CLASSI DI RESISTENZA DEL LEGNO LAMELLARE (GL20H–GL30H)

Il legno lamellare, noto come Glued Laminated Timber (GLT) o Glulam, è classificato in base alla sua resistenza secondo gli standard europei, in particolare EN 14080 ed EN 1194. Questi standard definiscono le proprietà meccaniche che costituiscono la base per i calcoli ingegneristici. Le marcature principali, come GL20h, GL24h, GL28h e GL30h, indicano la resistenza caratteristica minima a flessione in N/mm² (megapascal). La lettera ‘h’ indica una trave omogenea (homogenous), composta da lamelle della stessa classe di resistenza, mentre ‘c’ (combined) indica una trave combinata con lamelle di classi di resistenza diverse, in cui le lamelle più resistenti sono posizionate all’esterno.

La scelta della classe di resistenza dipende dai carichi previsti e dalla luce della struttura. Ad esempio, per i tipici sistemi di falda nelle case residenziali si utilizzano spesso GL24h o GL28h. Il legno destinato alle lamelle viene preventivamente classificato – visivamente secondo la EN 14081-1, oppure a macchina, il che consente di raggiungere una maggiore precisione e ottimizzare l’uso della materia prima. L’umidità del legno nella fase di incollaggio non deve superare il 12% ± 2%, per garantire una giunzione affidabile. La prova di flessione secondo la EN 408 è fondamentale per confermare le caratteristiche dichiarate. Nelle strutture soggette a carichi statici elevati, come capriate a grande luce o travi portanti, l’uso di travi di classi superiori, ad esempio GL30h, consente di ridurre la sezione degli elementi, mantenendo la capacità portante necessaria e ottimizzando il consumo di materiale.

La produzione di legno lamellare è un processo complesso e articolato in più fasi, che inizia con la selezione e la preparazione delle lamelle. Si utilizzano generalmente pino, abete o larice, che sono sottoposti a un rigoroso controllo di qualità e umidità. L’essiccazione del legno fino a un’umidità dell’8-12% è una fase critica, poiché da essa dipende l’adesione della colla. Dopo l’essiccazione, le lamelle vengono calibrate e classificate per resistenza. Per l’incollaggio si utilizzano solitamente collanti poliuretanici (PUR) idroresistenti o a base di melamina-urea-formaldeide (MPUF), conformi alla classe D4 secondo la EN 204/205. Questi collanti garantiscono un’elevata resistenza della giunzione, resistenza all’umidità e alla temperatura.

La moderna produzione di legno lamellare è impossibile senza l’uso di macchinari CNC ad alta precisione. Dopo l’incollaggio e la formazione della trave, questa viene inviata ai centri di fresatura, dove avviene la lavorazione precisa secondo la documentazione di progetto. Il CNC consente di tagliare forme complesse, realizzare scanalature, fori e squadrature con tolleranze minime (fino a 0.5 mm), il che è fondamentale per la creazione di nodi affidabili ed ermetici nei sistemi di falda. Grazie a questa tecnologia, ogni elemento si adatta perfettamente al proprio posto, riducendo al minimo gli scarti di cantiere e accelerando il montaggio. Ciò è particolarmente importante per le soluzioni architettoniche complesse e per garantire un’elevata tenuta all’aria delle strutture, che influisce sull’efficienza energetica della casa.

La resistenza al fuoco dei materiali strutturali è uno degli aspetti più importanti della sicurezza di un edificio. Per il legno lamellare, essa è determinata secondo lo standard europeo EN 13501-2, che stabilisce classi di resistenza al fuoco come R30, R60, R90, che indicano il tempo (in minuti) durante il quale la struttura mantiene la propria capacità portante sotto l’effetto del fuoco. A differenza dell’acciaio, che perde rapidamente resistenza alle alte temperature, il legno si carbonizza a una velocità determinata, formando uno strato protettivo (strato di carbonizzazione) che rallenta l’ulteriore propagazione del fuoco verso le parti interne della trave non ancora raggiunte dalle fiamme.

La velocità di carbonizzazione del legno lamellare è di circa 0.6-0.7 mm/min. Ciò consente agli ingegneri di calcolare il “margine” di sezione necessario della trave, affinché, dopo la perdita dello strato carbonizzato, la sezione residua possa sostenere i carichi di progetto per il tempo stabilito. Ad esempio, per raggiungere la classe R60, la trave deve avere una sezione iniziale sufficiente affinché, anche dopo 60 minuti di combustione, la sua parte interna rimanga integra e in grado di sostenere il carico. Questo è un vantaggio significativo del legno lamellare, in particolare per i sistemi di falda, dove un rapido cedimento potrebbe avere conseguenze catastrofiche. Per la progettazione di tali sistemi è importante tenere conto non solo delle proprietà meccaniche, ma anche del comportamento del materiale in caso di incendio, per garantire la massima sicurezza degli occupanti.

La Scandinavia è nota per le sue rigide condizioni climatiche: carichi di neve significativi e venti forti. Questi fattori richiedono un approccio particolare alla progettazione dei sistemi di falda, dove il legno lamellare è la scelta ideale grazie alla sua resistenza e stabilità. Secondo le norme europee EN 1991-1-3 (carichi da neve) ed EN 1991-1-4 (carichi da vento), i calcoli devono tenere conto delle specifiche zone geografiche e dell’altitudine sul livello del mare. Ad esempio, nelle zone montuose della Norvegia o della Svezia, i carichi di neve possono raggiungere 5-6 kN/m², il che richiede l’uso di travi di classi di resistenza elevate, come GL28h o GL30h, e un calcolo accurato delle luci.

La progettazione dei sistemi di falda non comprende solo la scelta della classe della trave, ma anche lo sviluppo di nodi di fissaggio affidabili. L’uso di giunzioni metalliche nascoste o di fissaggi a spina consente non solo di preservare l’estetica del legno, ma anche di aumentare la resistenza al fuoco della struttura, proteggendo gli elementi metallici dall’esposizione diretta alle fiamme. Nei progetti moderni si utilizzano spesso complesse strutture a capriata in legno lamellare, che consentono di coprire grandi luci senza appoggi intermedi. Ciò offre agli architetti maggiore libertà nella pianificazione dello spazio interno, garantendo al contempo un’elevata affidabilità e durabilità dell’edificio. I dettagli sui solai a travi in legno possono essere utili per comprendere questi sistemi.

Garantire un’elevata qualità del legno lamellare richiede un audit rigoroso in tutte le fasi, dall’approvvigionamento della materia prima al prodotto finito. In produzione ogni fase è controllata: ispezione visiva delle lamelle, classificazione a macchina per resistenza (ad esempio, tramite scanner a raggi X o sistemi a ultrasuoni), nonché prove di flessione sui campioni. Gli standard europei, come EN 384, EN 408 ed EN 14080, regolamentano chiaramente queste procedure. Ad esempio, la prova di flessione determina il modulo di elasticità e la resistenza caratteristica, confermando la conformità alla classe GL dichiarata.

La certificazione del prodotto è obbligatoria e viene eseguita da laboratori indipendenti accreditati. Ogni lotto di legno lamellare deve disporre di una dichiarazione di prestazione (DoP) e della marcatura CE, che conferma la conformità alle direttive europee. Anche nella fase di montaggio è importante eseguire un audit: verificare l’integrità della trave, l’assenza di difetti, la correttezza del montaggio dei nodi di fissaggio e la conformità al progetto. Il mancato rispetto della tecnologia di posa o l’uso di elementi danneggiati può ridurre notevolmente la capacità portante dell’intera struttura. Ciò riguarda anche gli elementi fondamentali su cui poggia l’edificio, come la fondazione, che richiede anch’essa un audit accurato.

Gli investimenti nella costruzione con legno lamellare di classe GL20h–GL30h sono economicamente giustificati nel lungo periodo. Sebbene il costo iniziale del materiale possa essere superiore a quello del legname segato ordinario, i suoi vantaggi lo superano ampiamente. L’elevata resistenza e stabilità consentono di ridurre la sezione degli elementi e il numero di strutture portanti, il che può ridurre il peso complessivo dell’edificio e i requisiti della fondazione. L’efficienza energetica, ottenuta grazie alla geometria precisa e alla possibilità di creare giunzioni ermetiche, comporta una significativa riduzione dei costi di riscaldamento e condizionamento per tutta la durata di esercizio.

La vita utile del legno lamellare, con un montaggio corretto e una manutenzione adeguata, raggiunge i 100 anni e oltre, il che lo rende uno dei materiali da costruzione più duraturi. La sua resistenza alle deformazioni, alla fessurazione e alla marcescenza (a condizione di una protezione adeguata) riduce i costi di riparazione e manutenzione. La tabella seguente illustra il potenziale risparmio:

Questa prospettiva a lungo termine e questa stabilità rendono il legno lamellare una scelta attraente per investitori e costruttori che apprezzano la qualità, l’affidabilità e la minimizzazione dei costi di esercizio.

Le classi di resistenza del legno lamellare GL20h-GL30h non sono semplicemente una marcatura, ma una garanzia di affidabilità e qualità, basata su rigorosi standard europei e tecnologie di produzione avanzate. Comprendere i requisiti relativi al legno, ai tipi di colla e ai protocolli di qualità consente di creare strutture che rispondono ai più elevati requisiti ingegneristici, garantendo al contempo durabilità e sicurezza. Ciò è particolarmente rilevante per le difficili condizioni climatiche della Scandinavia, dove la resistenza al fuoco e la capacità di sopportare carichi estremi sono di fondamentale importanza.

Investire nel legno lamellare è un investimento nella stabilità e nella sostenibilità ambientale della vostra casa, che si ripaga grazie alla riduzione dei costi di esercizio e alla lunga durata. L’ulteriore sviluppo delle tecnologie CNC e il perfezionamento dei sistemi adesivi aprono nuove prospettive per un’ulteriore ottimizzazione e l’ampliamento degli ambiti di applicazione di questo materiale unico nell’edilizia. Ciò consentirà ad architetti e ingegneri di realizzare progetti ancora più audaci ed efficienti, costruendo il futuro con il legno.