SOLAIO IN XLAM

Lo spessore ottimale del solaio in XLAM è un parametro critico che influisce direttamente sulla capacità portante, sulla rigidità, sulle caratteristiche vibrazionali e sul costo della struttura. La scelta dello spessore si basa su un’analisi complessiva dei carichi statici e dinamici, delle luci e dei requisiti di esercizio. Generalmente, lo spessore dei pannelli XLAM per i solai di edifici residenziali e per uffici varia da 120 mm a 320 mm. Questo intervallo permette di coprire luci da 3 a 8 metri senza travi aggiuntive.

Il criterio principale di calcolo è la limitazione della freccia. Secondo la DBN V.1.2-2:2006 “Carichi e azioni” e l’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1), i valori limite delle frecce per i solai sono stabiliti in base alla loro destinazione e al tipo di rivestimento. Per gli ambienti residenziali, il limite tipico è L/300 o L/450 per la freccia totale (L – lunghezza della luce), mentre per gli oggetti esteticamente sensibili o quelli che portano materiali di finitura fragili, può essere richiesto L/500. Ad esempio, per una luce di 6 metri, la freccia massima non deve superare 6000 mm / 300 = 20 mm. Il calcolo viene eseguito tenendo conto sia dei carichi a breve termine (neve, vento, temporanei da persone/attrezzature) sia di quelli a lungo termine (peso proprio del solaio, attrezzature fisse).

La densità dei pannelli XLAM è generalmente di 400-500 kg/m³, il che è significativamente più leggero delle solette in cemento armato, ma richiede un calcolo preciso per evitare vibrazioni eccessive, specialmente per grandi luci. I produttori di XLAM forniscono tabelle di capacità portante e rigidità per diverse configurazioni di pannelli (numero di strati, spessore delle lamelle). Ad esempio, un pannello a 5 strati di spessore 180 mm può sopportare un carico uniformemente distribuito fino a 5 kN/m² su una luce fino a 6 metri, garantendo caratteristiche vibrazionali accettabili. Inoltre, si tiene conto dell’effetto della viscosità del legno, che richiede una correzione della rigidità nel calcolo delle frecce a lungo termine.

Il moderno software di progettazione BIM permette di modellare il comportamento dei solai in XLAM sotto diversi carichi, ottimizzando lo spessore e la stratificazione dei pannelli. Ciò minimizza i costi dei materiali e garantisce la conformità a tutti i requisiti normativi. Per aumentare la rigidità e ridurre lo spessore del solaio, a volte si applicano soluzioni ibride, ad esempio solette composite XLAM-calcestruzzo, dove lo strato di calcestruzzo lavora a compressione, e l’XLAM – a trazione, aumentando significativamente la capacità portante complessiva e riducendo la freccia. Ciò permette di raggiungere fino al 50% di riduzione del peso proprio rispetto al cemento armato monolitico con rigidità analoga.

È importante anche considerare i carichi e le concentrazioni locali, specialmente nei punti di fissaggio di attrezzature pesanti o tramezzi. Per tali casi può essere necessario un rinforzo locale del solaio o l’uso di pannelli XLAM con un numero maggiore di strati. Pertanto, la scelta dello spessore del solaio in XLAM è un processo multifattoriale, che richiede calcoli ingegneristici precisi e la considerazione non solo della resistenza statica, ma anche delle caratteristiche dinamiche, per garantire uno spazio duraturo e confortevole. Maggiori dettagli sulla progettazione integrata sono disponibili nella pagina di progettazione architettonica.

Il comfort acustico è uno dei requisiti chiave per i solai interpiano, specialmente negli edifici residenziali e per uffici. I pannelli XLAM, essendo un materiale ligneo massiccio, possiedono eccellenti caratteristiche di riduzione del rumore aereo, ma per un controllo efficace del rumore da calpestio richiedono soluzioni progettuali speciali. Le norme DBN V.1.2-14:2018 “Principi generali per garantire l’affidabilità e la sicurezza strutturale degli edifici” e DBN V.2.6-14-97 “Protezione dal rumore” stabiliscono i valori limite per gli indici di isolamento del rumore aereo (Rw) e da calpestio (Lnw). Per gli ambienti residenziali, Rw deve essere di almeno 52 dB, e Lnw – non più di 58 dB.

Per i solai in XLAM, gli indicatori di base possono essere i seguenti: Rw ≈ 40-45 dB, Lnw ≈ 70-80 dB per il pannello nudo. È evidente che per raggiungere i valori normativi è necessaria una soluzione acustica aggiuntiva. Ciò si ottiene mediante la creazione di sistemi multistrato “massa-molla-massa”. Tra questi:

1. Pavimenti galleggianti: Il metodo più efficace per ridurre il rumore da calpestio. Uno strato di massetto (umido o secco) viene posato su un materiale isolante elastico (lana minerale con rigidità dinamica fino a 20 MN/m³, tappetini in sughero, guarnizioni in gomma di spessore 10-50 mm). Ciò crea un pavimento isolato dalla struttura principale, che riduce significativamente la trasmissione delle vibrazioni. L’indice ΔLw (riduzione aggiuntiva del rumore da calpestio) per tali sistemi può raggiungere 20-30 dB.
2. Controsoffitti: Aiutano a migliorare l’indice del rumore aereo (Rw) e a ridurre ulteriormente il rumore da calpestio. La creazione di un’intercapedine d’aria e l’uso di pannelli acustici (ad esempio, cartongesso su struttura indipendente) può aggiungere 5-10 dB a Rw e ridurre Lnw di 5-10 dB. È importante utilizzare pendini acustici che interrompono i ponti sonori.
3. Sistemi compositi: L’unione dell’XLAM con altri materiali, come il massetto in calcestruzzo, può migliorare significativamente le caratteristiche acustiche. Ad esempio, un pannello XLAM di 180 mm con un massetto in calcestruzzo di 80 mm su un sottostrato elastico di 20 mm può garantire Rw fino a 60 dB e Lnw fino a 48 dB, il che soddisfa gli elevati standard EN ISO 10140-2 ed EN ISO 717-2.

La scelta della soluzione specifica dipende dai requisiti acustici, dal budget, dallo spessore della struttura e dai carichi. La progettazione dei sistemi acustici richiede un approccio esperto e la considerazione di tutti gli elementi del solaio, compresi i nodi di collegamento e di raccordo con le pareti. Ad esempio, giunti eseguiti in modo scorretto o l’assenza di guarnizioni antivibranti nei nodi possono creare “ponti acustici”, che annullano l’effetto di materiali isolanti costosi. Un approccio integrato agli impianti tecnologici, compresi i sistemi di ventilazione, è importante anche per garantire il comfort generale nell’ambiente.

Nell’accezione tradizionale, il termine “rinforzo” si applica alle strutture in calcestruzzo, dove l’armatura in acciaio assorbe le sollecitazioni di trazione. Per i pannelli XLAM, che sono elementi interamente lignei, il “rinforzo” diretto nel senso dell’inserimento di barre d’acciaio non si applica. Tuttavia, esiste la necessità di aumentare la capacità portante e la rigidità dei solai in XLAM per incrementare le luci, assorbire carichi anomali o ridurre lo spessore del pannello. Ciò si ottiene mediante l’integrazione dell’XLAM in strutture ibride.

Le soluzioni ibride più diffuse per il “rinforzo” dei solai in XLAM sono:

1. Solai compositi XLAM-calcestruzzo (XLAM-C): È una delle strategie più efficaci. Sopra il pannello XLAM viene posato uno strato di calcestruzzo monolitico o prefabbricato, che si collega al legno mediante connettori meccanici (viti, spinotti, speciali giunti dentati). Lo strato di calcestruzzo lavora efficacemente a compressione, mentre il pannello XLAM – a trazione. Tale combinazione permette di aumentare significativamente la rigidità del solaio, ridurre le frecce (fino al 30-50% rispetto al puro pannello XLAM) e aumentare la resistenza al fuoco. Questa soluzione è particolarmente attuale per la costruzione multipiano, dove sono necessarie grandi luci ed elevati indici di sicurezza antincendio (ad esempio, REI 90 o REI 120). Inoltre, lo strato di calcestruzzo migliora le proprietà acustiche, aumentando la massa del sistema.
2. XLAM con travi in acciaio o legno lamellare integrate (XLAM-Glulam/Acciaio): Nei casi di luci molto grandi o carichi puntuali significativi, i pannelli XLAM possono essere integrati con travi parallele in legno lamellare (Glulam) o travi in acciaio. I pannelli XLAM funzionano come tavolato, distribuendo il carico sulle travi. Il collegamento tra XLAM e travi viene eseguito mediante elementi di fissaggio o connettori speciali, che garantiscono il funzionamento monolitico del sistema. Ciò permette di raggiungere luci fino a 12-15 metri.
3. Post-tensione: Sebbene meno diffuso per i solai rispetto a ponti o travi, il metodo della post-tensione con l’uso di trefoli o barre d’acciaio può essere applicato per creare elementi XLAM precompressi. Ciò permette di controllare le deformazioni e le frecce sotto carico.
4. Rinforzo con compositi fibrorinforzati (FRP): In alcuni casi, per un aumento locale della resistenza o per riparazioni, possono essere applicati materiali compositi (ad esempio, lamelle in fibra di carbonio), incollati sulla zona tesa del pannello XLAM.

È importante notare che la progettazione di tali sistemi ibridi richiede una profonda conoscenza della meccanica dei materiali e delle strutture, nonché la considerazione dell’interazione tra i diversi materiali sotto carico e sotto l’effetto dell’umidità e della temperatura. Una progettazione e un calcolo dettagliati di tali sistemi ne garantiscono l’affidabilità e la durabilità, il che è critico per garantire la sicurezza strutturale dell’edificio.

La corretta progettazione ed esecuzione dei nodi di collegamento dei solai in XLAM con i pannelli di parete è la base per garantire l’integrità strutturale, la resistenza al fuoco, l’ermeticità all’aria e l’efficienza acustica dell’edificio. Esistono diverse soluzioni tipiche, la cui scelta dipende dal tipo di pareti (XLAM, legno lamellare, calcestruzzo), dai carichi, dai requisiti architettonici e dalla resistenza al fuoco necessaria.

1. Appoggio del solaio in XLAM sulla parete in XLAM:

• Appoggio diretto: Il pannello del solaio viene posato direttamente sul pannello di parete. Il collegamento viene eseguito mediante piastre metalliche angolari, nastri forati o viti a tutto filetto (full-thread screws), che vengono avvitate ad angolo attraverso il solaio nella parete. Per garantire un adeguato contorno termico ed ermeticità all’aria, tra il solaio e la parete si posano spesso guarnizioni antivibranti in EPDM o nastri acustici. Questo metodo garantisce un’elevata rigidità del nodo.
• Appoggio tramite trave di supporto (ledger board): Per ridurre lo spessore del solaio o per finalità estetiche, il solaio può appoggiarsi su una trave di supporto (legno lamellare, trave d’acciaio), fissata alla parete. Ciò permette di creare solai “nascosti”. Il collegamento della trave alla parete viene eseguito mediante viti o bulloni speciali, e il solaio alla trave – mediante staffe o viti. Questo nodo è particolarmente importante per la resistenza al fuoco, poiché la trave può essere protetta o avere uno spessore sufficiente a garantire il tempo di carbonizzazione necessario (ad esempio, REI 60).
• Collegamenti nascosti: Per raggiungere un aspetto estetico massimo senza elementi metallici visibili, si applicano fissaggi nascosti speciali, ad esempio il sistema Rothoblaas “Spider” o Peikko “PBL”. Questi sistemi garantiscono la trasmissione dei carichi verticali e orizzontali, restando invisibili. Il loro montaggio richiede alta precisione.

2. Appoggio del solaio in XLAM su parete in pietra o cemento:

Negli edifici ibridi, dove i solai in XLAM si combinano con pareti in pietra o cemento, si applicano principi analoghi. Il solaio può appoggiarsi su un cordolo in cemento armato, che è un elemento obbligatorio per la distribuzione dei carichi. Il collegamento avviene mediante piastre angolari, bulloni di ancoraggio o spinotti, annegati nel calcestruzzo. Per evitare ponti termici e garantire un appoggio uniforme, sotto il pannello XLAM si posano guarnizioni antivibranti e termoisolanti.

Resistenza al fuoco dei nodi: Questo è un aspetto critico. Gli elementi lignei si carbonizzano a una velocità prevedibile (circa 0,7-0,8 mm/min per le specie resinose), il che permette di calcolare il tempo di resistenza al fuoco (REI 30, REI 60, REI 90). Gli elementi metallici dei nodi possono richiedere una protezione aggiuntiva (guarnizioni incombustibili, rivestimento) per raggiungere la classe di resistenza al fuoco necessaria. La progettazione deve tenere conto dell’effetto della carbonizzazione sulla capacità portante del nodo. L’integrità della struttura in caso di incendio è un fattore chiave, che viene studiato nella progettazione di case in legno lamellare e altri sistemi lignei.

Tutti i nodi devono garantire non solo la resistenza strutturale, ma anche l’ermeticità all’aria per prevenire perdite di calore e condensa, oltre all’isolamento acustico per il comfort degli abitanti. L’uso di sigillanti, nastri sigillanti e soluzioni multistrato è obbligatorio.

I collegamenti efficaci tra i singoli pannelli XLAM del solaio non sono meno importanti dei raccordi con le pareti. Questi collegamenti devono garantire l’integrità strutturale, la trasmissione dei carichi, oltre alla tenuta ermetica e all’isolamento acustico. I metodi tipici di collegamento includono:

1. Collegamento “maschio-femmina”: È il metodo più diffuso e semplice. I bordi longitudinali dei pannelli hanno profili fresati “maschio” e “femmina”, che si inseriscono saldamente l’uno nell’altro. Dopo il collegamento, i pannelli vengono serrati con viti a tutto filetto, avvitate ad angolo (generalmente 45-60 gradi) attraverso entrambi i pannelli. La lunghezza delle viti e il passo del loro posizionamento sono determinati dal calcolo a taglio e a strappo. Per migliorare l’acustica e l’ermeticità all’aria, nella scanalatura si inserisce spesso un nastro sigillante (ad esempio, in EPDM o materiale acustico speciale).
2. Collegamento a chiavetta (spline joint): In questo caso, i bordi dei pannelli vengono fresati a scanalatura, e tra essi si inserisce un elemento separato in legno o legno-composito – la chiavetta. La chiavetta può essere presente su tutto lo spessore del pannello o parzialmente. Questa soluzione garantisce una buona trasmissione dei carichi verticali e può essere efficace per l’isolamento antivibrante quando si usano chiavette elastiche. Il serraggio avviene anch’esso con viti.
3. Collegamento a coda di rondine (dovetail joint): È un collegamento meccanico, autobloccante, che garantisce un’elevata resistenza a trazione e a taglio. Sebbene più laborioso da realizzare, permette di fare a meno di fissaggi metallici aggiuntivi o di ridurne il numero. Spesso utilizzato in strutture architettonicamente a vista.
4. Collegamento con piastre metalliche: Nei casi di carichi elevati o della necessità di creare un diaframma di rigidità, i pannelli possono essere collegati sulla superficie superiore o inferiore mediante piastre metalliche forate o elementi angolari, fissati a entrambi i pannelli con viti o chiodi.

Sigillatura dei giunti: Per garantire l’ermeticità all’aria (indice n50) e l’efficienza termotecnica, tutti i giunti tra i pannelli XLAM richiedono un’accurata sigillatura. Ciò è particolarmente importante per gli edifici con elevati standard di efficienza energetica. I metodi tipici di sigillatura:

• Nastri sigillanti: Vengono posizionati nei giunti prima del montaggio, garantendo la sigillatura primaria.
• Mastici e sigillanti: Dopo il montaggio e il serraggio, i giunti possono essere ulteriormente riempiti con sigillanti elastici poliuretanici o siliconici.
• Membrane di barriera al vapore: A seconda della struttura, sulla superficie superiore o inferiore del solaio può essere posato uno strato continuo di membrana di barriera al vapore, che copre i giunti e garantisce la piena tenuta ermetica.

La corretta esecuzione di questi nodi e della sigillatura è di importanza critica per la durabilità e le caratteristiche operative dell’edificio. Un approccio negligente può causare infiltrazioni di umidità, perdite di calore e riduzione del comfort acustico, il che influisce direttamente sulla qualità della costruzione con pannelli XLAM.

Le caratteristiche vibrazionali sono una delle proprietà operative più importanti dei solai interpiano, specialmente negli edifici residenziali e per uffici. Vibrazioni eccessive possono causare disagio agli utenti, anche se la struttura è sufficientemente resistente. I solai in XLAM, essendo relativamente leggeri rispetto agli analoghi in calcestruzzo, richiedono particolare attenzione al controllo vibrazionale. I documenti normativi, come la EN 1995-1-1 (Eurocodice 5) e gli standard internazionali, definiscono i criteri di comfort per le vibrazioni, includendo la frequenza propria di oscillazione e l’accelerazione sotto l’effetto di carichi dinamici.

I criteri tipici di comfort per gli edifici residenziali richiedono che la frequenza propria di oscillazione del solaio sia superiore a 8 Hz, e l’accelerazione sotto l’effetto di un carico impulsivo unitario (ad esempio, il passo di una persona) non superi determinati valori, generalmente 0,5 m/s² (secondo la classificazione Svezia/Norvegia, simile alle raccomandazioni internazionali). Per gli edifici per uffici o pubblici, questi requisiti possono essere più rigorosi.

L’ottimizzazione delle caratteristiche vibrazionali dei solai in XLAM si ottiene con diversi metodi:

1. Aumento della rigidità: Il metodo più diretto – aumentare lo spessore del pannello XLAM o usare pannelli con un numero maggiore di strati. Ciò aumenta il momento d’inerzia della sezione e, di conseguenza, la rigidità. Tuttavia, ciò aumenta il costo e il peso della struttura.
2. Sistemi compositi: L’integrazione dell’XLAM con un massetto in calcestruzzo (solaio XLAM-C) è un metodo molto efficace. Lo strato di calcestruzzo non solo aumenta la rigidità, ma aggiunge anche massa, il che aiuta ad ammortizzare le vibrazioni e a ridurre i fenomeni di risonanza. Uno strato di calcestruzzo di spessore 50-80 mm può migliorare significativamente le caratteristiche vibrazionali, garantendo frequenze proprie superiori a 10-12 Hz.
3. Travi aggiuntive: L’uso di travi in legno lamellare o in acciaio sotto i pannelli XLAM riduce la luce effettiva dei pannelli, il che ne aumenta la rigidità e la frequenza propria. È importante garantire un collegamento rigido tra XLAM e travi.
4. Materiali ammortizzanti: Nelle strutture multistrato del pavimento, l’uso di guarnizioni elastiche (lana minerale, tappetini in sughero, tappetini in gomma) sotto il massetto non solo migliora l’acustica, ma aiuta anche ad assorbire e dissipare l’energia vibrazionale. Ciò crea un sistema di “pavimento galleggiante”, che smorza efficacemente le vibrazioni.
5. Orientamento incrociato: Sebbene l’XLAM abbia già per sua natura un orientamento incrociato delle lamelle, la scelta corretta della direzione dello strato di lavoro principale può ottimizzare la rigidità nella direzione della luce principale.

Una modellazione dettagliata del comportamento vibrazionale dei solai nelle fasi iniziali di progettazione è di importanza critica. Un software specializzato permette di calcolare le frequenze proprie, l’accelerazione e la reazione del solaio a diverse sollecitazioni dinamiche. Ciò garantisce non solo la sicurezza strutturale, ma anche un elevato livello di comfort, determinante per un’abitazione di qualità. La considerazione di questi aspetti è parte integrante della progettazione degli edifici moderni, come le case modulari, che spesso utilizzano tecnologie XLAM.

La progettazione dei solai in XLAM in Ucraina richiede un approccio integrato, che unisca i requisiti delle norme edilizie nazionali (DBN) con l’esperienza mondiale avanzata e gli standard, come gli Eurocodici (Eurocodice 5 per le strutture in legno, EN 1995-1-1). Sebbene in Ucraina la tecnologia XLAM sia ancora in fase di sviluppo, i principi fondamentali della progettazione delle strutture in legno sono universali, e gli standard internazionali sono spesso usati come riferimento.

Norme ucraine chiave:

• DBN V.1.2-2:2006 “Carichi e azioni”: Definisce i valori normativi e di calcolo dei carichi da considerare nella progettazione dei solai (peso proprio, carichi temporanei da persone, mobili, carichi da neve e vento per i solai di copertura).
• DBN V.2.6-14-97 “Protezione dal rumore”: Stabilisce i requisiti per l’isolamento acustico dei solai interpiano, di importanza critica per garantire il comfort. Come indicato in precedenza, gli indici Rw e Lnw devono corrispondere ai valori stabiliti.
• DBN V.1.1-7:2016 “Sicurezza antincendio degli oggetti di costruzione”: Definisce i requisiti per la resistenza al fuoco delle strutture edilizie. Per le strutture in legno, ciò richiede il calcolo del tempo di carbonizzazione e la garanzia della classe di resistenza al fuoco necessaria (ad esempio, REI 30, REI 60, REI 90) mediante una riserva di calcolo dello spessore del legno o una protezione aggiuntiva.
• DBN V.2.6-XX:201X “Strutture in legno”: Sebbene non esista ancora una DBN unificata, pienamente adattata all’XLAM, le norme esistenti per le strutture in legno (ad esempio, per il legno lamellare) costituiscono una base. I progettisti si rivolgono spesso alle raccomandazioni dell’Eurocodice 5, standard generalmente riconosciuto per il calcolo delle strutture in XLAM.

Considerazione dell’esperienza mondiale:

L’esperienza mondiale dimostra che i solai in XLAM sono efficacemente utilizzati nella costruzione multipiano, dove particolare attenzione è dedicata alla resistenza sismica, alla resistenza al fuoco e all’efficienza energetica. L’applicazione di solai compositi XLAM-calcestruzzo (XLAM-C) per raggiungere luci maggiori e caratteristiche acustiche superiori è una pratica standard in Germania, Austria e Scandinavia. Le tecnologie di collegamenti nascosti, le soluzioni dettagliate per l’ermeticità all’aria e l’isolamento termico, nonché l’uso della modellazione BIM per l’ottimizzazione del progetto, sono approcci all’avanguardia.

Efficienza energetica: Sebbene i pannelli XLAM abbiano migliori proprietà di isolamento termico rispetto al calcestruzzo, la chiave per l’efficienza energetica del solaio è la sua ermeticità e l’eliminazione dei ponti termici nei nodi. L’uso di membrane di barriera al vapore e paravento appropriate, guarnizioni e cuscinetti antivibranti è di importanza critica. La progettazione secondo i principi dello Zero Energy Building (ZEB) o gli standard Passivhaus prevede la minimizzazione delle perdite di calore attraverso il solaio.

Sicurezza strutturale: Un aspetto chiave è garantire la stabilità e la rigidità dell’edificio nel suo complesso. I solai in XLAM funzionano come diaframmi orizzontali di rigidità, distribuendo i carichi orizzontali (vento, sisma) sugli elementi portanti verticali. Il calcolo di resistenza, stabilità e rigidità deve essere eseguito da ingegneri strutturisti qualificati con l’uso di software specializzato. Ciò permette di garantire la durabilità e l’affidabilità dell’intero edificio, il che è il compito principale di qualsiasi impresa di costruzioni.

Le caratteristiche dei solai in XLAM dipendono direttamente dalla qualità del legno e degli adesivi utilizzati. Generalmente, per la produzione dei pannelli XLAM si utilizzano specie legnose resinose, più spesso abete rosso, pino o abete bianco, che soddisfano gli standard di resistenza (ad esempio, C24 secondo la EN 338). Queste specie vengono scelte per la loro elevata resistenza a trazione e compressione, stabilità dimensionale e disponibilità. Un aspetto importante è la classificazione del legno per resistenza, che garantisce caratteristiche omogenee dei pannelli.

Influenza della specie legnosa:

• Abete rosso (Picea abies): La scelta più diffusa. Ha una densità relativamente bassa (circa 450 kg/m³), buone proprietà di isolamento termico e facilità di lavorazione. Garantisce elevata resistenza con peso ottimale.
• Pino (Pinus sylvestris): Simile all’abete rosso per caratteristiche, densità leggermente superiore. Può avere un numero maggiore di nodi, il che richiede una selezione più accurata delle lamelle.
• Abete bianco (Abies alba): Ha caratteristiche simili all’abete rosso, ma è spesso utilizzato nelle regioni della sua diffusione.

La resistenza del legno è controllata mediante classificazione visiva o meccanica. Le lamelle utilizzate per l’XLAM devono avere un’umidità nell’intervallo dell’8-12% per garantire la stabilità della forma e prevenire deformazioni dopo il montaggio. L’umidità è un fattore chiave, poiché le sue oscillazioni possono causare ritiro o dilatazione dei pannelli, il che influisce negativamente sull’integrità dei nodi.

Adesivi per l’XLAM:

La scelta dell’adesivo è di importanza critica, poiché garantisce la monoliticità del pannello e la sua capacità portante. I moderni pannelli XLAM sono prodotti con l’uso di adesivi di alta qualità ed ecologicamente sicuri, conformi agli standard europei EN 15425 ed EN 301. I principali tipi di adesivi sono:

• Adesivi poliuretanici (PUR): Gli adesivi poliuretanici monocomponenti senza formaldeide sono i più diffusi. Garantiscono un’elevata resistenza del collegamento, resistenza all’umidità e alla temperatura. Questi adesivi polimerizzano sotto pressione e temperatura, formando un legame resistente e durevole tra le lamelle.
• Adesivi melamminico-urea-formaldeidici (MUF): Adesivi bicomponenti, che garantiscono anch’essi un’elevata resistenza. I moderni adesivi MUF hanno un basso livello di emissioni di formaldeide, conformi alle rigorose norme europee (ad esempio, E1 o CARB P2).
• Adesivi fenolo-resorcinolici (PRF): Utilizzati più raramente, ma con un’eccezionale resistenza all’umidità e agli ambienti aggressivi, il che li rende adatti per applicazioni esterne o strutture esposte a elevata umidità.

Tutti gli adesivi devono essere certificati e conformi ai requisiti di classe di emissione (ad esempio, A+ per i VOC) e all’assenza di sostanze nocive. Il processo produttivo dei pannelli XLAM include un rigoroso controllo qualità del legno, la precisione della fresatura, il dosaggio dell’adesivo e i parametri ottimali di pressatura, il che garantisce la qualità finale del prodotto e la conformità alle caratteristiche dichiarate di resistenza e durabilità. Proprio per questo, la scelta di un produttore e fornitore affidabile è fondamentale per garantire la qualità del progetto.

L’integrazione efficace degli impianti tecnologici (elettricità, ventilazione, approvvigionamento idrico, riscaldamento) è un aspetto importante della progettazione degli edifici in XLAM. I solai in XLAM, essendo elementi lignei continui, richiedono un’accurata pianificazione di canali e tagli per la posa degli impianti. Tagli non previsti o eseguiti in modo scorretto possono ridurre sensibilmente la capacità portante dei pannelli e comprometterne l’ermeticità all’aria.

Principi di progettazione dei tagli:

• Pianificazione nella fase di progettazione: Tutte le aperture e i canali devono essere previsti nel progetto nelle fasi iniziali. Grazie all’alta precisione di produzione dei pannelli XLAM su macchine CNC, tutti i tagli possono essere eseguiti in fabbrica. Ciò garantisce precisione, velocità di montaggio ed evita l’indebolimento della struttura a causa di forature incontrollate in cantiere.
• Posizionamento: È meglio posizionare le aperture e i canali nelle zone con le sollecitazioni minori – queste sono le zone centrali delle luci (per gli impianti verticali) o vicino agli appoggi (per gli impianti orizzontali, ma con limitazioni). I tagli non devono essere posizionati nelle zone di massimo momento flettente o sollecitazione di taglio.
• Dimensione e forma: Le aperture devono generalmente essere circolari o ellittiche, poiché influiscono meno sulla distribuzione delle sollecitazioni rispetto a quelle rettangolari. Gli angoli dei tagli rettangolari devono essere arrotondati per ridurre la concentrazione di sollecitazioni. La dimensione massima del taglio è limitata dal calcolo e non deve superare, ad esempio, 1/8 della larghezza del pannello per aperture piccole, o richiedere un rinforzo aggiuntivo per aperture più grandi.
• Distanza tra i tagli: Tra le aperture deve esserci una distanza sufficiente per preservare la capacità portante. La distanza minima è generalmente multipla della dimensione dell’apertura.

Metodi di integrazione:

• Scanalature negli strati: Per gli impianti orizzontali (ad esempio, cavi elettrici) possono essere previste piccole scanalature orizzontali negli strati interni del pannello XLAM durante la sua produzione. Ciò permette di posare i cavi senza intervento esterno sulla struttura principale.
• Spazi sottopavimento: Spesso per gli impianti tecnologici si utilizza lo spazio sotto il pavimento galleggiante. Ciò permette di posare tubi e cavi direttamente sopra il pannello XLAM, evitando forature.
• Controsoffitti: Analogamente, i controsoffitti possono nascondere sistemi di ventilazione, illuminazione e percorsi dei cavi.
• Cavedi e montanti: Per gli impianti verticali (ventilazione, approvvigionamento idrico) sono previsti cavedi speciali, che attraversano le aperture nei solai in XLAM. Queste aperture devono essere accuratamente sigillate per la resistenza al fuoco e l’ermeticità all’aria.

La progettazione dell’integrazione degli impianti tecnologici nei solai in XLAM richiede una stretta collaborazione tra architetti, progettisti strutturali e ingegneri impiantisti. Ciò permette di creare un edificio funzionale e sicuro, ottimizzando la disposizione degli impianti e preservando l’integrità strutturale, come realizzato, ad esempio, nei progetti di kit case.

Nel contesto dell’edilizia moderna in legno in Ucraina, i solai in XLAM competono con altri sistemi lignei diffusi, come i solai in legno lamellare, su travi in legno massiccio ordinarie e i solai a telaio. Un benchmark comparativo permette di valutare i vantaggi e gli svantaggi dell’XLAM dal punto di vista delle caratteristiche tecniche, del costo e della velocità di montaggio.

1. Solaio in XLAM:

• Vantaggi: Elevata rigidità e capacità portante in due direzioni; grandi luci senza appoggi aggiuntivi; elevata velocità di montaggio grazie a grandi pannelli prefabbricati; buoni indici di resistenza al fuoco grazie alla carbonizzazione; ermeticità all’aria naturale; relativa stabilità dimensionale.
• Svantaggi: Costo iniziale del materiale più elevato rispetto ad altri sistemi lignei; necessità di trasporto specializzato e attrezzature di sollevamento; necessità di misure aggiuntive per l’isolamento acustico dal rumore da calpestio.
• Applicazione: Edifici residenziali e per uffici multipiano, strutture pubbliche, dove sono necessari grandi spazi senza colonne e velocità di costruzione.

2. Solai su travi in legno lamellare (Glulam):

• Vantaggi: Permettono di coprire luci molto grandi (fino a 20-30 m e oltre); elevata resistenza e stabilità; aspetto estetico attraente delle strutture a vista.
• Svantaggi: Richiedono un tavolato aggiuntivo (tavole, OSB, pannelli XLAM di spessore inferiore); minore rigidità nel piano rispetto all’XLAM; richiedono una progettazione precisa dei nodi di collegamento con il tavolato.
• Applicazione: Edifici industriali, palestre, grandi spazi pubblici, case private con travi a vista.

3. Solai su travi in legno massiccio (legname):

• Vantaggi: Basso costo del materiale; disponibilità; semplicità di montaggio per luci piccole.
• Svantaggi: Luci limitate (fino a 4-6 m); tendenza a deformazioni (torsione, ritiro) dovute all’umidità naturale; basse caratteristiche acustiche senza soluzioni aggiuntive; minore resistenza al fuoco.
• Applicazione: Case private di bassa altezza, strutture agricole.

4. Solai a telaio (capriate in legno, travi a I):

• Vantaggi: Peso leggero; possibilità di integrare gli impianti nelle cavità; possono coprire luci medie con un uso efficiente del materiale.
• Svantaggi: Minore massività, che peggiora le caratteristiche acustiche e vibrazionali; necessità di un’accurata insonorizzazione; struttura più complessa per i non specialisti.
• Applicazione: Case a telaio, dove sono importanti la leggerezza della struttura e la comodità della posa degli impianti tecnologici.

In sintesi, la scelta del sistema di solaio dipende dai requisiti specifici del progetto. Il solaio in XLAM è una soluzione ad alta tecnologia per una costruzione rapida, solida ed efficiente dal punto di vista energetico con grandi luci, mentre altri sistemi possono essere più opportuni per progetti con budget limitato o meno complessi. Tuttavia, con lo sviluppo delle tecnologie e la crescente domanda di costruzione rapida e di qualità, il solaio in XLAM occupa un posto sempre più significativo nel mercato dell’edilizia in legno in Ucraina.