EDIFICI IN LEGNO CARATTERISTICHE, VANTAGGI E CERTIFICAZIONI

SPECIALE Legno

Edifici in legno: caratteristiche, vantaggi e certificazioni

Una panoramica sulle principali tecnologie prefabbricate e sui numerosi vantaggi offerti, quali rapidità di costruzione, sostenibilità ambientale e risparmio energetico, comprese le certificazioni di materiale, produzione e abitabilità

PATRIZIA RICCI

In base al sesto “Rapporto Case ed Edifici in Legno” realizzato dal Centro Studi di FederlegnoArredo e presentato a dicembre 2021, il 2020 segna una crescita del +3% del numero delle abitazioni in legno rispetto al 2019 con oltre 3000 realizzazioni. Aumentano sia la produzione che l’export e la percentuale sui permessi di nuove costruzioni tocca il 7%. Il settore ha raggiunto un fatturato complessivo di 1,39 miliardi di euro e, dopo un calo del volume delle costruzioni a causa della pandemia sia in Europa che in Italia, le previsioni per il Paese sono di crescita, sia per l’anno in corso (+17,6%) che per il 2022 (+6,6%), grazie agli interventi di riqualificazione nel residenziale e agli investimenti nelle opere pubbliche. Considerando che il settore edilizio è uno dei maggiori responsabili delle alterazioni ambientali, la sostenibilità degli edifici è tra le priorità dell’Europa e quelli in legno garantiscono un risparmio energetico, oltre a essere competitivi in termini di costi di costruzione e sicuri dal punto di vista sismico. Per parlare di sostenibilità in edilizia, tuttavia, non basta focalizzare l’attenzione esclusivamente sui consumi energetici dell’edificio in condizioni d’uso, ma occorre analizzare un edificio a tutto tondo, partendo dalle materie prime fino ad arrivare alla sua demolizione, senza cioè dimenticare tutto quello che succede prima e dopo la costruzione dell’immobile. In questa prospettiva, gli edifici in legno sono certamente all’avanguardia e pronti ad affrontare le sfide che il futuro ci riserva.

SOSTENIBILITÀ E DESIGN DELLE CASE IN LEGNO

Grazie alle naturali caratteristiche di sostenibilità di questo materiale, in grado di catturare e stoccare l’anidride carbonica, aumenta sempre di più la sensibilità di progettisti e utenti verso l’edilizia in legno, al punto che si può immaginare per il futuro un passaggio dagli edifici NZEB – a energia quasi zero – ai Near Zero Carbon Building a impatto 0 dal punto di vista della CO2. Non bisogna, inoltre, trascurare il fatto che maggiore sarà l’uso di materiali con basso impatto sull’ambiente per realizzare un edificio, maggiore sarà anche il suo valore. Il settore delle costruzioni in legno, dunque, può rappresentare per il Paese una vera e propria rivoluzione edile che ponga al centro qualità dell’abitare e sostenibilità. Inoltre, sono sempre di più le soluzioni ingegnerizzate che rendono la fase di cantiere più sicura, rapida, snella e con meno ingombri in ambito urbano e i sistemi costruttivi innovativi che godono di estrema flessibilità progettuale. Alla struttura in legno, costituita da un’intelaiatura lignea e da pannelli di tamponamento a formare le pareti, si possono abbinare altri materiali per garantire il corretto isolamento ter-

mo-acustico ed è anche possibile prevedere rivestimenti finali che impieghino materiali come pietra o cemento, così da realizzare moduli abitativi di grande pregio estetico e architettonico, costruiti secondo i canoni della bioedilizia. Oltre a essere più economica e certamente più sostenibile rispetto a quella di case in cemento armato o mattoni, la realizzazione di case in legno presenta anche altri vantaggi dovuti alla capacità del legno di essere un materiale estremamente durevole e resistente all’azione dell’umidità e del freddo, fattori che consentono una notevole riduzione dei consumi di energia e offrono la garanzia di un comfort energetico elevato, grazie alla particolare struttura cellulare del legno che riesce ad assorbire e rilasciare il vapore e l’umidità ambientale. Non va trascurata anche la grande resistenza al fuoco di questi edifici essendo costruiti con un materiale caratterizzato da lentissima combustione e da un’emissione minima di gas pericolosi in caso di incendio. Nel caso degli edifici prefabbricati in legno, oltre alla completa biodegradabilità del legno, le soluzioni tecnologiche disponibili sul mercato consentono tempi di costruzione estremamente contenuti. Ma quali sono i principali sistemi costruttivi per realizzare edifici in legno? Le strutture in legno hanno radici che affondano nella storia e nella geografia dei luoghi, ma quali sono i sistemi in grado di garantire tempi di costruzione nettamente inferiori rispetto ai sistemi tradizionali, elevati livelli di sicurezza antisismica e alti parametri di durabilità dell’edificio, oggi ancora presenti? Quali le tecniche più tradizionali e quelle più innovative?

I SISTEMI COSTRUTTIVI IN LEGNO PIÙ DIFFUSI

Una distinzione di base tra i vari tipi di costruzioni in legno può essere fatta tra costruzioni di tipo massiccio e costruzioni di tipo leggero, per le quali una differenza fondamentale sta nella posizione dello strato isolante: separato dalla struttura portante nel primo caso, nello stesso piano in quelle di tipo leggero. In queste ultime, inoltre, gli elementi portanti sono prodotti di tipo lineare provvisti di una pannellatura sottile, mentre in quelle di tipo massiccio vengono impiegati elementi di tipo piano di grandi dimensioni. Possedendo una massa e una capacità di immagazzinamento di energia più elevate, le costruzioni di legno di tipo massiccio, di regola, non necessitano di alcuna barriera al vapore. I vantaggi del legno rispetto a materiali come l’acciaio e il calcestruzzo armato, dovuti alla sua leggerezza, flessibilità, caratteristica preziosa nella progettazione antisismica, facilità di lavorazione e impatto ambientale sono ormai noti. Il legno è ritenuto anche un materiale ecologico, rinnovabile, durabile – con i dovuti accorgimenti tecnici o trattamenti preservanti – e resistente al fuoco. Le tecnologie costruttive in legno più utilizzate in Italia e nel mondo, in ordine cronologico, sono: Blockbau, Platform Frame, travi e pilastri (Telaio), CLT (Cross Laminated Timber) o X-lam o Cross lam (vedi BOX 1). In base alla precedente classificazione, si può anche distinguere in sistemi leggeri – Platform Frame, Telaio – e pesanti (X-lam, Blockbau). Nel tempo, la tecnica si è evoluta notevolmente, implementando nuovi prodotti legnosi compositi e ingegnerizzati, e affinando le modalità di connessione degli elementi strutturali.

IL QUADRO NORMATIVO PER IL LEGNO STRUTTURALE

In base alla normativa vigente, i nuovi edifici devono essere progettati in modo da assicurare un prestabilito stato di danneggiamento al variare del livello di intensità sismica di riferimento, indipendentemente dalla tipologia costruttiva utilizzata e dal numero di piani. Gli edifici nuovi, quindi, devono essere progettati in modo da mitigare il rischio sismico e rendere sicure le attività per le quali la struttura è stata progettata. Le tecniche e le tipologie costruttive delle nuove costruzioni in legno hanno subito una notevole evoluzione negli ultimi anni. Molti sistemi hanno subito la trasformazione delle tecniche di assemblaggio degli elementi e l’utilizzo di elementi compositi in sostituzione degli elementi in legno massiccio. All’interno delle Norme Tecniche per le Costruzioni ci sono ben tre sotto-capitoli relativi alla progettazione delle strutture di legno: ■ il paragrafo 4.4 “Costruzioni di legno” all’interno del Capitolo 4 “Costruzioni civili e industriali”;

DAL BLOCKBAU ALL’X-LAM, LE TECNICHE COSTRUTTIVE IN LEGNO PIÙ DIFFUSE

BOX 1

Struttura Blockbau: la casa di tronchi

È il sistema costruttivo più antico per la realizzazione delle case in legno, detto anche “bloch-house”, e prevede la costruzione delle pareti attraverso la sovrapposizione orizzontale di elementi lignei pesanti incastrati, uno sull’altro, in altezza, innalzando la parete fino al tetto. Le travi sono di diverso spessore e sono generalmente lasciate “a vista”. L’incastro viene realizzato negli angoli, mediante dei nodi che possono essere “a croce” (standard) o “a coda di rondine”. La Blockhaus può poggiare sul terreno con solaio a terra (a contatto con il terreno) oppure per mezzo di elementi puntuali (rialzata dal terreno). Nel caso poggi direttamente su un solaio a terra va creato un vespaio alla base e i tronchi adiacenti vanno impermeabilizzati, diversamente, la costruzione è posta su elementi puntuali, come piccoli piedini che la tengono rialzata evitando il contatto con il terreno e quindi i ristagni dell’acqua. A distanze prefissate, gli elementi lignei vengono forati per permettere l’inserimento di barre di acciaio che ancorino la struttura a terra che ne impediscano il ribaltamento in caso di terremoti (la stessa funzione che ha l’hold down nel sistema X-lam). Pur essendo il sistema più antico, oggi è quello meno popolare, soprattutto nei centri urbani dove si preferiscono i sistemi a telaio e X-lam. Gli edifici costruiti con sistema block-house si trovano perlopiù nelle zone alpine.

Platform Frame, struttura intelaiata (o a traliccio)

Nato nel Nord Europa e oggi molto diffuso in Nord America, in particolare in Canada, il Platform Frame è un sistema costruttivo leggero, che ha la possibilità di essere realizzato direttamente in cantiere o preassemblato in fabbrica comprensivo di infissi, per poi essere velocemente posto in opera. Gli elementi costitutivi del sistema sono una serie di travetti che, a seconda della loro posizione,

■ il paragrafo 7.7 “Costruzioni di legno” all’interno del Capitolo 7 “Progettazioni per azioni sismiche”; ■ il paragrafo 11.7 “Materiali e prodotti a base di legno” all’interno del Capitolo 11 “Materiali e prodotti per uso strutturale”.

Rispetto alla precedente versione delle Norme, il paragrafo 4.4 delle NTC 2018, è caratterizzato da una maggior armonizzazione ai codici di calcolo Europei in termini di coefficienti parziali di sicurezza. Per la prima volta viene prevista la possibilità di applicare differenti coefficienti parziali di sicurezza (ɣM) in funzione del Coefficiente di Variazione della resistenza dei materiali a base legno. Nel capitolo sono, inoltre, enunciati i principali metodi di analisi per le verifiche agli Stati Limite, senza tuttavia definire alcuna formula di calcolo, per le quali occorre fare riferimento all’Eurocodice 5 o alle istruzioni CNR DT/206. Il paragrafo 7.7 definisce le regole aggiuntive per la progettazione delle strutture di legno nei confronti delle azioni sismiche. In questo paragrafo, che riprende quasi interamente il contenuto del corrispondente capitolo 8 dell’Eurocodice 8, sono definite le tipologie strutturali ammesse in zona sismica e i corrispondenti valori del fattore di struttura q. Il paragrafo 11.7 fornisce, invece, tutte le informazioni necessarie perché i materiali e i prodotti strutturali a base di legno possano essere prescritti dal Progettista, accettati dal Direttore dei Lavori, identificati univocamente a cura del fornitore e qualificati sotto la responsabilità del fornitore. Alla normativa di cui sopra, si aggiunge il DPR 380/01, aggiornato, da ultimo, con le modifiche apportate dal D.L. 16 luglio 2020, n. 76, convertito con modificazioni dalla l. 11 settembre 2020, n. 120: la legge quadro nel settore dell’edilizia che contiene i principi fondamentali e le disposizioni generali per l’attività edilizia.

SUPERBONUS 110% PER LA RIGENERAZIONE DELLE CASE IN LEGNO

Il Superbonus 110% per abitazioni unifamiliari e villette, prorogato al 31 dicembre 2022 con la Legge di Bilancio 2022 (Legge 30 dicembre 2021, n. 234), senza più il vincolo legato al tetto Isee di 25mila euro, e utilizzabile solo se al 30 giugno siano stati effettuati lavori per almeno il 30% dell’intervento complessivo, si applica anche alle abitazioni in legno prefabbricate e può comportare significativi vantaggi economici per i proprietari, ma soltanto a determinate condizioni. È soltanto ammessa infatti la cosiddetta demo-ricostruzione o rigenerazione, ovvero la demolizione di vecchie strutture residenziali esistenti e la sostituzione con nuovi fabbricati, che non devono superare la cubatura precedente. Quindi, se un edificio è in stato di abbandono oppure ha bisogno di importanti lavori di ristrutturazione, demolirlo e ricostruirlo da zero e in legno può essere un’ottima soluzione. La normativa di riferimento è la circolare 24/E/20 dall’Agenzia delle Entrate che ha precisato che le demolizioni e ricostruzioni per accedere all’agevolazione devono essere inquadrabili come interventi di ristrutturazione edilizia, così come definiti dall’articolo 3, comma 1, lettera d) del Testo unico dell’edilizia. Si rientra quindi nel caso agevolabile previsto dall’articolo 3, Dpr 380/01. Con la demolizione e ricostruzione, il cliente che commissiona una casa prefabbricata ha diritto all’Ecobonus al 110% potendo beneficiare – in base al tipo di caratteristiche dell’immobile – anche del Sismabonus. I lavori di ricostruzione di una casa prefabbricata garantiscono anche i requisiti minimi di prestazione energetica previsti dal Dm 26 giugno 2015 consentendo di assicurare il miglioramento di almeno due classi energetiche dell’edificio o, nei casi in cui non sia possibile, il conseguimento della classe energetica più alta, dimostrabile mediante Attestato di prestazione energetica (Ape). In riferimento alla verifica del 30% del SAL al 30 giugno 2022 per proseguire i lavori fino al 31 dicembre 2022, il testo di legge sembrerebbe imporre di fare riferimento all’ammontare complessivo delle spese, desumibile dal contratto di appalto, e non agli importi ammessi a detrazione. Inoltre, l’interpretazione letterale del testo porterebbe anche a ritenere che la percentuale di esecuzione dei lavori (“30% dell’intervento complessivo”) debba risultare “effettuata” al 30 giugno, e non necessariamente pagata.

ALTRI BONUS: ECOBONUS E SISMABONUS

A parte il Superbonus 110%, è possibile beneficiare di altre due agevolazioni per la costruzione di una casa in legno: l’Ecobonus, pensato per stimolare interventi di efficienza energetica e il Sismabonus, mirato al miglioramento delle proprietà antisismiche degli immobili, entrambi prorogati fino al 2024. L’Ecobonus permette di avere una detrazione fino al 65% delle spese sostenute per riqualificare l’edificio, con tetti di spesa variabili a seconda dei lavori. Una casa in legno si presta particolarmente a questa agevolazione, dato che il legno è un materiale isolante con ottime prestazioni, che consente un elevato risparmio energetico. Il Sismabonus, invece, consente di avere una detrazione dal 50% all’85% delle spese sostenute per effettuare interventi antisismici in sono denominati montanti (verticali) e traversi (orizzontali). La loro unione genera lo scheletro di una parete, successivamente chiusa per mezzo di pannelli strutturali OSB, fissati attraverso l’utilizzo di chiodi ad aderenza migliorata e angolari metallici. Gli interstizi tra i travetti possono alloggiare materiale isolante ed è possibile prevedere anche un ulteriore strato all’esterno, a formare un pacchetto parete completo. Il sistema Platform Frame poggia generalmente su una platea in cemento armato. Il collegamento fra la struttura in legno e le fondazioni viene assicurato mediante opportune barre filettate in acciaio o tasselli a pressione. In questo sistema ogni piano di un edificio funge da piattaforma per i piani superiori, cioè l’edificio viene realizzato un piano alla volta e il solaio sottostante funge da piattaforma per il piano successivo (da qui il nome Platform Frame). Se i pilastri non si interrompono e coprono l’altezza di più piani, il sistema viene chiamato “Balloon Frame”. In Italia il Platform Frame è poco diffuso. Un esempio vincente della sua applicazione è il progetto dell’Università di Roma Tre, RhOME for denCity, vincitore assoluto dell’edizione 2014 del Solar Decathlon Europe.

Strutture a telaio: travi e pilastri

Il sistema costruttivo a telaio è una soluzione leggera, di antiche origini, che prevede la realizzazione di uno scheletro portante con travature in legno massiccio o lamellare, che svolgono la funzione di trave o di pilastro, e tamponature non portanti. Il sistema di travi e pilastri funziona come un telaio di qualsiasi altro materiale, ma richiede un’attenta progettazione di controventi sia verticali che orizzontali. Le dimensioni delle travi e dei pilastri variano in base alle luci da coprire e ai carichi da supportare; per i pilastri, inoltre, è importante considerare l’altezza. I tamponamenti possono essere posizionati esternamente alla struttura, riducendo i ponti termici, oppure in luce ai pilastri, creando situazioni di discontinuità, ma lavorando come controventi. Travi e pilastri sono disposti in modo da garantire totale flessibilità nello studio delle facciate e delle pareti divisorie interne. Gli elementi lignei possono essere uniti tra loro attraverso connessioni a tutto legno o metalliche, ma è bene precisare che la normativa impone l’uso dei connettori metallici.

SEGUE A PAGINA 32

Questa tecnologia costruttiva, perfetta per edifici multipiano, consente ampia libertà di distribuzione in pianta delle pareti, con possibilità di spostarle anche successivamente, flessibilità architettonica nel disegno delle facciate e bassa incidenza di metri cubi di legname per metro quadro costruito.

Struttura a pannelli portanti: X-lam (Cross lam) o CLT (Cross Laminated Timber)

L’X-lam (Cross-Lam) o CLT (Cross Laminated Timber) è un prodotto ligneo, la cui origine risale ai primi anni Novanta in Germania, successivamente perfezionato in Italia, nei laboratori del CNR Ivalsa, in collaborazione con l’Università di Trento e il Politecnico austriaco di Graz. Il sistema X-lam rappresenta l’innovazione tecnologica nel campo della costruzione di case ed edifici in legno. Si tratta di pannello multistrato in legno, risultante dalla somma di tante lamelle affiancate e unite in modo incrociato a strati alterni, che in numero sempre dispari, possono variare da un minimo di 3 a un massimo di 9 stratificazioni. Composto da strati incrociati incollati tra loro, al 99,4% da legno e allo 0,6% da colla, il pannello X-lam rende il sistema costruttivo altamente flessibile. L’alternanza di ortogonalità, crea anche un’alternanza di disposizione delle fibre e quindi della direzione resistente, che conferisce una maggiore forza a tutto il pannello in ambo le direzioni, essendo il legno, per sua natura, un materiale anisotropo, caratterizzato cioè da una diversa resistenza secondo le direzioni con valore massimo nella direzione parallela alle fibre e minore se perpendicolare o trasversale. Nel complesso, è considerato un materiale monolitico in grado di sopportare carichi elevati e resistere alle sollecitazioni esterne e sismiche. Grazie all’introduzione di prodotti a base di legno ingegnerizzato, come il Cross-Laminated-Timber (CLT), è possibile realizzare edifici sicuri, efficienti e sostenibili. I pannelli in CLT possono essere usati come sistemi resistenti alle forze sismiche grazie alla loro elevata forza e rigidezza nel piano e alla possibilità di realizzare giunzioni pannello-pannello e pannello-fondazione in grado di dissipare energia. Le connessioni metalliche (connettori tradizionali chiodati), progettate appositamente per resistere alle sollecitazioni sismiche, inizialmente ideate per edifici con struttura portante a telaio, sono di tipo hold down e angular bracket.

un edificio. La costruzione in legno può essere notevolmente migliorata usufruendo di questo bonus anche dal punto di vista del rischio sismico.

LE PRINCIPALI CERTIFICAZIONI

Si parla spesso di prodotti, materiali e produzione certificati. Ma cosa si intende? Cosa significa “certificazione” nel caso delle case in legno? La certificazione di un prodotto è un documento, rilasciato da un ente preposto, che attesta il superamento da parte di un prodotto, processo di produzione o materiale, di una serie di controlli e valutazioni specifiche, garantendo, in base al tipo di certificazione, la qualità ottimale degli stessi. Nel settore delle case in legno esistono svariate tipologie di certificazioni, raggruppabili sostanzialmente in tre macro aree: certificazioni di produzione, legate ai processi e ai sistemi produttivi e costruttivi, certificazioni dei materiali, in merito alla provenienza e la qualità degli stessi, e certificazioni di abitabilità, garanzie legate alla sicurezza, al comfort abitativo e alla stabilità delle costruzioni. Di seguito sono analizzate le principali, rispettando la suddivisione per categoria.

Certificazioni di produzione

Le certificazioni di produzione delle case in legno riguardano sia l’azienda che costruisce, garantendone le competenze, la professionalità, la messa a norma degli impianti utilizzati e i criteri con cui vengono eseguite tutte le fasi di produzione, sia i processi di elaborazione dei diversi metodi costruttivi impiegati. Oltre alle ben note certificazioni ISO, in particolare ISO 9001 e ISO 14001, che garantiscono un sistema di gestione qualità e produzione affidabile e sostenibile, in Europa, la più importante certificazione di idoneità di un prodotto è l’ETA.

Certificazione ETA

L’ETA, Benestare Tecnico Europeo, viene rilasciata dai Technical Assessment Body (TAB), organismi tecnici abilitati, volontari, indipendenti e competenti nell’ambito della tipologia di prodotto, distribuiti sui vari territori nazionali. Le linee guida che i TAB devono seguire per far ottenere la certificazione ETA si chiamano ETAG e sono dettate e promulgate dall’EOTA (European Organisation for Technical Approvals). Per quanto riguarda le case in legno, esistono due tipi di ETAG: ■ ETAG 007 – per le case costruite con metodo a telaio; ■ ETAG 012 – per case costruite con metodo blockhaus.

Riguardo al sistema costruttivo X-lam, essendo una tecnologia relativamente nuova, non è stato promulgato un ETAG apposito, ma si fa riferimento a una procedura CUAP (Common Understanding of Assessment Procedure), chiamata “Solid wood slab element for use as structural element in buildings”. In base al metodo costruttivo che utilizza, ogni produttore dovrà richiedere a un TAB la certificazione adeguata. Ottenuto il certificato ETA, e dopo altre verifiche, il prodotto potrà ottenere anche la marcatura CE dell’Unione Europea.

Certificazione LEED

La certificazione LEED è un’altra importante certificazione legata all’intero processo di produzione. I criteri necessari per ottenere questa certificazione garantiscono, dalla progettazione alla realizzazione, la precisione nella progettazione, nello sviluppo e la sostenibilità del progetto, nonché le prestazioni degli edifici green e la competenza dei professionisti.

Certificazione S.A.L.E.

La certificazione S.A.L.E. (Sistema di Affidabilità del Legno in Edilizia) rappresenta un particolare tipo di attestato sul produttore in quanto unisce la qualità del prodotto a strumenti finanziari utili all’acquisto. È un protocollo di qualità ideato e rilasciato da FederlegnoArredo, l’associazione che raggruppa e rappresenta molte delle aziende italiane che operano nella filiera del legno in edilizia, sviluppato per favorire la diffusione degli edifici residenziali in legno di qualità e le tecnologie costruttive che sono alla base di questo tipo di soluzioni. I costruttori di immobili in bioedilizia certificati S.A.L.E. sono tenuti a rispettare standard di qualità produttivi e realizzativi e possono offrire particolari agevolazioni economiche grazie ad accordi con assicurazioni e istituti di credito. Il protocollo infatti non si applica alle singole case in legno, ma al processo costruttivo delle aziende produttrici, ed è valido per entrambi i sistemi costruttivi più diffusi per gli edifici in legno, ovvero Telaio e X-lam. I costruttori di case prefabbricate in legno che aderiscono al protocollo S.A.L.E. sono tenuti a garantire la conformità dell’opera in ogni fase della realizzazione, con visite iniziali in cantiere e negli stabilimenti produttivi e una visita di sorveglianza annuale, con lo scopo di verificare tutti gli aspetti tecnici, operativi e gestionali di tali imprese, dall’acquisto dei materiali alla gestione dei cantieri. Le convenzioni con i più importanti istituti di credito e società di assicurazione a livello nazionale, inoltre, danno accesso a condizioni agevolate dal punto di vista finanziario e di copertura dai rischi: è possibile infatti sottoscrivere linee di mutui dedicate specificamente alle costruzioni in legno, con tempistiche Le connessioni hold down (piastre angolari allungate) hanno il compito di impedire il ribaltamento della struttura, per effetto delle azioni orizzontali (vento o sisma). Sono collegate alle pareti con chiodi o viti, e alle fondazioni per mezzo di barre filettate e resistono a sforzi di trazione. Le connessioni angolari, invece, hanno la funzione di impedire lo scorrimento orizzontale e resistono a forze di taglio. Esistono però alcune criticità che, in alcuni casi, limitano l’impiego della tecnologia costruttiva X-lam: i problemi deriverebbero proprio dai connettori tradizionali chiodati o avvitati.

L’approccio progettuale tradizionale è valido, infatti, per edifici in CLT di medio-piccole dimensioni, con un numero indicativo massimo di 4 piani, in cui tutte le pareti lignee non forate resistono sia ai carichi verticali gravitazionali che a quelli orizzontali (vento o sisma). Su ogni parete vengono predisposti elementi di connessione in grado di resistere alle forze di trazione (Hold-down, generalmente disposti ai lati) e alle forze di taglio (angular bracket, disposti sul bordo inferiore). Dall’analisi delle criticità dei sistemi di connessione tradizionali e dalla volontà di definire connettori del tutto nuovi, in grado di ottimizzare l’assemblaggio dei pannelli X-lam, sono stati proposti, nel corso degli ultimi anni, dei sistemi di connessione innovativi. Alcuni studi presenti in letteratura, hanno infatti evidenziato la non idoneità di tali connettori alla progettazione di edifici multipiano, dovuta alle limitate resistenze e rigidezze offerte (1-2). L’impiego di tipologie di connessione alternative a quelle tradizionali e disponibili in letteratura, che, per esempio, prevedono l’impiego di sistemi di tipo Tie-down (tiranti verticali), consentirebbe di realizzare delle lame di controventamento in CLT a elevate prestazioni sia in termini di rigidezza che di resistenza alle azioni orizzontali, rendendo gli spostamenti della struttura compatibili con quelli degli elementi non strutturali (impianti, vetrate, etc.), e di gerarchizzare il sistema di pareti sismo-resistenti (3). Rispetto alla metodologia tradizionale, questo approccio innovativo prevede di individuare un numero di pareti controventanti limitato, possibilmente con una distribuzione regolare in pianta, mentre le restanti pareti devono resistere solamente alle azioni verticali, consentendo di ottimizzare il numero di connessioni e, a seguito di un evento sismico,

SEGUE A PAGINA 34

di effettuare velocemente il loro controllo e una eventuale sostituzione, dato il numero limitato di elementi da ispezionare. Nell’ambito del progetto di ricerca TIRISICO “Tecnologie innovative per la riduzione del rischio sismico delle costruzioni” finanziato dalla regione Emilia Romagna (POR-FESR 2017-2019), è stata sviluppata una nuova tecnologia costruttiva a pannelli CLT caratterizzata da un limitato livello di danneggiamento a seguito dell’evento sismico, realizzata mediante pareti in CLT posttese equipaggiate con dissipatori (dispositivi isteretici esterni), che svolgono la funzione di controventamento del fabbricato, sostituibili a valle di un evento sismico.

Il sistema a pareti post-compresse in legno (CLT), rispetto agli analoghi “tradizionali”, è integrato con dispositivi in acciaio con il compito di ricentrare la struttura e dissipare energia. In particolare, l’effetto ricentrante è affidato a cavi o barre in acciaio disposti all’interno della parete e ancorati in fondazione, che verranno post-tesi in seguito all’assemblaggio. L’effetto dissipativo invece è affidato ad appositi elementi posizionati in alcuni punti della struttura e sono pensati in modo da poter essere sostituiti in seguito al danneggiamento. Questo tipo di sistema è pensato per edifici con schema strutturale a telaio, in quanto i carichi verticali sono portati dalle travi e dai pilastri, mentre alle pareti è affidata la maggior parte dell’azione sismica. In questo modo, cercando di localizzare il danneggiamento in pochi punti, si cerca di mantenere una buona funzionalità della struttura in seguito al sisma. Come tutte le strutture in legno, anche le strutture in X-lam vanno protette dal contatto col terreno e quindi dalle infiltrazioni di umidità, sopraelevando la struttura al di sopra della piattaforma del solaio per mezzo di un cordolo in cemento armato oppure attraverso una trave in legno di larice (più resistente agli agenti atmosferici) oppure, con sistemi più moderni che prevedono dei cordoli in metallo.

Uno dei maggiori vantaggi nell’uso di questo sistema costruttivo sta nella completa possibilità di prefabbricazione in stabilimento. Le dimensioni massime dei pannelli X-lam sono correlate alla dimensione del mezzo di trasporto e possono raggiungere i 24 m in una direzione, i 4,80 m nell’altra e uno spessore di 500 mm.

dedicate o detraibilità fiscale più alta, oppure aprire polizze scoppio incendio e grandi rischi con premi e prezzi simili o anche inferiori a quelli dell’edilizia tradizionale. I requisiti di ingresso da soddisfare per ottenere la certificazione S.A.L.E. sono: ■ possesso della certificazione di catena di custodia PEFC e/o FSC; ■ presenza in organico di un Direttore operativo o Ispettore di cantiere come da normativa UNI TR 11499/2013; ■ avere realizzato almeno 6 unità abitative chiavi in mano con struttura in legno o, in alternativa, costruzioni di complessità ingegneristica equivalente.

Il percorso certificativo si articola lungo una serie di audit con cadenza annuale e 5 fasi di controllo e verifica nei cantieri e nello stabilimento dell’azienda candidata, con focus ogni volta concentrato su un’area specifica: conformità del materiale in ingresso allo stabilimento e certificazioni dei materiali impiegati; analisi del progetto e dei particolari costruttivi; verifica di prefabbricazione e preassemblaggio, controlli dell’umidità dei materiali; corretta gestione del cantiere; documentazione.

Certificazioni del materiale

Questa tipologia di certificazioni si riferisce al legno utilizzato nella costruzione della casa e attesta che gli alberi di cui sono fatte le parti in legno provengono da aree gestite in maniera sostenibile per l’ambiente. Grazie a esse, il cliente può conoscere la provenienza del legno e essere informato in merito al fatto che i criteri ecologici e le procedure dei processi di trasformazione del materiale garantiscono benefici ambientali, sociali ed economici. A livello internazionale, le più importanti certificazioni che garantiscono la sostenibilità del legname utilizzato sono: PEFC ed FSC (vedi BOX 2). Quando è presente il marchio PEFC, significa che il materiale a base legnosa contenuto nel prodotto proviene da una foresta certificata PEFC. La certificazione PEFC offre molti vantaggi: dall’evidenziare le scelte di approvvigionamento sostenibile al soddisfare gli esigenti requisiti legislativi e di mercato. La certificazione FSC è una certificazione internazionale, indipendente e di parte terza, specifica per il settore forestale e i prodotti – legnosi e non legnosi – derivati dalle foreste. Esistono due tipi di certificazione Il sistema X-lam viene impiegato molto spesso anche per via delle sue eccellenti qualità termoacustiche, intrinseche nel legno, ma rafforzate dallo spessore coibentante posto all’esterno del setto in legno (sistema a cappotto) e alcune volte anche all’interno (occupando gli spazi che rimangono liberi da impianti nell’intercapedine impiantistica). L’elevata inerzia termica dei pannelli X-lam assicura agli ambienti interni elevata protezione dal caldo estivo o dalle fredde temperature invernali. L’elevata versatilità del sistema e la robustezza e flessibilità dei pannelli X-lam permette di progettare diverse soluzioni architettoniche e di realizzare edifici multipiano in legno. Sostanzialmente, in termini di caratteristiche, la differenza tra sistema a telaio e X-lam sta nella natura della struttura portante, costituita da travi e montanti nel primo caso e realizzata con pannelli di legno incrociati e incollati tra loro, nel secondo. Essendo le strutture a telaio più leggere rispetto a quelle X-lam, spesso vengono impiegate per realizzare dei soppalchi, mentre le strutture X-lam, per la loro grande robustezza, sono perfette anche per edifici multipiano e per palazzine di medie-grandi dimensioni.

Legno lamellare

Quando è necessario coprire luci decisamente maggiori, è ancora possibile utilizzare il legno, ricorrendo al legno lamellare che permette di realizzare coperture di dimensioni notevoli e di geometrie complicate, con luci anche oltre i 30 metri. Le travi in legno lamellare sono realizzate incollando fra loro elementi in legno di dimensioni minori, realizzate, per esempio, con abete e acero, dalle buone capacità strutturali. Questa tecnologia consente una progettazione dell’edificio libera che trova nel legno un’ottima soluzione anche in termini di livelli di isolamento acustico e resistenza. Le grandi coperture in legno, di grande impatto dal punto di vista estetico, del design e del benessere abitativo, sono veloci da realizzare, leggere, completamente naturali e rappresentano un grande valore aggiunto per strutture e abitazioni. Grazie alla sua composizione, il legno lamellare può dar vita a diverse forme, può essere curvato e non presenta i nodi o i tipici difetti del legno. Per questo, è in grado di donare all’ambiente eleganza, unicità e calore.

LE ORGANIZZAZIONI INTERNAZIONALI, FSC® E PEFC™: CHI SONO?

BOX 2

FSC – Forest Stewardship Council

ONG internazionale, no-profit, nata nel 1993 coinvolge numerosi soggetti (gruppi ambientalisti, proprietari forestali, gruppi di popolazioni indigene, industrie del legno e della carta/stampa, imprese di distribuzione, centri di ricerca etc.). Promuove la gestione responsabile delle foreste nel mondo. FSC si impegna affinché le foreste nel mondo soddisfino i bisogni sociali, ecologici ed economici della generazione presente senza compromettere quelli delle generazioni future. La mission è la promozione di una gestione delle foreste nel mondo che sia rispettosa dell’ambiente, socialmente utile ed economicamente sostenibile

PEFC – Programme for Endorsement of Forest Certification schemes

È un’Organizzazione internazionale senza scopo di lucro e non governativa, impegnata nel promuovere la gestione sostenibile delle foreste. Fondata nel 1999, è un’Alleanza di sistemi nazionali, di certificazione forestale, ONG, sindacati, imprese, associazioni di categoria, organizzazioni di proprietari forestali e persone coinvolte. PEFC lavora per proteggere le nostre foreste promuovendo la loro gestione sostenibile attraverso la certificazione. L’obiettivo di PEFC è di trarre beneficio oggi dai numerosi prodotti e servizi che le foreste forniscono, garantendo allo stesso tempo il loro mantenimento in salute anche per le generazioni future.

FSC: la certificazione di Gestione forestale, per proprietari e gestori forestali, e la certificazione di Catena di Custodia (Chain of Custody - CoC), per imprese di trasformazione e/o commercio di prodotti forestali. Nel caso della certificazione di Gestione Forestale si parla di boschi, foreste e piantagioni e la certificazione è rivolta alle Proprietà forestali. Il suo ottenimento attesta che le pratiche di gestione forestale adottate (selvicolturali, di assestamento forestale, di meccanizzazione e utilizzazione forestale, etc.) soddisfano criteri di gestione forestale sostenibile, in linea con i requisiti ambientali, sociali ed economici previsti dai pertinenti standard. Per certificazione della Catena di Custodia si intende la tracciabilità dei prodotti lungo tutta la filiera produttiva, dal Bosco certificato al Consumatore finale. A livello nazionale, invece, esiste il certificato Lignius, una sorta di codice etico a cui si può aderire per garantire che gli alberi utilizzati per la produzione del legname siano certificati e trattati secondo regole di tutela del patrimonio forestale. Le aziende Lignius Certified Member sono sottoposte a una certificazione dettagliata e rigorosa per quanto concerne le procedure di produzione, progettazione e messa in opera in cantiere, fino alla realizzazione finita degli edifici. Ogni azienda produttrice di case in legno è tenuta a fornire una documentazione completa delle proprie caratteristiche e tutte le certificazioni e i controlli di qualità produttiva cui è stata sottoposta. Il codice etico Lignius garantisce inoltre che gli alberi destinati alla produzione di case in legno da parte delle aziende partner provenga esclusivamente da colture in linea con le normative di tutela del patrimonio forestale.

Certificazioni di abitabilità

Realizzata la casa in legno, esistono certificazioni che garantiscono il livello di prestazioni energetiche raggiunto, la sicurezza in caso di incendio sisma e il comfort abitativo in generale in base a criteri prefissati. Tra queste, le più importanti sono il certificato energetico CasaClima, la certificazione ARCA e la certificazione Passivhaus. Oltre queste, grande importanza rivestono i marchi di certificazione internazionali. In Europa esistono varie associazioni e istituti di controllo estremamente qualificati come l’Associazione Tedesca Costruttori Case in Legno (BDF – Bundesverband Deutscher Fertigbau), il Qualitätsgemeinschaft Deutscher Fertigbau (QDF), il Gütegemeinschaft Deutscher Fertigbau (GDF), BS Holz, PEFC, FSC, Klima Aktiv (una sorta di CasaClima Austriaca), oltre ai marchi di qualità RAL e CE. ■ La Certificazione CasaClima (o KlimaHaus) è un documento, rilasciato dall’omonima agenzia indipendente di

Bolzano, che assicura la qualità di un edificio e le sue caratteristiche energetiche secondo criteri di sostenibilità ambientale e in linea con la Direttiva UE 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell’edilizia. ■ La Certificazione ARCA, che garantisce elevati standard qualitativi, di comfort ed economici della casa in

legno, è il primo sistema di certificazione relativo agli edifici con struttura portante in legno ad assicurare durabilità e sostenibilità dei materiali e dei processi, e a certificare il risparmio energetico dell’edificio, ma anche la salubrità degli ambienti domestici e la sicurezza in caso di terremoti o incendi. Arca controlla sia la fase di progettazione che di realizzazione, monitorando tutto l’edificio. Controllato il progetto, vengono effettuate dai tecnici due visite in cantiere e due test, il blower door test e il test acustico, con cui vengono certificate rispettivamente la permeabilità all’aria dell’edificio e l’isolamento acustico della struttura. ■ La Certificazione Passivhaus è legata al fabbisogno energetico della casa, che deve rispettare alcuni parametri molto ristretti di consumo di energia, per il riscaldamento, il raffrescamento e energia elettrica per impianti ed elettrodomestici. L’abitazione passiva è progettata e costruita sfruttando al massimo le capacità e le tecnologie dell’involucro, per aumentare il calore interno d’inverno e mantenere il fresco negli ambienti domestici in estate.

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE

1. Gavric I., Fragiacomo M., Ceccotti A., (2015): Cyclic behaviour of typical metal connectors for crosslaminated (CLT) structures. Materials and Structures/

Matériaux et Constructions, 48,6,1841,1857,10.1617/s11527014-0278-7; 2. Tomasi R., Smith I., (2015): Experimental characterization of monotonic and cyclic loading responses of CLT panel-to-foundation and angle bracket connections. Journal of Materials in Civil

Engineering, 27(6), 04014189; 3. Loss C, Pacchioli S, Polastri A, Casagrande D, Pozza

L, Smith I, (2018) Numerical Study of Alternative

Seismic-Resisting Systems for CLT Buildings. MDPI

Buildings. 4. www.tirisico.it

Cosa offre il mercato

Soluzioni a base acqua per proteggere e nobilitare il legno

Per proteggere e nobilitare il legno con innovative soluzioni idrodiluibili, San Marco ha arricchito la sua gamma di prodotti Unimarc con quattro soluzioni a base acqua, per un’adeguata preparazione del fondo e per ravvivare e restaurare le superfici già verniciate. Tra questi, Unimarc Duo Legno è il nuovo impregnante e finitura con cere micronizzate, che ravviva le tonalità delle venature del legno e nel contempo conferisce protezione dai raggi UV e previene l’azione di funghi e muffe. Idoneo anche per la cantieristica su legni assorbenti, questo prodotto all’acqua è perfetto per il fai da te, perché racchiude in un’unica soluzione le funzioni dell’impregnante e della finitura cerata, garantendo lavori veloci e di qualità. Applicabile su superfici nuove o già verniciate, Unimarc Duo Legno si essicca rapidamente assicurando allo stesso tempo risultati ottimali. Sono, inoltre, state pensate soluzioni per i professionisti, tra cui il fondo/finitura semicoprente Unimarc Antitannino, in grado di contrastare la formazione di antiestetici aloni e macchie provocati dalla presenza di tannini; contro insetti xilofagi, termiti e funghi, Unimarc Preserver Legno – utilizzato prima dell’impregnante – penetra in profondità aumentando la stabilità del legno e prevenendo i fenomeni di ingrigimento, senza alterare la naturalezza dei supporti. Per la protezione di legni assorbenti, Unimarc Expert Impregnante, infine, crea un effetto idrorepellente e non forma alcuna pellicola, rendendo omogenea la colorazione del legno con tempi di essiccazione molto rapidi. www.san-marco.com

Casa in legno prefabbricata

Vario Haus ha realizzato una villa monofamiliare di 150 m2 su un solo livello in soli quattro mesi. La nuova abitazione è stata studiata e progettata per abbattere i consumi energetici e consegnata in classe di consumo A. Per la costruzione delle pareti, Vario Haus ha optato per la linea EcoLine – con uno spessore di 319 mm e un valore di trasmittanza pari a 0,15 W/m20K –, le ampie vetrate aperte sul paesaggio sono incorniciate da serramenti in legno con triplo vetro basso emissivo (Ug=0,5 W/m20K, Uw=0,73 W/m20K), che garantiscono le massime prestazioni e la migliore durata nel tempo. Protagonista indiscusso è il legno di larice: dalla struttura del soppalco sopra la cucina e aperta sul living, al soffitto con travi a vista nella zona giorno, fino al rivestimento di una porzione di facciata esterna. www.variohaus.it