La copertura del padiglione Malaysia all’Expo 2015 di Milano (foto Stefano Carnevali).

Nel passato, quando il rapporto tra grandi foreste e pochi abitanti lo rendeva ampiamente disponibile, il legno era un materiale di primo piano per la costruzione di abitazioni, ponti, e strutture diverse. Di facile lavorazione, flessibile e nel contempo resistente, presentava pochi difetti (primo fra tutti la suscettibilità al fuoco: benché l’acciaio sia in realtà ancor meno resistente in caso di incendio).

Per sua natura il legno è un materiale che nel quadro dell’economia circolare si rivela vincente: impronta di carbonio minima, totale biodegradabilità, possibilità di riciclo, ne fanno un elemento base per l’edilizia sostenibile.

S’intende che l’approvvigionamento deve provenire da foreste – a loro volta – “sostenibili”: se se ne consumasse più di quanto venga colturalmente rinnovato ci troveremmo in breve a lamentarne la scarsità.

Il legno si presta a varie tecniche costruttive moderne, consentendo di combinare materiali diversi per ottimizzare le prestazioni delle costruzioni. Mostra un’elevata resistenza sia alla compressione che alla trazione, specialmente quando le forze agiscono lungo l’asse delle sue fibre.

Il legno lamellare

Una delle innovazioni nel mondo del legno è rappresentata dalle travi in legno lamellare incollato. Queste travi sono composte da tavole giuntate, che consentono di superare i limiti del materiale base. L’assemblaggio permette di ridurre difetti e superare grandi luci, offrendo anche la possibilità di creare elementi strutturali curvi e articolati.

Il controllo dell’umidità e del processo di incollaggio è fondamentale per garantire la resistenza e la stabilità di questi elementi. La preparazione delle lamelle e il successivo incollaggio richiedono attenzione e precisione, per ottenere travi di legno lamellare di alta qualità.

Anche i pannelli a tavole incrociate, come XLAM o CLT, rappresentano un’evoluzione nel campo dell’edilizia residenziale. La costruzione di grandi elementi piani con stabilità e ridotti difetti è uno dei vantaggi offerti da questi pannelli.

La varietà di trattamenti e l’uso innovativo del legno nella costruzione di edifici a basso consumo energetico ne fanno un elemento imprescindibile nella progettazione sostenibile e orientata al futuro.

Rispetto al legno massiccio, il legno lamellare offre una maggiore resistenza e prestazioni meccaniche migliori grazie alla sua struttura composita. Nonostante la sua maggiore resistenza, il legno lamellare rimane leggero, rendendolo facile da maneggiare e trasportare. Inoltre, la composizione del legno lamellare riduce al minimo il rischio di deformazioni o fessurazioni, garantendo una maggiore durata nel tempo.

Il legno negli impianti sportivi

Uno dei primi – e oggi più diffusi – impieghi del legno lamellare nell’impiantistica sportiva è stato quello delle coperture di ampie superfici come quelle di palestre e palazzetti, dove la possibilità di realizzare travi in lamellare su grandi luci risultava più conveniente rispetto al cemento precompresso, e comunque con il vantaggio di una maggiore leggerezza e un risultato estetico caldo e piacevole.

A titolo di esempio, la copertura della sala vasche nel nuovo impianto natatorio di Fano, progettata da un team guidato dallo studio degli architetti Amadei, Caverni e Gori (pubblicato sui Tsport 361), è formata da travi in legno lamellare con luce di circa 35 metri, con appoggio su pilastri in calcestruzzo armato, e ha un’inclinazione verso Sud in modo da rendere ottimale il posizionamento dei pannelli fotovoltaici. Il sistema di copertura è completato dalla struttura secondaria con sovrastante pacchetto di copertura adeguatamente coibentato con rivestimento esterno con lastre di alluminio posate con doppia graffatura.

La scelta dell’utilizzo del legno è dettata da diversi fattori, ottime caratteristiche strutturali del legno lamellare per opere di grande luce; caratteristiche di resistenza agli agenti chimici che inevitabilmente sono presenti all’ interno di una sala vasche e al contenimento di problemi di condensa; caratteristiche di fono assorbenza del legno, in grado di ridurre il riverbero acustico; valenza estetica di un materiale naturale.

L’impiego del legno sia come elemento strutturale in copertura, sia come elemento architettonico complementare, è evidente nel Centro Acquatico di Saint-Denis, a Parigi, completato per le Olimpiadi del 2024 e oggi in fase di adeguamento per essere aperto alla cittadinanza, su progetto degli studi Venhoeven CS e Ateliers 2/3/4 (pubblicato su Tsport 357).

Qui la sostenibilità del progetto parte dalla priorità data ai materiali di origine biologica. La struttura interamente in legno riduce gran parte delle emissioni di CO₂ rispetto all’acciaio e al cemento. Se l’edificio viene demolito, il legno della struttura può essere riutilizzato in altri progetti senza alcuna perdita di qualità o valore.

Sopra un basamento in calcestruzzo si erge la struttura in legno che avvolge l’arena olimpica: il legno è utilizzato come parte strutturale, copertura, facciata, nelle lamelle frangisole.

Le lamelle in legno definiscono uno spazio intermedio che permette di proteggere gli spazi esterni e di utilizzarli in diversi modi: durante gli eventi sportivi accolgono e proteggono gli spettatori e nella fase di legacy propongono nuovi spazi per praticare sport (lezioni di yoga, boot camp) o per incontrarsi (terrazze).

Le facciate nord-sud sono costituite da timpani in legno, disposti ad angolo e riempiti di isolante (20 cm di vetroresina). Sono rivestite all’esterno con un rivestimento e coronate da una struttura frangisole.

La copertura poggia su travi di legno di soli 55 cm di spessore su una luce che arriva a 90 metri, posate a 105 cm di distanza l’una dall’altra, a loro volta supportate da tiranti obliqui in legno lamellare.

Ad ogni estremità dell’edificio, le catene sono posizionate su una ventina di grandi travi in legno lamellare da 10,50 m x 60 cm, fissate ad angolo e dotate di raccordi molto complessi (viti da 1 a 1,50 m), per mantenere le 70 t di tensione in ogni catena. E, naturalmente, un tirante metallico per evitare che il tutto si ripieghi verso le banchine.

Al centro dell’edificio si trova il trampolino di 10 m di altezza, a cui va aggiunto un vincolo di 5 m senza ostacoli, creando una sorta di rigonfiamento del tetto. Il tetto scende poi leggermente verso le facciate – per permettere all’acqua piovana di defluire – e si alza verso le estremità dove si trovano le gradinate, i cui punti più alti si aggirano intorno ai 20 metri. Il risultato è una pendenza del 38%, unica al mondo: ce n’è una in Canada, ma non è mai stata realizzata su una campata di 90 metri.

Scuole e palestre

Oggi il legno viene scelto sempre più spesso nell’edilizia scolastica, e quindi nelle relative palestre, anche per le strutture di elevazione, costruite con elementi prefabbricati a telaio in legno lamellare. Nella palestra scolastica di Borgosatollo (Mantova), ad esempio, progettata da Settanta7 Studio Associato, (pubblicata su Tsport 357)  la parete portante esterna è costituita da:

• Lastra di cartongesso, spessore 1,25 cm ad alta densità;
• Pannello in OSB, spessore 1,8 cm;
• Struttura a telaio: montante in legno lamellare 8×36 cm con interposto strato isolante in paglia, spessore 36 cm;
• Tavolato, spessore 2,5 cm;
• Telo di impermeabilizzazione e tenuta all’aria, giunti sigillati con apposito nastro;
• Lastra di alluminio 8/10 grecata tipo DryTec per basse pendenze.

La palestra di Palagano (Modena), progettata da Arké studio Associato (pubblicata su Tsport 326), che si trova in area a rischio sismico, è stata realizzata con criteri tali da poter funzionare anche come edificio utile ai fini di protezione civile in caso di calamità, e la struttura è interamente affidata al legno lamellare (fornito da Rubner Holzbau), con il cemento armato presente solo nelle fondazioni.

La struttura portante del corpo palestra è a travi e pilastri lignei, con tamponamenti perimetrali collaboranti in pannelli Xlam, mentre l’ossatura portante degli spogliatoi è costituita da sole pareti (perimetrali e setti interni) in pannelli Xlam con travi di correa, senza ausilio di pilastri.

La copertura della palestra, sempre lignea, è costituita da un solaio piano in pannelli Xlam fissati direttamente sulle travi principali, di sostegno ad un sistema di reticolari in legno ad arco ribassato, con soprastante manto in pannelli curvi di lamiera grecata.

Più semplice il pacchetto strutturale della copertura negli spogliatoi, impostato su travi inclinate ad unica pendenza con soprastante tavolato ligneo, sormontato da un manto in pannelli di lamiera grecata coordinato con quello del corpo palestra.

La struttura ha richiesto lo studio di un’efficace controventatura affidata a tre elementi distinti: i cinque portali interni sono vincolati a terra con incastro cedevole, mentre la connessione trave-pilastro è stata modellata in maniera analoga con una molla rotazionale per garantire la stabilizzazione della struttura nei confronti delle forze orizzontali trasversali; i pannelli Xlam di collegamento tra i pilastri lungo le pareti perimetrali svolgono funzione di controvento longitudinale dell’edificio; i pannelli Xlam in copertura, rinforzati con nervature e fissati all’estradosso delle travi piane di copertura, consentono di ottenere un piano virtualmente di rigidezza infinita, in grado di distribuire le azioni sismiche sugli elementi portanti.

Il legno anche in altezza: la torre Mjøstårnet

Con l’affinamento delle tecniche costruttive, il legno viene sfruttato anche per le costruzioni che si spingono in altezza.

Le statistiche citano lo statunitense Ascent (Milwaukee), con i suoi 86,6 metri: quest’ultimo, però, poggia su 7 piani in cemento armato contro 18 in legno.

Invece l’edificio più alto con la struttura interamente in legno risulta essere Mjøstårnet, in Norvegia non lontano da Oslo, una torre di 18 piani per un’altezza di 85,4 m che ospita al suo interno uffici, un ristorante, 32 appartamenti, un hotel con 72 camere, una suite, una piscina coperta, una caffetteria, un ristorante, una sala conferenze e una terrazza sul tetto. Il progetto è di Voll Arkitekter.

Dal punto di vista dlel’impronta di carbonio, con i suoi 2.700 metri cubi di legno stocca al suo interno 1.700 tonnellate di CO₂.

La struttura principale di Mjøstårnet è in legno lamellare (glulam) a telaio (travi e pilastri), dalla base fino alla sommità della pergola. I balconi ed il vano scale/ascensore sono realizzati in pannelli xlam.

Il telaio rende l’edificio snello e leggero, e per la sua altezza è suscettibile ai carichi orizzontali, soprattutto del vento. Gli ultimi 7 piani sono volutamente appesantiti da solai in cemento da 300 mm che vanno così a ridurre la possibilità di oscillazione dell’edificio. Gli altri solai sono in legno, realizzati con sistemi diversificati.

Il legno lamellare è stato testato al fuoco: Le grandi colonne di legno ai quattro angoli della torre hanno dimostrato una resistenza al fuoco R90. Dopo 90 minuti, la restante sezione trasversale è abbastanza forte da sorreggere l’edificio e prevenirne il collasso.

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