Quanto dura un edificio a struttura di legno?

In una realtà edilizia in cui diventa sempre più forte l’esigenza di utilizzare materiali da costruzione sostenibili o prodotti realizzati con vettori energetici provenienti da fonti rinnovabili, il ritorno all’utilizzo del legno per usi strutturali, associato anche all’uso dei suoi derivati, risulta essere la risposta vincente a questo impulso.

La ripresa all’utilizzo del legno per impieghi strutturali nell’edilizia tradizionale trova mediamente, nel nostro paese, una “carenza culturale” causata dall’abbandono dell’utilizzo per scopi strutturali di questo materiale a partire dagli anni 30-40 del secolo scorso. Negli ultimi anni sta diventando importante il fenomeno del degrado degli edifici a struttura di legno, causato dalla errata o assente progettazione dei nodi vulnerabili o, peggio ancora, errata posa, da parte delle maestranze, dei materiali previsti a progetto.

Con questo testo si traccia un percorso che parte da concise note sulla morfologia del legno, le cause del degrado, i riferimenti tecnico normativi, per passare ai concetti alla base di una corretta progettazione, allo studio di alcuni casi tipo andando a confrontarli con le soluzioni “da catalogo” per concludere con una breve trattazione relativa alla termotecnica e l’utilizzo del software di libero utilizzo Therm.

Tutto questo percorso si realizza condividendo le proprie esperienze in sede di progettazione e di cantiere, e rendendo fruibili per il lettore (nella WebApp inclusa), tutti i files di disegno sia DWG, i files SKP di SketchUp dei dettagli costruttivi, nonché i files THM di Therm realizzati per l’analisi termica dei vari nodi, sapendo che solo una corretta conoscenza dei meccanismi che portano al degrado in un edificio a struttura di legno conducono ad una corretta e specifica progettazione delle soluzioni necessarie a garantirne la durabilità.

La WebApp inclusa gestisce le seguenti utilità:

• Tabella di calcolo in Excel del fattore di temperatura superficiale;
• Disegni dei nodi 3D analizzati nel testo, in formato SketchUp;
• Disegni dei nodi analizzati nel testo, in formato DWG;
• File Therm dei nodi analizzati nel testo e relativi disegni in formato DXF realise R11;
• Speciale “Progettazione Strutturale”: banca dati di normativa e giurisprudenza sempre aggiornata e consultabile attraverso un motore di ricerca.

REQUISITI HARDWARE E SOFTWARE

Qualsiasi dispositivo con MS Windows, Mac OS X, Linux, iOS o Android; accesso ad internet e browser web con Javascript attivo; software per la gestione di documenti Office e PDF.

AUTORE

Enrico Ravagnan, ingegnere libero professionista, laureato in ingegneria civile edile. Si occupa principalmente di progettazione di edifici ad elevate prestazioni energetiche e di calcolo strutturale di edifici a struttura di legno. Con Grafill ha già pubblicato “Edifici in legno a struttura portante con pannelli X-Lam” (2014) e “I nodi strutturali negli edifici di legno a pannelli X-Lam” (2016).

INTRODUZIONE

PARTE PRIMA – IL MATERIALE LEGNO E LE CAUSE DI DEGRADO

1. LA DURABILITÀ DELLE SPECIE LEGNOSE
1.1. Le classi d’utilizzo
1.1.1. Definizione delle classi di utilizzo
1.1.2. Tabella riassuntiva delle classi di utilizzo – rischio biotico
1.1.3. Le cause e i meccanismi del degra
do
1.2. Specie legnose e durabilità 1.2.1. Normativa Europea sulla durabilità del legno e dei prodotti a base di legno

PARTE SECONDA – PERCHÉ PROGETTARE LA DURABILITÀ?

2. IL PROGETTO DELLA DURABILITÀ

3. PROGETTARE LA DURABILITÀ NEGLI EDIFICI RESIDENZIALI

3.1. La tenuta all’aria
3.1.1. Superfici funzionali e convenzione di termini
3.1.2. La tenuta all’aria è un fenomeno invernale
3.1.3. Lo smaltimento dell’umidità
3.1.4. Traspirazione, permeabilità al vapore acqueo
3.1.5. Problematiche dovute al passaggio di aria attraverso le interruzioni dello strato funzionale di tenuta all’aria
3.2. La tenuta al vento

4. LA PROGETTAZIONE DEI NODI DELL’INVOLUCRO EDILIZIO
4.1. Le pareti verticali
4.1.1. Pareti in X-Lam
4.1.2. Pareti a telaio
4.1.3. Pareti a tronchi sovrapposti
4.2. L’attacco a terra
4.2.1. Parete su solaio di cantina e rivestimento a cappotto
4.2.2. Parete su solaio di cantina e rivestimento a cappotto con parete ventilata
4.2.3. Parete su solaio di cantina e rivestimento a cappotto, piano pavimento finito interno ed esterno complanari
4.2.4. Parete su solaio di cantina, rivestimento a cappotto e rivesto a cappotto interno, piano pavimento finito interno ed esterno complanari
4.2.5. Parete su cordolo in calcestruzzo armato
4.2.6. Parete a tronchi sovrapposti su radice in calcestruzzo
4.2.7. Parete a telaio su radice in calcestruzzo
4.2.8. Parete di X-Lam 10 cm su radice in calcestruzzo
4.3. L’attacco solaio-parete
4.4. L’attacco balcone parete
4.4.1. Balcone in prolungamento del pannello di solaio
4.4.2. Balcone su mensole
4.4.3. Balcone poggiante su pilastri
4.5. Attacco serramento-parete
4.5.1. Analisi del nodo
4.5.2. Considerazioni finali
4.6. Attacco tetto parete
4.6.1. Copertura con struttura di X-Lam
4.6.2. Copertura realizzata con struttura a travi
4.7. Il passaggio degli impianti
4.7.1. Passaggio delle canalizzazione della VMC dalla centrale termica all’involucro riscaldato
4.7.2. Passaggio delle guaine elettriche dal quadro generale verso locali riscaldati
4.7.3. Passaggio delle guaine elettriche verso l’esterno dell’edificio
4.7.4. Passaggio degli impianti idraulici attraverso un solaio laterocementizio
4.7.5. Sfiati e passaggi a tetto
4.7.6. Canne fumarie
4.7.7. Finestre da tetto
4.7.8. La corretta realizzazione dell’imbotte della finestra
4.7.9. La posa dei teli
4.7.10. La posa del serramento

PARTE TERZA – UN PO’ DI TEORIA

5. IL PONTE TERMICO
5.1. Definizione
5.2. Normativa tecnica di riferimento
5.2.1. UNI EN ISO 10211
5.2.2. UNI EN ISO 14683
5.3. Grandezze fisiche dl riferimento
5.4. Parametri per il calcolo dei ponti termici
5.4.1. Trasmittanza termica lineica Ψ [W/mK]
5.4.2. Temperatura superficiale minima θmin
5.4.3. Fattore di temperatura sulla superficie interna fRsi
5.5. Modelli di calcolo di un ponte termico
5.6. Definizione del modello geometrico
5.6.1. Piani di taglio nel modello tridimensionale
5.6.2. Piani di taglio nel modello bidimensionale
5.6.3. Piani di taglio nel terreno
5.7. Calcolo delle dispersioni termiche attraverso un ponte termico
5.7.1. Calcolo delle dispersioni termiche di un involucro edilizio
5.7.2. Calcolo della flusso termico Φ
5.7.3. Calcolo della trasmittanza termica lineare
5.7.4. Calcolo del coefficiente di accoppiamento termico L2D
5.7.5. Calcolo della temperatura superficiale minima θsi
5.7.6. Calcolo del fattore di temperatura superficiale fRsi
5.7.7. Esempio di calcolo del fattore di temperatura superficiale in un modello monodimensionale
5.7.8. Esempio di calcolo del fattore di temperatura superficiale in un modello bidimensionale

PARTE QUARTA – SOFTWARE PER IL CALCOLO DEI PONTI TERMICI

6. SOFTWARE COMMERCIALI E FREEWARE

7. IL SOFTWARE THERM 7.8

8. GUIDA ALL’USO DEL SOFTWARE THERM 7.8
8.1. Interfaccia grafica del programma Therm 7.8
8.2. Disegnare con Therm
8.3. Disegno del nodo da analizzare con i comandi grafici presenti nel software: impostazione della modalità i disegno con Snap
8.4. Importazione di un file .dxf
8.5. Assegnazione dei materiali dopo aver disegnato i poligoni
8.6. Definire nuovi materiali
8.7. Tipi di materiali in Therm – Caratteristiche
8.8. Creare Librerie materiali personalizzate
8.9. Definizione delle condizioni al contorno
8.10. Esempio di calcolo
8.11. Calcolo del fattore di temperatura superficiale
8.12. Visualizzazione delle isoterme critiche
8.13. Considerazioni finali su Therm
8.14. Intercapedini d’aria debolmente ventilate

9. CONTENUTI E ATTIVAZIONE DELLA WEBAPP
9.1. Contenuti della WebApp
9.2. Requisiti hardware e software
9.3. Attivazione della WebApp