era il giunto a culla.

Oggi, con le moderne macchine a controllo numerico, la semplicità con cui realizzare elaborati e precisi intagli nel legno, ha spianato la strada a sistemi di incastro molto evoluti e raffinati. Caratteristica negativa di questo sistema è la presenza di setti, che non permettono di avere una pianta libera per poter avere spazi ampi e flessibilità negli spazi interni.

STRUTTURE A TELAIO

Le strutture a telaio sono realizzate con travature in legno massiccio o lamellare che svolgono la funzione di trave o di pilastro. Il sistema a telaio è una tecnica antichissima, che dal punto di vista statico è la trasposizione del sistema “trilitico”: due montanti verticali, sormontati da un’asta orizzontale (portale). Si pensi che i primi templi greci e gli ordini architettonici, ormai scomparsi, erano infatti realizzati in legno. Il sistema, anche detto a ossatura portante o a gabbia, permette una grande flessibilità e versatilità d’uso. Il sistema a telaio permette di avere ampia flessibilità all’interno dell’edificio, nella scelta degli spazi. Importanti, nelle strutture a telaio in legno, sono gli elementi di controventatura, che si occupano di assorbire e contrastare le spinte orizzontali di vento e sisma, stabilizzando l’edificio. Le travi e i pilastri in legno, sono uniti a secco, cioè senza l’uso di malta o collanti. Le connessioni possono essere realizzate:

• a tutto legno
• metalliche

La normativa impone l’uso dei connettori metallici sebbene l’architettura cinese antica e le pagode giapponesi siano prestigiosi testimoni di come il legno, se opportunamente lavorato, basta a sé stesso.

PLATFORM FRAME: struttura intelaiata

In America, il platform frame è conosciuta e molto usata come tecnica costruttiva, ed è conosciuta come fai da te per la facilità di montaggio. Come se andassimo all’IKEA a prendere una casa e poi arrivati sul luogo la montiamo pezzo pezzo con le istruzioni.

Il sistema platform frame, è un sistema costruttivo leggero, realizzato in fabbrica e poi assemblato a secco direttamente in cantiere. Si compone di una serie di telai costituiti da montanti e travetti di sezione molto ridotta ad interasse di 40-60 cm, irrigiditi da tamponature sottoforma di tavole o pannelli legno derivati. I telai si interrompono e si sovrappongono, piano per piano. Il Platform Frame è, nella sua unità base, un telaio composto da elementi in legno di piccola sezione (5×10 mm, 4×9 mm) che, a seconda della loro posizione, prendono il nome di montanti (verticali) e travetti (orizzontali). Questo scheletro è poi chiuso per mezzo di pannelli lignei chiodati o avvitati (in genere OSB o compensato). Il grande vantaggio del sistema, oltre alla leggerezza e facilità di messa in opera, è la possibilità di integrare all’interno del suo spessore, negli interstizi tra i travetti, lo strato coibente ovvero l’isolante.

Le case in platform frame vengono realizzare un piano alla volta. Sistema molto usato in America, specialmente in Canada, viene usato per realizzare edifici residenziali dai 2 ai 3 piani fuori terra.

X-LAM: Sistema a setti

I sistemi di tipo X – LAM, pesanti, sono attualmente quelli più diffusi in Italia nel mercato delle costruzioni in legno. Consistono nell’assemblaggio di elementi portanti a setti, cioè pannelli massicci ottenuti per sovrapposizione di strati incrociati ed incollati di legno, il cui numero di questi strati deve essere sempre dispari (con un minimo di tre) e direttamente proporzionale ai requisiti staticità, stabilità e rigidezza che si richiedono al pannello. I pannelli X – LAM possono essere impiegati per realizzare indistintamente pareti (sia interne che esterne), solai e coperture. Vengono assemblati in cantiere e collegati tra loro grazie a giunti sagomati e ad elementi di connessione metallici (hold down e delle staffe angolari di acciaio), grazie ai. quali si ottengono strutture rigide dal comportamento scatolare in grado di garantire una stabilità ed una resistenza elevatissime.

Tipi di collegamenti

Il collegamento del piano terra alle fondazioni deve svolgere una duplice funzione: impedire che per effetto delle azioni orizzontali (vento o sisma), agenti nel piano stesso della parete e in generale su tutto l’edificio si possa verificare sia il ribaltamento che lo scorrimento rispetto alle fondazioni. Il ribaltamento viene solitamente contrastato con delle piastre angolari allungate, dette comunemente hold-down. Gli hold-down vengono collegati alle pareti con chiodi o viti alle fondazioni in calcestruzzo con barre filettate in acciaio inserite in fori sigillati con malta cementizia o epossidica. Devono essere posizionati in corrispondenza dei limiti estremi delle pareti e in prossimità delle aperture. I chiodi, di solito ad aderenza migliorata, e le viti di collegamento alla parete hanno diametri variabili di 3 ai 6 mm e le barre filettate dai 12 ai 18 mm a seconda del tipo di hold down e dei carichi in gioco.

Il collegamento fra i pannelli in X-lam e i solaio, in xlam anch’essi, avvengono per mezzo di viti autoforanti o chiodi, di diametro vario a seconda dei carichi.

La produzione standard dei pannelli in X-lam prevede pannelli che di regola non superano, nella dimensione più corta, l’altezza di un piano d’edificio, per evidenti ragioni di opportunità progettuale e costruttiva, ma anche per ragioni di trasporto del pannello finito. Le dimensioni massime dei pannelli sono correlate alla dimensione del mezzo di trasporto e possono raggiungere i 24,0 m in una direzione, i 4,80 m nell’altra e uno spessore di 500 mm.

Secondo gli studi più recenti e i test eseguiti su edifici realizzati in X-lam, questa struttura è resistente al fuoco ed è antisismica. Inoltre, dal punto di vista energetico, essendo il legno il materiale principale della costruzione, presente qualità ottime.

Cosa ne pensate voi delle case in legno? Il vostro sogno è vivere in casa in legno? Scriveteci per maggior informazioni!