COME SI DEGRADANO LE STRUTTURE DI COPERTURA IN LEGNO
Quando si progetta una struttura edilizia in legno si compie, spesso inconsciamente, un atto contro natura. La natura ha infatti previsto che l'albero cresca assorbendo sostanze dal terreno e gas dall'aria, ed appena cessato di vivere inizi una lunga fase di restituzione di queste sostanze all'ambiente, attraverso i naturali fenomeni di degrado. Impiegare il legno nelle costruzioni equivale perciò ad iniziare un processo di controllo dei suoi normali fenomeni di degrado. Se consideriamo inoltre che l'abete rosso, l'essenza di più largo utilizzo in Italia nella realizzazione di elementi strutturali per edilizia, è una specie poco resistente agli attacchi biotici anche perché non presenta una netta differenziazione tra alburno e durame, si comprende come il degrado delle strutture lignee debba essere tenuto presente, ai fini di un suo controllo, sin dalle fasi di prima concezione della struttura. Il progettista ha l'onere di controllare le condizioni di impiego del materiale, modificandole se necessario, o adeguando il legno ad esse (scegliendo l'essenza più adatta all'impiego previsto ed i trattamenti che meglio la predispongono alla durabilità). Queste sottolineature potrebbero essere del tutto inutili, se non fosse che la maggior parte delle cause di fuori servizio di strutture di copertura in legno è da collegare a cattiva progettazione o esecuzione dell'opera. Anche perché il legno massiccio va trattato con regole ed attenzioni molto diverse da quelle impiegate per materiali da costruzione con comportamenti più prevedibili. In particolare il successo operativo di una struttura in legno dipende in maggior misura dalla corretta progettazione ed esecuzione dei nodi piuttosto che dalle attenzioni rivolte alla progettazione delle sezioni resistenti. Inoltre il legno offre all'attento progettista occasione di dimostrare o meno saggezza e cultura del buon costruire. Le tecnologie costruttive con connessioni a secco facilmente amovibili o addirittura concepite per la semplice sostituzione degli elementi che nel tempo possano ammalorarsi, ad esempio, evidenziano intelligenza progettuale e si caratterizzano per una significativa sostenibilità ambientale (oltre che economica).
Il corretto impiego del legno massiccio nelle strutture edilizie, e di copertura in particolare, è in Italia oggi una sfida, resa purtroppo più ardua per una diffusa in cultura circa questo tipo di carpenteria. La reintroduzione di questo materiale per uso strutturale in edilizia è infatti iniziata negli anni ottanta del vecchio secolo, dopo un periodo di abbandono sufficientemente lungo da far mancare continuità nella trasmissione della cultura del legno per impieghi strutturali. Nel frattempo è anche cambiato il modo d'uso degli edifici, con una riduzione dei ricambi d'aria per mancanza di cura dell'abitazione e per la migliore tenuta dei serramenti, una sempre maggiore produzione di vapore acqueo perché si asciugano i panni all'interno degli edifici e si preferisce fare docce piuttosto che bagni in vasca… Gli ambienti di sottotetto, un tempo riservati a disbrigo e costituenti uno spazio di mediazione tra interno ed esterno, sono oggi recuperati come abitazione ed i pacchetti di copertura sono chiamati a sopportare in pochi centimetri il confronto termoigrometrico tra le condizioni dell'ambiente esterno e quelle degli spazi abitati.
In particolare questo luogo di frontiera che è il pacchetto di copertura deve essere in grado di regolare la migrazione del vapore in inverno dall'interno verso l'esterno senza subirne danni.
Il comportamento del vapore sulla copertura varia sensibilmente in relazione alla tipologia costruttiva adottata. Una copertura con tamponamento ligneo (con struttura a travi e tavolato in legno ad esempio) può caratterizzarsi per una grande traspirabilità. Al contrario di quanto si pensi, questa è una situazione a rischio: più vapore si muove all'interno del pacchetto di copertura e maggiore è il rischio che in punti singolarmente freddi esso condensi. Dato che queste stesse coperture hanno anche una maggiore predisposizione al degrado in presenza di tassi di umidità elevata, esse richiedono attenzioni progettuali e realizzative sapienti.
Anche gli elementi strutturali in legno richiedono attenzione. L'esperienza ci insegna che le strutture di copertura in legno possono durare secoli. Ciò in particolare è avvenuto in passato quando lo spazio di sottotetto non veniva né riscaldato, né abitato, ed era inoltre molto approssimativa la sua tenuta al vento. In questo modo il vapore in fuga dagli ambienti abitati non raggiungeva le travature lignee o comunque non vi sostava favorendo aggressioni biologiche sul materiale. Infatti gli attacchi biologici sul legno dipendono fortemente dal tasso di umidità di equilibrio del materiale. La tabella 1 riporta l'umidità relativa percentuale assunta dal legno in relazione alle condizioni dell'ambiente dove è operativo. Essa varia nel tempo se mutano il tasso di umidità e la temperatura dell'ambiente ove il legno si trova.
Essendo l'umidità di equilibrio del legno un importante indicatore della sua predisposizione all'attacco biologico essa deve essere mantenuta a valori non superiori al 18-20%, soprattutto per le situazioni in cui la preferenza per trattamenti preservanti eco-biocompatibili consiglia maggiore prudenza. Con questo accorgimento si evitano gli attacchi fungini anche se non si riduce significativamente il rischio di insediamento di insetti nel materiale. Ciò in realtà è facile ad ottenersi, a patto che si evitino fenomeni di condensa od altre cause che portino acqua a contatto con gli elementi strutturali in legno. Questo incontro deleterio non è sempre manifesto, ed avviene preferibilmente in porzioni degli elementi lignei celate alla vista, come le testate delle travi annegate nella muratura o, peggio, in getti di calcestruzzo, o all'estradosso delle travi stesse.
Se infatti la muratura non è adeguatamente isolata dall'esterno dal punto di vista termico essa raffredda la testata della trave. Essendo la trave costituita da fibre lunghe esse andranno incontro ad un fenomeno chiamato termo-osmosi: porteranno cioè umidità dalle zone più calde del locale verso le teste fredde (per differenza di pressione parziale il vapore tenderà infatti in inverno a raggiungere l'ambiente esterno attraverso qualsiasi mezzo a disposizione, così come tenderà a condensare in zone fredde della costruzione). Nella testa della trave si avrà una concentrazione di umidità che potrà facilmente superare i valori di sicurezza. In altri casi l'acqua può arrivare alle testate delle travi per il tramite della muratura, attraverso fessure, risalita capillare, umidità da pioggia battente etc… Sono queste le ragioni per cui si consiglia sempre di fasciare le teste delle travi destinate ad essere murate con materiali il più possibile traspiranti ed il più possibile isolanti dal punto di vista termico (se si sta realizzando la connessione con una chiusura verticale). In questo modo la testa della trave rimane più calda e può scambiare più facilmente vapore con l'ambiente interno, "respirare", cedendo gli eccessi di umidità accumulati non appena un abbassato tenore di umidità dell'aria lo permetta.
Quando si progetta una struttura edilizia in legno si compie, spesso inconsciamente, un atto contro natura. La natura ha infatti previsto che l'albero cresca assorbendo sostanze dal terreno e gas dall'aria, ed appena cessato di vivere inizi una lunga fase di restituzione di queste sostanze all'ambiente, attraverso i naturali fenomeni di degrado. Impiegare il legno nelle costruzioni equivale perciò ad iniziare un processo di controllo dei suoi normali fenomeni di degrado. Se consideriamo inoltre che l'abete rosso, l'essenza di più largo utilizzo in Italia nella realizzazione di elementi strutturali per edilizia, è una specie poco resistente agli attacchi biotici anche perché non presenta una netta differenziazione tra alburno e durame, si comprende come il degrado delle strutture lignee debba essere tenuto presente, ai fini di un suo controllo, sin dalle fasi di prima concezione della struttura. Il progettista ha l'onere di controllare le condizioni di impiego del materiale, modificandole se necessario, o adeguando il legno ad esse (scegliendo l'essenza più adatta all'impiego previsto ed i trattamenti che meglio la predispongono alla durabilità). Queste sottolineature potrebbero essere del tutto inutili, se non fosse che la maggior parte delle cause di fuori servizio di strutture di copertura in legno è da collegare a cattiva progettazione o esecuzione dell'opera. Anche perché il legno massiccio va trattato con regole ed attenzioni molto diverse da quelle impiegate per materiali da costruzione con comportamenti più prevedibili. In particolare il successo operativo di una struttura in legno dipende in maggior misura dalla corretta progettazione ed esecuzione dei nodi piuttosto che dalle attenzioni rivolte alla progettazione delle sezioni resistenti. Inoltre il legno offre all'attento progettista occasione di dimostrare o meno saggezza e cultura del buon costruire. Le tecnologie costruttive con connessioni a secco facilmente amovibili o addirittura concepite per la semplice sostituzione degli elementi che nel tempo possano ammalorarsi, ad esempio, evidenziano intelligenza progettuale e si caratterizzano per una significativa sostenibilità ambientale (oltre che economica).
Il corretto impiego del legno massiccio nelle strutture edilizie, e di copertura in particolare, è in Italia oggi una sfida, resa purtroppo più ardua per una diffusa in cultura circa questo tipo di carpenteria. La reintroduzione di questo materiale per uso strutturale in edilizia è infatti iniziata negli anni ottanta del vecchio secolo, dopo un periodo di abbandono sufficientemente lungo da far mancare continuità nella trasmissione della cultura del legno per impieghi strutturali. Nel frattempo è anche cambiato il modo d'uso degli edifici, con una riduzione dei ricambi d'aria per mancanza di cura dell'abitazione e per la migliore tenuta dei serramenti, una sempre maggiore produzione di vapore acqueo perché si asciugano i panni all'interno degli edifici e si preferisce fare docce piuttosto che bagni in vasca… Gli ambienti di sottotetto, un tempo riservati a disbrigo e costituenti uno spazio di mediazione tra interno ed esterno, sono oggi recuperati come abitazione ed i pacchetti di copertura sono chiamati a sopportare in pochi centimetri il confronto termoigrometrico tra le condizioni dell'ambiente esterno e quelle degli spazi abitati.