Categoria: Legno

I VANTAGGI DEL LEGNO

Il legno è sempre stato fondamentale per l’uomo che, pur con modalità e criteri diversi, determinati soprattutto dalle risorse forestali disponibili, dal clima e dall’evoluzione culturale, ne ha ricavato legna per riscaldarsi e cuocere i cibi, travature, attrezzi e vari assortimenti da lavoro. Storicamente, era considerato il materiale per eccellenza (nella bibbia, ad esempio, il termine legno è sinonimo di “materiale” ed ha fornito un valido contribuito allo sviluppo della nostra civiltà.

Carpenteria, falegnameria, arredamento, ma anche carta, imballaggi, giocattoli, strumenti musicali, componenti per la nautica e il settore dei trasporti, sono solo alcuni esempi di quanto il legno faccia parte integrante della realtà quotidiana e il suo impiego copra le più svariate applicazioni. L’approfondimento della sua conoscenza come materia prima e materiale si è registrato maggiormente in quei Paesi ove esso era più abbondante e costituiva una risorsa economica primaria (ad esempio, nei Paesi nordici). In tali aree geografiche si sono sviluppati una vera e propria “cultura del legno” e suoi impieghi prevalentemente funzionali (per isolamento termico) e strutturali (per la costruzione di abitazioni civili).

STRUTTURA DEL LEGNO

Il legno possiede caratteristiche che lo differenziano molto dagli altri materiali. Esso è anzitutto “rinnovabile”, in quanto viene ricavato da organismi viventi ( gli alberi) e quindi la messa a dimora di nuove piante negli spazi lasciati liberi dalle operazioni di taglio permette di ricostruire in tempi ragionevoli il patrimonio forestale. Possiede buone caratteristiche meccaniche, una bassa densità un notevole potere coibentante, un aspetto gradevole, è facilmente lavorabile ed infine è biodegradabile o in ogni caso facilmente smaltibile. Accanto a queste qualità positive, ce ne sono altre che rendono questo materiale piuttosto difficile. Esso infatti, analogamente ai materiali compositi rinforzati con fibre, è isotropo, ovvero le sue caratteristiche fisiche e meccaniche cambiano notevolmente al variare della direzione.

Inoltre è igroscopico e quindi varia il suo contenuto di umidità e il suo volume a secondo delle condizioni ambientali; le sue caratteristiche sono inoltre fortemente influenzate dalla presenza di difetti quali nodi e fessurazioni o da danni provocati da microrganismi (insetti, funghi) o da eventi fisici come lesioni del tronco a folgorazioni, urti, ecc. I pregi, però, di questo materiale superano ampiamente i difetti, per cui, nonostante la concorrenza delle materie plastiche, del calcestruzzo, delle leghe metalliche, il legno è utilizzato da moltissime industrie per un gran numero di applicazioni. Infine, la messa a punto di semilavorati derivati dal legno (pannelli, compensati ecc..) con caratteristiche sempre più avanzate e la tendenza a usare sempre più materiali “naturali” riciclabili o rinnovabili fanno prevedere nel prossimo futuro un aumento notevole dei consumi di questa materia prima.

CARATTERISTICHE DEL LEGNO

Il legno è un materiale poroso-capillare. A seconda della massa volumica del legno, la percentuale dei pori è mediamente pari a 50-60%. Il legno ha quindi una grande superficie interna. Questo sistema costituito prevalentemente da cavità, come tutti i materiali porosi, assorbe vapore acqueo dall’aria circostante e può imbeversi, per capillarità, di acqua o di altri liquidi (ad es. soluzioni di sostanze protettive del legno, adesivi). L’umidità del legno (detta anche tenore di umidità o contenuto di umidità) ne influenza praticamente tutte le caratteristiche fisiche, meccaniche e tecnologiche. La stabilità dimensionale assume un ruolo rilevante e può essere garantita se, in fase di lavorazione, il legno possiede un umidità che manterrà anche nel successivo impiego. I parassitari del legno, animali e vegetali, necessitano, per la sopravvivenza, di un determinato contenuto minimo di umidità; è quindi possibile ottenere una buona protezione del legno semplicemente mantenendo sufficientemente bassa la sua umidità.

Umidità del legno. Il contenuto in acqua percentuale del legno (o umidità percentuale del legno) u è il rapporto tra la massa dell’acqua contenuta nel campione di legno di cui si vuole determinare l’umidità (mu – m0) e quella dello stesso campione allo stato anidro m0. Secondo questa definizione l’umidità del legno u può superare il 100%. Per esempio, l’umidità nell’alburno di legni di Conifere è u ≈ 120 ÷ 150% o anche più. Per determinare l’umidità del legno, esistono, a seconda del tipo di applicazione, un gran numero di metodi diversi; fondamentalmente si può distinguere tra:

LEGNO COME MATERIALE DA COSTRUZIONE

Sotto diversi aspetti, il legno come materiale strutturale è simile all’acciaio. Entrambi i materiali sono disponibili in formati simili e perfino le unioni fra elementi di legno o d’acciaio sono spesso confrontabili. Gli elementi lignei sono particolarmente in grado di funzionare come elementi compressi, tesi ed inflessi. Se si verifica una trazione perpendicolare alla fibratura, tuttavia, il legno tende a cedere per spacco lungo la fibratura. Grazie alla facilità di lavorazione, gli elementi lignei possono essere prodotti in molte dimensioni e forme. Tuttavia, il dimensionamento di strutture lignee spesso richiede più sforzo di quello richiesto da strutture simili di acciaio o cemento armato: ciò è dovuto alle proprietà ortotropiche del legno ed ai requisiti dei mezzi di unione meccanici utilizzati per collegare gli elementi lignei.

Dato che il materiale è un materiale gradevole, caldo, esso non è utilizzato soltanto come materiale strutturale, bensì anche come materiale per le finiture interne ed è molto apprezzato dagli architetti. La tessitura e l’aspetto del legno lo rendono adatto ad essere utilizzato in strutture a vista operando, in questa maniera, risparmi economici utilizzando lo stesso legno sia per le funzioni strutturali che per quelle estetiche. La combinazione di legno e acciaio spesso produce strutture leggere e competitive con il legno usato negli elementi compressi e l’acciaio in quelli tesi; in strutture miste con il calcestruzzo come i ponti in cui il cemento può fornire una superficie di usura molto resistente ed in grado di proteggere la struttura lignea sottostante, il legno assicura un rinforzo nei confronti delle forze di trazione e può fungere da cassaforma permanente.

CASE IN LEGNO

La diffusione geografica del legno e la continuità temporale del suo utilizzo come materiale da costruzione hanno reso possibile il perfezionamento di una notevole quantità di tecniche costruttive ancora oggi utilizzate diffusamente. Le tecniche costruttive lignee ancora oggi utilizzate si possono ricondurre a due grandi famiglie: costruzioni massicce e costruzioni leggere a telaio. Le prime si caratterizzano per l’uso di pareti realizzate da una struttura portante definita da elementi piani di grandi dimensioni, separata dallo strato avente funzione di isolamento, in base ad una logica che tende a stratificare gli elementi in base al loro compito specifico (elementi portanti, isolamento, rivestimento). In quanto massicce le pareti offrono una buona inerzia termica che garantisce l’accumulo termico dell’edificio.

Le costruzioni leggere si caratterizzano per l’uso di elementi lineari di piccole dimensioni che, assemblati a pannellature leggere, realizzano la struttura portante del sistema; l’isolamento è compreso nel piano della struttura portante e non si ha una stratificazione come nel precedente casoE’ possibile affermare che le tecniche costruttive lignee derivano da due sistemi costruttivi tradizionali : da un lato edifici realizzati con tronchi di legno sovrapposti, strutture massicce tipiche dei paesi scandinavi, della Russia, e in genere delle regioni montane, dall’altro gli edifici realizzati con tecniche ad ossatura portante graticcio,costruzioni leggere diffuse in ampie zone dell’Europa centrale. L’evoluzione delle costruzioni a graticcio definisce il sistema platform frame e i sistemi a montanti lunghi, Stav-klrke norvegesi, la cui evoluzione ha dato vita al sistema costruttivo a balloon frame utilizzato dal pionieri americani alla fine del XIX secolo: da questi sistemi, denominati ad ossatura portante, derivano quelli recenti detti a “gabbia portante”, basati sulla definizione di una maglia tridimensionale di elementi portanti lineari. Specifico sviluppo del sistema a platform frame, inoltre, è il sistema degli edifici a pannelli portanti con intelaiatura di legno. Nel gruppo delle costruzioni massicce vi sono gli edifici costituiti da tronchi sovrapposti, quelli costituiti da Tavole incrociate sovrapposte, quelli in legno ricostruito e quelli realizzati con pannelli multistrato strutturali.