Siamo più che certi del fatto che se in questo momento parlare di abitazioni con struttura portante in legno possa sembrare “insolito”, in futuro sarà la normalità e non più l’eccezione.Purtroppo ci sono ancora tanti (troppi) falsi miti intorno al materiale legno e qui di seguito andiamo ad esaminarne soltanto alcuni:
Durabilità
Solitamente uno dei quesiti che ci vengono posti è proprio in riferimento alla durabilità (intesa come la capacità di conservare le proprie caratteristiche di resistenza nel tempo), poiché il legno è considerato precario e facilmente deperibile nel tempo, sebbene tale credenza sia del tutto infondata.
Ciò si deve a tutta una serie di riserve culturali, o meglio, di timori ingiustificati che portano a diffidare da quello che in realtà è il materiale, anzi la materia per eccellenza. Forse pochi lo sanno, ma originariamente la parola latina materia significava infatti “legname da costruzione”, e non è affatto un caso se ancora oggi legno si traduca nel termine spagnolo madera e nel portoghese madeira.
Il Kondo, la pagoda in legno nella foto, risale a circa 1400 anni fa
La durabilità effettiva di un manufatto dipende non solo dalla durabilità naturale dei suoi materiali, in questo caso delle specie legnose, ma anche dalla zona climatica, dalla sua classe d’uso e soprattutto dal progetto e dalla messa in opera a regola d’arte che devono essere tali da impedire fenomeni deleteri e pericolosi quali la condensa.
Il legno infatti non marcisce per umidità, ma per condensa: risulta quindi importante la posa di materiali traspiranti che consentano il passaggio del vapore, scongiurando così il rischio di proliferazione di agenti patogeni quali funghi e muffe. Un esempio classico è quello delle case a pannelli prefabbricati in legno, dove tutti questi problemi tecnici sono già risolti in fase di progettazione, con conseguente posa in opera molto più facile.
Resistenza sismica
La sicurezza delle costruzioni in relazione ai fenomeni sismici è oggetto di ricerca e studi specifici da decenni nel mondo intero. Particolarmente intensi in questi ultimi decenni sono stati anche i risultati ottenuti nell’ambito delle strutture in legno, che tradizionalmente sono da sempre molto diffuse in zone note per la frequenza dei fenomeni sismici: il Giappone e alcune regioni del Nord America sono gli esempi più eloquenti.
È ormai riconosciuto a livello internazionale come gli edifici in legno ben progettati e realizzati secondo le tecniche più moderne, come la tecnologia X-Lam e il sistema della costruzione intelaiata, possano garantire i livelli più avanzati di sicurezza sismica.
Ma perché il legno resiste meglio di altri materiali ai terremoti?
- Il legno è molto più leggero degli altri materiali da costruzione; le forze agenti su una costruzione in caso di sisma sono proporzionali alla massa della costruzione stessa. La massa del legno è circa 1/5 di quella del calcestruzzo: questo significa che le costruzioni in legno sono sottoposte ad un impeto distruttivo del terremoto decisamente più ridotto.
- Il legno presenta un comportamento meccanico particolarmente favorevole, se confrontato con la sua massa. A parità di massa, la resistenza meccanica del legno è fra le migliori in assoluto. Questo significa che le strutture in legno sono in grado di assorbire senza danni anche forze e sollecitazioni importanti.
- Per le sue caratteristiche meccaniche, il legno è naturalmente elastico e quindi sopporta facilmente una lieve deformazione: questo si manifesta in modo positivo in particolar modo durante l’azione del sisma, in quanto la minor rigidezza (cioè la maggiore deformabilità) della costruzione permette di assorbire meglio l’onda sismica.
- L’edificio in legno non è mai un corpo monolitico, ma è formato da diversi elementi (di regola parete e solaio) uniti tra loro attraverso connessioni meccaniche (detti anche giunti o collegamenti). Queste, se ben progettate e realizzate, fungono da ulteriore elemento a favore della deformabilità della costruzione e contribuiscono a dissipare l’energia sprigionata dal sisma, evitando così il crollo della struttura. Di fatto, la sicurezza sismica di un edificio in legno dipende anche dalle connessioni e dalla loro corretta progettazione.
- I moderni edifici in legno sono progettati privilegiando l’utilizzo di elementi piani, come le pareti e le solette di pannelli X-Lam (legno massiccio a strati incrociati) o il telaio di legno ricoperto di pannelli OSB (Oriented Strand Board) in caso di struttura intelaiata. Le costruzioni a elementi piani sono più resistenti in caso di sisma rispetto alle costruzioni eseguite con elementi lineari (per esempio le strutture a pilastri) perché la rigidezza e la resistenza della struttura sono distribuite su tutta la costruzione e non sono concentrate in pochi punti.
- Queste affermazioni sono ampiamente provate da diversi studi, in particolare dal progetto Sofie del Cnr-Ivalsa. Un edificio in legno di 7 piani e 24 metri di altezza, realizzato con i pannelli X-Lam, è uscito indenne da un test antisismico decisamente rude: la simulazione su pedana vibrante del terremoto di Kobe (magnitudo 7,2 della scala Richter) che nel 1995 in Giappone provocò la morte di oltre seimila persone ( QUI POTETE VEDERE IL VIDEO DEL TEST ). Il 6 ottobre dello scorso anno un test analogo è stato eseguito per la prima volta in Europa nel laboratorio della Fondazione Eucentre, Centro europeo di formazione e ricerca in ingegneria sismica, di Pavia. Un edificio in legno di quattro piani alto 12 metri ha resistito per trenta alla simulazione di accelerazioni molto più elevate di quelle del terremoto dell’Aquila senza riportare danni significativi alla struttura portante.
Efficienza energetica ed Isolamento acustico
A livello tecnico l’efficienza energetica di un sistema è la capacità del sistema stesso di sfruttare l’energia fornita al fine di soddisfare il suo fabbisogno.
Problemi epocali come l’inquinamento atmosferico ed il riscaldamento globale ci toccano in quanto uomini oltre che come imprese inserite in un sistema produttivo strettamente connesso con l’ambiente. Per questo, lo sviluppo di un concetto diverso di costruire che sia in grado di abbattere drasticamente emissioni, impiegando materiali che richiedono poca energia per essere lavorati, che siano facilmente riciclabili e che limitino fortemente l’impiego di risorse non rinnovabili, è stato per noi particolarmente stimolante. L’obiettivo è quello di seguire, se non di anticipare, gli orientamenti normativi nazionali ed internazionali in termini di salvaguardia ambientale.
L’art. 4-bis della Direttiva europea 2010/31/UE, conosciuta come direttiva per la progettazione di edifici a energia quasi zero, obbliga tutti gli edifici che verranno costruiti a partire dal 1° gennaio 2021 ad essere “Near Zero Energy” cioè a consumo quasi nullo; inoltre il fabbisogno energetico rimanente dovrà essere coperto da fonti rinnovabili.
Ciò che contraddistingue una casa con struttura in legno da un edificio tradizionale, è il fatto che, con spessori inferiori, si riescono ad ottenere prestazioni ineguagliabili per un edificio a struttura in laterizio, se non con costi e spessori dell’isolamento oltre ogni logica.
Si deve considerare che il legno ha una trasmittanza termica 12 volte minore del calcestruzzo, ed a parità di spessore la resistenza termica del legno è superiore di sei volte quella del laterizio.
A parità quindi di volume esterno disponibile, grazie alla possibilità di ridurre le dimensioni delle pareti, pur ottenendo livelli di sicurezza e di coibentazione superiori, le case in legno offrono una superficie calpestabile superiore di circa il 7-8% con un chiaro aumento di valore dell’immobile.
Il legno offre inoltre un ottimo isolamento acustico: a parità di spessore, le prestazioni del legno di abete sono superiori di 7 volte rispetto al laterizio. Con il sistema in legno l’isolamento acustico è maggiore e viene garantito dal fatto che le strutture sono indipendenti e creano quell’effetto MASSA-MOLLA-MASSA che garantisce un perfetto isolamento acustico.
Resistenza al fuoco
Innanzitutto bisogna premettere che il rischio di incendio di un edificio non dipende dalla struttura portante con cui è realizzato. L’incendio ha inizio e si propaga dai componenti interni all’abitazione quali tendaggi, tappeti, divani, mobili, etc..
In ogni caso tutte le strutture portanti in legno sono certificate per una determinata resistenza al fuoco, variabile a seconda del tipo di destinazione d’uso dell’edificio, sia esso scuola, teatro, locale pubblico o abitazione.
La certificazione CSI (Centro di Certificazione e Analisi Comportamentale) sfata il luogo comune che il legno sia un materiale poco sicuro in caso di incendio, riabilitandolo come sistema costruttivo resistente al fuoco. Test specifici hanno dimostrato che il legno con cui sono costruite le case mantiene inalterate le proprie caratteristiche strutturali e proprietà meccaniche anche ad alte temperature.
In caso di incendio la struttura in legno non crolla e mantiene intatta la sua portata poiché all’interno rimane pressoché integra, diversamente dal cemento, il laterizio o l’acciaio che, una volta surriscaldati al loro interno, tendono a collassare e a cedere.
Nella foto si può vedere come a seguito di un incendio le due travi in acciaio sono collassate sulla trave in legno che, anche se carbonizzata, non ha ceduto .