Abstract
L'involucro dell'edificio viene da sempre visto come una delle parti più importanti di un progetto, non solo perché esso rappresenta l'impatto visivo del manufatto edilizio, ma anche perché ad esso sono legati i concetti di confort termico e acustico di protezione da eventi eccezionali (sismi ed incendi).
In Italia pensando all'involucro di un edificio vengono in mente quasi esclusivamente strutture realizzate con metodi costruttivi classici, come il cemento armato, l'acciaio o la muratura portante.
Alla luce di tale pensiero è nata questa mia ricerca sull'utilizzo del legno nell'involucro. Parlando di edifici in legno, spesso si pensa agli chalet di montagna oppure alle case prefabbricate che hanno la funzione di strutture abitative provvisorie. E1 inoltre pensiero comune che le costruzioni in legno siano meno sicure e confortevoli rispetto ai materiali tradizionali come il cemento armato e il laterizio, tutto questo a causa di immotivate ed errate convinzioni riguardante il comportamento delle strutture di legno in caso di terremoti e incendi, oltre che nei confronti di attacchi da parte di agenti patogeni naturali come funghi o insetti alle strutture. Se a tutto ciò si somma poi la mancanza finora di una normativa specifica di calcolo e verifica per le strutture di legno, la carenza di tecnici ed imprese dotati della necessaria competenza, diventa facile capire il perché della scarsa diffusione dei sistemi costruttivi in legno per l'edilizia residenziale nel nostro paese. Edifici realizzati con sistemi costruttivi in legno risultano essere di estrema semplicità di esecuzione, grazie alla leggerezza del materiale che consente facilità di trasporto ed ergonomicità di utilizzo in cantiere; inoltre i tempi di esecuzione sono notevolmente ridotti (per le case in legno si parla di settimane mentre per le strutture tradizionali di mesi o di anni): questo riduce gli incrementi di costo dovuti all'inflazione ed agli imprevisti in corso d'opera.
Gli edifici realizzati con sistemi costruttivi in legno hanno una notevole durabilità (in Nordamerica esistono edifici in ottime condizioni che hanno 100-150 anni di vita e anche più), possiedono buone qualità complessive come l'alta coibenza termica e il buon isolamento acustico, con costi molto competitivi, dato che realizzare una casa costruita con questo sistema costa attualmente, in Italia, il 20-30% in meno di una casa in c.a. o muratura con identiche finiture.
Nel primo capitolo, pertanto, è stato fatta una prospettiva di quelle che sono le
caratteristiche fondamentali del legno e le varie tipologie di legno maggiormente impiegate
nell'edilizia. In particolare sono stati analizzati i pregi e i difetti costruttivi del legno, anche
a causa di attacchi da parte dell'umidità e di insetti xilofagi, e ì relativi trattamenti di
preservazione.
Successivamente, nel secondo capitolo, si è cercato di chiarire le diverse tipologie di legno
massiccio e di pannelli derivati dal legno, sempre più utilizzati grazie alle loro ottime
caratteristiche di durabilità, ecobiocompatibilità, leggerezza e versatilità. Proprio l'utilizzo
di pannelli derivati dal legno ha prodotto un interesse sempre maggiore per la produzione
di edifici in legno prefabbricati, ossia in grado di ridurre i tempi e i costi dì costruzione
rispetto ad edifici in muratura.
Nel terzo capitolo si è passato a trattare i differenti sistemi costruttivi in legno, con i
relativi principi costruttivi della struttura. In particolare sono stati analizzati i sistemi
Fackwerk, (anche se non più utilizzata come tipologia costruttiva), il sistema Blochbau a
tronchi massicci di legno sovrapposti, il sistema a ossatura di legno Platform Frame e i
sistemi a pannelli portanti in legno massiccio.
Inoltre è stata dedicata una parte alle diverse tipologie di rivestimenti in legno, ma anche in
altri materiali (intonaco, laterizio, pietra ecc), e ai relativi trattamenti di finltura
superficiale.
Infine nel quarto capitolo vengono proposti alcuni esempi di edifici realizzati con struttura
e involucro in legno, che ritengo siano particolarmente significativi e degni di interesse per
capire come queste tipologie di costruzioni vengano realizzate, ottenendo risultati più che
soddisfacenti anche dal punto di vista architettonico.
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Capitoli
Nota introduttiva V
CAPITOLO I - IL LEGNO: caratteristiche, proprietà, tipologie.
1.1 INTRODUZIONE 1
1.2 CARATTERISTICHE DEL LEGNO. 7
1.2.1 Caratteristiche macroscopiche del legno. 8
1.2.2 Umidità, variazioni dimensionali ed essiccazione del legno. 15
1.2.3 Le fessurazioni. 19
1.1.1 Le deformazioni. 20
1.3 DURABILITÀ E PRESERVAZIONE 23
1.3.1 Tipologie di trattamenti preservanti. 29
1.4 CARATTERISTICHE MECCANICHE. 31
1.5 SPECIE LEGNOSE E LORO DENOMINAZIONI. 33
CAPITOLO II - IL LEGNO EI SUOI DERIVATI
2.1 LEGNO MASSICCIO. 55
2.2 OPERE IN SEGATI A QUATTRO FILI. 61
2.3 SEGATI USO TRIESTE E SEGATI USO SAVIGLIANO / USO FIUME . 65
2.4 LEGNO MASSICCIO DA COSTRUZIONE ( KVH ). 68
2.5 TRAVI DUO/TRIO. 73
2.6 IL LEGNO LAMELLARE INCOLLATO. 74
2.6.1 Caratteristiche dei materiali derivati dal legno lamellare. 81
2.6.1.1 Opere in legno lamellare incollato e armato. 81
2.6.1.2 Opere in legno lamellare incollato e precompresso. 81
2.6.1.3 Opere in legno lamellare incollato e rinforzato con fibre. 82
2.6.1.40pereinlegnomicrolamellare incollato (MICROLLAM). 83
2.6.1.5 Il Parallam (PSL). 84
2.7 PANNELLI DERIVATI DAL LEGNO 88
2.7.1 Pannelli in fibra di legno. 94
2.7.2 Pannelli di legno compensato, multistrato e paniforti. 99
2.7.2.1 Pannelli multistrato 13
2.7.3 Pannelli in lana di legno-PLS. 108
2.7.4 Pannelli a base di truciolo. 117
2.7.5 Pannelli OSB 120
2.7.5.1 Proprietà meccaniche 122
2.7.6 Pannelli Sandwich. 129
2.7.6.1 BatipinTRHT 129
2.7.6.2 Compensato exterior in OKOUME' 131
2.7.6.3 Laripan. 132
2.7.6.4 Larivent. 134
2.7.6.5 Carply
2..7.7 Pannelli in legno lamellare incollato. 137
2.7.8 Quadro sinottico dei principali pannelli derivati dal legno 139
2.7.9 Requisiti e prestazioni dei pannelli in legno ricostruito
2.8 TECNICHE DI PREPARAZIONE 142
2.9 PATOLOGIE 144
2.10 ASPETTI DI SOSTENIBILITA' AMBIENTALE ' 145
2.1 I COMPORTAMENTO AL FUOCO DEL LEGNO E DEI MATERIALI
A BASE DI LEGNO 147
2.11.1 Processi chimici e fisici durante la combustione del legno 151
2.12 GLI ADESIVI PER L'INDUSTRIA DEL LEGNO 154
2.12.1 Adesivi al fenolo, resorcinolo e formaldeide. 155
2.12.2 Adesivi fenolo-formaldeide con indurimento a caldo 155
2.12.3 Adesivi urea-formaldeide (UF) 156
2.12.4 Adesivi melammina-urea-formaldeide (MUF) 156
2.12.5 Adesivi alla caseina 157
2.13 OPERE IN BLOCCHI E TAVELLONI DI LEGNO RICOSTRUITO 158
CAPITOLO III - TIPOLOGIE COSTRUTTIVE IN LEGNO
3.1 TIPOLOGIE COSTRUTTIVE IN LEGNO 162
3.2 CENNI STORICI SULL'UTILIZZO DEL LEGNO IN ARCHITETTURA 164
3.2.1 Breve cronologia. 164
3.2.2 Preistoria e mondo antico. 164
3.2.3 Medioevo e Rinascimento 166
3.2.4 Età Moderna 168
3.2.5 Età Contemporanea 169
3.3 EDIFICI INTELAIATI - SISTEMA FACHWERK 170
3.3.1 Principi costruttivi: la struttura. 174
3.4 EDIFICI IN TRONCHI MASSICCI - SISTEMA BLOCKBAU 179
3.4.1 Principi costruttivi: la struttura. 182
3.4.2 Le pareti esterne. 188
3.6 COSTRUZIONE A OSSATURA DI LEGNO. 191
3.6.1 Il sistema PLATFORM FRAME.. 191
3.6.2 Principi costruttivi: la struttura. 194
3.6.3 Le pareti esterne. 203
3.6.2 Costruzione a pannelli portanti con sistema PLATFORM FRAME 210
3.6.2.1 Pannelli piccoli. 210
3.6.2.2 Pannelli grandi. 211
3.6.2.3 Esempio di tempistica per il montaggio di abitazione unifamiliare
con pannelli grandi. 212
3.7 COMPORTAMENTO SISMICO DI EDIFICI REALIZZATI CON IL
PLATFORM FRAME. 218
3.8 COSTRUZIONE A GABBIA PORTANTE 221
3.8.1 Principi costruttivi: la struttura.
3.8.2 Le tipologie strutturali. 226
3.9 SISTEMA COSTRUTTIVO CON PANNELLI IN LEGNO MASSICCIO
MULTISTRATO PREASSEMBLATI. 230
3.9.1 Le pareti esterne. 238
3.10 SISTEMA COSTRUTTIVO CON PANNELLI PORTANTI IN PLS. 245
3.10.1 Le pareti. 251
3.11 IMPERMEABILITÀ' ALL'ACQUA E ALL'ARIA delle STRUTTURE DI
LEGNO 254
3.12 CONDENSAZIONE 255
3.13 ISOLAMENTO TERMICO E ACUSTICO 256
3.13.1 Isolamento termico. 257
3.13.2 Isolamento acustico. 257
3.14 PARETI VENTILATE 259
3.14.1 Strato resistente 263
3.14.2 Strato di regolarizzazione. 265
3.14.3 Strato isolante. 266
3.14.4 Strato di ventilazione. 274
3.14.5 Sistema della sottostruttura. 277
3.14.6 Strutture di supporto. 279
3.14.7 Dispositivi di connessione. 281
3.14.8 Giunti. 284
3.15 RIVESTIMENTI ESTERNI 285
3.15.1 Rivestimenti in pannelli derivati dal legno. 287
3.15.2 Rivestimenti in legno massiccio. 290
3.15.3 Pareti Frangisole. 296
3.15.4 Trattamenti di finitura. 299
CAPITOLO IV - EDIFICI CON STRUTTURA IN LEGNO: esempi
4.1 ABITAZIONI UNIFAMILIARE REALIZZATE CON PANNELLI MASSICCI
AS-HOLZBAUSISTEM 301
4.2 ABITAZIONE UNIFAMILIARE REALIZZATA CON PANNELLI MASSICCI
IN LEGNO MULTISTRATO 317
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 325
Bibliografia
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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