Casa in legno

Le Case in Legno: Evoluzione e Tradizione

Le prime case a telaio

Le prime costruzioni dell'uomo preistorico, già abile nel fare il fuoco e cacciare, avevano la forma di tende o capanne. Queste strutture utilizzavano un'intelaiatura fatta di tronchi, rami, ossa e zanne di animali, coperta con frasche e pelli per offrire riparo dagli elementi naturali.
La costruzione in legno si è sempre basata sulla connessione di elementi naturali lineari, trasferendo la funzione portante degli alberi agli edifici. Questa tecnica conferiva a queste primitive costruzioni in legno una caratteristica distintiva: la smontabilità e la riutilizzabilità dei materiali.

Si usavano gli alberi del posto

Il legno, materiale biologico e naturale, varia molto in base alle specie arboree e alle condizioni climatiche. Gli antichi costruttori conoscevano bene queste variazioni e sapevano sfruttare le caratteristiche specifiche dei legni disponibili nel loro ambiente. Il contadino che costruiva la propria casa conosceva ogni singolo albero che utilizzava: dove era cresciuto, come si era piegato per il vento e la neve, la forma delle radici. Questa conoscenza approfondita consentiva di scegliere ed utilizzare legni diversi a seconda delle differenti finalità. 
Le tecniche costruttive in legno erano, insomma, influenzate dalle risorse disponibili localmente consolidandosi in tradizioni artigianali differenziate a seconda delle specie arboree specifiche di ogni regione.

Dalle navi alle case

La costruzione navale, dove i requisiti di resistenza, durabilità, tenuta sono più impegnativi ha consentito lo sviluppo ti competenze che poi sono state trasferite alle costruzioni. A Venezia, per esempio, i carpentieri dell'Arsenale sono state utilizzate le loro straordinarie abilità per la costruzione del tetto di Palazzo Ducale o per la realizzazione del primo ponte di Rialto, che era appunto in legno.

Durabilità e Tradizione

Sebbene il legno sia spesso associato all'idea di temporaneità, molte architetture storiche nel mondo dimostrano la sua grande durabilità, ma anche la possibilità di intervenire per il rinnovamento degli edifici.
Un esempio emblematico è il complesso scintoista di Naiku e Geku a Ise, Giappone, ricostruito ogni vent'anni con nuovo legname. Questo processo ciclico riflette una tradizione che enfatizza la smontabilità, il riutilizzo e la programmabilità della vita utile del legno, temi rilevanti anche nel dibattito moderno sulle tecniche costruttive sostenibili.

Le prime costruzioni in legno

Tronchi: verticali e orizzontali

Le prime costruzioni in legno utilizzavano tronchi infissi nel terreno per creare pareti, evolvendo verso strutture più complesse come case a pali e assi verticali. Una delle forme più antiche è la palizzata con tronchi verticali, semplice da realizzare rispetto alle pareti di tronchi sovrapposti orizzontalmente, che richiedono incastri complessi per stabilizzare la struttura. Entrambe le tecniche sono presenti in diverse culture, con esempi significativi nelle Stavkirke norvegesi medievali, che utilizzano pilastri centrali e pareti laterali ad assi verticali.

Diversità Geografiche e Tipologie Statiche

Le costruzioni con tronchi orizzontali, come le log construction inglesi e le blockbau tedesche, utilizzavano grandi quantità di legno per realizzare piccoli edifici o porzioni di edifici a causa delle dimensioni dei tronchi.
In altri paesi, come Russia e Siberia, queste tecniche vennero utilizzate non solo per piccole case ma permisero la costruzione di grandi edifici, come monasteri e chiese, spesso a pianta poligonale con coperture a piramide o cupola.

Coperture e Stabilità

Le coperture tradizionali delle blockbau erano a capanna con una trave di colmo sostenuta dalle pareti laterali. Le travi di copertura potevano essere orizzontali o inclinate, con le prime che contribuivano alla stabilità orizzontale incastrandosi con i tronchi del timpano.

Sistemi a Ossatura Portante

Nel Medioevo, le grandi costruzioni come chiese e granai adottarono telai portanti in legno indipendenti dalle pareti, con pilastri infissi nel terreno o su dadi di pietra. Queste tecniche permisero la costruzione di edifici su più piani nelle regioni ricche di legname dell'Europa, caratterizzati da tetti inclinati e telai in legno con tamponamenti in materiali diversi, spesso muratura.

Evoluzione delle case in Legno

In Europa, le costruzioni a ossatura in legno persero importanza con l'avvento del ferro e del cemento armato alla fine del XVIII secolo, ma rimasero comuni in Giappone e Nord America per l'edilizia residenziale.
In tempi recenti la costruzione in legno è tornata in auge ingrazie alla sua compatibilità ecologica e sostenibilità nel nord Europa e, più di recente, anche nel sud Europa ed in Italia.

Comportamenti delle strutture abitative in legno

Natura del legno ed importanza dei collegamenti

Nella concezione strutturale dei sistemi costruttivi in legno tradizionali due sono gli aspetti specifici che connotano il progetto e la sua realizzazione: la natura del materiale con il suo comportamento legato all'orientamento della fibratura dell'albero ed estremamente variabile in funzione delle condizioni di crescita; la importanza dei nodi fra gli elementi, sia sotto il profilo strutturale che sotto il profilo costruttivo.

L'uso del massiccio per pilastri e travi

Per il suo modo di comportarsi il legno massiccio viene oggi prevalentemente utilizzato in elementi strutturali lineari (pilastri, travi, aste) la cui direzione principale è quella del tronco dell'albero. Tuttavia nelle connessioni fra gli elementi si presentano spesso condizioni geometriche e di collegamento che determinano sollecitazioni concentrate e in direzioni diverse da quella longitudinale di ciascun elemento.

L'arrivo del lamellare e dei pannelli

L'impiego del legno lamellare ha in parte modificato le condizioni di progetto riducendo la variabilità delle proprietà caratteristiche e permettendo il ricorso ad elementi costruttivi di forme ottimizzate; restano tuttavia valide molte delle problematiche connesse all'orientamento della fibratura e all'esecuzione dei nodi.
Ancora diversa è la concezione strutturale dei sistemi costruttivi a pannelli a base di legno, dove la natura del legno è completamente modificata dalla tecnologia produttiva e il funzionamento comporta tutt'altre problematiche nella valutazione della distribuzione delle sollecitazioni.

Massiccio o lamellare?

L'uso del legno massiccio è oggi ridotto, spesso sostituito dal legno lamellare incollato, che offre maggiore versatilità e prestazioni superiori grazie al processo produttivo che elimina difetti significativi. Il legno lamellare incollato presenta una minore variabilità dei livelli prestazionali rispetto al legno massiccio. I materiali a base di legno utilizzati in forma di pannelli possono avere proprietà ortotrope o isotrope, a differenza del legno massiccio.

Conoscere il legno, per farlo diventare casa

La struttura del legno

Per capire come si comporta una casa in legno è importante conoscere il comportamento e la struttura di questo materiale, che dipende dalle funzioni vitali delle cellule dell'albero, specializzate per fornire sostegno, resistenza, far circolare la linfa e accumulare sostanze nutritive.
Le cellule del legno sono prevalentemente allungate e orientate secondo l'asse longitudinale del tronco e dei rami, conferendo al legno una forte anisotropia (cioè un comportamento non uniforme nelle diverse direzioni) che si riflette nelle proprietà di elasticità, resistenza, ritiri e rigonfiamenti, permeabilità, ecc.

Le super prestazioni del legno

Il legno è un materiale composito naturale con elevate prestazioni meccaniche grazie alla composizione e struttura della parete cellulare. La densità del legno varia notevolmente in base alla specie, alla posizione nel tronco e alle condizioni di crescita. In relazione al proprio peso, il legno può offrire resistenze superiori a molti materiali moderni, compreso l'acciaio. Gli alberi crescono formando nuovi strati di legno ogni anno, visibili come anelli annuali in sezione trasversale. I nodi, che sono porzioni iniziali dei rami inglobate nel fusto, possono ridurre la resistenza meccanica del legno provocando soluzioni di continuità e deviazioni della fibratura.

Il legno e l'umidità

Il legno è un materiale igroscopico e cioè tende sempre a equilibrare la propria umidità con le condizioni ambientali, provocando ritiri e rigonfiamenti in caso di essicazione o di assorbimento d'acqua.
Il fatto che il legno possa dare problemi con l'umidità è cosa abbastanza nota, al punto che costituisce uno dei motivi per cui le case in legno sono guardate con sospetto nelle nostre latitudini.
Effettivamente questo comportamento igroscopico causa variazioni dimensionali, deformazioni e fessurazioni, influenzando anche il comportamento meccanico del legno: all'aumentare dell'umidità, diminuiscono resistenza e rigidezza.

La deformabilità varia in base alle tipologie

La deformabilità degli elementi strutturali in legno è funzione della deformabilità del materiale, esprimibile tramite il modulo elastico che varia in base alla direzione rispetto alla fibratura: è massimo nella direzione parallela alla fibratura e minimo nella direzione perpendicolare.
Quando si costruisce una casa in legno occorre prestare attenzione alla deformabilità, alle sollecitazioni di compressione, trazione e flessione, alle sollecitazioni di torsione.
Questi valori variano notevolmente tra le specie legnose, con i legni più densi che risultano più rigidi e resistenti.

La resistenza dipende da difetti e fibre

La durata dell'applicazione del carico e le variazioni di umidità influenzano significativamente le deformazioni del legno. Le prove di laboratorio mostrano che la resistenza a trazione del legno in direzione longitudinale è circa il doppio di quella a compressione, ma tali resistenze sono influenzate dalla presenza di difetti e dall'inclinazione della fibratura rispetto alla direzione della sollecitazione. In direzione perpendicolare, la resistenza a compressione del legno si riduce a circa 1/15 di quella longitudinale, mentre la resistenza a trazione è quasi nulla.

Case in legno e bioarchitettura

I vantaggi di una casa in legno rispetto ad una casa costruita con il tradizionale abbinamento laterizio e cemento sono fondamentalmente: 

• La velocità di costruzione; 

• La possibilità di lavorare in spazi ristretti e con gru di portate limitate;

• La leggerezza – e quindi la possibilità di non gravare sulle fondazioni;

• La pulizia nel cantiere; 

• La flessibilità progettuale;

• Il prezzo predeterminato con certezza.

Gli svantaggi per chi decide di costruire una casa in legno sono 

• Difficoltà futura di vendere la casa: l’acquirente potrebbe non apprezzare il fatto che sia stata costruita in legno;
• Difficoltà di realizzare variazioni in corso d’opera.

Problema commerciale

Il primo non è considerabile tuttavia un vero “problema”: la resistenza alla costruzione o ad abitare una casa in legno si devono ai pregiudizi di una buona parte della popolazione verso questa tipologia di costruzione, che aumentano mano a mano che la latitudine scende. Qualcuno l’ha ribattezzata “la sindrome dei tre porcellini”. Per questo potresti trovarti in difficoltà nel momento in cui tu voglia vendere la casa se l’acquirente non è un conoscitore dei sistemi di costruzione in legno. 

Problema progettuale

Il secondo problema è irrilevante per un tedesco che decide ogni minimo particolare su progetto e poi non cambia idea, mentre è piuttosto angosciante per noi che siamo abituati a decidere fino all’ultimo minuto le posizioni delle pareti, delle prese elettriche, delle porte… La costruzione prefabbricata in legno non ammette queste “decisioni all’ultimo” perché lavora sulla base di concetti diversi: si pensa e si decide in fase di progetto e poi si rispettano le scelte fatte.
È importante quindi avere idee chiare e rifinire ogni particolare durante la fase di progettazione.

Quante case in legno vengono costruite in Italia? 

Stando al quinto "Rapporto Case in legno" del 2020 - realizzato da Assolegno - l’andamento del settore delle costruzioni in legno è cresciuto nel 2019 con un incremento del 2,3% della produzione. Il trend continua quindi ad essere positivo.
Il fatturato delle case in legno italiane ha superato nel 2019 i 1,35 miliardi di euro. Le abitazioni in legno realizzate in Italia sono state 3.300 nel 2020 e la quota di case in legno arriva oggi quasi al 10% del totale dei permessi di costruire che vengono rilasciati.

Dove vengono realizzate le case in legno?

Le regioni dove si realizzano più case in legno sono quelle del Nord Italia, in particolare Lombardia, Veneto, Friuli, Alto Adige ed Emilia Romagna (qui c'è stato un netto incremento dopo il terremoto).
Nelle regioni del centro-sud il mercato sta crescendo ma la quota di immobili in legno è ancora bassa rispetto al totale del costruito.

Come vengono realizzate le case in legno?

I sistemi con pannelli a telaio

Nella prefabbricazione in legno per costruzioni ad uno o due piani si vanno affermando sistemi a pannelli portanti in materiali a base di legno, quali soluzioni economiche di facile e rapido montaggio e rimontaggio.
I pannelli sono di diverso tipo, ad esempio:

• Pannelli di grandi dimensioni per pareti, solai e coperture (2,50-2,70 x 5-10 m), intelaiati con rivestimento esterno collaborante e funzionanti come una lastra continua, hanno il telaio interno in legno segato, lamellare o legnoderivati, e il rivestimento generalmente in compensato di spessore 10-19 mm.
• Pannelli portanti verticali di piccole dimensioni (2,50-2,70 x 1,20 m) con telaio perimetrale, su cui appoggiano i travetti e i pannelli dei solai e della copertura, danno luogo a sistemi che funzionano come telai. I pannelli sono isolati termicamente e protetti da barriere al vapore, in alcune soluzioni hanno uno strato ventilato.

La maglia strutturale può essere organizzata secondo assi trasversali o longitudinali all'edificio, con i pannelli ortogonali ai portanti che svolgono funzione di irrigidimento. Si può anche avere una maglia incrociata, dove i pannelli funzionano contemporaneamente come pannelli portanti e di irrigidimento. Gli interassi più convenienti fra pannelli portanti sono dell'ordine di 6-7,2 m.

Uno dei vantaggi cui abbiamo accennato è la leggerezza. Effettivamente una casa in legno è molto più leggera di una casa in laterizio: il peso specifico del legno è di circa 500 kg/m3, circa un quinto del cemento armato, che pesa attorno ai 2.500 kg/m3. Questo rende l’idea di quanto minore sia il carico sulle fondazioni. Anche la gestione e la movimentazione dei materiali in cantiere risulta facilitata. Tutte le operazioni di montaggio e assemblaggio possono essere compiute con la gru montata sul camion che ha effettuato il trasporto oppure con una piccola gru di cantiere.

Che il legno abbia un impatto ambientale bassissimo, rispetto ad altre tecniche costruttive a cui siamo abituati è ormai noto. Costruire una casa in legno, infatti, significa “imprigionare” CO2 che gli alberi hanno catturato invece di riversarlo nell’ambiente. Significa anche incentivare i proprietari di terreni a piantare alberi, se aumenta la richiesta di legno. Certo: bisogna che il legno sia certificato FSC e cioè che sia da coltivazione e che sia garantito il fatto che verranno ripiantati più alberi di quelli che vengono abbattuti.
Ma noi, lavorando in cantieri di case in legno, ci siamo accorti di un altro vantaggio: la produzione di rifiuti in cantiere si riduce drasticamente. Se nel caso di costruzioni in edilizia tradizionale sono molti i rifiuti che vengono prodotti (alcuni, purtroppo, si concretizzano anche in infiltrazioni di cemento o prodotti chimici nel suolo) nel caso di costruzioni prefabbricate in legno i rifiuti prodotti in cantiere sono pochissimi! Questo significa minori costi di smaltimento per chi costruisce e un altro favore che facciamo a madre natura scegliendo la casa in legno.

La velocità di cantiere è incredibile quando si costruisce in legno. Se ben programmata la costruzione avviene in tempi estremamente rapidi ed annulla la possibilità che solai e nei muri siano permeati dalla pioggia (tipico delle case in laterizio) che poi, sappiamo, ci mette mesi per asciugare.

Il prezzo fisso è un altro buon motivo che fa preferire la casa in legno: il preventivo è completo e dettagliato e l’ultima riga contiene l’ammontare esatto che il cliente dovrà corrispondere. Niente sorprese, niente sforamenti, niente supplementi di mutuo. Tutte cose che ti sembreranno strane perché di solito, chi costruisce, sa bene che sforerà il preventivo di almeno un 30%.
Questo è legato allo svantaggio di non consentire decisioni “in corsa”: ogni spostamento di pareti, porte, posizioni degli impianti etc. genera dei costi extra che, nel caso della costruzione in legno, non ci saranno.

Case Prefabbricate in Legno, comportamento sismico

I terremoti rappresentano uno degli eventi naturali più devastanti per le strutture abitative. La scelta del materiale e del metodo costruttivo può influenzare significativamente la resistenza di un edificio agli eventi sismici. Le case prefabbricate in legno, rispetto alle tradizionali abitazioni in cemento armato e laterizi, hanno caratteristiche costruttive che determinano un differente comportamento in caso di terremoto.

La flessibilità assorbe meglio l'energia sismica

• Le strutture in legno sono intrinsecamente più leggere rispetto a quelle in cemento armato e laterizi. Questo si traduce in minori forze inerziali durante un terremoto, riducendo così il carico sismico che l'edificio deve sopportare.
• La flessibilità del legno permette alla struttura di assorbire e dissipare meglio l'energia sismica, diminuendo il rischio di danni strutturali.

Le tradizionali abitazioni realizzate in cemento armato e laterizi sono generalmente più pesanti e rigide. Questo comporta che le forze sismiche generate da un terremoto sono maggiori, poiché sono direttamente proporzionali alla massa della struttura. Il problema è poi la rigidità di queste strutture che le rende più suscettibili a rotture e crepe.

Elasticità: deformazione senza rottura

• Il legno ha una maggiore capacità di deformarsi elasticamente senza rompersi, consentendo alle case prefabbricate in legno di mantenere la loro integrità strutturale anche durante scosse significative.

Una casa realizzata con laterizi e il cemento è molto meno elastica. Questi materiali sono certamente molto resistenti alla compressione ma sono estramente fragili quando vengono stressati con sforzi come quelli provocati da un terremoto. Per questo motivo si possono determinare fratture e cedimenti strutturali.

Le strutture in legno tendono a subire deformazioni maggiori ma più controllate e meno dannose. Le case in cemento armato e laterizi, invece, possono subire danni locali più gravi, come crepe nelle pareti e cedimenti parziali.

Connessioni per dissipare le tensioni

• Le case prefabbricate in legno utilizzano connessioni metalliche e giunzioni appositamente progettate per aumentare la resistenza e la capacità di dissipare energia sismica. Queste connessioni possono permettere un movimento controllato delle componenti della struttura, prevenendo rotture improvvise.

Le case tradizionali in laterizio hanno connessioni in cemento armato che sono generalmente più rigide di quelle delle abitazioni prefabbricate in legno. Questo limita la capacità dell'edificio di dissipare l'energia sismica. Le rotture nelle giunzioni possono portare a gravi danni strutturali e crolli.

Le case in legno hanno maggiore resistenza sismica

In termini di sicurezza abitativa, le case prefabbricate in legno offrono una maggiore resistenza sismica e un minor rischio di crollo. Non a caso sono utilizzate nelle zone sismiche grazie alla loro leggerezza, flessibilità ed elasticità. Le abitazioni tradizionali in cemento armato e laterizi, sebbene resistenti, possono essere più vulnerabili ai danni sismici a causa della loro rigidità e peso.

Durabilità delle case prefabbricate in legno

Premessa: il legno è un materiale biologico ricavato dagli alberi, nei quali svolge la funzione di struttura portante e di collegamento tra la chioma e le radici, facilitando lo scambio di acqua e nutrienti. Per mantenere l'equilibrio ecologico, è importante che la materia vegetale rientri rapidamente nel ciclo naturale alla fine della sua vita.
La deperibilità del legno in un bosco è quindi un fenomeno naturale, che fa parte del ciclo della vita e che consente l'assorbimento degli elementi non più produttivi, lasciando spazio a quelli ancora vitali.

Ma questo vale anche per il legno di un mobile o di una abitazione?

Durabilità del Legno è diversa da durabilità delle costruzioni in Legno

La durabilità del legno non va confusa con quella delle costruzioni in legno. Esistono numerosi esempi di edifici in legno che hanno resistito per secoli senza danni significativi, grazie alle competenze tecniche adeguate degli artigiani che li hanno costruiti.
Tuttavia ci sono anche esempi di edifici moderni che mostrano problemi di deterioramento dovuti a una cattiva applicazione delle  tecniche di costruzione in legno.
Questo capita quando si adottano soluzioni pensate per il cemento armato, che non si adattano bene al legno. Le abitazioni prefabbricate in legno dovrebbero essere pensate in modo specifico, tenendo conto del fatto che si tratta di legno.

Progettazione e Durabilità

La durabilità di una costruzione in legno deve essere progettata con attenzione. È responsabilità di progettisti, strutturisti e direttori dei lavori assicurarsi che le scelte progettuali garantiscano il corretto funzionamento dell'edificio in legno. Qui trovi i migliori architetti di Vicenza ed i migliori Architetti di Verona a cui dovresti rivolgerti per avere un progetto che rispetti le caratteristiche del legno.
Rivolgersi ai giusti interlocutori ti permetterà di raggiungere l'obiettivo di assicurare una vita utile dell'edificio di almeno 50 anni ma molto più probabilmente di almeno 100 anni.

Il Legno e l'Acqua

L'acqua è il principale nemico della durabilità delle strutture in legno, poiché favorisce l'attacco di funghi, batteri e insetti. Tuttavia, non significa che il legno non possa essere utilizzato all'esterno. Gli elementi esterni, se progettati correttamente, possono drenare l'acqua e asciugarsi rapidamente.

Durante la vita dell'albero, l'acqua è fondamentale per la crescita. Dopo l'abbattimento, il contenuto di umidità del legno viene ridotto attraverso processi di lavorazione e stagionatura. Le classi di servizio definite dalla norma EN 1995-1-1 EUROCODE 5 variano in base all'ambiente:

• Classe di servizio 1: Ambienti chiusi e riscaldati, umidità < 12%
• Classe di servizio 2: Ambienti chiusi non riscaldati e ambienti all'aperto coperti, umidità tra 12% e 20%
• Classe di servizio 3: All'aperto senza protezione, umidità > 20%

Cause di Degrado del Legno

Il degrado del legno può essere causato da microrganismi, funghi e insetti. Sebbene tarli e termiti siano spesso considerati i principali responsabili, i danni maggiori sono causati dai funghi della carie del legno. Questi funghi si attivano quando l'umidità supera il 20% per un periodo prolungato, degradando il legno in modo grave e irreversibile. L'elemento esterno ha la possibilità di asciugarsi periodicamente, mentre gli elementi interni (malamente progettati o posizionati) possono non essere in grado di asciugarsi e questo finisce, a lungo andare, per favorire la marcescenza.

Le tre condizioni da evitare

Il degrado del legno è un fenomeno naturale che richiede la presenza di tre fattori fondamentali: ossigeno, acqua e cibo. Eliminando uno di questi fattori, si impedisce lo sviluppo del degrado.

1. Ossigeno: Essenziale per la vita dei microrganismi responsabili del degrado. Rimuovendo l'ossigeno, si previene la crescita di funghi e insetti. Questo principio spiega la durabilità delle fondazioni in legno dei palazzi veneziani, che, immerse in acqua e fango, rimangono prive di ossigeno. Tuttavia, i punti esposti alle maree possono subire marcescenza.

2. Acqua: Il problema maggiore è l'acqua stagnante, che non può evaporare naturalmente. Gli elementi esterni ben progettati possono durare a lungo, mentre quelli protetti ma mal progettati possono deteriorarsi rapidamente. È fondamentale conoscere i percorsi preferenziali dell'acqua all'interno del legno.

3. Cibo: Il legno è una fonte di nutrimento per funghi e insetti xilofagi. Le sostanze organiche come zuccheri e amidi sono presenti in diverse quantità a seconda della specie di legno. L'alburno contiene più sostanze nutrienti rispetto al durame. Alcuni legni, come quelli delle latifoglie, contengono tannini che risultano sgradevoli agli insetti, mentre nelle conifere il durame e l'alburno sono attaccati allo stesso modo.

Tecniche di protezione del legno nelle case prefabbricate

Le tecniche per migliorare la durabilità del legno mirano a eliminare uno dei tre fattori sopra citati. Tra queste tecniche troviamo:

• Trattamenti chimici: L'uso di agenti impregnanti, come permetrina, sali di boro o creosoto, che rendono il legno inappetibile per i funghi e gli insetti. Tuttavia, l'uso di sostanze chimiche è in diminuzione a causa della crescente consapevolezza ambientale.

• Trattamenti termici: Antichi sistemi, come il termotrattamento in autoclave, che cuoce il legno a determinate temperature e in ipossia per bruciare zuccheri e amidi, rendendolo non appetibile. Un altro metodo tradizionale è il giapponese Shou Sugi Ban, che prevede la bruciatura superficiale delle tavole seguita da un rapido raffreddamento con acqua, conferendo durevolezza al legno.

Tecnologie costruttive per le case in legno

Le principali tecnologie costruttive per edifici in legno sono il sistema CLT (Cross Laminated Timber o Xlam), il sistema a telaio (Platform Frame), e il sistema Blockbau.
Altre tecnologie come il post and beam, il balloon frame e le log house sono meno diffuse.

Edifici in CLT o XLAM

Il CLT è un pannello costituito da tavole di legno incrociate a 90° con spessori variabili da 8 cm a oltre 24 cm. Prodotto secondo standard precisi definiti dalla certificazione ETA, il CLT è sottoposto a rigidi test di qualità. Questo sistema è molto efficace contro le azioni sismiche grazie alla leggerezza ed elasticità del legno. Gli edifici in CLT possono anche essere assemblati completamente in cantiere (con un metodo costruttivo molto simile al tradizinale) o preassemblati in stabilimento ed in questo caso si parlerà di casa prefabbricata CLT o casa prefabbricata XLAM.

Edifici a Telaio

Gli edifici a telaio in legno utilizzano un’anima interna formata da pilastri in legno lamellare con riempimenti in materiale isolante, completata da pannellature di controvento in multistrato o OSB o betonyp (quest'ultimo è il materiale a migliore prestazione).
La gestione della migrazione del vapore interno è critica per evitare condensa e garantire la durabilità. All'esterno la struttura viene generalmente rivestita con un cappotto termico in lana di roccia o altri materiali.

 

Edifici Blockbau

La tecnologia Blockbau, una delle più antiche, si basa sulla sovrapposizione di tronchi di legno. Tradizionalmente soggetta a significative deformazioni stagionali, questa tecnologia ha visto recenti miglioramenti e rivisitazioni. Viene molto richiesta in alcune regioni alpine per l'estetica rustica. Ultimamente ci sono anche delle versioni che permettono un estetica più moderna.

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Finiture per le case in legno

Le finiture interne ed esterne degli edifici in legno prefabbricato richiamano spesso quelle degli edifici tradizionali, pur necessitando di adattamenti specifici. Dal punto di vista estetico in moltissimi casi le case prefabbricate in legno non si distinguono dalle abitazioni tradizionali, nè osservandole dall'esterno, nè se siamo all'interno.
 

Esterni: cappotto

La maggior parte degli edifici in legno viene completata esternamente con l'applicazione di un cappotto termico isolante e una rasatura a civile abitazione. La scelta del materiale isolante è cruciale per il funzionamento della parete. Sebbene materiali fibrosi e traspiranti siano ideali per le pareti in legno, si osservano applicazioni di cappotti in EPS e XPS, che costano meno ma che hanno prestazioni minori, specie in termini di traspirabilità.

Esterni: facciate ventilate

Le pareti ventilate, pur essendo ideali per edifici in legno grazie alla loro capacità di migliorare la traspirazione e la durabilità, sono ancora poco diffuse a causa dei costi elevati. Tuttavia queste rappresenterebbero la soluzione ideale per migliorare il comfort abitativo e per la protezione e durabilità delle strutture in legno.

Esterni: marciapiedi e terrazzi

Nonostante l'uso di materiali e tecniche moderne, spesso si continuano a utilizzare dettagli costruttivi derivati dall'architettura del cemento, che non si adattano bene agli edifici in legno. Elementi come marciapiedi, terrazzini, tetti piani e terrazze a vasca, che tendono a trattenere l'acqua, possono causare problemi significativi in strutture in legno.

Interni: cartongesso

All'interno di una abitazione prefabbricata in legno, è comune trovare delle contropareti in cartongesso o fibrogesso destinate ad  ospitare l'impiantistica. Per migliorare ulteriormente le prestazioni termiche e igrometriche, si stanno sperimentando materiali con maggiore inerzia termica e igroscopicità, come i pannelli a base di argilla, che offrono migliori capacità di regolazione dell'umidità interna.
L'alloggiamento dell'impiantistica in queste intercapedini in cartongesso (che vanno opportunamente dimensionate e progettate) è una soluzione estremamente comoda, più veloce e meno costosa rispetto al dover aprire delle tracce su pareti in laterizio, a farci passare i tubi e poi a chiudere il tutto.

La casa: la nostra terza pelle

Pelle, abbigliamento, casa

Nell'ambito della progettazione architettonica orientata ai principi bioecologici, emerge un concetto fondamentale: la necessità di considerare le abitazioni come "terza pelle" dell'uomo. La pelle umana, la nostra prima pelle, non solo protegge il corpo dagli agenti esterni, ma garantisce anche funzioni vitali quali la traspirabilità e la regolazione termica. Analogamente, l'abbigliamento, la nostra seconda pelle, deve permettere la traspirazione e proteggere senza ostacolare la funzione della pelle stessa.

Case che respirano

Traslando questa analogia alle abitazioni, la nostra "terza pelle", è imperativo che gli edifici progettati con criteri bioecologici - assicurino un ambiente salubre e confortevole, che rispetti il principio di traspirabilità, permetta uno scambio ottimale di aria ed umidità con l'ambiente esterno. Insomma le abitazioni devono avere dei "polmoni" che consentano di far entrare aria, meglio se filtrata. Ecco l'importanza della ventilazione meccanica nelle moderne case prefabbricate in legno che va assolutamente prevista in fase progettuale.

Materiali inquinanti dentro alla casa

Continuando con questa analogia, se oggi i vestiti sono spesso impregnati di chimica e poco salubri, anche l'architettura contemporanea è stata influenzata dall'industria petrolchimica ed ha spesso introdotto materiali sintetici e tecniche costruttive che compromettono il microclima interno degli edifici. Questi materiali possono emettere sostanze tossiche o impedire la corretta traspirazione degli ambienti, possono alterare l'umidità ambientale o caricarsi elettrostaticamente.

Connessione tra salute e materiali edili

La consapevolezza crescente dei legami tra la nostra "terza pelle" e la salute ha portato alla diffusione di prodotti ecologici per l'edilizia e all'adozione di pratiche costruttive più sane. Non è un caso che la sindrome dell'edificio malato (sick building syndrome) sia sempre più riconosciuta, indicando un nesso diretto tra materiali edilizi non bioecologici e problemi di salute quali cefalee, irritazioni oculari, e affaticamento.

Casa in legno e Sole

La scelta della collocazione della casa in legno richiede un'attenta valutazione della sua ubicazione per sfruttare al meglio la radiazione solare. È cruciale individuare l'area del sito che riceve la massima esposizione solare durante le ore di massima radiazione e posizionare la costruzione nella parte settentrionale di tale area.

Progettazione della casa per massimizzare l'ingresso solare

Nel definire la morfologia dell'edificio, si deve favorire la penetrazione adeguata della radiazione solare. Una struttura allungata lungo l'asse est-ovest permetterà di esporre una maggiore superficie esterna al sud, riducendo così i fabbisogni di riscaldamento invernale.

Sfruttare la Pendenza Naturale

Un terreno in leggera pendenza verso sud o l'accumulo di terra lungo il lato nord permettono di minimizzare l'esposizione muraria a nord. La riduzione dell'altezza della parete nord diminuisce l'ombra proiettata in inverno, migliorando la climatizzazione interna.

Disposizione degli Spazi Interni: Funzionalità e Comfort

Per ottimizzare l'orientamento dell'edificio, è essenziale valutare attentamente la disposizione interna. Gli ambienti più utilizzati dovrebbero essere orientati a sud-est, sud e sud-ovest, in base al loro fabbisogno di luce solare.
Spazi meno utilizzati come corridoi, lavanderie e garage, collocati lungo il lato nord, fungeranno da cuscinetto termico.
La zona giorno dovrebbe essere situata a sud-ovest e la cucina a sud-est.

Ingresso protetto

La nostra casa in legno dovrebbe essere dotata di un ingresso protetto, specie se la costruiamo a Nord ed in montagna, dove gli inverni possono essere molto rigidi.
Un vestibolo, agendo come camera di decompressione tra interno ed esterno, previene la dispersione di aria riscaldata e minimizza le infiltrazioni di aria fredda. L'ingresso dovrebbe essere orientato lontano dai venti invernali dominanti o protetto da barriere frangivento.

Finestre e Aperture

Le finestre svolgono un ruolo fondamentale nel clima interno e nel benessere sensoriale. Devono garantire illuminazione naturale e ventilazione, influenzando positivamente il metabolismo e il regime ormonale grazie all'ingresso di energia solare e raggi ultravioletti, che stimolano la produzione di cellule del sangue e distruggono i batteri.
Le finestre permettono anche una ventilazione naturale che dovrebbe garantire un ricambio d'aria efficace senza causare spifferi indesiderati. La corretta installazione degli infissi, l'uso di vetri performanti e l'impiego di persiane e avvolgibili riducono le perdite di calore.