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Legno

Auditorium del Parco, L'Aquila, Italia, Renzo Piano Building Workshop, 2009.
Auditorium del Parco, L'Aquila, Italia, Renzo Piano Building Workshop, 2009.

Premessa

Il legno è certamente, insieme alla pietra, il più antico materiale utilizzato dall’uomo per creare un riparo; numerosi esempi confermano tale affermazione e quindi la peculiarità di questo materiale ad essere utilizzato in edilizia. La disponibilità di tale risorsa naturale in contesti geografici, culturali ed economici fra loro distanti ha da sempre determinato sensibili differenze – a partire dalle stesse specie arboree – delle caratteristiche del materiale e, conseguentemente, delle modalità di lavorazione e delle tecniche costruttive utilizzate; differenze poi tradotte anche in esiti architettonici d’indubbio interesse ma molto diversi loro. Tale profonda diversità, peraltro sottolineata anche da una “non contemporaneità” dei periodi storici nei quali il legno è stato maggiormente utilizzato, non consente di tracciare un’unica e comune linea evolutiva delle costruzioni in legno. È pertanto necessario disarticolare la “lettura” dell’evoluzione del suo “percorso tecnologico” che ha portato a trasformare il legno da “materiale” a “prodotto” attraverso una continua innovazione del processo realizzativo il quale ha utilizzato anche trasferimenti di know-how da altri settori come ad esempio quello delle costruzioni navali.

Per “contesto geografico” s’intendono quelle regioni nelle quali l’abbondanza di foreste determinano una maggiore possibilità di utilizzare il legno come materiale da costruzione; di conseguenza, si è venuta registrando una continua ricerca nell’ottimizzazione delle sue prestazioni, una lunga sedimentazione di competenze soprattutto artigianali, la messa a punto di strumenti di lavorazione sempre più adeguati.

Sicuramente rilevanti i risultati: le numerosissime realizzazioni sono ben caratterizzate sotto un profilo architettonico, quali espressioni di una determinata cultura e società “locale”, vantaggiose in termini economici, corrette per le soluzioni tecniche adottate.

Il rapporto con il contesto

Il forte legame con il “contesto geografico” si è andato via via perdendo soprattutto per l’accresciuta facilità nei sistemi di trasporto che ha consentito la disponibilità di nuovi e numerosi tipi di legno in contesti differenti da quelli di origine; l’arrivo di questi nuovi materiali non è stato, almeno inizialmente, coniugato al necessario trasferimento di un’adeguata e collaudata conoscenza delle loro prestazioni e, contestualmente, anche delle competenze tecniche per una loro ottimale lavorazione; non secondarie forse anche profonde differenze di clima che possono aver determinato problemi nell’utilizzo del materiale. Questi alcuni dei motivi che non hanno consentito, in determinati Paesi, un adeguato sviluppo del legno nelle costruzioni.

C’è comunque da sottolineare che, passando a contesti più sviluppati con ben più complesse ed articolate esigenze da soddisfare, non poteva che essere molto diversa, e forse anche difficoltosa, l’utilizzazione del legno in edilizia.

A differenza di altri materiali, infatti, il legno per un lungo periodo è stato ingiustamente relegato in un ruolo secondario dal quale solo in questi ultimi decenni è stato recuperato in virtù di un apprezzamento, tardivo, delle sue qualità; inoltre si sono sommati anche equivoci, frutto di luoghi comuni e di un’errata informazione tecnica.

Un primo attiene, impropriamente, al “cattivo comportamento al fuoco”: premesso che il legno può essere sottoposto a processi di ignifugazione, va qui precisato che esso, in caso di incendio, pur essendo un materiale combustibile, ha una bassa conducibilità e dilatazione termica e carbonizza ad una velocità costante durante la quale mantiene inalterate le proprietà meccaniche.

Un secondo, ancora impropriamente, si riferisce ai presunti danni ambientali che l’uso del legno potrebbe comportare: molte ricerche invece sottolineano che politiche volte al risparmio e all’efficienza energetica degli edifici considerano il legno capace di influire, attraverso le sue prestazioni, sulla promozione di un’edilizia sostenibile; inoltre una corretta politica di gestione forestale deve consentire la conservazione e l’incremento del patrimonio arboreo in modo che la “risorsa legno” diventi “rinnovabile”; una corretta gestione del patrimonio forestale e sistemi di marcatura di prodotti provenienti da foreste ecocertificate offrono quindi nel loro complesso le adeguate garanzie richieste.

L’informazione tecnica promossa dagli operatori della filiera produttiva attraverso la ricerca e la sperimentazione, continuamente aggiornata e certificata, testimonia oggi che il materiale è del tutto rispondente alle vigenti normative di settore.

Le peculiarità del legno e la gamma di impiego in edilizia sono testimoniate ripercorrendo le varie tappe della sua trasformazione da semplice materiale con i suoi oggettivi limiti, a prodotto industriale, ingegnerizzato, adatto ad essere utilizzato con dimensioni e caratteristiche prestazionali ben superiori a quelle del materiale di partenza; prestazioni oggi esaltate dalla possibilità di tale materiale di potersi coniugare ad altri determinando prodotti che dal loro, anche molteplice, abbinamento assumono caratteri del tutto innovativi.

Affermando che un corretto uso del legno in edilizia è strettamente legato al “luogo” di produzione e al suo “contesto”, è chiaro come non sia possibile tracciare una storia “comune” della sua evoluzione nella innovazione tecnologica riferendosi a contesti fra loro molto distanti, nell’ampia accezione del termine, e con periodi di sviluppo molto diversi tra loro.

Appare evidente, quindi, che parlare di legno nel contesto italiano, con specifiche condizioni climatiche e geografiche, impone precisazioni dettate da un’oggettiva scarsità di foreste e da tradizioni circoscritte a ben delimitate località; da qui, la scarsa applicazione del legno in edilizia in Italia e la diffusione di quegli equivoci sopra riportati che hanno contribuito a limitarne l’utilizzo. Appare quindi di scarso rilievo un excursus storico/evolutivo nazionale dal momento che l’uso del legno in edilizia rimane circoscritto a ben precise realtà assumendo, peraltro, il significato di memoria storica e di continuità della tradizione definita, quasi in termini ingiustamente negativi, come “vernacolare”.

Ciò non significa ovviamente che in epoca di globalizzazione dei mercati non si debbano studiare soluzioni e tecniche costruttive sviluppate in altri Paesi e che possono essere adeguatamente trasferite nel contesto italiano.

Caratteristiche del materiale e tecniche produttive

In diverse epoche ed in differenti realtà, nell’arco dei secoli, si sono innalzate architetture in legno di rilevante interesse e qualità, soprattutto se raffrontate, in chiave tecnologica, con il contesto nel quale furono realizzate e quindi delle tecniche, tecnologie e competenze in quel momento disponibili. Tale gamma di realizzazioni, tutte significative e di rilevante interesse, è stata determinata soprattutto dalle prestazioni delle singole specie via via utilizzate e dalle tecnologie che consentivano di lavorare il materiale in modo sempre più adeguato alle sue caratteristiche.

Per queste ultime, rimandando alle diverse voci che di ogni specie hanno delineato il profilo, si riassumono in un abaco quelle ritenute più significative per consentire un agevole raffronto delle caratteristiche e prestazioni.

Altrettanto importanti sono state le tecnologie che hanno consentito, nel tempo, di utilizzare nel modo più adeguato le potenzialità del materiale cercando nel contempo di minimizzarne i “limiti” dovuti alla sua stessa natura.

I limiti di natura biologica possono essere superati già nella fase della prima lavorazione del tronco dal momento che se ne utilizzano le parti più nobili come il durame e l’alburno; i limiti di natura organica, dovuti a microrganismi, sono superati attraverso trattamenti chimici.

Altri limiti di natura organica del materiale sono l’anisotropia e l’igroscopicità: per la prima, attraverso la conoscenza del differente orientamento delle fibre nella crescita, si possono valutare le relative caratteristiche meccaniche e selezionarle opportunamente per la lavorazione dei lamellari (legno lamellare) o dei prodotti di seconda lavorazione; per l’igroscopicità è importante ai fini della produzione che vadano ricercate le più adeguate soluzioni, sia attraverso i processi di stagionatura, sia per la scelta dei differenti accorgimenti da adottare per proteggere il legno esposto all’azione della pioggia, del vapore acqueo, dell’umidità di risalita ecc. Inoltre, fin dalle primissime esperienze è emersa la necessità di sviluppare tecniche di assemblaggio e connessione degli elementi per garantire la stabilità dell’insieme, consentendo contestualmente anche la possibilità di recupero e reimpiego del materiale utilizzato.

Le antiche costruzioni in tronchi massicci o “a blinde”, log construction, Blockbau sono assimilabili ad edifici con struttura continua in muratura con la duplice funzione di struttura e chiusura assolta da tronchi d’albero, più o meno lavorati, disposti orizzontalmente. Successivamente, le soluzioni tecniche si sono evolute verso un utilizzo di elementi in legno disposti verticalmente e stabilizzati attraverso irrigidimenti in modo da favorire un maggiore sviluppo in verticale delle costruzioni; esempi significativi di tali edifici sono pervenuti fino a noi (stav-kirke).

La possibilità di smontare e riutilizzare gli elementi in legno ha stimolato la ricerca e lo sviluppo di ulteriori modalità costruttive che hanno permesso anche di realizzare edifici più leggeri, flessibili e con un maggiore numero di piani e sfruttando le caratteristiche di elasticità, resistenza a flessione ecc. si è pervenuti, nel tempo, ad utilizzare prevalentemente strutture “a scheletro”.

Tali diverse modalità costruttive, con una costante ricerca sulle più adeguate connessioni per garantire la stabilità dell’insieme, sono state rese possibili attraverso l’acquisizione di maggiori competenze, la messa a punto di nuove attrezzature e modalità lavorative, la conformazione in dimensioni più maneggevoli e adatte alle costruzioni, lo studio di nuove giunzioni rese possibili dalla produzione in serie di chiodi, viti e minuterie metalliche. Da qui, la continua ricerca di innovazione nel processo di lavorazione ha comportato altrettanti caratteri innovativi nel prodotto non rifiutando, anzi favorendo, trasferimenti tecnologici da altri settori.

In questo quadro di lenta ma costante evoluzione tecnologica, testimoniata da significative opere di architettura le cui tecniche realizzative, per dimensione e qualità dei manufatti, sembrerebbero impossibili da attuarsi soprattutto alla luce delle limitate conoscenze e dei ridotti mezzi in lontani periodi storici disponibili, è da sottolineare, a titolo di esempio, il successo del noto, ancor oggi, sistema costruttivo balloon frame e della sua variante platform frame.

Nel corso degli ultimi due secoli la tecnologia del legno ha continuato a perfezionare le tecniche di lavorazione, le procedure e i trattamenti che ne hanno migliorato le prestazioni; si sono pertanto approfondite ricerche sulla protezione dall’acqua, resistenza e deformabilità del materiale con una particolare attenzione anche al legno massiccio; si sono razionalizzate le connessioni strutturali; si sono elaborate specifiche normative e messe a punto nuove strumentazioni di calcolo strutturale; sono state definite le classi di resistenza del legname, le classificazioni in base alle caratteristiche e ai requisiti di accettazione, i criteri prestazionali di impiego: infine si è realizzata un’infinita gamma di soluzioni tecniche individuando le tipologie realizzative ed i relativi elementi costruttivi.

Tutto questo attraverso anche una certificata informazione tecnica che, nei fatti, costituisce un vero e proprio monitoraggio della “filiera produttiva” dalla fase del “materiale” a quella del “prodotto”.

Le linee di tendenza

Ad oggi, i prodotti della filiera del legno destinati all’edilizia vengono classificati in funzione delle lavorazioni: come prodotti di prima, seconda lavorazione e lavorazioni successive. Fra i risultati raggiunti che hanno permesso una sempre maggiore diffusione del prodotto, va segnalata (dalla seconda lavorazione) la produzione del legno lamellare, compensato e una gamma di pannelli a base di legno (legno, prodotti).

Successivamente sono stati introdotti, sul mercato nordamericano, i compositi a base di legno di nuova generazione come: il Parallam, l’Intrallam, l’LVL, l’OSB (Oriented Strand Board), il PSL (Parallel Strand Lumber).

Tali prodotti hanno consentito di superare anche i limiti determinati dalla dimensione dell’albero, permettendo di realizzare (a partire da lamelle, sfogliati, tranciati, incollati con adesivi a base di resine sintetiche, amminoplastiche e leganti minerali) elementi di grandi dimensioni, di conformazione diversa e curvatura variabile in funzione dello spessore. Forme e dimensioni sono vincolate solo dal processo di produzione, oltre che naturalmente dai problemi legati al trasporto e al montaggio. I controlli effettuati nel ciclo di produzione industriale e la maggiore omogeneità di caratteristiche che si ottengono rispetto al legno massiccio, forniscono nuovi prodotti in grado di garantire una costanza di prestazioni meccaniche (lamellare, compensato strutturale, pannelli a fibre incrociate, LVL, Kerto); termiche (pannelli a base di legno); acustiche (OSB); di comportamento al fuoco (lamellare, microlamellare); estetiche (HPL).

In sintesi l’innovazione, concettuale e tecnologica, introdotta dall’uso del legno lamellare in poi consiste innanzitutto nella “negazione” del legno così come presente in natura: ridotto a tavole, eliminati i difetti, viene ricomposto per realizzare elementi di dimensioni e prestazioni predefinite. Ma la vera innovazione, di processo e di prodotto, si è verificata quando si è pervenuti alla logica conclusione di poterne minimizzare, se non annullare, i difetti potenziandone invece le prestazioni attraverso l’abbinamento con altri materiali aventi caratteristiche del tutto dissimili e/o complementari. Dal semplice trattamento del materiale si è passati a un prodotto che viene fornito in dimensioni diverse, presenta superfici esterne con caratteristiche, anche estetiche, del tutto differenti dal materiale di partenza, e garantisce, con costi più contenuti, prestazioni, collaudate e certificate, di livello di gran lunga superiore; si tratta dei cosiddetti “derivati del legno”, prodotti altamente ingegnerizzati e competitivi sul mercato.

Si completa quindi il percorso: materiale – prodotto – componente – sistema costruttivo, con potenzialità progettuali stimolanti. La ricerca, in stretto rapporto con la produzione, molto ha fatto con risultati sicuramente significativi: il percorso è chiaro e su questo bisognerà continuare ad insistere.

Bibliografia

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