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L'altro massiccio

Costruire in XLAM

Andrea Bernasconi
Dimensioni disponibili dei pannelli XLAM

La superficie piana rappresenta senza dubbio uno degli elementi essenziali della progettazione e della costruzione di un edificio. Può essere materializzata e realizzata in diversi modi, a seconda delle funzioni cui deve adempiere, dalla semplice suddivisione dello spazio, fino alla funzione di elemento strutturale semplice o integrato in una struttura complessa. Il legno offre naturalmente elementi lineari, che in ambito strutturale si traducono in travi e strutture basate su travature, capriate e telai. L’evoluzione industriale ha fatto suo questo principio e creato, diversi decenni or sono, il ben noto legno lamellare incollato, permettendo di superare le frontiere naturali della lunghezza, della forma rettilinea dei tronchi e della dimensione delle sezioni. Nell’ambito della falegnameria e del mobile sono stati fin da subito realizzati elementi piani (superficiali), congiungendo dapprima tavole, e poi, con l’avvento della lavorazione industriale, producendo pannelli di piallacci o di trucioli. Il mobile di legno, al pari dell’edificio, ma in dimensioni più ridotte, è composto di superfici piane. I problemi tecnici e strutturali da affrontare e risolvere nel mobile e nell’edificio, sono di natura e di ampiezza decisamente diversa. Mentre il mobile e la falegnameria erano ben serviti con i pannelli sottili, l’edilizia ha sviluppato altre tecniche, permettendo di realizzare pareti e solette portanti servendosi della composizione del materiale disponibile: travi di legno in ogni forma e dimensione e pannelli sottili, presi a prestito dalla falegnameria prima, e ottimizzati per i propri scopi col passare del tempo.

Realizzazione di edifici moderni

La realizzazione di edifici di legno moderni si basa sulla costruzione intelaiata, dove pareti e solai sono realizzati dall'unione di un telaio, composto da elementi lineari (travi) con un pannello sottile (il rivestimento strutturale), in modo da materializzare una superficie con funzione strutturale. Non ci sono dubbi sull’efficacia del sistema, e tanto meno sul suo successo. L’applicazione di questa tipologia costruttiva si adatta perfettamente a costruzioni e progetti semplici e regolari. L’incremento della flessibilità progettuale, sotto forma di aumento del numero di piani, flessibilità nelle forme e nella disposizione delle superficie e delle loro aperture, rende l’applicazione pratica più complicata e impegnativa: il telaio strutturale è praticamente sempre in grado di adattarsi al progetto, ma non senza conseguenze. Ne risultano quindi costruzioni complesse e impegnative sotto tutti punti di vista.

L’avvento dell’XLAM ha radicalmente modificato questa situazione: la realizzazione di superfici strutturali di grandi dimensioni, come con altri materiali da tempo utilizzati, è possibile anche con il legno. Il pannello XLAM è formato da più strati di tavole di spessore compreso fra 16 e 35 mm, sovrapposti e ruotati fra di loro di 90 gradi, secondo il medesimo principio con cui si realizzano i pannelli di compensato di piallacci. L’incollatura, come per la produzione del legno lamellare incollato, permette di unire le singole tavole e i singoli strati fra loro, in modo da ottenere un materiale omogeneo e monolitico sotto forma di superficie strutturale di grandi dimensioni. Le dimensioni dei pannelli più piccoli sono di 1,25 m di larghezza, mentre la lunghezza praticamente non è limitata: si tratta quindi a pieno titolo di pannelli di grandi dimensioni. Le dimensioni dei pannelli XLAM arrivano fino a 4,80 m di larghezza e 24,00 m di lunghezza, mentre lo spessore può arrivare a svariate decine di centimetri. La dimensione del singolo pannello non è però il criterio determinante per il progettista, in quanto la tecnologia offre la possibilità di realizzare grandi superfici anche con pannelli di dimensioni più ridotte. I pannelli XLAM permettono di realizzare elementi strutturali di legno massiccio piani, che formano la struttura dell’edificio. Quest’ultima è composta di pareti (funzione strutturale di lastra) e solette (funzione strutturale di piastra), collegate fra loro con connessioni semplici e facilmente realizzabili.

Disposizione alternata degli strati per la realizzazione di un pannello XLAM

L'altro massiccio

Si ottiene così una tipologia strutturale identica a quella delle costruzioni di calcestruzzo, formate da elementi piani di spessore ridotto. Nel caso delle strutture di edifici con pannelli XLAM lo spessore delle pareti varia fra 120 e 160 mm e quello delle solette fra 140 e 200 mm. Grazie a questa struttura massiccia, resistenza e rigidezza dell’edificio non hanno nulla da invidiare alle strutture formate da altri materiali, mentre i vantaggi derivanti dall’uso del legno possono essere sfruttati al meglio: primo fra tutti la prefabbricazione in officina di elementi completi di pareti e di solette, che saranno assemblati in modo semplice e rapido direttamente sul cantiere, riducendo così i tempi di costruzione al minimo e rendendo il processo progettuale e costruttivo più efficace sotto tutti i punti di vista.
Dal punto di vista progettuale, è particolarmente interessante constatare come questo materiale permetta di considerare le superfici della costruzione, senza doverle realizzare tramite la composizione di un telaio che ne rispetti la geometria e la forma, ma descrivendo con il materiale la forma e la geometria della superficie richiesta dal progetto. Aperture all’interno della superficie non sono un ostacolo alla realizzazione della superficie strutturale, ma sono ottenute tramite eliminazione della parte formante l’apertura. L’apertura in una parete, per esempio creata da una porta o da una finestra, non richiede per principio l’introduzione di un elemento strutturale supplementare di rinforzo della struttura, come nel caso dei sistemi a telaio. La superficie della parete, con la sua apertura, rappresenta l’elemento strutturale piano e verticale, la cui composizione multistrato permette di mantenere le funzioni strutturali richieste; è superfluo aggiungere che questo modo di procedere ha senz’altro una conseguenza sul comportamento strutturale dei diversi elementi, di cui lo strutturista dovrà tenere conto.

Il potenziale della costruzione in XLAM

La costruzione può essere quindi vista come una struttura tridimensionale monolitica, caratterizzata dalla continuità del materiale e dalla distribuzione delle sollecitazioni meccaniche in modo quasi uniforme su tutto il materiale disponibile. Ne risultano spessori strutturali ridotti, che si manifestano in modo positivo su tutto il progetto. Strutture di questo tipo permettono di aumentare notevolmente la rigidezza e la solidità della costruzione, riducendo nel contempo la sollecitazione del materiale. Un sistema ottimale per combinare le caratteristiche del legno, ed una tipologia costruttiva ideale anche in caso di sisma; aggiungendo a ciò la possibilità di sfruttare la prefabbricazione in officina e il montaggio, estremamente rapido e tipico della costruzione di legno, si ottiene il quadro completo del potenziale che questa tipologia costruttiva basata sui pannelli XLAM – può offrire. Concludendo si può affermare che per lo strutturista, l’uso di questi pannelli significa la possibilità di sfruttare la superficie massiccia quale elemento strutturale, svincolandosi dai limiti tradizionali della costruzione di legno basata sulla struttura intelaiata, sulla travatura, e sul principio degli assi verticali continui e con interasse molto ridotto. Per l’architetto e il progettista, l’applicazione di questo materiale significa una libertà molto vasta nella concezione degli spazi e della costruzione. Questa tipologia costruttiva apre alla costruzione di legno anche quei settori che fino a poco tempo fa le erano preclusi o, comunque, accessibili solo a costo di soluzioni complesse e compromessi importanti: edifici abitativi multipiano, edifici pubblici, scuole, come pure edifici e costruzioni architettonicamente più esigenti diventano, semplicemente, realizzabili in legno. Non è esagerato, quindi, definire questo processo una rivoluzione, e probabilmente non soltanto per la costruzione di legno.

Predisposizione di un’apertura in un pannello XLAM. Il rinforzo ulteriore tramite architrave non è necessario