CONFIGURAZIONI DEI NODI KOLEO WALLSET

Il sistema KOLEO WallSet si basa sull’uso innovativo di pannelli in legno lamellare incrociato (XLAM) e in legno lamellare a strati paralleli (SLT), che conferiscono alle strutture una resistenza e una stabilità eccezionali. I pannelli XLAM sono composti da più strati di lamelle di legno incollate perpendicolarmente tra loro, il che garantisce una capacità portante bidirezionale e un’elevata rigidezza. I pannelli SLT, pur avendo una disposizione parallela delle lamelle, rappresentano anch’essi una soluzione efficace per determinati elementi costruttivi. I nodi di collegamento nel sistema KOLEO WallSet non sono semplici elementi di giunzione; sono parte integrante della struttura, che trasmette i carichi, garantisce la rigidezza del telaio e svolge un ruolo chiave nel comportamento complessivo dell’edificio, in particolare nella sua resistenza al fuoco.

La progettazione di questi nodi richiede una conoscenza approfondita della meccanica dei materiali e delle strutture. Ad esempio, i collegamenti ‘parete-parete’ o ‘parete-solaio’ devono essere calcolati per la trasmissione di momenti flettenti, forze trasversali e assiali. La scelta degli elementi di fissaggio – viti, ancoranti, piastre metalliche, spine – dipende dal tipo di carico, dallo spessore dei pannelli e dai requisiti di resistenza al fuoco. Per i pannelli XLAM con spessore, ad esempio, di 100-240 mm, si utilizzano staffe angolari rinforzate con una profondità minima di avvitamento delle viti nel legno non inferiore a 6d (dove d è il diametro della vite), il che garantisce una resistenza sufficiente all’estrazione e al taglio. È importante tenere conto dell’anisotropia del legno, poiché la resistenza all’estrazione di una vite avvitata perpendicolarmente alle fibre differisce notevolmente da quella con avvitamento parallelo alle fibre. La tecnologia KOLEO WallSet integra queste conoscenze in soluzioni standardizzate, garantendo l’affidabilità e la prevedibilità della struttura. È inoltre importante l’integrazione con i pannelli XLAM per ottenere prestazioni ottimali.

Garantire la resistenza al fuoco è uno degli aspetti più critici nella progettazione delle strutture in legno, in particolare dei sistemi KOLEO WallSet. Lo standard europeo EN 13501-2 ‘Classificazione dei prodotti da costruzione e degli elementi degli edifici in base alla reazione al fuoco’ è il documento principale che definisce i metodi di prova e i criteri di classificazione. Per le strutture in legno, come i pannelli XLAM/SLT, si applicano classi di resistenza al fuoco indicate come REI (R – capacità portante, E – integrità, I – isolamento termico) con il relativo tempo in minuti (ad esempio, REI 60, REI 90, REI 120).

I nodi di collegamento, essendo gli anelli deboli, richiedono un’attenzione particolare. Nel legno esposto all’azione del fuoco si forma uno strato di carbonizzazione, che funge da isolante naturale, proteggendo gli strati interni. La velocità di carbonizzazione per le specie legnose resinose è di circa 0,65-0,7 mm/min. Pertanto, per raggiungere la classe REI 60, è necessario garantire un margine minimo nello spessore del legno, affinché dopo 60 minuti di combustione rimanga una sezione portante sufficiente. Per i nodi, questo significa che gli elementi di fissaggio (viti, bulloni, piastre in acciaio) devono essere protetti dall’esposizione diretta al fuoco. Ciò si ottiene incassandoli nel legno o utilizzando rivestimenti ignifughi speciali. Ad esempio, per le piastre metalliche a contatto con la superficie del pannello, è necessario prevedere rivestimenti ignifughi o aumentare la distanza dal bordo del pannello al primo elemento di fissaggio, per compensare la perdita di capacità portante dei bordi dovuta alla carbonizzazione. I calcoli devono tenere conto della riduzione della sezione efficace del legno e degli elementi metallici sotto l’effetto delle alte temperature. Le soluzioni costruttive di KOLEO WallSet includono già dettagli conformi a questi standard elevati, riducendo al minimo i rischi di collasso in caso di incendio.

Nel sistema KOLEO WallSet sono state sviluppate diverse configurazioni di nodi, classificate in base alla loro resistenza al fuoco, per soddisfare un’ampia gamma di requisiti progettuali. I criteri principali di classificazione sono il tempo durante il quale il nodo mantiene la propria funzionalità sotto l’effetto del regime termico standard dell’incendio e il metodo di protezione degli elementi di fissaggio.

Esempi di nodi tipici e la loro classificazione:

1. Nodi ‘parete-parete’: Questi nodi sono spesso realizzati con fissaggi metallici nascosti o interamente con giunzioni in legno (ad esempio, a ‘coda di rondine’ o a tenone e mortasa). Per aumentare la resistenza al fuoco, gli elementi metallici vengono completamente incassati nello spessore dei pannelli XLAM, garantendo uno ‘strato protettivo di carbonizzazione’. Questo consente di raggiungere le classi REI 90 o persino REI 120. Secondo la EN 13501-2, è importante non solo incassare il fissaggio, ma anche garantire che lo spessore minimo di legno carbonizzato che lo circonda sia sufficiente a preservare la capacità portante.
2. Nodi ‘parete-solaio’: In questi nodi si utilizzano spesso squadrette metalliche rinforzate o travi, fissate alle testate dei pannelli. Per raggiungere un’elevata resistenza al fuoco (ad esempio, REI 60), questi elementi metallici devono essere protetti. Ciò può essere realizzato mediante rivestimento in cartongesso (ad esempio, due strati di lastre di gesso rivestito da 12,5 mm possono garantire ulteriori 30-60 minuti di resistenza al fuoco), oppure i fissaggi possono essere completamente nascosti all’interno dei pannelli utilizzando soluzioni speciali. Ad esempio, giunzioni nascoste di tipo ‘a coda di rondine’ o collegamenti bullonati con tappi ignifughi.
3. Giunzioni angolari e giunzioni a T: Per queste configurazioni è importante mantenere la stabilità geometrica. Si utilizzano spesso viti a filettatura totale (full-thread screws), avvitate ad angolo, che creano una rigidezza aggiuntiva. La protezione dal fuoco è garantita incassando i fissaggi oppure utilizzando riempitivi incombustibili nella zona di giunzione. Le ДБН ucraine, in particolare la ДБН В.1.1-7:2016 ‘Sicurezza antincendio degli oggetti di costruzione’, richiedono la conformità a determinate classi di resistenza al fuoco per i diversi tipi di edifici. KOLEO WallSet sviluppa i propri nodi tenendo conto di questi requisiti, offrendo soluzioni collaudate e certificate.

La progettazione dettagliata di questi nodi prevede l’uso di software specializzato che modella l’effetto termico e la reazione meccanica dei materiali durante un incendio, consentendo di ottimizzare la configurazione e i materiali dei fissaggi per raggiungere i parametri di resistenza al fuoco richiesti.

Il mancato rispetto della tecnologia di installazione dei nodi KOLEO WallSet, in particolare nelle condizioni ucraine, può portare a una significativa riduzione delle caratteristiche prestazionali dell’edificio, inclusa la sua resistenza al fuoco e l’efficienza termica. L’esperienza dimostra che gran parte dei problemi nasce dalla fretta, da una qualificazione insufficiente del personale o dall’inosservanza della documentazione progettuale. Comprendere questi errori tipici è il primo passo per evitarli efficacemente.

1. Orientamento errato degli elementi di fissaggio: Spesso le viti o gli ancoranti vengono avvitati senza rispettare gli angoli o la profondità di progetto, il che ne riduce la resistenza a taglio e a estrazione. Questo può essere critico durante un incendio, quando il legno si carbonizza e il carico sulla sezione residua aumenta. Misura preventiva: controllo rigoroso del rispetto degli schemi di montaggio, uso di dime speciali e formazione delle squadre. Uso di chiavi dinamometriche per controllare la coppia di serraggio.

2. Protezione insufficiente dei fissaggi metallici dal fuoco: Lasciare piastre metalliche o bulloni esposti o con protezione minima riduce notevolmente la resistenza al fuoco del nodo, poiché il metallo si riscalda rapidamente e perde resistenza. Misura preventiva: incasso obbligatorio di tutti gli elementi metallici nel legno o uso di rivestimenti ignifughi certificati (ad esempio, lastre di cartongesso ad alta resistenza al fuoco di tipo GKLO). La distanza dal bordo di carbonizzazione all’elemento metallico non deve essere inferiore a quella di calcolo.

3. Sigillatura scadente dei giunti: I giunti che non garantiscono la tenuta all’aria creano ponti termici e consentono l’ingresso di ossigeno, che può accelerare lo sviluppo di un incendio o peggiorare le prestazioni termiche. L’indicatore di tenuta all’aria n50 (tasso di ricambio d’aria con una differenza di pressione di 50 Pa) è critico per gli edifici moderni che puntano allo standard Zero Energy Building (ZEB). Misura preventiva: uso di sigillanti di qualità e nastri di tenuta su tutti i giunti dei pannelli. Controllo regolare della tenuta durante l’installazione tramite blower door test.

4. Trascurare le deformazioni termiche: Il legno è un materiale igroscopico e reagisce ai cambiamenti di temperatura e umidità, il che può causare deformazioni. Un calcolo errato di queste deformazioni nei nodi può provocare tensioni interne e un collasso prematuro. Misura preventiva: considerare i coefficienti di dilatazione lineare del legno in fase di progettazione, utilizzare giochi di compensazione e fissaggi flessibili in determinati nodi. Progettazione dettagliata che tenga conto delle condizioni climatiche dell’Ucraina.

5. Assenza di un adeguato controllo di qualità: Mancanza di controllo di qualità intermedio e finale dei lavori di installazione. Misura preventiva: introduzione di checklist chiare per ogni fase di installazione, coinvolgimento di ingegneri indipendenti per la supervisione tecnica. Le informazioni sugli errori tipici nell’edilizia possono essere utili da consultare.

Le norme edilizie statali dell’Ucraina, in particolare la ДБН В.1.1-7:2016 ‘Sicurezza antincendio degli oggetti di costruzione’, costituiscono il principale regolatore che stabilisce i requisiti di resistenza al fuoco delle strutture edilizie, compresi i nodi KOLEO WallSet. Sebbene questo standard non specifichi direttamente la tecnologia XLAM/SLT, definisce i principi generali e la classificazione degli elementi in base al limite di resistenza al fuoco (R, E, I) e al gruppo di combustibilità (Г0-Г4).

Secondo la ДБН, per i diversi tipi di edifici e i loro elementi costruttivi vengono stabiliti limiti minimi di resistenza al fuoco. Ad esempio, per i muri portanti di edifici multipiano può essere richiesta la classe REI 90 o REI 120, mentre per le case unifamiliari a un piano – REI 30 o REI 60. Per le strutture in legno come KOLEO WallSet, ciò significa la necessità di applicare soluzioni ingegneristiche che garantiscano il mantenimento della capacità portante, dell’integrità e dell’isolamento termico per il tempo previsto. La ДБН disciplina inoltre le distanze minime tra gli elementi combustibili e le fonti di calore e i requisiti per il trattamento ignifugo.

Per i nodi di collegamento KOLEO WallSet in Ucraina, ciò significa che le loro configurazioni devono essere collaudate secondo gli standard nazionali o europei armonizzati (ad esempio, la EN 13501-2, che può essere riconosciuta tramite allegati nazionali), oppure la loro resistenza al fuoco deve essere confermata con metodi di calcolo che tengano conto della carbonizzazione del legno e della resistenza termica degli elementi di fissaggio. Un requisito importante è anche la categoria di pericolo di incendio dell’edificio e la classe di pericolo di incendio funzionale, che influiscono sulla scelta della classe di resistenza al fuoco delle strutture. Le soluzioni progettuali di KOLEO WallSet vengono sviluppate tenendo conto di queste norme nazionali, garantendo la conformità alla legislazione ucraina e la sicurezza di esercizio. Architetti e progettisti devono collaborare strettamente con gli ingegneri per garantire che tutti gli aspetti della sicurezza antincendio siano presi in considerazione, come discusso nella pagina per gli architetti.

Oltre alla resistenza al fuoco, le caratteristiche termotecniche dei nodi KOLEO WallSet hanno un’importanza decisiva per l’efficienza energetica complessiva dell’edificio, in particolare nel contesto del clima ucraino con le sue notevoli oscillazioni di temperatura. I ‘ponti termici’ sono zone della struttura in cui lo strato di isolamento termico è interrotto o presenta una resistenza alla trasmissione del calore molto inferiore, il che porta a perdite di calore in inverno e surriscaldamento in estate. Nei nodi di collegamento, in particolare dove si utilizzano elementi metallici, il rischio di formazione di ponti termici aumenta notevolmente.

Per ridurre al minimo i ponti termici nei nodi KOLEO WallSet si applicano le seguenti strategie:

1. Fissaggi nascosti: Massimo incasso degli elementi di fissaggio metallici nello spessore dei pannelli XLAM/SLT. Questo riduce la loro superficie di contatto con l’ambiente esterno e allunga il percorso di trasmissione del calore attraverso un materiale a bassa conducibilità termica (il legno). Ad esempio, la conducibilità termica del legno (0,13 W/(m·K)) è molto inferiore a quella dell’acciaio (50 W/(m·K)), per cui anche un sottile strato di legno può ridurre notevolmente le perdite di calore.
2. Rotture di ponte termico: Uso di speciali elementi o rondelle di rottura del ponte termico in materiali a bassa conducibilità termica (ad esempio, polimeri) tra i fissaggi metallici e gli strati esterni della struttura. Questi elementi interrompono efficacemente il percorso del flusso termico.
3. Isolamento termico aggiuntivo: Nei nodi critici, come le giunzioni angolari, si raccomanda di applicare uno strato aggiuntivo di isolamento termico esterno, che copra i potenziali ponti termici. Può trattarsi di polistirene estruso (XPS) o lana minerale. Garantire la tenuta di questi strati è fondamentale, poiché anche piccole fessure possono annullare l’effetto dell’isolamento termico.
4. Geometria ottimizzata dei nodi: Progettare i nodi in modo che abbiano un’area minima di intersezione degli elementi metallici che attraversano l’involucro termoisolante, oppure utilizzare soluzioni che consentano di evitare il contatto diretto del metallo con l’ambiente esterno.

Questi approcci consentono ai sistemi KOLEO WallSet di raggiungere elevati livelli di efficienza energetica, conformi agli standard moderni come lo Zero Energy Building (ZEB), aspetto importante per gli edifici a elevata efficienza energetica e per la riduzione dei costi di esercizio.

La qualità dell’installazione dei nodi KOLEO WallSet influisce direttamente sull’integrità strutturale, sulla durabilità, sulla resistenza al fuoco e sull’efficienza energetica dell’intero edificio. Pertanto, il controllo di qualità e il corretto collaudo dei lavori sono fasi imprescindibili del processo edilizio. In Ucraina questi processi sono disciplinati dalla ДБН А.3.1-5:2016 ‘Organizzazione della produzione edilizia’ e dalla ДСТУ Б В.2.6-189:2013 ‘Linee guida per la progettazione e la realizzazione dell’isolamento termico degli edifici’.

Fasi del controllo di qualità:

1. Controllo in accettazione dei materiali: Verifica della conformità di tutti gli elementi di fissaggio (viti, bulloni, piastre, sigillanti) alla documentazione di progetto e ai certificati di qualità. Occorre prestare particolare attenzione alla presenza di certificati che confermino la classe di resistenza dell’acciaio, il rivestimento protettivo e le caratteristiche di resistenza al fuoco.
2. Controllo operativo: Viene effettuato direttamente durante l’installazione dei nodi. Comprende la verifica di:
   • Rispetto delle dimensioni, dei giochi e delle tolleranze di progetto.
   • Corretta disposizione e orientamento degli elementi di fissaggio (angoli, profondità di avvitamento).
   • Qualità del serraggio dei collegamenti bullonati mediante chiave dinamometrica.
   • Corretta sigillatura dei giunti e protezione degli elementi metallici. Questo è critico per garantire la tenuta all’aria dell’edificio, che influisce sull’indicatore n50.
3. Controllo di collaudo: Viene effettuato al termine dell’installazione di ogni fase o blocco di lavori. Comprende ispezione visiva, misurazioni strumentali e, se necessario, metodi di controllo non distruttivi (ad esempio, termografia per individuare i ponti termici, blower door test per verificare la tenuta all’aria). Al controllo di collaudo partecipano i rappresentanti del committente, dell’appaltatore generale, del progettista e della supervisione tecnica. Vengono firmati i verbali dei lavori nascosti e i verbali di collaudo e consegna.

È importante anche tenere una documentazione esecutiva, che registri tutte le fasi dell’installazione, i materiali utilizzati e i risultati dei controlli. Questo garantisce la conformità dei lavori eseguiti alle soluzioni progettuali e ai requisiti normativi, e funge anche da base per il successivo esercizio e manutenzione dell’edificio. Ulteriori informazioni sugli impianti tecnologici e il loro controllo sono disponibili al link impianti tecnologici.