Perchè il legno by fabrizio candi

PERCHÈ IL LEGNO

LE MERAVIGLIE DEL LEGNO Rispondiamo a questa domanda, che comunque tutti si pongono quando devono costruire una casa: perchè il legno è il materiale migliore? E’ immediato riconoscere le innumerevoli qualità intrinseche di questa materia prima “naturale“, cerchiamo però di analizzarle schematicamente vedendo in che modo esse soddisfano i 7 requisiti essenziali stabiliti dal Consiglio Europeo e recepiti dal CEN (Comitato Europeo di Normazione) e concernenti qualsiasi prodotto da costruzione - Direttiva 89/106/CEE.

RE1 – RESISTENZA MECCANICA E STABILITÀ

RE2 – SICUREZZA IN CASO D’INCENDIO

Se consideriamo questa caratteristica in rapporto al peso specifico, il legno non ha rivali: è un materiale leggero ed altamente resistente, eredità dalla natura e dalla nostra storia; ma il legno è diventato negli ultimi decenni un componente di alta tecnologia ed ingegneria, nella fattispecie sotto forma di “legno lamellare incollato”: questo materiale prefabbricato è ottenuto dall’incollaggio di tavole di legno massello, in modo da formare elementi strutturali molto flessibili e lavorabili, al contempo con resistenza e stabilità meccanica altissime, simili a quelle dell’acciaio, tutte prestazioni che sono puntualmente definite e certificate.

Pur essendo materia prima combustibile, il legno ha un ottimo comportamento al fuoco se utilizzato in sezioni adeguate: grazie alla sua resistenza ed al suo grado di umidità è infatti un cattivo conduttore di calore e un materiale dal comportamento prevedibile! Varie normative nazionali ed europee, in particolare la UNI 9504 e la norma europea sperimentale denominata EUROCODICE 5 – UNI ENV 1995-1-2 “ Progettazione di strutture di legno” indicano le procedure per valutare analiticamente la reazione al fuoco e la resistenza al fuoco, definendo la velocità di carbonizzazione delle varie strutture e specie lignee. E’ opportuno sottolineare che, prima di bruciare, il legno deve perdere completamente l’acqua in esso contenuta sotto forma di umidità; conseguenza della reazione al fuoco è il formarsi di un sottile strato esterno carbonizzato, strato che a seguito di analisi termica evidenzia un “gradiente termico”, cioè una differenza di temperatura, molto elevato tra la zona carbonizzata e la zona ancora inalterata del legno, indipendentemente dalla temperatura della sorgente fuoco e dal tempo di esposizione. Gradiente termico nella sezione lignea.

Valori riassunti dalla norma uni 9504 - punto 8.2.2

LATO ESPOSTO AL FUOCO

°C 1000

Tipo di legno Proprietà

900

700

Zona CARBONIZZATA 500

Zona ALTERATA Zona INALTERATA

300

200

Massiccio (N/mm2)

Lamellare (N/mm2)

Resistenza a flessione

16.0

da 18 a 24

Resistenza a trazione parallela

10.0

da 15 a 19

Resistenza a trazione perpendicolare

0.3

0.4

Resistenza a compressione parallela

15.0

da 15 a 21

Resistenza a compressione perpendicolare

5.5

Resistenza a taglio

1.5

Modulo di elasticità flessionale

8000

da 900 a 10000

Modulo di elasticità tangenziale

500

0.9 mm/min

0.7 mm/min

Velocità di penetrazione della carbonizzazione

100 1

7 cm

Spessore infisso Campesato

Questo significa che il calore penetra nella massa legnosa molto lentamente e con una velocità che diminuisce all’aumentare dello spessore carbonizzato, che in questo modo funge da “ barriera naturale”. L’argomento è di alto carattere scientifico e non pretendiamo di esaurirlo in così poche righe: leggendo questo piccolo trafiletto si evince tuttavia l’enorme potenzialità di questo materiale nella protezione ambientale, dei beni immobili e delle persone. Performance che possono essere migliorate rivestendo il legno con vernici “ignifughe” o “intumescenti”.

RE3 – IGIENE, SALUTE, AMBIENTE Poroso e traspirante, grazie all’elevata igroscopicità dovuta alla sua struttura cellulare, permette meglio di qualsiasi altro materiale l’interazione con l’ambiente, assorbendo o rilasciando l’umidità in una continua ricerca dell’equilibrio termo-igrometrico. Anche se visto negativamente quest’aspetto potrebbe costituire un problema, esistono alcuni processi tecnologici come l’essiccazione artificiale e la verniciatura che ne limitano il fenomeno, la cui influenza nelle costruzioni è azzerata se il suo utilizzo è studiato correttamente a priori.

RE4 – SICUREZZA NELL’IMPIEGO Gli eventuali rischi si riferiscono ad errori progettuali dell’opera edile, che quindi non riguardano la natura di questo meraviglioso materiale. Inoltre, a titolo puramente informativo, il legno ha proprietà antisismiche per le sue caratteristiche di elasticità e leggerezza: istituti di ricerca come il CNR-IVALSA contribuiscono a valorizzarne gli attributi progettando, realizzando e testando componenti da costruzione a base di pannelli di legno che raggiungono notevoli traguardi di resistenza all’incendio e alle sollecitazioni sismiche, paragonabili a quelli dei materiali specifici solitamente utilizzati.

RE5 – PROTEZIONE CONTRO IL RUMORE Ci preme ricordare un’altra peculiarità del legno in quanto materia prima: è un’ottimo isolante acustico perchè la velocità di trasmissione del suono attraverso di esso è molto bassa, pur variando da specie a specie, grazie alla sua struttura anatomica e, nello specifico, all’orientamento delle fibre e al grado di porosità dovuto ai legami cellulari. Di contro, se opportunamente levigato e curvato, sappiamo tutti che il legno si comporta particolarmente bene come cassa di risonanza per le onde sonore (violino, pianoforte ecc). Fatta questa dovuta premessa, questo è un campo nel quale la progettazione accurata del sistema d’isolamento è fondamentale, come la scelta dei materiali. Notevoli risultati d’isolamento acustico si sono ottenuti utilizzando pareti doppie o multistrato formate da pannelli compositi in compensato con interposti materiali smorzanti di origine naturale/fibre di legno, dimezzando così gli spessori necessari con mattoni, malte e laterocemento.

Tutto questo si riscontra anche nei serramenti di legno che, abbinati ad opportuni vetrocamera, raggiungono valori dell’indice del potere fonoisolante Rw di assoluta eccellenza, superiori a 40 dB.

RE6 – RISPARMIO ENERGETICO La fonte d’energia più pulita, sicura ed economica alla quale dobbiamo ricorrere è senza dubbio L’EFFICIENZA ENERGETICA: scopo primario diventa la razionalizzazione della domanda, la progettazione e realizzazione di sistemi e manufatti che riducano drasticamente il consumo d’energia, a parità di risultati ottenuti. Focalizziamo un attimo i motivi che hanno spinto la comunità internazionale a stipulare il protocollo di Kyoto sulle emissioni di CO2 in atmosfera, dal quale sono nate la direttiva comunitaria 2002/91/ CE e, in ambito nazionale, la legge 10/91, i decreti legislativi 192 e 311 e le agevolazioni finanziarie via via approntate dai vari governi: • ridurre la pressione esercitata sull’ambiente legata all’approvvigionamento di combustibili fossili (scopo primario); • aumentare, di conseguenza, la competitività delle aziende che decidono di investire in tecnologie che permettano di diminuire la produzione di scorie dovute al consumo d’energia e, nel contempo, di pagare ovviamente molto meno le varie bollette; • parimenti, sensibilizzare i progettisti e l’utenza privata, indirizzandoli nella scelta, tramite leggi e incentivi anche in caso di ristrutturazione, di sistemi costruttivi e manufatti che consentano di risparmiare energia nel breve-medio termine.

L’Edilizia è il settore dell’attività umana a più alto impatto ambientale: giusto per restare in Italia, l’edificio medio consuma, solo per riscaldamento, circa 100 kWh/m2 anno, cifra che comprende anche le abitazioni site al sud/isole; il fabbisogno elettrico ammonta a circa 40 kWh/m2 anno, con un’emissione totale in atmosfera pari a 60 Kg/m2 di anidride carbonica. Da questi dati è esclusa la climatizzazione estiva, protagonista di un aumento inarrestabile a causa del riscaldamento globale. Il nostro settore è quindi alle prese con un processo d’integrazione tra la dotazione d’impianti con maggior rendimento e i sistemi per l’involucro edilizio, ricorrendo a materiali e prodotti isolanti, approccio che ovviamente interessa la nostra realtà produttiva: qui entrano in gioco le responsabilità dei moderni progettisti ed architetti che devono elaborare idee nuove ed efficaci; ecco allora la progettazione urbanistica eco-sostenibile, l’utilizzo di materiali eco-compatibili a basso impatto energetico, si introduce la bio-edilizia, bio-architettura etc. Alla luce di tutto ciò risulta spontaneo e addirittura etico privilegiare in architettura quelle strutture e materiali che riducano i consumi:

utilizzando da sempre il legno per costruire i suoi serramenti, Campesato ha adottato “naturalmente” il materiale che più di tutti soddisfa i requisiti di minor impatto ambientale, minor spreco di risorse per produrre e rigenerare la materia prima e migliori caratteristiche di isolamento termico. Questi i motivi per i quali identifichiamo il legno con la nostra storia e che proietteranno questo prezioso materiale nel nostro futuro. 7

Infatti la maggior parte dei legni ha una conduttività termica molto bassa (mediamente 0,16 W/m2K). Al contrario, le materie plastiche e le leghe d’alluminio/acciaio/ferro hanno conduttività termica/elettrica decisamente più alte, caratteristica che può essere migliorata solo progettando complessi profili a camere chiuse o taglio termico. Di seguito trovate le tabelle che esplicano questo concetto. Coefficienti di trasmissione del calore per telai in legno Spessore serramento mm

Uf W/(m2xK) Legno morbido (500Kg/m3) λ=0,13 W/(mxK)

Legno duro (700Kg/m3) λ=0,18 W/(mxK)

2,3

2,70

2,0

2,35

1,8

2,05

1,6

1,85

110

1,4

1,65

Campesato migliora ulteriormente questa caratteristica, grazie alla conformazione del suo profilo. (vedi test nella sezione “Certificazioni”)

Coefficienti di trasmissione del calore per telai in materiale plastico Materiale

Tipo telaio

Uf W/(m2xK)

Poliuretano Profili tubolari in PVC

2,6 2 camere

2,2

3 camere

2,0

Coefficienti di trasmissione del calore per telai in metallo Uf W/(m2xK)

Con separazione termica

4,0

Senza separazione termica

6,0

RE7 – SOSTENIBILITÀ E DURABILITÀ Quest’ultimo criterio non ancora cogente per il nostro settore è però sempre più tenuto in considerazione in virtù delle argomentazioni introdotte nel punto precedente.

ZO D

MISSIONE IS

LIZ TI

DU ZION

La valutazione della performance energetico-ambientale di ogni manufatto dell’edificio dovrebbe essere svolta sul suo intero ciclo di vita, secondo l’ LCA (Life Cycle Assesment), per evitare che a bassi consumi in opera corrispondano elevati consumi in termini d’energia inglobata, dovuti cioè alle fasi di produzione, lavorazione e messa in opera dei componenti e materiali impiegati. SI RISCHIA DI RITROVARSI UN BILANCIO ENERGETICO COMPLESSIVO DELUDENTE: È UN PARADOSSO CHE PUÒ VERIFICARSI ALLORCHÈ SI INCORPORI ECCESSIVA ENERGIA INIZIALE IN SOFISTICATI SISTEMI D’ISOLAMENTO E CHIUSURA.

I produttori di materiali succedanei “ sintetici “ (PVC, leghe d’alluminio e acciaio) cercano di tracciare un profilo ecologico dei loro prodotti, tesi che ad un’analisi più approfondita dimostra la sua infondatezza in virtù dei concetti espressi sopra. A favore del legno e del suo bassissimo impatto ambientale gioca, ancora una volta, la sua stessa natura; per chiarire il concetto basta semplicemente richiamare i processi chimici fondamentali di questo materiale: grazie alla FOTOSINTESI CLOROFILLIANA che si svolge nelle foglie, la pianta forma il Glucosio, vitale per la crescita dei suoi composti legnosi, catturando l’energia della luce solare, l’acqua dal terreno e l’anidride carbonica presente nell’aria. La produzione del legno, quindi, fissa anidride carbonica all’interno della pianta, liberando l’atmosfera da questo gas che è causa dell’effetto serra.

Il LEGNO è l’unica materia prima al mondo che durante la sua produzione toglie CO2 dall’atmosfera e restituisce ossigeno, migliorando la qualità dell’aria e della stessa vita.

Le altre materie prime, e in particolar modo i materiali “sintetici” menzionati prima, vengono prodotti bruciando risorse naturali non rinnovabili e liberando in atmosfera enormi quantità di CO2, oltre ad altri gas nocivi e micro polveri. Alcuni obietteranno sostenendo che bruciando il legno si rilascia CO2, che però è la stessa immagazzinata in precedenza dalle piante, non alterando quindi il bilancio ambientale. Conseguenza naturale di questo concetto fondamentale, e troppo spesso ignorata, è la cancellazione di quella abnorme falsità secondo la quale tagliando un albero si depaupera il pianeta: NIENTE DI PIÙ ASSURDO, perchè il legno “da costruzione” è ricavato da piante mature che hanno una crescita lentissima e sono giunte alla fine del loro ciclo vitale. Da almeno un decennio si sta facendo strada quella gestione ecologica (in alcune zone presente da sempre) che risponde al nome di “sostenibilità forestale e diversificazione” o “Selvicoltura” e che impone la sostituzione di una pianta tagliata con piante più giovani ed efficienti, logica eticamente corretta che dimostra già la sua bontà con l’aumento costante della superficie boschiva mondiale. Bisogna insistere con questa politica ambientale in tutte le parti del mondo promuovendo sempre più la certificazione forestale, sia in Europa, dove secondo recenti stime FAO i boschi crescono di 500.000 ettari all’anno ma solo il 64% di questo volume è utilizzato, principalmente per produrre carta e mobili, sia in quelle zone dove lo sfruttamento delle risorse è stato per parecchio tempo indiscriminato.

Sensibile a questa problematica,

utilizza ormai da alcuni anni esclusivamente legname CERTIFICATO per la gestione sostenibile delle foreste, dando il suo contributo alla “Selvicoltura”. 9

Ecco perchè i serramenti di legno risultano essere componenti imprescindibili dell’involucro edilizio, grazie al loro scarso contenuto energetico, un quarto rispetto ai serramenti “sintetici“. La figura che segue enfatizza chiaramente i vantaggi legati all’impiego del legno rispetto agli altri materiali, in termini di energia immagazzinata (rosso) e di energia recuperabile a seguito del riciclaggio (verde). A riprova di ciò basti pensare che gli scarti di legno da produzione sono biodegradabili al 100% e reinseribili nel ciclo naturale, o utilizzabili per produrre energia termica per il riscaldamento. Servono invece costose tecnologie per recuperare gli scarti di altri materiali: ingenti risorse da investire in studi e ricerche, progetti impiantistici e strutture che interessano sia la produzione della materia prima e del successivo manufatto, sia lo smaltimento, la riconversione e la manutenzione dei serramenti in pvc/alluminio e polimeri plastici in genere. Costi inutili da pagare inevitabilmente e che sono ammortizzati dopo diversi anni.

MJ/m2

1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Contenuto energetico dei serramenti (FONTE: IBO - Istituto di Ricerca austriaco del Costruire sano ed ecologico)

Energia incorporata per produrlo

Energia recuperata dallo smaltimento

ALLUMINIO

LEGNO

PVC

Il legno viene prodotto in un ciclo che utilizza poche risorse per la lavorazione consentendo un recupero energetico totale o reinseribile nel ciclo naturale.

Accennando brevemente all’ultimo requisito, la durabilità del manufatto e dei serramenti, basta guardarsi intorno e ammirare le innumerevoli testimonianze architettoniche sparse per il pianeta, moltissime in piedi da tempo immemorabile, come prova del fatto che il legno non perde le sue caratteristiche con il tempo, anzi, quando necessario, E’ UN MATERIALE RIPARABILE. Non si possono affermare con sicurezza queste cose anche per gli altri materiali: i manufatti alternativi utilizzati all’esterno hanno dei problemi, infatti nei certificati di garanzia di questi prodotti non si riscontrano notizie sulla lunga durata.

A chiusura dell’argomento vorremmo fare presente che il legno

è testimone dei nostri valori tradizionali e culturali, è caldo, accogliente, confortevole e inimitabile.