La casa in legno a regola d'arte: Tecnologie innovative per una casa moderna in legno

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1 La casa in legno a regola d'arte: Tecnologie innovative per una casa moderna in legno

2 Peter Erlacher, Naturno (BZ) Il professor Peter Erlacher proviene da una famiglia caratterizzata da una lunga tradizione nella lavorazione del legno. Insegnante di Fisica tecnica, Materiali ed Ecologia presso i corsi per Maestro artigiano alla Scuola Professionale per l'artigianato a Bolzano, è socio fondatore del progetto Casa di legno del Sud Tirolo dell`a.p.a. ( Associazione per l'artigianato della provincia di Bolzano). Fa parte del gruppo di lavoro del progetto CasaClima della Provincia di Bolzano. Il professor Erlacher svolge regolarmente un'attività di relatore presso i corsi di specializzazione per la costruzione di Case a basso consumo energetico e presso numerosi convegni in tutta Italia sul tema Qualità del costruire Tecniche e materiali bio-compatibili. 2

3 La casa in legno a regola d'arte: Tecnologie innovative per una casa moderna in legno (Peter Erlacher, Naturno) Il recupero di tecniche e soluzioni costruttive tradizionali è spesso erroneamente interpretato come un vezzo o una forma di ritorno nostalgica, priva però di valenze tecnologiche e funzionali. Se in alcuni casi questo può essere vero, in molti altri l'adozione naturalmente reinterpretata in chiave moderna di materiali e metodi di antica vocazione è in realtà anche oggi in grado di offrire, accanto a una indiscutibile gradevolezza estetica e di immagine, performance di eccellente livello in relazione a requisiti ormai ritenuti indispensabili per un adeguato comfort abitativo e durabilità dell'edificio. L'alfiere di questo recupero intelligente della tradizione è senza dubbio il legno, che dopo aver riconquistato il posto che gli compete in uno dei suoi più classici ambiti di utilizzo - la copertura - si ripropone con successo quale materiale strutturale per l'intero edificio. Ben lontana, insomma, da quel concetto di abitazione provvisoria con cui spesso viene identificata, la casa in legno rappresenta anche nell'edilizia moderna una soluzione affidabile, durevole, climaticamente ideale ed energeticamente sostenibile. Una tradizione che si rinnova Le costruzioni in legno vantano una solida tradizione in alcune regioni del nostro paese prima fra tutte il Trentino Alto Adige dove gli esempi storici sono numerosissimi e ancora in perfetta efficienza, pur non rispondendo per evidenti motivi ai requisiti che una abitazione moderna deve possedere. Tipico Maso in Val Senales (BZ) 3

4 Ma è proprio sulla scorta di questa radicata tradizione che si innesta l'attuale ritorno a questa soluzione costruttiva, naturalmente reinterpretata alla luce dei criteri costruttivi moderni e, quindi, finalizzata alla realizzazione di edifici che, dal punto di vista strutturale, del comfort abitativo e della durabilità non hanno nulla da invidiare a una tradizionale costruzione in muratura. In questa ottica sono stati definiti per ogni elemento costruttivo, materiale e performance severi parametri finalizzati alla realizzazione di una casa in legno costruita a regola d'arte. Sistema Qualità Südtiroler Holzhaus Caratteristiche Südtiroler Holzhaus Struttura portante Pareti esterne, pareti interne, solai e tetto vengono eseguiti con tecniche moderne di costruzioni in legno (Holzrahmenbau, Brettsperrholz, Brettstapel, ecc.) e controllati da un ingegnere statico indipendente. Architettura Architettura interna ed esterna individuale, rivestimenti interni ed esterni con legno, intonaco, gesso, ecc. Esecuzione Il progetto esecutivo viene realizzato a regola d'arte da carpentieri di legno che hanno partecipato ad una specializzazione per la costruzione di case in legno. Gli elementi della casa vengono prefabbricati parzialmente in laboratorio per essere montati in brevissimo tempo in cantiere. Questo permette di costruire anche in situazioni di clima meno favorevoli (inverno, ecc.). Isolamento termico L'obiettivo è la casa a basso consumo energetico cioè sotto i 70 kwh/m anno (meno di 7 litri di gasolio o 7m di metano per m all'anno). I relativi valori minimi di 2 2 isolamento U (vecchio k) sono: parete esterna U = 0,30 W/(m K), tetto U = 0,22 W/(m K) Materiali: Tutti i materiali utilizzati vengono controllati per la loro idoneità e scelti secondo i criteri ecologici, possibilmente da risorse locali (p.e. legno) e non sono nocivi alla salute. Isolamento acustico Per ottenere un ottimo isolamento acustico viene rispettata la severa norma tedesca DIN Protezione del legno Per ottenere una lunga vita è necessario: scelta di una ottima qualità del legno e costruzioni a regola d`arte che seguono i provvedimenti costruttivi per la protezione del legno.; il tutto rende possibile rinunciare soprattutto all`interno a trattamenti chimici contro insetti e muffa. Impermeabilità all'aria Sudetta particolarità si ottiene seguendo la norma DIN e usando materiali edili che garantiscono un'ottima impermeabilità all`aria, rimanendo comunque traspiranti. Protezione antincendio Il comportamenteo eccellente degli elementi in legno in caso d'incendio, rivestimenti con materiali ignifughi o autoestinguenti, e la rinuncia a materiali che in caso d'incendio formano gas tossici garantiscono la massimo sicurezza. Per tutte le pareti e solai la resistenza al fuoco raggiunge REI30. Controllo di qualitá Su richiesta tutto il progetto viene seguito e controllato già in fase di progettazione da tecnici esperti indipendenti, nominati dall`apa di Bolzano, per poi fornire tutta la documentazione utile per il rilascio del certificato Südtiroler Holzhaus Premessa indispensabile a tutto ciò è una adeguata conoscenza della materia prima, il legno: un materiale, cioè, che a differenza di quelli comunemente impiegati in edilizia non è inerte ma vive e tende a modificarsi sotto l'azione degli agenti esterni (temperatura, umidità, ecc.) e il cui utilizzo deve perciò obbedire a regole specifiche. Le variazioni volumetriche cui è soggetto sotto l'azione dell'umidità non sono infatti uniformi in tutte le direzioni, ma tendono ad essere quasi nulle in senso longitudinale (e in questo il legno è paragonabile al calcestruzzo), mentre in senso radiale possono raggiungere valori pari al 4-5 % e addirittura fino al 10 % in senso tangenziale, lungo gli anelli di accrescimento. Conoscere tali caratteristiche è quindi evidentemente indispensabile per un utilizzo corretto del legno come materiale strutturale. Legno di conifera: le variazioni volumetriche in funzione dell'umidità si verificano tra 6% e 30% di umidità del legno! Variazioni volumetriche in funzione dell'umidità Legno di conifera 4

5 Entrando nel vivo dell'argomento, quattro sono i sistemi strutturali più importanti che utilizzano il legno come materia prima: il Blockbau, o sistema a blocchi, il Fachwerk, o sistema a telaio, l' Holzrahmenbau, o sistema a telaio e controventatura, e il Brettsperrholz, o sistema a pannelli. I sistemi strutturali più importanti Il primo e più tradizionale Blockbau è ormai caduto in disuso, in quanto la tecnica di assemblaggio utilizzata a travi sovrapposte consente al legno di muoversi liberamente, soprattutto in senso radiale, con intuibili problemi in termini di tenuta della struttura e delle sue chiusure agli agenti esterni. Se ciò era accettabile in passato, oggi la necessità di garantire una perfetta impermeabilità dell'involucro edilizio ha determinato la caduta in disuso di questa tecnica che, non ultimo, comporta un massiccio utilizzo di materiale per ottenere un grado di isolamento termico accettabile. Il Fachwerk, o sistema a telaio, è originario di zone geografiche dove il legname non era disponibile in grandi quantità; questa soluzione consentiva infatti di utilizzare il legno solo per la realizzazione della struttura portante, mentre i tamponamenti venivano eseguiti con tradizionali mattoni in laterizio. Il differente comportamento di tali materiali sotto l'azione degli agenti esterni tendeva tuttavia, anche in questo caso, a causare problemi di tenuta e impermeabilità per questa tipologia costruttiva, che per lo stesso motivo del Blockbau è stata in epoca moderna abbandonata. 5

6 l' Holzrahmenbau, o sistema a telaio e controventatura, e il Brettsperrholz, o sistema a pannelli, sono le due più importanti tipologie costruttive tutt'ora utilizzate, con una netta prevalenza del primo per diffusione soprattutto nel settore dell'edilizia residenziale, dove detiene quasi il 90% del mercato a livello mondiale; il secondo, che adotta una moderna tecnica produttiva per incollaggio assimilabile a quella utilizzata per il legno lamellare, può comunque contare nel nostro paese su una buona diffusione Il sistema a telaio e controventatura deve buona parte del suo successo alla estrema facilità del suo ciclo di produzione, che non comporta l'impiego dei macchinari complessi richiesti dall'incollaggio, e a un montaggio che, grazie alla leggerezza dei componenti, risulta notevolmente semplificato. Le caratteristiche statiche e di resistenza del legno consentono di realizzare con questo sistema costruttivo anche strutture multipiano (fino a tre livelli fuori terra) senza necessità di realizzare ulteriori strutture portanti; per altezze superiori ai tre piani è necessario non diversamente, peraltro, dalle ordinarie costruzioni in laterizio prevedere la realizzazione di una struttura a telaio per esempio in calcestruzzo. La prefabbricazione in officina Montaggio con autogrù Montaggio del 1 piano Non ultimo, le strutture realizzate con il sistema a telaio e controventatura possono essere rifinite, non diversamente da un tradizionale edificio in muratura, con normale intonaco. Oltre ai vantaggi derivanti dalla disponibilità di molteplici opzioni estetiche, ciò testimonia la stabilità strutturale di questa tipologia costruttiva, che non risulta in alcun modo soggetta a movimenti o sconnessioni determinate dall'impiego del legno. Casa con sistema Holzrahmenbau 6

7 I pannelli del sistema Brettsperrholz, come già accennato, vengono prodotti per incollaggio di assi sovrapposte, che non devono presentare necessariamente un grado di finitura esterna elevato in quanto i pannelli normalmente non rimangono a vista ma sono destinati ad essere rivestiti su entrambi i lati. La produzione di questi elementi ha raggiunto oggi un elevato livello di industrializzazione, frutto di un processo produttivo estremamente raffinato che utilizza macchinari a controllo numerico, e che potenzialmente è destinato a migliorare ulteriormente con l'inserimento nei pannelli già in fase di fabbricazione della serramentistica e degli strati di materiale isolante. Pannelli a tavole sovrapposte Brettsperrholz Pannelli a tavole sovrapposte Brettsperrholz Brettsperrholz pannelli grezzi Montaggio con autogrù Casa con sistema Brettsperrholz 7

8 Una interessante soluzione è offerta anche dal cosiddetto sistema Brettstapel o a tavole impilate, in sostanza costituito da elementi di struttura lamellare orizzontale che, invece di essere uniti per incollaggio, vengono fissati meccanicamente tramite chiodi o bulloni in legno in modo da garantire una perfetta tenuta delle giunzioni. Gli elementi così ottenuti possono essere anche lasciati a vista, costituendo una alternativa esteticamente valida alla classica travatura, funzionalmente adatta sia a contesti abitativi che per ambienti pubblici. Solaio Brettstapel : elementi a tavole impilate 8

9 Progettare le prestazioni E' importante sottolineare come, per poter ottenere il massimo delle performance da una casa in legno, questo richieda l'adozione di corretti criteri progettuali, non diversamente peraltro da quanto accade o dovrebbe accadere per qualsiasi altro tipo di tecnologia costruttiva. In particolare, la progettazione a regola d'arte di una casa in legno dovrà seguire il criterio della massima esecutività, non solamente per quanto riguarda la parte strutturale ma anche in rapporto a tutti i possibili dettagli e integrazioni impiantistiche. Rosenbach - BZ Arch. Menz&Gritsch Progetto esecutivo Da una adeguata progettazione dipendono, in particolare, tutte le performance tecnologiche dell'edificio: in primo luogo quelle energetiche, che secondo la più corretta filosofia costruttiva possono essere raggiunte attraverso un accurato controllo e riduzione dei fabbisogni energetici. In questo filone si inserisce il progetto CasaClima, varato in Alto Adige dalle province autonome di Bolzano ma oggi in rapida diffusione anche presso numerose altre province italiane - e incentrato sul certificato CasaClima, un documento che contiene le più importanti informazioni sul fabbisogno energetico di un edificio. 9

10 Il certificato, in particolare, comprende una valutazione del fabbisogno termico annuale riferito alla superficie, e illustra pertanto la qualità termica della struttura di quest'ultimo: la classificazione in categorie per il consumo permette quindi di effettuare in modo semplice e comprensibile una valutazione energetica dell'immobile. Agli edifici che presentano un grado particolarmente alto di efficienza energetica viene riconosciuta la certificazione CasaClima e consegnata una targhetta da esporre all'esterno; in questa ottica, per la zona climatica di Bolzano si prevedono soluzioni con uno spessore del pacchetto isolante attorno a 18 cm, cioè più del doppio di quanto prescritto dalla normativa nazionale attualmente in vigore. Sempre in base al progetto CasaClima, inoltre, gli edifici che non solo si rivelano altamente efficienti sotto il profilo energetico, ma che soddisfano anche specifici requisiti di eco-compatibilità (fabbisogno termico per il riscaldamento inferiore ai 50 kwh/m² all'anno; nessun utilizzo di fonti energetiche di origine fossile; nessun utilizzo di isolanti termici sintetici e/o contenenti fibre nocive; nessun utilizzo di pavimenti, finestre e porte in PVC; nessun utilizzo per gli ambienti chiusi di impregnanti chimici per il legno, di colori e vernici contenenti solventi; nessun utilizzo di legno tropicale), vengono contrassegnati con la targhetta CasaClimaPiù. A B C D E F G <30 kwh/m²a (<3 l/m²a)* <50 kwh/m²a (<5 l/m²a)* <70 kwh/m²a (<7 l/m²a) "Casa basso consumo" <90 kwh/m²a (<9 l/m²a) <120 kwh/m²a (<12 l/m²a) ~ Legge 10 <150 kwh/m²a (<15 l/m²a) <170 kwh/m²a (<17 l/m²a) Classi di consumo per riscaldamento CasaClima (BZ) * CasaClimapiù Nell'esempio qui riportato, i cui valori si riferiscono alla fascia climatica altoatesina, un efficace livello di isolamento dell'intero involucro consente di raggiungere eccellenti risultati in termini di riduzione del fabbisogno energetico, come bene evidenziato U~0,20 W/m²K dai valori indicati. Naturalmente gli spessori di isolamento tenderanno a ridursi in funzione della fascia climatica di appartenenza (a titolo indicativo, circa il 50% in meno per il centro Italia e quasi il 70% in meno per il sud Italia). U~1,1 W/m²K U~0,30 W/m²K U~0,40 W/m²K U indicativi per CasaClimaC (Casa tipo unifamiliare a Bolzano) 10

11 Le strategie finalizzate alla riduzione dei fabbisogni energetici dell'edificio si concentrano in particolare, oltre che sulla copertura, sulle murature perimetrali. Quattro, in questo senso, sono le tipologie costruttive utilizzabili: muratura monostrato tradizionale, muratura monostrato con isolamento a cappotto, muratura a doppio strato e muratura leggera, categoria cui sono equiparabili le strutture in legno. I valori di k rilevabili per ognuna di queste quattro configurazioni sono di per sé significativi. Una parete monostrato in normali blocchi porizzati da 38 cm, con 2 cm di intonaco interno ed esterno, raggiunge l'ingente spessore totale di 42 cm a fronte di un valore k di 0.64, decisamente insoddisfacente e sensibilmente inferiore ai parametri definiti dal progetto CasaClima (k pari a 0.30). Muratura monostrato Intonaco int. 2cm Mattoni porizzati 38cm Intonaco est 2cm Spessore to. 42cm U=0,64 Valore U indicativo CasaClima C 0,30 W/m²K 1) Confronto fra diverse tipologie di pareti esterne Molto più soddisfacenti i risultati ottenibili dalla seconda soluzione (muratura + cappotto), sistema prevedibilmente destinato a una forte diffusione: nell'esempio qui considerato, una muratura in blocchi da 25 cm quindi adeguata anche all'impiego in zona sismica protetta da un cappotto isolante da 10 cm e rifinita con un intonaco interno da 2 cm ed esterno da 1 cm offre, in uno spessore complessivo di 38 cm, un valore di k pari a 0.30, nettamente migliore di quello garantito da una muratura monostrato e perfettamente in linea con i parametri CasaClima. Muratura + "cappotto" Intonaco int. 2cm Mattoni forati 25cm Pann. isolanti 10cm Intonaco est 2cm Spessore to. 38cm U=0,30 Valore U indicativo CasaClima C 0,30 W/m²K 2) Confronto fra diverse tipologie di pareti esterne 11

12 Il terzo sistema, la muratura a doppio strato, è quello con ogni probabilità tecnicamente più valido al punto da risultare quasi sovradimensionato per un normale edificio residenziale, indirizzandosi quindi verso applicazioni di differente tipologia (terziario, commercio, ecc.). A fronte di uno spessore complessivo di 49 cm (risultante da 2 cm di intonaco interno, 25 cm di mattoni forati, 10 cm di materiale isolante e 12 cm di paramento in mattoni facciavista), il valore di k raggiungibile è pari a 0.29, accompagnato da eccellenti prestazioni in termini di resistenza al fuoco, isolamento acustico e rigidità strutturale. Muratura a 2 strati Intonaco int. 2cm Mattoni forati 25cm Pann. isolanti 10cm Matt. facciavista 12cm Spessore to. 49cm U=0,29 Valore U indicativo CasaClima C 0,30 W/m²K 3) Confronto fra diverse tipologie di pareti esterne La quarta e ultima soluzione, la parete in legno, offre in uno spessore estremamente contenuto nell'esempio soli 26 cm, il più basso fra quelli esaminati il migliore valore di k, pari a 0.19; dimostrando così come l'utilizzo del legno come materiale da costruzione consenta in qualunque condizione (e a patto di rispettare le regole di una buona progettazione) di ottenere eccellenti performance in termini di isolamento termico. Parete in legno Rivestimento int. 5cm Strutt.port.+isol. 16cm Rivestimento est 5cm Spessore to. 26cm U=0,19 Valore U indicativo CasaClima C 0,30 W/m²K 4) Confronto fra diverse tipologie di pareti esterne 12

13 Tali accorgimenti si riflettono in maniera diretta e misurabile sui consumi energetici dell'edificio. Secondo i risultati di una campagna di monitoraggio condotta su dieci abitazioni progettate e costruite secondo il modello 5 Litri CasaClima lungo un arco di tempo di tre anni, ad esempio, dopo un iniziale periodo di assestamento necessario per ottimizzare la taratura dell'impianto di riscaldamento i consumi si assestano su un livello che, come illustrato nella figura, è pari a un terzo del limite fissato dalla Legge 10/91 Consumo gas x riscaldamento+acqua calda (m³/giorno) ,2m³ gas/giorno x 120 giorni = 624 m³/anno 624 m³ gas/140m² = 4,5 m³ gas/m²anno = "Casa 5 litri" = 1/3 del consumo Legge 10 Monitoraggio consumi Naturalmente la strategia di contenimento dei consumi sopra illustrata si deve estendere a tutte le componenti dell'edificio - prima fra tutte la copertura, frequentemente oggetto di notevoli dispersioni termiche e a tutte le condizioni climatiche, in modo da garantire condizioni di comfort ambientale ottimali anche durante la stagione estiva. INVERNO ESTATE Protezione dal freddo CasaClima C BZ ~ 18cm Protezione dal caldo??? Isolamento del tetto 13

14 In questa ottica, è evidente come il condizionamento non rappresenti una soluzione idonea, in quanto fonte di notevoli consumi dell'energia attualmente più preziosa, quella elettrica. Fabbisogno elettrico di potenza in Italia (MW) (Dati e *stima GNRT) Punta estiva Punta invernale * 2004* Italia 2001: 11 famiglie su 100 hanno il condizionatore Fonte: ISTAT Fonte: AGITEC Consigliabile dunque, anche in questo caso, puntare su una strategia che miri a prevenire il surriscaldamento degli ambienti. Come? Attraverso alcuni accorgimenti, tutto sommato semplici, mutuati dalle costruzioni tradizionali e, ancora una volta, tramite un buon isolamento della struttura. Naturalmente il raffrescamento naturale degli spazi abitativi presuppone una serie di interventi sulla struttura edilizia dell'edificio, volti sostanzialmente ad elevarne l'inerzia termica; tra i presupposti per evitare l'eccessivo surriscaldamento estivo degli ambienti rientrano la limitazione delle superfici trasparenti (o, in alternativa, la loro schermatura), uno sfasamento di almeno 9 ore nell'inerzia termica dell`involucro, una efficace ventilazione notturna e, per finire, una buona capacità di accumulo termico dei rivestimenti, ottenibile tramite l'impiego di materiali ad alta densità. Provvedimenti contro il surriscaldamento estivo 4 accorgimenti per prevenire al surriscaldamento 1 - Superfici trasparenti: il meno possibile oppure prevedere schermature 2 - Inerzia termica dell'involucro: sfasamento min. 9 ore 3 Raffrescamento naturale: efficace ventilazione notturna 4 - Acumulo termico dei rivestimenti interni: materiali ad alta densità (cotto, mezzane,...) 14

15 Il legno, anche in questo caso, si propone come soluzione altamente efficace sia per le strutture murarie che per le coperture. Nel primo caso, efficacemente esemplificato in queste figure, l'adozione di pannelli in fibra di legno su ambo le superfici consente di ottenere performance di isolamento termico invernale/estivo ed isolamento acustico difficilmente raggiungibili con altre soluzioni se non in spessori di m u r a t u r a n e t t a m e n t e maggiori. Esempio parete esterna in "Holzrahmenbau" - Intonaco esterno calce/cemento 2cm - Pannelli lana di legno 2,5 cm - Assito abete grezzo diagonale 2,5cm - Pannelli fibra di legno PAVATHERM 2x6cm - Pannelli lana di legno 5cm - Intonaco interno 2 cm (con riscald. a parete) Spessore totale parete: 26cm Esempio parete esterna con sistema Holzrahmenbau Fonte: Naturalia- BAU Prestazioni: - INVERNO: Valore U=0,22 W/m²K (basso consumo x riscaldamento) (corrisponde a muratura da 110cm in laterizio porizzato) -ESTATE: Sfasamento 18 ore (buona inerzia termica) (corrisponde a muratura da 40 cm in laterizio porizzato) Per quanto riguarda, invece, le strutture di copertura, si punta su un aumento dell'inerzia termica dell'intero pacchetto; e poiché all'interno di quest'ultimo è l'isolante ad occupare lo spazio maggiore, sarà soprattutto da esso che dipenderà il raggiungimento di questo obiettivo. A tale scopo, quindi, i materiali utilizzati in questo ambito dovranno possedere una densità e quindi una massa sufficientemente elevata per conferire al tetto una adeguata inerzia termica: caratteristiche che, oltre che in materiali tradizionali come il classico mattone in laterizio, ricorrono anche ad e s e m p i o i Esempio pacchetto tetto traspirante - Tegole - Listelli x tegole 4x5cm - Listelli x ventilazione 4x6cm - Guaina sottomanto traspirante sd <0,2m - Fibra di legno PAVATHERM 150 kg/m³ 2x8cm - Guaina/freno vapore sd ~2m - Perline 2,2cm pannelli in fibra di l e g n o c o n d e n s i t à 150kg/m³. Prestazioni: - INVERNO: Valore U=0,22 W/m²K (basso consumo x riscaldamento) (corrisponde a muratura da 110cm in laterizio porizzato) -ESTATE: Sfasamento 13 ore (buona inerzia termica) (corrisponde a muratura da 30 cm in laterizio porizzato) Esempio tetto traspirante con copertura ventilata per zona BZ Fonte: Naturalia- BAU 15

16 Altrettanto fondamentale, per salvaguardare l'integrità della struttura di copertura, è garantire una efficace traspirazione del tetto, non ostacolando quindi la migrazione del vapore attraverso i vari strati del pacchetto isolante ma, al contrario, favorendola tramite l'adozione di materiali che ne consentano il passaggio. Da evitare assolutamente, in questa ottica, è di conseguenza l'adozione di barriere al vapore (cosa del resto sconsigliata anche dalle nuove disposizioni in materia di verifica termoigrometrica): un uso alquanto diffuso alcuni anni or sono, ma oggi superato dall'introduzione sul mercato di guaine che a una efficace impermeabilizzazione del pacchetto isolante uniscono un elevato potere di diffusione del vapore. Diffusione del vapore nel tetto traspirante Fonte: Naturalia-BAU 16

17 Oltre a garantire il raggiungimento di parametri abitativi ottimali, tutte le soluzioni sopra illustrate, in quanto basate sull'impiego di legno, minimizzano l'impatto ambientale della costruzione. Il legno, infatti, se non trattato con sostanze chimiche (ad esempio impermeabilizzanti, antimuffa, antitarlo), si caratterizza per un ciclo di vita totalmente ecocompatibile, in quanto alla fine della sua vita utile, degradandosi, si reimmette spontaneamente in ambiente. E' importante perciò utilizzare prodotti e manufatti che non prevedano l'impiego di collanti nocivi (ad esempio a base di formaldeide) nel ciclo di fabbricazione, optando invece per prodotti totalmente naturali. Legno ciclo di vita Fonte: Pavatex Il tema dell'isolamento acustico Si tratta di un aspetto che ha assunto nel tempo sempre maggiore rilievo anche dal punto di vista normativo, con l'entrata in vigore ormai quasi dieci anni or sono del DPCM del 5/12/97. Non v'è dubbio che un efficace abbattimento dei rumori contribuisca in maniera determinante al comfort di un ambiente abitato; e anche in questo caso il legno offre eccellenti garanzie prestazionali. Ricordiamo a questo p r o p o s i t o c h e l e disposizioni di legge non ammettono tolleranze per il superamento dei limiti di pressione sonora ammessa rapidamente rilevabili attraverso una s e m p l i c e p r o v a fonometrica e che il trattamento isolante è prescritto non solamente all'interno dell'edificio (per solai e tramezze) ma anche all'esterno (quindi anche per le murature di facciata), p e r valori corrispondenti a quelli illustrati nell'immagine. Isolamento acustico: DPCM

18 Due sono le possibili strategie per soddisfare questi obiettivi. La prima, quella della massa, passa attraverso la realizzazione di pareti pesanti massicce a prezzo però di un enorme dispendio di materiale e un inaccettabile amento del peso proprio della struttura; a titolo indicativo, una parete in calcestruzzo dello spessore di 20 cm offre un potere fonoisolante di ben 60 db, ben maggiore dei 2 limiti previsti dalla legge (40 db), a fronte però di un peso pari a 450 kg/m e di un insufficiente coefficiente di isolamento termico. Legge di massa muro Legge di massa-molla-massa parete divisoria 200 mm cemento Rw=60dB 120 mm lastra in gesso rivestito + PAR Rw=60dB Legge massa / molla La seconda invece, adottata nella costruzione di edifici in legno, sfrutta invece l'effetto massa molla massa. Nell'esempio presentato nell'immagine, la parete divisoria illustrata è costituita da una doppia massa in questo caso due lastre in gesso e da una molla rappresentata dall'intercapedine riempita di materiale fonoassorbente. Il risultato di questa soluzione è eccellente, pari a un potere fonoisolante di 60 db a fronte di uno spessore contenuto in soli 12 cm è un utilizzo di materiale inferiore del 90% a quello di una parete massiva. Il principio, come illustrato nelle immagini successive, è naturalmente applicabile anche alle pareti perimetrali e ai solai, con risultati nettamente superiori alle tradizionali soluzioni costruttive in laterocemento. 1. Rivestimento esterno in assito di larice 2. Listelli per assito 3. Listelli per ventilazione 4. Guaina "sottomanto" traspirante (sd <0,2m( 5. Controventatura in assito 25mm in diagonale 6. Pannelli in fibre di legno PAVATHERM 150kg/m³ 7. Pannelli in fibre di legno PAVATHERM 150kg/m³ 8. Guaina "freno al vapore" (sd~0,2m) 9. Intercapedine istallazioni + materassino Lino 6cm 10. Lastre di gesso Spessore PAVATHERM (cm) Esempio parete esterna per casa in legno Fonte: Catalogo delle case in legno ed in muratura Naturalia-BAU Protezione dal freddo 1 Trasmittanza termica U (W/m²K) 0,20 0,18 0,17 0,15 Protezione dal caldo 2 Sfasamento temperatura (ore) 14,3 15,6 16,9 18,3 Isolamento acustico 3 Potere fonoisolante Rw (db) Protezione dal fuoco 4 Classe di resistenza al fuoco REI(min.) Verifica termoigrometrica 5 : nessuna formazione di condensa, traspirante 18

19 La durabilità Anche sotto questo aspetto, e malgrado alcuni pregiudizi piuttosto diffusi, il legno offre garanzie superiori a quelle di quasi ogni altro materiale da costruzione, come è ampiamente dimostrato dal numero di abitazioni e strutture che, pur senza aver subito alcun trattamento protettivo, si trovano ancora in ottimo stato di conservazione pur datando in alcuni casi centinaia di anni. Durabilità protezione del legno Questa affermazione rimane valida anche in condizioni ambientali caratterizzate dalla presenza di uno dei peggiori nemici delle essenze legnose, l'umidità, in quanto il legno, se utilizzato in una costruzione moderna quindi ventilata, riscaldata e isolata manterrà inalterate nel tempo le proprie caratteristiche né sarà soggetto all'attacco di insetti e funghi. La durata dei tetti in legno - Foto: R. Bertoni 19

20 Sarà naturalmente necessario adottare alcuni accorgimenti di buona pratica, come evitare l'impiego di barriere al vapore onde evitare ristagni di umidità, scegliere correttamente la specie legnosa più adatta all'utilizzo, provvedere a una adeguata protezione dall'acqua e al suo rapido allontanamento, e garantire una sufficiente ventilazione della struttura. 1) Scelta della specia legnosa 2) Protezione dall'acqua 3) Rapido allontanamento dell'acqua 4) Ventilazione adeguata no! no! 4 Regole per progettare la durabilità del legno Il comportamento al fuoco Affrontando questo delicato aspetto, per giudicare il legno come materiale da costruzione è importante non confondere i concetti di infiammabilità e resistenza al fuoco di una struttura. Se è pur vero che il legno è un materiale infiammabile, e contribuisce quindi ad elevare il carico d'incendio della c o s t r u z i o n e, Legno altrettanto vero è che in caso di esposizione al f u o c o i l s u o comportamento è nettamente Acciaio s u p e r i o r e a quello di acciaio e calcestruzzo. CLS Comportamento al fuoco 20

21 Sperimentazioni eseguite su un pacchetto di copertura isolato con pannelli in fibra di legno hanno evidenziato come, dopo un'esposizione di 50 minuti a un fuoco standard (a temperatura di circa 950 gradi), lo strato di isolante raggiunge una temperatura di soli 100 gradi, e presenti un grado di resistenza estremamente superiore a quello di qualsiasi altro materiale isolante sintetico. Pacchetto tetto con pannelli in fibre di legno Situazione dopo 50 minuti 18 0 C 18 0 C C C C C Prova resistenza al fuoco REI 30 di un pacchetto tetto coibentato con fibra di legno PAVATEX Le valenze architettoniche Uno dei più scontati pregiudizi relativi alle abitazioni in legno si può riassumere nel cosiddetto effetto baita, ovvero nel timore che questo materiale non consenta di ottenere esiti soddisfacenti anche dal punto di vista architettonico. In realtà sono ormai sempre più numerosi gli esempi che dimostrano come, se correttamente progettata e realizzata, una casa in legno offra valenze estetiche e formali paragonabili, se non superiori, a quelle di un tradizionale edificio in muratura, liberamente declinabili tanto nella comune edilizia civile quanto in settori come quello del terziario, dei servizi e dell'ospitalità anche in volumetrie di una certa importanza. Esempi di case in legno 21

22 Conclusioni Performance tecnologiche, valenze estetiche, compatibilità ambientale, durabilità fanno oggi della casa in legno un'opzione sempre più attraente sono i più svariati profili: e a testimoniarlo sono tanto la costante crescita del numero di abitazioni così realizzate, quanto i riconoscimenti attribuiti alle loro prestazioni in termini di comfort e rendimento energetico. Basti pensare, ad esempio, che il 70% delle abitazioni CasaClima premiate nel 2002 sono costruite in legno. 70 % Case in legno CasaClima-case premiate 2002 Un materiale che, oggi come un tempo, consente di realizzare edifici di alta qualità, economicamente sostenibili, durevoli nel tempo e rispettosi dell'ambiente. Per le generazioni di oggi e di domani. Fonte: Baufuchs 22