FACCIATA XLAM COME SUPERFICIE PORTANTE

I pannelli XLAM sono un prodotto ligneo ingegnerizzato, composto da almeno tre strati di legname segato, incollati tra loro in modo che le fibre degli strati adiacenti siano disposte con un angolo di 90 gradi. Questo orientamento incrociato garantisce una resistenza anisotropa, che permette ai pannelli XLAM di funzionare come elemento biassiale, sopportando efficacemente i carichi in entrambi i piani.

L’uso dell’XLAM come superficie di facciata portante implica che le pareti esterne non svolgono solo la funzione di struttura di tamponamento, ma assorbono anche i carichi verticali e orizzontali provenienti dai solai, dalla copertura e dalle sollecitazioni del vento. La resistenza a compressione dei pannelli XLAM, pari a circa 20-24 MPa (per legno di classe di resistenza C24), li rende ideali per la costruzione multipiano. Ad esempio, pannelli di spessore 100-140 mm possono sopportare carichi fino a 100 kN/m. Per confronto, le tradizionali pareti a telaio in legno richiedono un rinforzo significativo per raggiungere valori analoghi. L’ampio impiego dei pannelli XLAM per le strutture in XLAM permette non solo di aumentare la resistenza, ma anche di ridurre i tempi di costruzione.

Inoltre, la rigidità nel piano dell’XLAM supera notevolmente quella di altri materiali lignei, il che è importante per garantire la stabilità dell’edificio contro i carichi sismici e del vento, specialmente per gli edifici alti. Il modulo elastico dell’XLAM è di circa 11.000 MPa lungo le fibre e 500 MPa trasversalmente alle fibre, il che va considerato nel calcolo statico delle strutture secondo gli eurocodici EN 1995-1-1 (Eurocodice 5). Questi parametri permettono di progettare facciate XLAM con grandi luci e un numero minimo di supporti aggiuntivi, mantenendo al contempo la libertà architettonica e la semplicità delle soluzioni strutturali.

Grazie all’elevata precisione di lavorazione con macchinari CNC, i pannelli XLAM vengono consegnati al cantiere già con le aperture per finestre e porte pronte, il che accelera notevolmente il montaggio e minimizza gli scarti edilizi. Questo è uno dei vantaggi chiave dell’XLAM, che lo rende interessante per progetti in cui tempo e qualità della costruzione sono prioritari. I processi tecnologici di produzione dell’XLAM permettono inoltre di integrare gli impianti tecnologici direttamente nei pannelli, il che semplifica i successivi lavori di finitura e migliora l’estetica generale degli interni e degli esterni.

Uno degli aspetti più importanti nella progettazione di una facciata XLAM portante in Ucraina è garantirne la conformità ai requisiti termotecnici stabiliti dalla ДБН В.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’. Questa norma definisce i valori minimi ammissibili di resistenza termica (R-value) per le strutture di tamponamento esterne, che dipendono dalla zona climatica dell’Ucraina.

Per la prima zona climatica (nord dell’Ucraina), l’R-value minimo per le pareti esterne è di 4,0 m²·K/W, corrispondente a un coefficiente di trasmittanza termica U = 0,25 W/(m²·K). Per la seconda zona climatica (sud), l’R-value è di 3,3 m²·K/W (U = 0,30 W/(m²·K)). Poiché il pannello XLAM da solo (anche con uno spessore di 140-160 mm, con un coefficiente di conducibilità termica λ ≈ 0,13 W/(m·K)) garantisce un R-value di soli circa 1,0-1,2 m²·K/W, richiede un significativo isolamento aggiuntivo.

Le soluzioni tipiche per le facciate XLAM includono facciate ventilate con lana minerale o polistirene espanso. Ad esempio, per raggiungere U = 0,25 W/(m²·K) con una parete XLAM di 140 mm, saranno necessari almeno 150-200 mm di lana minerale (λ ≈ 0,035 W/(m·K)). Pertanto, lo spessore complessivo della struttura di facciata, incluso il pannello XLAM portante, l’isolante e il rivestimento esterno, può raggiungere 300-400 mm. È importante anche considerare i ponti termici, che possono verificarsi nei nodi di fissaggio del rivestimento o a causa di aperture per finestre e porte progettate in modo errato. La progettazione di tali nodi richiede un calcolo termotecnico specifico per garantire la conformità integrale alle norme.

Una corretta progettazione e posa dell’isolamento termico è criticamente importante per prevenire la condensazione dell’umidità all’interno delle strutture murarie, che può causare il degrado dei materiali e la perdita delle proprietà termoisolanti. La resistenza alla diffusione dei materiali, così come il punto di rugiada, devono essere accuratamente calcolati per ogni regione e tipo di sistema di facciata specifici. L’uso di membrane di barriera al vapore e antivento con adeguati valori di Sd (spessore equivalente di diffusione dell’aria) garantisce un regime di umidità ottimale nella parete. Ad esempio, una barriera al vapore con Sd > 100 m sul lato dell’ambiente interno e una membrana antivento con Sd < 0,3 m sul lato esterno permettono di gestire efficacemente il movimento dell’umidità.

La tenuta all’aria delle strutture di tamponamento è uno degli indicatori più importanti dell’efficienza energetica di un edificio, regolamentata da norme quali la ДБН В.2.6-31:2021. Per gli edifici di classe energetica A e superiore, il coefficiente di ricambio d’aria n50 (indicatore del tasso di ricambio d’aria a una differenza di pressione di 50 Pa) non deve superare 0,6 h⁻¹. Per gli edifici di classe B, questo valore è di 1,0 h⁻¹, e per la classe C — 2,0 h⁻¹.

I pannelli XLAM, grazie alla loro struttura monolitica e all’incollaggio ermetico degli strati, garantiscono un’elevata tenuta all’aria di base. Il pannello stesso è un’eccellente barriera all’aria. Tuttavia, i punti critici sono i nodi di giunzione tra i pannelli, i raccordi con le aperture per finestre e porte, nonché con la fondazione e la copertura. Solitamente queste zone richiedono l’uso di materiali e tecnologie di tenuta speciali.

Per garantire il valore target di n50 pari a 0,6 h⁻¹, è necessario utilizzare: sigillanti di alta qualità a base di poliuretano o silicone per i giunti; nastri speciali per la tenuta dei telai di finestre e porte (ad esempio, membrane EPDM); profili di tenuta per facciate ventilate. Ogni giunto tra pannelli XLAM, nonché i punti di passaggio degli impianti (elettrico, idrico, sistema di ventilazione), devono essere accuratamente sigillati. Il test Blower Door, eseguito nella fase finale della costruzione, è un metodo oggettivo di controllo della tenuta all’aria. Permette di individuare i punti di dispersione e di eliminarli tempestivamente.

Una tenuta all’aria insufficiente porta a perdite di calore incontrollate dovute all’infiltrazione di aria fredda, il che aumenta notevolmente il consumo energetico per riscaldamento e raffreddamento. Inoltre, può causare la formazione di condensa nelle strutture, riducendo la durabilità dei materiali e peggiorando la qualità dell’aria interna. Raggiungere un n50 inferiore a 1,0 h⁻¹ per gli edifici in XLAM è un obiettivo del tutto realistico e persino di routine, a condizione che vengano rispettate le soluzioni progettuali e le tecnologie di montaggio.

La corretta progettazione ed esecuzione dei nodi di raccordo della facciata XLAM portante è fondamentale per garantire l’integrità strutturale, l’efficienza termotecnica e la tenuta all’aria dell’edificio. Esaminiamo due nodi chiave: il raccordo alla fondazione e al solaio interpiano.

Raccordo alla fondazione: Questo nodo è critico dal punto di vista della protezione dall’umidità, dell’isolamento termico e della tenuta all’aria. Il pannello XLAM della facciata deve essere installato su uno strato impermeabilizzante, che previene la risalita capillare dell’umidità dalla fondazione. Solitamente si utilizza un’impermeabilizzazione bituminosa in rotoli o membrane polimeriche speciali. Sotto l’impermeabilizzazione si trova uno strato di livellamento in malta. Tra il pannello XLAM e la fondazione, di norma, viene installata una trave di appoggio in legno duro o tavola idrorepellente, che garantisce una distribuzione uniforme del carico e una barriera aggiuntiva contro l’umidità. Questa trave deve essere trattata con antisettici. Per garantire la tenuta all’aria lungo il perimetro del raccordo, si installano nastri di tenuta e sigillanti speciali. L’isolamento esterno della facciata deve passare senza soluzione di continuità all’isolamento della fondazione, formando un contorno termoisolante continuo, per minimizzare i ponti termici. Questo previene la formazione di zone fredde e possibili condense all’interno della struttura.

Raccordo ai solai interpiano: Esistono diverse soluzioni tipiche per collegare i pannelli di facciata XLAM ai solai in XLAM. La più diffusa è il metodo ‘a piattaforma’, in cui il solaio viene posato sull’elemento parete inferiore, e l’elemento parete successivo viene installato già sul solaio. In questo caso, è importante garantire la precisione geometrica e l’aderenza degli elementi. Tra i pannelli del solaio e i pannelli murari vengono posati nastri di tenuta elastici per migliorare l’isolamento acustico e la tenuta all’aria. Il fissaggio avviene mediante viti autofilettanti o angolari metallici, che garantiscono la trasmissione dei carichi orizzontali e verticali. È importante progettare questi nodi in modo da evitare o minimizzare i ponti termici che possono generarsi attraverso gli elementi di fissaggio o le irregolarità. Lo strato isolante della parete esterna deve essere continuo, estendendosi oltre il bordo del solaio interpiano, oppure avere uno strato isolante aggiuntivo sul lato del bordo del solaio. Per gli edifici multipiano, dove la facciata è portante, particolare attenzione viene dedicata alla trasmissione verticale dei carichi, utilizzando sistemi di fissaggio speciali e piastre metalliche per rinforzare i nodi.

Questi dettagli sono fondamentali per raggiungere gli indicatori desiderati di efficienza energetica e durabilità dell’edificio.

La resistenza al fuoco è uno dei parametri chiave per qualsiasi struttura portante, specialmente per le facciate esterne. Per i pannelli XLAM, come per altri materiali da costruzione, gli indicatori di resistenza al fuoco sono determinati secondo lo standard europeo EN 13501-2. Questo standard stabilisce la classificazione dei prodotti da costruzione e degli elementi strutturali in base alla resistenza al fuoco, includendo gli indicatori R (capacità portante), E (integrità) e I (capacità di isolamento termico), misurati in minuti (ad esempio, REI 60, REI 90, REI 120).

Il legno, come noto, è un materiale combustibile, ma i pannelli XLAM hanno una proprietà unica — bruciando, formano uno strato di carbonizzazione, che protegge gli strati interni di legno e rallenta il processo di degrado. La velocità di carbonizzazione per le conifere è di circa 0,7 mm/min. Questo permette di calcolare quale spessore del pannello XLAM sia necessario per raggiungere una determinata classe di resistenza al fuoco. Ad esempio, per raggiungere la classe REI 60 può essere sufficiente un pannello XLAM di spessore 120-140 mm, dove lo spessore ‘di riserva’ per la carbonizzazione è di 42 mm (0,7 mm/min * 60 min). Per REI 90 o REI 120 possono essere necessari spessori maggiori (160-200 mm) o uno strato ignifugo aggiuntivo, ad esempio lastre di cartongesso di tipo GKF (cartongesso resistente al fuoco) o lana minerale.

Anche le caratteristiche acustiche delle facciate XLAM portanti sono importanti. Grazie alla loro massività, i pannelli XLAM garantiscono un buon isolamento dal rumore aereo. L’indice di isolamento del rumore aereo (Rw) per un pannello XLAM nudo di spessore 100-120 mm è di circa 38-42 dB. Tuttavia, per raggiungere elevati standard di isolamento acustico, specialmente in contesti urbani (dove l’Rw per le pareti esterne può essere richiesto a un livello di 45-50 dB e oltre), è necessario applicare strutture multistrato. Questo include strati aggiuntivi di isolante (lana minerale, che è un eccellente isolante acustico), nonché il rivestimento esterno (ad esempio, lastre in fibrocemento, mattoni o listelli di legno). La combinazione di un pannello XLAM con 150-200 mm di lana minerale e rivestimento esterno può garantire un Rw fino a 55-60 dB, conforme ai più elevati requisiti di comfort acustico. Un calcolo accurato e la scelta di materiali adeguati permettono di gestire efficacemente sia la resistenza al fuoco sia le proprietà acustiche delle facciate XLAM portanti.

Il montaggio delle facciate XLAM portanti si distingue per un’elevata velocità e precisione grazie alla prefabbricazione dei pannelli in fabbrica. I pannelli vengono consegnati al cantiere con le aperture per finestre e porte già pronte, e talvolta anche con i serramenti già installati. Questo permette di ridurre notevolmente i tempi di costruzione. Il sollevamento e l’installazione dei pannelli avvengono tramite gru, e i collegamenti tra loro sono fissati con elementi di fissaggio speciali — viti autofilettanti di grande lunghezza, piastre metalliche o angolari. È importante la precisione della livellazione della fondazione e della prima fila di pannelli, poiché eventuali deviazioni possono accumularsi lungo l’altezza dell’edificio.

Dopo il montaggio della struttura portante in XLAM, iniziano i lavori di realizzazione della finitura esterna e dell’isolamento. Di norma, si utilizzano sistemi di facciata ventilata, che prevedono la creazione di un’intercapedine d’aria tra l’isolante e il rivestimento esterno. Questo garantisce un efficace smaltimento dell’umidità e ne previene l’accumulo nella struttura. La sequenza di montaggio è la seguente: prima si fissa alla superficie esterna dei pannelli XLAM la membrana antivento, poi lo strato di lana minerale o di altro isolante. Lo spessore dell’isolante è determinato dal calcolo termotecnico secondo la ДБН В.2.6-31:2021, di norma 150-250 mm. L’isolante viene fissato con tasselli e ulteriormente trattenuto mediante listelli di legno verticali o orizzontali, che formano anche l’intercapedine ventilata. Su questi listelli viene montato il rivestimento finale.

La scelta dei materiali per la finitura esterna delle facciate XLAM è molto ampia: può trattarsi di rivestimento in legno naturale (planken, imitazione di trave), lastre in fibrocemento, pannelli HPL, cassette metalliche o persino mattoni decorativi su una sottostruttura sospesa speciale. Ognuno di questi materiali ha le proprie caratteristiche estetiche e prestazionali. Ad esempio, il rivestimento in legno sottolinea la naturalezza del materiale XLAM, mentre le lastre in fibrocemento garantiscono un’elevata durabilità e una manutenzione minima. È importante che la finitura scelta sia compatibile con il sistema ventilato e garantisca la protezione necessaria dagli agenti atmosferici. Tutti gli elementi di fissaggio e le sottostrutture devono essere realizzati con materiali resistenti alla corrosione (ad esempio, acciaio inossidabile) per garantire una lunga durata di vita della facciata.

La tecnologia XLAM, sebbene relativamente nuova per l’Ucraina, si sta sviluppando attivamente e dimostra un notevole potenziale. L’esperienza mondiale dimostra che le facciate XLAM come strutture portanti sono applicate con successo in un’ampia gamma di edifici — da case private a complessi residenziali multipiano ed edifici pubblici. In Germania, Austria e nei paesi scandinavi, dove l’edilizia ecologica ed efficiente dal punto di vista energetico è una priorità, l’uso dei pannelli XLAM è diventato uno standard. Un esempio può essere ‘HoHo Vienna’ in Austria, uno degli edifici in legno più alti al mondo (84 metri), dove i pannelli XLAM svolgono un ruolo chiave nel sistema portante e nel rivestimento di facciata.

In Ucraina, l’applicazione delle facciate XLAM sta solo iniziando a prendere piede. Questo è legato alla necessità di adattare il quadro normativo (sebbene le ДБН stiano già implementando gli standard europei) e allo sviluppo delle capacità produttive. Tuttavia, considerando la crescente domanda di edilizia rapida, efficiente dal punto di vista energetico e sostenibile, le facciate XLAM hanno enormi prospettive. Questo riguarda in particolare i progetti in cui sono importanti fattori come: tempi di costruzione ridotti (grazie alla prefabbricazione), elevata qualità e precisione di esecuzione, nonché la possibilità di creare oggetti architettonicamente espressivi e moderni. I progetti che utilizzano l’XLAM permettono di realizzare le idee architettoniche più audaci.

Per il clima ucraino, caratterizzato da notevoli sbalzi di temperatura, elevata umidità e venti forti, le facciate XLAM portanti con adeguato isolamento esterno e rivestimento ventilato sono la soluzione ottimale. Garantiscono non solo eccellenti caratteristiche termotecniche e tenuta all’aria, ma anche la durabilità della struttura. Va anche notato che l’uso del legno come materiale da costruzione contribuisce alla decarbonizzazione del settore edilizio, poiché il legno è una risorsa rinnovabile che accumula carbonio. Questo aspetto è particolarmente rilevante nel contesto dei cambiamenti climatici globali e dei requisiti di sviluppo sostenibile. Con lo sviluppo dei produttori locali di XLAM e l’aumento della consapevolezza tra sviluppatori e architetti, le facciate XLAM diventeranno parte integrante dell’architettura ucraina moderna, offrendo soluzioni affidabili e innovative per gli edifici futuri.