CASE ITALIANE PLURIATTIVE CON L ANIMA DI LEGNO

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1 Araelegno_44_pagina_14.ai 21/07/ Questa gran voglia in atto di risorgere, non solo in Abruzzo, ma nell intero Paese CASE ITALIANE PLURIATTIVE CON L ANIMA DI LEGNO In sintonia con le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008), ora in vigore La proposta è stata lanciata a San Michele all Adige al Convegno del 17 luglio 2009 DALL INNOVAZIONE ALLA PROGETTAZIONE: I PANNELLI ITALIANI PER LE NUOVE SOLUZIONI ABITATIVE promosso da Assopannelli in collaborazione con Assolegno, associazioni di Federlegno-Arredo 14

2 legno_44_pagina_15.ai 25/07/ LA CASA PLURIATTTIVA C è un aspetto non ancora risolto dai costruttori nazionali di case in legno, che probabilmente è la chiave per il salto di qualità. Al termine dell emergenza del terremoto di L Aquila i costruttori di case in legno dovranno soppesare se propendere per la produzione di case leggere interamente in legno, oppure essere veri costruttori di case, però con le pareti, i solai ed il tetto della struttura portante interamente in legno, impostata su basamenti in cemento armato e completate con gli abituali materiali dell arte muraria tradizionale. Ad esempio rivestimenti in mattoni, sottofondi di pavimento in getto, ecc. E una scelta che comporta molteplici implicazioni: quando il sistema costruttivo nel suo insieme non è propriamente leggero, stante i pesi della piastra di sovrastruttura, dei sottofondi e dei rivestimenti murari della tradizione, va da sé che ci si deve attenere all indirizzo dell O.P.C.M. 3431, che indica l isolamento sismico al di sotto della costruzione. Sino ad ora, in assenza della norma generale sulle costruzioni, per le case in legno in zona sismica si era propensi a prediligere mezzi di unione che consentissero un adeguato comportamento oligociclico. Ora si fanno strada nuove idee, stimolate da riflessioni su una campagna di prove, tutt ora in corso, che non riguarda ancora le case, ma solo le giunzioni di strutture in legno, condotta nel Laboratorio prove materiali del Dipartimento di Ingegneria Strutturale del Politecnico di Milano. Tuttavia c è già abbastanza per pensare avanti. Il metodo qui anticipato è proposto come tra quelli possibili per costruire al meglio delle case con l ossatura di legno, sin dall inizio Il sistema isolatore illustrato dai giapponesi: a sinistra il sisma arriva alla struttura scuotendola; a destra gli isolatori elastomerici isolano la struttura dal suolo, che quasi per nulla risente del sisma. fuori dal fango ed in condizioni di pulizia generale e poter avere un sistema di costruzione che in pochi giorni porti al tetto, sicché subito dopo si possono eseguire gli impianti ed i completamenti. Certamente meglio non dimenticarsi un po di gronda e l immediata impermeabilizzazione delle falde del tetto. Si provvederà poi a finire l esterno, ma nel frattempo si può procedere a tutti i lavori interni, senza dover spaccare per scanalare e poi fare del tacconaggio riparatore. Adesso, le NTC 2008 offrono nuove prospettive ai costruttori di strutture in legno, che annoverano in Italia non meno di 500 aziende attrezzate con macchine a controllo numerico. Sono tutte aziende che possono realizzare velocemente delle anime con telai di legno e pannelli a base di legno, da completarsi con materiali della tradizione locale, quindi anche mattoncini e blocchetti lapidei, ecc. Tutto questo può essere realizzato in stretta sinergia tra i produttori nazionali di pannelli e semilavorati, le carpenterie del legno e le imprese edili del territorio. PERCHE LA CASA PLURIATTTIVA? Per essere rispettosi dei contesti ambientali. Per soddisfare le logiche abitative preferite da chi ci deve vivere. Per mantenere la memoria dei materiali della tradizione locale (rivestimenti, ecc.). Per avere la libertà di apportare alla casa pluriattiva, anche successivamente, dei componenti di completamento esterni o interni, se necessario anche di un certo peso, senza avere l angoscia di limitazioni pregiudizievoli. Per offrire confort e puntare al massimo risparmio energetico. Per essere il salvadanaio delle fatiche dei committenti e pertanto essere duratura nel tempo, senza eccessiva manutenzione. Per resistere ai massimi livelli di sismicità, anche nel caso di aggiunte successive. Per essere di facile e veloce realizzazione nell arrivare al tetto. Per creare ricchezza ed innescare sinergie tra i produttori di elementi in legno e di semilavorati, le carpenterie, gli impiantisti, le imprese edili e quant altri, compresi i loro tecnici ed i professionisti sul territorio. Sono alcune delle motivazioni all origine della casa pluriattiva Made in Italy. Con questi presupposti potremo non solo produrre profiquamente, ma anche esportare le strutture delle case e molti elementi di completamento (pavimenti, serramenti, ecc.). 15

3 Un possibile procedimento costruttivo prevede di realizzare una sottostruttura costituita da una prima platea armata, opportunamente drenata e protetta in superficie con un telo in vetro bilanciato fissato con adesivo epossidico, sopra il quale vengono incollati con adesivi i rinforzi in stuoia di vetro e su questi gli isolatori perimetrali ed i separatori ausiliari interni. Poi si provvede a porre in opera due strati di pannelli in polistirene o similare, separati tra loro da uno strato intermedio di altro materiale estraibile dopo il getto. Su questi pannelli viene gettata la piastra portante in cemento armato, incollato allo stato fresco sui rinforzi in stuoia soprastanti gli isolatori. La seconda piastra fa parte della sovrastruttura. E anche possibile il collegamento tra gli isolatori e con i separatori interni applicando bende in tessuto di vetro o carbonio a matrice polimerica (FRP in opera). Dopo il getto si rimuove lo strato estraibile ed i pannelli isolanti risultano distanziati, per cui l intera sovrastruttura (edificio) scarica il proprio peso solo sugli sugli isolatori perimetrali e sui separatori ausiliari interni. Al di sopra della piastra di sovrastruttura sono incollate le radici in legno, previo inserimento di una stuoia di vetro che trattenga l adesivo sino alla polimerizzazione. Il metodo è perfettamente in linea con le Norme Tecniche per le Costruzioni 2008 che al capitolo 4.4 Costruzioni di legno si occupa di opere costituite da struttura portante realizzata con elementi di legno strutturale (legno massiccio, segato, squadrato oppure tondo) o con prodotti strutturali a base di legno (legno lamellare incollato, pannelli a base di legno) assemblati con adesivi oppure con mezzi di unione meccanici. Le pareti ed i solai hanno preferibilmente un ossatura in legno consolidata da pannelli a base di legno incollati e l unione tra le pareti e tra queste ed i solai ed il tetto è realizzata con nodi di carpenteria costituiti da una scanalatura perimetrale a V con inserito un listello romboidale per facilitare la centratura ed il serraggio durante l assemblaggio generale in cantiere dei manufatti. Tutti i collegamenti tra le pareti e tra queste ed i solai vengono assicurati con nastri di stuoia di vetro ed adesivo epossidico (FRP in opera), ottenendo dei nodi semirigidi che mantengono indissolubile e sufficientemente elastico l intero sistema scatolare. L ispezione degli isolatori sismici è facilitata dal marciapiede rimovibile e la sostituzione degli isolatori, ai quali in assenza di sisma è assicurata un efficacia di almeno sessant anni, è possibile perché utilizzano un sistema ad anelli che li fissa alle due contropiastre incollate ai basamenti della sottostruttura e della sovrastruttura. Tutto questo fa parte di un brevetto di Giovanni e Sabrina Cenci depositato a Roma la mattina di venerdì 17 luglio 2009 e raccontato nel tardo pomeriggio dello stesso giorno nella sede del CNR- IVALSA di San Michele all Adige all assemblea di Assopannelli ed ai rappresentanti di Assolegno e Federlegno-Arredo. Giunto FRP Giunto Fe 16

4 Araelegno_44_pagina_17.ai 25/07/ ISOLATORI E SEPARATORI SISMICI PROPOSTI PER LA CASA PLURIATTIVA Sopra: Il disegno di sinistra rappresenta un classico isolatore elastomerico bloccato alle contropiastre incollate alla sottostruttura ed alla sovrastruttura con l ausilio di stuoie in GFRP. Gli anelli servono per rendere solidale l isolatore alle contropiastre, però all occorrenza sono scorrevoli e facilitano il controllo e la sostituzione dell isolatore. Tutto in alto a destra: la foto di un isolatore con anelli. Più in basso a destra: la sezione di un separatore ausiliario per le zone non accessibili dell edificio. Sotto: Il disegno di sinistra rappresenta un dispositivo di isolamento elastomerico ispezionabile e sostituibile in gomma sintetica e stuoie in vetro di nuova concezione, brevettato e tutt ora da approfondire, che potrebbe agevolmente essere utilizzato per le case pluriattive ad ossatura in legno. Per l eventuale rimozione si utilizzerebbe un collare scaldante. Il disegno di destra illustra un separatore corredato da piastra inox incollata al blocco superiore, mentre al blocco inferiore è vulcanizzato un disco in PTFE dotato di impronte e lubrificante. 17

5 Araelegno_44_pagina_18.ai 25/07/ Sopra e sotto: Le immagini esprimono i concetti fondamentali per la costruzione di una casa pluriattiva con l anima di legno. La piastra di sottostruttura in calcestruzzo armato è realizzata sul terreno. La piastra superiore può essere in cemento armato come illustrato precedentemente, oppure ad ossatura in legno. Comunque, la sovrastruttura deve essere sempre separata dal basamento di sottostruttura. Il sistema costruttivo non esclude la realizzazione di separatori ausiliari interni con modalità tradizionali, come nelle figure. 18

6 elegno_44_pagina_19.ai 25/07/ Sopra e sotto: Per la struttura in legno fuori terra vengono adottari dei nodi di carpenteria facilmente eseguibili con le macchine a controllo numerico. La presenza di isolatori sismici e separatori ausiliari consente di utilizzare i nodi di carpenteria anche in zone a rischio sismico. Oltretutto, le unioni con bende in tessuto di vetro o carbonio a matrice polimerica di per sè evitano al legno rotture fragili per taglio o per tensione ortogonale alla fibratura. 19

7 SINTESI DELL ESPOSIZIONE TENUTA AL CONVEGNO DI SAN MICHELE ALL ADIGE INTRODUZIONE Ringrazio vivamente il presidente di Assopannelli Giuseppe Bini ed il presidente di Assolegno Paolo Ninatti per l invito ad esprimere le mie considerazioni. Altresì ringrazio per la loro presenza il dottor Roberto De Martin Topranin e i tanti autorevoli esperti del settore che partecipano al Convegno. L occasione è importante per esporre alcuni spunti sull innovazione nel mondo del legno e suoi derivati e sulle ulteriori potenzialità, nonostante le molte resistenze che limitano le operatività concrete. lamellare incollato, pannelli a base di legno) assemblati con adesivi oppure con mezzi di unione meccanici, eccettuate quelle oggetto di una regolamentazione apposita a carattere particolare. Questo il significato dell assemblare: assemblaggio s.m. [da assemblare]. Termine, equivalente di assimeggio, usato principalmente nella carpenteria metallica e del legno per indicare l insieme delle operazioni necessarie a unire elementi per formare un insieme. E spesso usato impropriamente per montaggio, riferito alla riunione. E evidente che le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008, D.M. 14 gennaio 2008) sono tutt altro che ostative all innovazione e Anzitutto voglio ribadire quanto ho constatato sull attività della struttura tecnica nazionale: il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle Infrastrutture è assolutamente disponibile ed attento alle innovazioni proposte dalle aziende italiane che operano nel settore della costruzioni. Altre sono le fonti di resistenza. Veniamo alla nuova normativa. LA NORMATIVA Le N.T.C. 2008, punto 4.4 COSTRUZIONI DI LEGNO, aprono con una definizione inequivocabile: Formano oggetto delle presenti norme le opere costituite da strutture portanti realizzate con elementi di legno strutturale (legno massiccio, segato, squadrato oppure tondo) o con prodotti strutturali a base di legno (legno Così facevamo già nel 1976 (La Casa Antisismica Zanussi-Farsura - statica della copertura in legno curata dal geometra Giovanni Cenci). 20

8 elegno_44_pagina_21.ai 25/07/ Alla base delle proposte di costruzioni abitative ci sono le recenti esperienze realizzative di giunzione con impiego di lastre Polyevery con matrice Xepox. Ci ripromettiamo di scriverne diffusamente nei prossimi numeri di Arealegno. Nel Laboratorio di Prove Materiali del Dipartimento di Ingegneria Strutturale del Politecnico di Milano è in corso una importante campagna di prove sul comportamento dei giunti in stuoie bilanciate di vetro e nastri di carbonio. Vengono effettuate anche comparazioni con altre tipologie di inserti incollati. Le osservazioni in corso portano a molteplici riflessioni e stimoli, altrimenti impossibili. regolano anche le opere costituite da strutture portanti realizzate con elementi di legno strutturale o con prodotti strutturali a base di legno. Gli elementi di legno strutturale ed i prodotti strutturali a base di legno sono assemblabili con adesivi, oppure con mezzi di unione meccanici. Inoltre è ammesso l uso di sistemi di unione di tipo speciale, purché il comportamento degli stessi sia chiaramente individuato su base teorica e/o sperimentale e purché sia comunque garantito un livello di sicurezza non inferiore a quanto previsto nelle N.T.C IL PROBLEMA SISMICO E ANCHE UN PROBLEMA ECONOMICO Le aziende produttrici di semilavorati ed i costruttori di case in legno non possano evitare il problema che coinvolge tutte le tipologie costruttive a fronte del sisma: l obbligatorietà dell isolamento delle costruzioni dal suolo. Non basta limitarsi alla commercializzazione e vendita dei prodotti e manufatti in legno e dare per scontato l utilizzo di collegamenti duttili. L eccesso di distingui non aiuta. Ma come fare ad isolare la sovrastruttura degli edifici in legno dalla sottostruttura? Come non sottostare ai sistemi di giunzione a gambo cilindrico che valgono per le case leggerine? Mi ero riproposto di affrontare l argomento tra qualche mese, a compimento dell importante contratto di prove su cui la Cenci Legno sta lavorando con il Dipartimento di Ingegneria Strutturale del Politecnico di Milano. I responsabili del progetto sono i professori Carlo Poggi e Maria Adelaide Parisi. Giuseppe Bini, invitandomi alla breve relazione, ha stimolato l anticipazione dei miei ragionamenti sulla costruzione di case in legno. D altronde, come si può partecipare ad un incontro tecnico e sottacere i nuovi accorgimenti costruttivi seriamente pensati? Le nuove soluzioni che propongo sono di facile applicazione per la costruzione delle case con l anima di legno. Avendole rese note, desidero siano disponibili per le carpenterie e gli utilizzatori di pannelli a base di legno. Il brevetto riguarda un Metodo per la realizzazione di un edificio antisismico con struttura portante in legno fibrorinforzata e con isolatori sismici. Questo è il riassunto: Procedimento per la realizzazione di edifici interamente in legno o con struttura portante in legno, anche a più piani, caratterizzati da una elevata resistenza alle azioni sismiche perché gli elementi principali di composizione dell edificio sono resi tra loro solidali e rinforzati nelle posizioni in cui sono aderenti attraverso l applicazione di tessuti in FRP. Questo procedimento di giunzione tra loro di singoli elementi permette di conseguire la continuità strutturale dell edificio. L efficacia strutturale dell edificio nel tempo nei confronti delle azioni sismiche è oltretutto assicurata dall ausilio di isolatori sismici adeguati interposti tra la sottostruttura e la sovrastruttura di cui si compone l edificio stesso. Pensiamo che a fronte di un sisma importante, non solo le persone non devono subire danni, ma anche gli edifici debbano restare intatti. Per farlo non costa di più. Semplicemente dobbiamo renderci liberi nel nostro modo di pensare ed essere più ferrati in argomenti reali e sostanziali, dubitando di situazioni autoreferenziali, limitative della conoscenza. Non è plausibile pensare a delle case di legno come ci vengono proposte da Paesi che hanno condizioni, tradizioni ed abitudini diverse dalle nostre. Crediamo piuttosto in case con l ossatura di legno, che ci velocizzi il processo costruttivo e a cui sia possibile apportare anche i materiali della nostra tradizione, immediatamente o in un secondo tempo, a seconda delle disponibilità. In tal modo disporremo di un modello costruttivo che può competere con le altre tecniche edilizie, senza il dubbio della resistenza e conservazione nel tempo. Schematizzazione del comportamento di un nodo di carpenteria d angolo rinforzato con nastri in stuoia di vetro Polyevery e matrice polimerica Xepox applicati in opera. Disegni e testo Giovanni Cenci e Sabrina Cenci strutturistica in legno dal