Il pannello è formato da una serie di strati di tavole di legno, il cui comportamento strutturale può essere descritto sulla base delle caratteristiche strutturali del legno massiccio da cui sono composti.
Questi strati possono essere definiti come strati unidirezionali, le cui caratteristiche meccaniche dipendono dalla direzione considerata rispetto alla direzione della fibratura.
Come per il legno lamellare incollato, lo strato di colla fra gli strati di tavole può essere trascurato ai fini della descrizione delle caratteristiche meccaniche del materiale.
Il comportamento meccanico del pannello può essere analizzato sulla base della considerazione delle due direzioni del piano del pannello.
Il comportamento dell’elemento inflesso con la sezione composta di un numero di strati variabile può essere definito in modo semplice, applicando le regole della scienza delle costruzioni, e più precisamente determinando la distribuzione delle tensioni sui singoli strati in funzione delle rispettive caratteristiche meccaniche.
Il legno è notoriamente soggetto a ritiro e rigonfiamento in funzione della riduzione o dell’aumento del suo contenuto di acqua. L’intensità del fenomeno dipende dalla direzione del materiale che si considera ed è proporzionale alla variazione del contenuto in acqua del legno, espresso in % della massa, che è indicato con il simbolo u. In caso di ritiro, si arriva molto facilmente alla fessurazione del legno, che è sempre parallela alla fibratura.
I pannelli X-Lam sono prodotti tramite incollatura di più tavole, e devono quindi trovarsi, al momento della produzione, in condizioni di u = 12%, cui si aggiungono le tolleranze di misura. Come tutti gli elementi di legno, anche i pannelli X-Lam sono sottoposti alle variazioni di u dettate dalle variazioni delle condizioni climatiche in cui si trovano. L’incollatura strutturale dei diversi strati di tavole permette però di ridurre di molto le deformazioni dovute alle variazioni di umidità del legno.
La variazione dell’umidità del legno provoca nel pannello X-Lam una variazione della dimensione del legno differente nei vari strati, in dipendenza dell’orientazione degli stessi. Considerando il fenomeno in una sola direzione del piano del pannello si ottiene una variazione praticamente trascurabile degli strati longitudinali e una variazione più marcata degli strati trasversali. L’incollatura fra i diversi strati impone, di fatto, la medesima deformazione, o la medesima variazione della lunghezza di tutti gli strati. Tutto ciò provoca sollecitazioni interne, dovute all’interazione fra i diversi strati e al loro diverso comportamento. La differenza di modulo E fra gli strati longitudinali e trasversali definisce l’ampiezza della deformazione e delle sollecitazioni allo stato di equilibrio meccanico fra i diversi strati di tavole.
Ricordando che la differenza fra il modulo E nella direzione longitudinale e nella direzione trasversale presenta un rapporto di circa 30:1, è facilmente comprensibile che la maggiore deformazione degli strati trasversali sia praticamente completamente impedita da quelli longitudinali e che il comportamento dell’intero pannello, nelle due direzioni del proprio piano, sia molto simile a quello del legno nella direzione longitudinale.
I pannelli X-Lam sono ammessi all’uso nelle classi di servizio 1 e 2, cioè in condizioni climatiche che non permettano l’aumento del valore di u oltre il 20%: il loro uso è quindi limitato alle situazioni che non ne compromettono la durabilità, o in condizioni da escludere ogni fenomeno di degrado biologico. Si ricorda che la classe di servizio 1 corrisponde agli ambienti interni e riscaldati, mentre la classe di servizio 2 corrisponde agli ambienti esterni, ma escludendo sia il contatto diretto con l’acqua che l’esposizione diretta alle intemperie.
In conclusione si può affermare che i pannelli X-Lam presentano una stabilità dimensionale praticamente completa e totale per quanto concerne le dimensioni nel loro piano. Ciò permette l’uso di pannelli di dimensioni elevate senza conseguenze o pregiudizi per gli altri elementi costruttivi.
Sul lato dello spessore del pannello, invece, il materiale assume la direzione perpendicolare alla fibratura in tutti gli strati.
Attraverso le tecniche di sfogliaturae tranciaturasi ottengono fogli di legno sottili che, opportunamente assemblati, danno vita a diverse tipologie di pannelli: compensati, paniforti, pannelli sandwich e tamburati sono il risultato delle diverse modalità di unione dei fogli di legno, inoltre la necessità di risparmiare e di utilizzare ogni parte del tronco dà vita ai pannelli di particelle, di fibre e di lana di legno costituiti da frammenti di diverse dimensioni assemblati con l’uso di colle.
Questi prodotti offrono alcuni evidenti vantaggi rispetto alle Tavole di legno massello. Innanzitutto la possibilità di ottenere pannelli di notevoli dimensioni e di spessore molto diversificato (compensati, più sottili, e pannelli sandwich, più spessi), oltre che più leggeri e più resistenti (in particolare i tamburati). Inoltre i derivati presentano caratteristiche di resistenza uniformi, non più condizionate dalla direzione delle venature. A questo va aggiunta una maggiore stabilità dimensionale determinata dall’assemblaggio dei fogli che segue una logica di incrocio delle venature, dunque essi presentano una minore sensibilità alle variazioni dell’umidità atmosferica. Infine, alcuni pannelli offrono un’alta capacità coibente (in particolare quelli a base di lana di legno e quelli a base di fibra di legno).
Le principali controindicazioni relative ai derivati del legno riguardano la presenza, pressoché inevitabile al loro interno, di collanti di diversa natura e, con rare eccezioni, di tossicità accertata.
– Pannelli stratificati
1. Compensati:
il termine deriva dalla possibilità di compensare le deformazioni naturali del legno attraverso l’incollaggio a pressione di fogli di tranciato o sfogliato, paniforti, tramezzini e tamburati: particolari tipi di compensati, i paniforti sono composti da un’anima in listelli o lamelle di legno massello (pioppo, abete, o pino) rivestita sulle due facce da fogli di tranciato o sfogliato di spessore compreso tra i 10 e i 30 mm, generalmente di pioppo o betulla, disposti con venatura ortogonale rispetto ai listelli; gli spessori complessivi variano da 10 fino a 50 mm; i tramezzi o pannelli sandwich sono prodotti simili ma hanno un anima in pasta di legno pressata, schiuma di gomma, acetato di cellulosa espanso o fogli di carta ondulata; in tutti casi la parte interna funziona come isolante o pannello di irrigidimento.
Il legno compensato di piallacci presenta un potenziale elevato nella maggior parte dei criteri ecologici considerati (potenziale di riscaldamento globale, acidificazione, PEC e fotosmog). Ciò è dovuto alla quantità di risorse necessarie alla produzione dei piallacci e degli adesivi, all’uso importante di energia elettrica – che a livello europeo (UCPTE-Mix), a causa delle quantità importanti di energia elettrica di origine nucleare o termica, provoca importanti problemi ecologici e si manifesta quindi in modo negativo sul bilancio ecologico -, e ai quantitativi di adesivi utilizzati. La quantità di adesivo nel prodotto è piuttosto importante e quindi anche il suo effetto sulla valutazione globale.
2. Truciolati:
il termine indica l’utilizzo di scarti di legno finemente sminuzzati essiccati, mescolati e incollati a pressione per ottenere pannelli con elevate caratteristiche meccaniche, di basso costo, indeformabili, con minori limiti dimensionali rispetto ai compensati ma di peso unitario maggiore; gli spessori variano da 3 a 24 mm e la lunghezza è determinata in funzione delle necessità, il truciolato infatti è prodotto in nastro continuo tagliato in misure standard. Le facce dei pannelli possono essere lisce e compatte o rivestite con fogli di truciolati e di tranciato o di laminato plastico.
Il limite maggiore dei truciolati è di non poter essere assemblati con tecniche di incastro tradizionali, viti o chiodi; si sono pertanto messe a punto tecniche di assemblaggio che utilizzano elementi complementari come spigoli di massello, spine, biette, profili di plastica o alluminio e metodi di unione con caviglia e bullone; il truciolato inoltre in presenza di umidità eccessiva può gonfiarsi perdendo le sue caratteristiche meccaniche.
Rispetto alla maggior parte dei criteri ambientali, i pannelli OSB mostrano un potenziale da basso a moderato. Per PEC, risorse abiotiche e potenziale di ossidazione fotochimica, i valori sono tuttavia superiori alla media degli altri materiali a base legno. Ciò è dovuto, nel caso specifico, all’elevato fabbisogno elettrico per la fabbricazione del prodotto, che determina gravi problemi ecologici in tutta Europa (UCPTE-Mix) in virtù dei forti consumi di energia atomica e termica, che hanno un’incidenza negativa sul bilancio, e delle quantità di colla utilizzate. La percentuale di colla nel prodotto è mediamente alta e, pertanto, incide nella stessa misura sull’impatto ambientale complessivo del prodotto.
– Pannelli di fibre:
Prodotti con frammenti e cascami (abete, pioppo o faggio) ammorbiditi al vapore a 170° e opportunamente sfibrati meccanicamente con mole rotanti al fine di ottenere una massa omogenea; da ciò si ottengono diverse tipologie di pannelli utilizzando procedimenti a secco o con addizione di acqua. Si distinguono in teneri meno di 350 kg/m3, semiduri 350-800 kg/m3 o di durezza normale 800 o più kg/m3. I più comuni prendono il nome commerciale di faesite, manosite o MDF. Gli spessori variano da 2 a 11 mm e le dimensioni possono raggiungere i 5 m. Il loro utilizzo nel settore dell’ edilizia varia dalle controsoffittature e rivestimenti in genere alle casseformi.
Rispetto alla maggior parte dei criteri ambientali, il pannello di fibre mostra un potenziale molto basso. Questo è dovuto nel caso specifico al consumo ridotto di energia elettrica per la fabbricazione del prodotto. La percentuale di colla nel prodotto è eccezionalmente bassa e, pertanto, incide nella stessa misura sull’impatto ambientale complessivo del prodotto. Bisogna sottolineare in particolare il fatto che il potenziale di riscaldamento globale del pannello di fibre a bassa densità ha un valore negativo. Infatti, questo pannello mantiene intatto il “credito” per l’immagazzinamento di CO2 che tutti gli altri materiali a base legno compensano invece con l’utilizzo di colla o il consumo elevato di energia per la fabbricazione.
– Pannelli in lana di legno:
Realizzati con striscioline di legno di spessore inferiore al mm, tagliate nel senso della fibratura, impregnate con sostanze ignifughe, antiparassitarie e antiputrescenti, le strisce vengono agglomerate con materiali leganti a formare pannelli rigidi ricchi di cavità irregolari. Lo spessore varia da 1,5 a 7,5 cm e le dimensioni raggiungono i 2 m. Utilizzati solitamente per la realizzazione di controsoffittature e pareti isolanti.
Le termiti sono insetti sociali che vivono in colonie molto numerose costituite da tre caste: operaie, soldati e riproduttori; il loro ciclo biologico comprende tre stadi: uovo, ninfa e adulto.
Le operaie sono sterili, attere, di colore biancastro e si occupano di tutte le attività relative al funzionamento della colonia; i soldati sono simili alle operaie, ma hanno il capo e le mandibole più sviluppati e fortemente sclerotizzati, dovendo difendere la colonia dai predatori. I riproduttori sono di dimensioni maggiori, di colore da giallo-bruno a nero e hanno due paia di ali trasparenti di uguale lunghezza; in una comunità vi sono numerosi riproduttori potenziali, ma soltanto una coppia, re e regina, sono normalmente riproduttori attivi. Se uno di essi muore ne subentra immediatamente un altro.
In Italia sono presenti due specie di termiti, Reticulitermes lucifugus della famiglia Rhinotermitidae (che provoca i maggiori danni al legno in opera) e Kalotermes flavicollis della famiglia Kalotermitidae.
Le termiti sotterranee (Reticulitermes lucifugus) necessitano di un’elevata umidità e di una temperatura moderata e quasi costante, e costruiscono il loro nido nel terreno. Esse scavano così nel sottosuolo numerose gallerie per raggiungere la superficie e le costruzioni, dove trovano le sostanze organiche, soprattutto cellulosiche, di cui si nutrono e cioè legno, carta e tessili. Le termiti digeriscono la cellulosa mediante simbionti presenti nell’apparato digerente. Se fra il nido e la fonte di nutrimento devono superare superfici esposte, esse costruiscono, con terra e frammenti di legno, gallerie (camminamenti) che mantengono il contatto con il terreno umido e proteggono le Termiti dalla luce e dall’aria.
Questi insetti distruggono il legno scavando gallerie caratteristiche, parallele alla direzione delle fibre e poste nella zona primaticcia dell’anello annuale, che sono prive di rosume ma tappezzate da escrementi e terra. La superficie del legno rimane perfettamente integra, per cui e difficile riconoscere un attacco, che può essere individuato solo con l’asportazione dello strato superficiale del legno o con l’osservazione delle eventuali gallerie superficiali presenti nelle zone vicine al legno infestato.
Le Kalotermes flavicollis sono note anche come “termiti del legno secco“, vivono in una colonia che non raggiunge mai grandi proporzioni e possono fare il nido anche all’interno del legno. Attaccano il legno scavando gallerie nel legno primaticcio, le gallerie sono prive di rosume il quale si deposita per gravità nella parte più bassa della galleria. Infatti spesso l’indizio dell’attacco è dovuto alla presenza del materiale espulso che si accumula sulle superfici sottostanti il legno attaccato.
Gli insetti coleotteri, a seconda della specie, attaccano il legno degli alberi quando sono ancora in piedi, il legno nei depositi/piazzali di stoccaggio ma anche i prodotti derivati in opera. Nei coleotteri l’insetto adulto, contrariamente a quanto talvolta si crede, è il minor responsabile dei danni causati al legno. Infatti, questi insetti durante il loro ciclo vitale subiscono una metamorfosi completa, cioè dall’uovo fuoriesce la larva che, dopo un periodo più o meno lungo a seconda della specie, durante il quale essa vive e si accresce all’interno del legno, si trasforma in pupa e successivamente in adulto o insetto perfetto; a questo punto fuoriesce attraverso un foro detto “foro di sfarfallamento“. Sono invece le larve che provocano il danno maggiore scavando nell’interno del legno gallerie più o meno lunghe e il cui diametro è in rapporto con le dimensioni della larva, le quali deprezzano il legno sia dal punto di vista estetico che da quello della resistenza meccanica.
La base essenziale per il nutrimento delle larve è costituita dalle sostanze di riserva (amidi, zuccheri), dalla cellulosa e dalle sostanze azotate. Questi insetti sfarfallano generalmente nella primavera-estate e le femmine, dopo la fecondazione, iniziano a deporre le uova nelle fessurazioni che può presentare il legno o in vecchi fori di sfarfallamento; il buono stato di conservazione della superficie lignea con eventuali finiture e la chiusura dei fori di sfarfallamento di attacchi pregressi con appositi stucchi limitano la deposizione delle uova da parte delle femmine delle nuove generazione e quindi il progredire dell’attacco.
Gli insetti si insediano in prevalenza nell’alburno del legno e mentre alcune specie come Anobium punctatum e Stromatium fulvum possono vivere su un grande numero di legni, sia di Latifoglie che di Conifere, altri sono confinati a un limitato numero di specie; Hylotrupes bajulus per esempio si trova solo sui legni di Conifera (pini, abete, douglasia, larice) e Trichoferus holosericeus (Hesperophanes cinereus) solo su quelli di Latifoglia.
Altri attaccano esclusivamente legno che abbia subito un precedente attacco fungino (Xestobium rufovillosum), altri ancora, come i Lyctus spp., attaccano solamente latifoglie a vasi grandi (0,07 mm) e con un elevato contenuto di amido (> 3%). Anche l’età del legno del manufatto ha una notevole importanza: alcune sostanze come vitamine e proteine presenti nel legno con il tempo possono degradarsi, così che le larve non trovano più un nutrimento adeguato per compiere il loro normale ciclo biologico. Alcune larve appartenenti agli Anobidi possiedono nell’apparato digerente, in speciali strutture, dei simbionti che forniscono vitamine e producono gli aminoacidi necessari alla vita della larva, per cui queste possono svilupparsi normalmente anche in legni molto vecchi. I danni causati dagli insetti possono essere molto gravi, perché le larve vivono per lungo tempo (da 2 a 6 anni e anche più a seconda della specie) scavando all’interno del legno gallerie tortuose piene di rosume, che si intersecano fra loro in un fitto intreccio fino a togliere, nei forti attacchi, ogni resistenza meccanica al legno. Purtroppo molto spesso accade che ci si accorga della presenza dell’insetto soltanto quando l’attacco è già avanzato; infatti, nulla appare all’esterno fino al momento in cui le larve si trasformano in insetto perfetto, poiché esse scavano le gallerie nell’interno del legno lasciando intatto un leggero strato superficiale. I primi sintomi dell’attacco si hanno dunque soltanto dopo il primo sfarfallamento degli adulti, quando compaiono i caratteristici fori sulla superficie del legno. Tuttavia, anche allora non si può dare una valutazione esatta dell’entità del danno se non si asporta lo strato superficiale del legno, mettendo cosi in evidenza il fitto intreccio di gallerie negli strati sottostanti.
Nei legni utilizzati nelle strutture i danni maggiori sono causati dai Cerambicidi, insetti che hanno dimensioni tra 1 e 2,5 cm, caratterizzati da lunghe antenne che possono talvolta superare anche la lunghezza dell’insetto stesso. Tali insetti risultano essere i più pericolosi per le strutture lignee in opera poiché scavano gallerie che possono raggiungere anche un centimetro di diametro ed in direzione variabile rispetto alla fibratura del legno.
Tra questi Hylotrupes bajulus, detto anche Capricorno delle case, e il più diffuso; il suo habitat preferenziale è costituito dalle travi in legno di conifera dei sottotetti, la temperatura migliore per il suo sviluppo durante lo stadio larvale e tra 28°C e 30°C. Le infestazioni riscontrate in vecchi legni sono sempre esaurite, perche la larva di Hylotrupes, che non ha simbionti nel suo apparato digerente, dipende interamente per il suo sviluppo dal contenuto in azoto del legno, il cui valore nutrizionale diminuisce dopo poche decadi; attacchi in atto e di notevole entità si riscontrano invece in legni messi in opera in restauri relativamente recenti (max. 80 anni) in cui siano state effettuate massicce sostituzioni.
Meno diffusi, ma ugualmente molto rilevanti, sono i danni dovuti a , che infesta esclusivamente legni di Latifoglia quali quercia, pioppo e castagno; l’insetto adulto ha dimensioni di 1-2,5 cm, colore bruno uniformemente ricoperto da una peluria grigia, un ciclo biologico di due-tre anni in dipendenza della temperatura e dell’umidità relativa. Meno comune dei precedenti è lo Stromatium fulvum che attacca sia il legno di Latifoglia sia quello di Conifera. L’adulto, di dimensioni tra 1,8 e 2,5 cm, è interamente di colore rosso coperto di una corta ed abbondante peluria.
Tale insetto vive nel legno molto secco e può causare ingenti danni in quanto il ciclo biologico dura diversi anni e possono susseguirsi sulla stessa struttura diverse generazioni. Danni decisamente minori per quanto riguarda le strutture lignee, ma molto sensibili per i manufatti raccolti nelle abitazioni, nei musei o nelle chiese sono dovuti alla presenza di Anobidi. Questi sono insetti piccoli (2-9 mm), di colore che va dal rossastro al rosso-bruno, attaccano sia il legno di Latifoglia che di Conifera, preferibilmente in opera da un certo numero di anni. Il ciclo biologico varia da due a sei anni, a seconda della specie, delle condizioni climatiche e del tipo di legno.
Tra gli Anobidi, Anobium punctatum è molto diffuso nei manufatti, anche perché attacca indifferentemente Latifoglie e Conifere; si sviluppa a temperature ottimali di 22-23 °C ed in ambienti con umidità relativa del 50-60%, condizioni ambientali che si trovano facilmente nei musei e nelle chiese.
Le larve possiedono simbionti che consentono loro di attaccare anche legni molto vecchi. Non dissimile da quello dell’Anobium punctatum è il comportamento del Nicobium hirtum e dell’Oligomerus ptilinoides, anche se questi ultimi sembrano sopportare temperature superiori, per cui si possono trovare nelle travi dei sottotetti. Attaccano soprattutto le Latifoglie. Occasionalmente, in manufatti che siano rimasti per lungo tempo in ambienti umidi o esposti all’aperto, si trovano danni – sempre rilevanti – dovuti a Xestobium rufovillosum, che usualmente infestano le travature dove infiltrazioni di acqua hanno provocato un degradamento fungino. Attacchi da Lictidi (Lyctus brunneus, Lyctus linearis), insetti di piccole dimensioni (3-7 mm), di colore da brunorossastro a nero, non si riscontrano mai negli oggetti di legno antico, in quanto le larve non possiedono enzimi atti a digerire la cellulosa e dipendono dalle sostanze di riserva del legno come amidi e zuccheri, che si degradano rapidamente nel tempo.
Nel 1996 presso l‘Università tecnica di Graz si sviluppa un nuovo utilizzo delle tavole laterali dei tronchi di abete con pannelli strutturali di grandi dimensioni: l’ X-Lam, acronimo dall’inglese cross laminated timber, ossia legno incollato a strati incrociati. Dall’elemento lineare e unidirezionale quale è l’elemento di legno nasce, attraverso l’incollaggio di diversi strati di tavole incrociati, cioè ortogonali l’uno rispetto all’altro, un materiale con l’efficacia strutturale tanto della lastra quanto della piastra, che può essere quindi sollecitato staticamente in diverse direzioni.
Nel 1999, presso lo stabilimento della KLH in Austria comincia la produzione del pannello multistrato a strati incrociati e dall’ottobre del 2000, l’Ing. Kadera Vaclav apre la commercializzazione del pannello al mercato italiano, presentandolo per la prima volta alla fiera SAIE di Bologna. Uno dei primi lavori più importanti eseguiti sul nostro territorio italiano furono i villaggi per 7 le Olimpiadi di Torino del 2006 a Cesano e Pragelato, completati in 5 mesi.
Dal punto di vista del progresso tecnologico, la storia dimostra come i principali obiettivi (aumentare il grado di efficienza strutturale, ridurre il coefficiente di instabilità dimensionale, aumentare la plasmabilità, la durabilità, la resistenza al fuoco e agli agenti atmosferici) siano stati effettivamente raggiunti. Sul versante delle tematiche ambientali, se da un lato appare molto confortante l’utilizzo del legno giovane e di poco pregio, dall’altro non sembra ancora risolto il problema dell’inquinamento del materiale finito a causa della grande quantità di colle sintetiche utilizzate.
X-Lam : Il Principio
I pannelli di legno massiccio a strati incrociati X-Lam (cross laminated timber) sono pannelli di grandi dimensioni, formati da più strati di tavole, sovrapposti e incollati uno sull’altro in modo che la fibratura di ogni singolo strato sia ruotata nel piano del pannello di 90° rispetto agli strati adiacenti. Il numero di strati e il loro spessore può variare a dipendenza del tipo di pannello e del produttore dello stesso. Il numero minimo di strati per ottenere un pannello XLam è di 3; va però subito sottolineato che per ottenere un comportamento fisico e meccanico efficace sotto tutti i punti di vista e corrispondente alla definizione di elemento multistrato, il numero minimo di strati dovrebbe essere uguale a 5.
I pannelli X-Lam sono prodotti con legno di conifera, come la maggior parte degli elementi di legno per uso strutturale realizzati secondo le tecnologie più moderne. La produzione normale di pannelli X-Lam è quindi realizzata con legno di abete (in prevalenza abete rosso). L’uso di altre specie legnose è possibile per principio, ma è allo stato attuale riservato ai prototipi e alla ricerca mirante a sviluppare proprio l’uso di altre specie legnose per la realizzazione di elementi strutturali.
X-Lam : Lo strato di tavole
I singoli strati di tavole sono composti da tavole di spessore variabile, di regola fra 15 e 30 mm. Pure la larghezza delle singole tavole è variabile, di regola fra gli 80 ed i 240 mm. Le tavole usate per la produzione di pannelli X-Lam devono rispettare i medesimi criteri delle tavole per la produzione di legno lamellare incollato. Si tratta cioè di materiale classificato secondo la resistenza e appartenente ad una ben precisa classe di resistenza. La produzione delle tavole avviene quindi sulla base delle fasi di lavorazione seguenti:
La necessità di utilizzare ogni parte del legno e di superare i limiti dimensionali del tagliato hanno portato a diverse soluzioni di prodotti derivati e diversi sistemi costruttivi che vanno oltre il legno massello.
ELEMENTI MASSICCI MONODIMENSIONALI
Per legno massiccio da costruzione si intendono listelli, tavole, tavoloni e legno squadrato dal taglio o tramite profilatura di tondame in segheria per impieghi strutturali con funzione portante. Per impieghi in edilizia, il legno massiccio deve essere classificato secondo la resistenza in modo visivo o meccanico conformemente a DIN 4074. Per il legno di conifera e il legno di latifoglie esistono classi di resistenza differenti. Per ottenere un materiale più pregiato, il legno segato può essere sottoposto a ulteriori lavorazioni, ad es. essiccazione artificiale, piallatura, fresatura in generale. A seconda della specie legnosa, il legno da costruzione presenta anche una resistenza naturale diversa all’attacco di organismi nocivi. Per aumentarne la durabilità, il legno può essere trattato preventivamente con sostanze protettive. Per aumentare la lunghezza il legno massiccio da costruzione può essere giuntato a pettine, mentre per aumentare la sezione possono essere accoppiate due o tre lamelle di legno incollandole fra loro. Le singole lamelle possono essere giuntate longitudinalmente mediante giunti a pettine. La colla deve soddisfare i requisiti della UNI EN 301 per i componenti di legno con funzione portante.
Elementi massicci non portanti sono detti piallati. Hanno uno spessore minimo da 9,5 mm a 40 mm. I profilati trovano applicazione in interni ed esterni.
Il segato denota un potenziale molto basso rispetto ai numerosi criteri ambientali considerati, il più basso fra tutti i materiali di legno. L’impatto ecologico della segheria è determinato in particolare dall’essiccazione in camera, mentre il taglio ha un impatto sensibilmente inferiore. I processi di segheria hanno un impatto da 5 a 10 volte superiore rispetto all’impatto complessivo della produzione forestale. Le differenze fra le varie categorie sono relativamente ridotte e qualitativamente molto simili. Il prodotto non contiene alcuna percentuale di colla, pertanto non ha alcun impatto ecologico da questo punto di vista.
PANNELLI
Attraverso le tecniche di sfogliaturae tranciaturasi ottengono fogli di legno sottili che, opportunamente assemblati, danno vita a diverse tipologie di pannelli: compensati, paniforti, pannelli sandwich e tamburati sono il risultato delle diverse modalità di unione dei fogli di legno, inoltre la necessità di risparmiare e di utilizzare ogni parte del tronco dà vita ai pannelli di particelle, di fibre e di lana di legno costituiti da frammenti di diverse dimensioni assemblati con l’uso di colle.
Questi prodotti offrono alcuni evidenti vantaggi rispetto alle Tavole di legno massello. Innanzitutto la possibilità di ottenere pannelli di notevoli dimensioni e di spessore molto diversificato (compensati, più sottili, e pannelli sandwich, più spessi), oltre che più leggeri e più resistenti (in particolare i tamburati). Inoltre i derivati presentano caratteristiche di resistenza uniformi, non più condizionate dalla direzione delle venature. A questo va aggiunta una maggiore stabilità dimensionale determinata dall’assemblaggio dei fogli che segue una logica di incrocio delle venature, dunque essi presentano una minore sensibilità alle variazioni dell’umidità atmosferica. Infine, alcuni pannelli offrono un’alta capacità coibente (in particolare quelli a base di lana di legno e quelli a base di fibra di legno).
Le principali controindicazioni relative ai derivati del legno riguardano la presenza, pressoché inevitabile al loro interno, di collanti di diversa natura e, con rare eccezioni, di tossicità accertata.
SOLUZIONE ECONOMICA Le caratteristiche intrinseche del legno si ripercuotono in vantaggi nell’edilizia. Il peso più contenuto delle costruzioni in legno riduce i requisiti previsti per le fondamenta e le basi. L’elevato livello di prefabbricazione semplifica lo svolgimento dei lavori in cantiere ed assicura una qualità standard e verificabile. E’ possibile contenere le dimensioni delle strutture dei cantieri e i costi della logistica risultano inferiori. Il sistema costruttivo a secco e la prefabbricazione riducono i tempi di realizzazione in modo sensibile e, di conseguenza, consente di sfruttare prima gli edifici, aspetto che va nuovamente a ridurre i tempi dei finanziamenti.
BENESSERE E’ dimostrato che materiali come legno, fibre di legno o sughero risultano confortevoli già a temperatura ambiente, mentre quelli come il cemento o la pietra diventano termicamente confortevoli soltanto con temperature superficiali superiori. Inoltre il legno è antibatterico, non favorisce la crescita di muffe e regola il clima degli ambienti grazie alle sue buone caratteristiche igroscopiche e di inerzia termica.
ALTA PROTEZIONE TERMICA Grazie alla scarsa conducibilità termica, diventano meno impegnativi i provvedimenti per limitare i ponti termici rispetto a quanto accade per una costruzione in muratura. Nell’ambito dell’isolamento termico le case in legno assicurano i massimi livelli di coibentazione. Anche con i sistemi costruttivi standard, le abitazioni in legno raggiungono senza difficoltà i valori dei consumi richiesti dai termini di legge. Utilizzando un numero adeguato di strati isolanti, è possibile realizzare in modo semplice sistemi passivi o da 3 litri con le abitazioni in legno. Il ridotto consumo di energia consente di installare un impianto di riscaldamento di piccole dimensioni.
TRASPIRAZIONE E PROTEZIONE DALL’UMIDITÀ Molte attività della vita quotidiana, come cucinare o fare la doccia, producono vapore acqueo. Quando il vapore permea attraverso materiali edili porosi dalla parte calda a quella fredda si parla di diffusione. Il legno, grazie alle sue proprietà igroscopiche, assume anche la funzione di regolatore dell’umidità, assorbendo quella in eccesso e restituendola all’occorrenza. Tali proprietà lo rendono ideale per le costruzioni permeabili al vapore. Assieme a materiali idonei e a strati funzionali disposti in modo corretto, la formazione di acqua di condensazione all’interno dell’elemento strutturale può essere evitata. Altrettanto importante è che l’involucro della struttura sia a tenuta d’aria, in modo da ridurre al minimo l’accumulo di umidità. Una costruzione traspirante è inoltre capace di espellere l’aria viziata e i cattivi odori all’esterno. A differenza delle costruzioni di muratura con il loro elevato contenuto d’acqua, le costruzioni in legno traspiranti diminuiscono il rischio di formazione di muffa che contribuiscono al deterioramento delle condizioni igienico ambientali e delle parti costruttive.
STATICA E PROTEZIONE SISMICA Grazie alle più recenti normative sia europee che nazionali in materia di calcolo strutturale e antisismico, il legno ha riacquistato la piena dignità che gli spetta di materiale strutturale. Recenti ricerche hanno evidenziato l’ottimo comportamento delle strutture di legno sottoposte ad azione sismica. L’edificazione con il legno in zona sismica si configura pertanto oggi sicura al pari di tutti gli altri sistemi costruttivi. D’altronde antiche costruzioni miste legno pietra hanno dimostrato che possono resistere anche a terremoti devastanti. Proprio dal punto di vista sismico il legno possiede proprietà molto importanti che lo rendono particolarmente adatto a questo tipo di sollecitazione; ad esempio le sue caratteristiche meccaniche aumentano al diminuire della durata dell’azione sollecitante, ossia offre grande resistenza ad azioni di breve durata proprio come sisma e vento. Nella maggior parte dei casi, poi, gli elementi di legno sono collegati tra loro con connettori deformabili. Questi tipi di connettori, se adeguatamente dimensionati, permettono alle strutture di legno di raggiungere quel comportamento duttile che e ideale per la resistenza all’azione sismica. Le costruzioni di legno sono infine caratterizzate da un ottimo rapporto tra resistenza e peso proprio; pertanto se confrontate con le costruzioni in muratura, hanno una massa molto minore e risentono quindi meno dell’azione sismica.
PROTEZIONE DAL RUMORE In un’epoca dove il livello di rumore è in costante aumento, cresce il bisogno di calma e tranquillità e con esse la richiesta di isolamento acustico. Nelle moderne strutture di legno la protezione dal rumore si realizza principalmente con una precisa combinazione di strati di materiali termoisolanti che, uniti ad un opportuno disaccoppiamento acustico e un accurato studio dei dettagli di connessione, consentono di rispettare i requisiti acustici più severi. In questo modo le case di legno sono in grado di raggiungere la stessa protezione contro il rumore aereo delle costruzioni in muratura, in molti casi persino con spessori e massa minori. Anche il rumore da calpestio può essere limitato con un’accurata scelta degli strati di sottofondo e di controsoffitto.