Relatore:

Dr. Ing. Attilio Marchetti Rossi

specialista progettazione di strutture di legno

www.marchettirossi.com

per la costruzione del polo universitario di Monserrato (CA)

….legno per edifici?

XLAM: il "muro" di legno

x y

5 7

6

9

l'edificio di legno come opera di ingegneria

….fino a 10 piani

l'edificio di legno come opera di architettura

milioni di mc. di costruito (residenziale)

Tutte le strutture al di sopra del livello della fondazione in c.a., e comprese tra i due

blocchi laterali realizzati in c.a prefabbricato, sono realizzate in pannelli (setti)

portanti in X_lam, travi di collegamento e rompi tratta in legno lamellare, e travature

in acciaio in alcune zone specifiche e nella parte di copertura in aggetto. Anche la

zona stabulario è realizzata su tutti e tre i piani con telai in acciaio, travi e pilastri.

Le dimensioni della porzione di edificio costruite in legno sono inviluppabili in un

rettangolo di mt 98,5x51 circa, opportunamente giuntato dai fabbricati laterali in c.a.

prefabbricato.

Il fabbricato si compone di tre piani fuoriterra (compresa la copertura piana con

pendenza 2% per lo smaltimento acque) ciascuno di altezza interpiano di mt. 4,00, e

raggiunge una quota massima di circa mt. 13 rispetto all’estradosso dei cordoli di

fondazione realizzati in c.a.

Planimetricamente l’edificio presenta una forma regolare e compatta , organizzata in

due “blocchi” longitudinali di facciata di circa 10 mt di larghezza , e 4 “blocchi”

trasversali larghi 13 mt circa.

Si formano quindi , relativamente alla parte costruita in legno , 3 corti centrali di mt

10x33 circa e due corti laterali “di confine “ con i prefabbricati, delle stesse

dimensioni.

La superficie coperta di ogni singolo piano realizzato con ossatura in legno è pari a

circa 3200 mq.

Ogni “blocco” sostanzialmente prevede almeno 4 fili di appoggio dei solai che quindi

hanno schema statico su 3 campate di luci variabili da un minimo di 2,00 mt fino a

5,20 mt.

- Rapidità esecutiva

- Precisione

- Eccellenti proprietà di coibentazione

- Aumento superficie calpestabile (4-6%)

- Materiale ecocompatibile per eccellenza

- Costruzione leggera

- Abitare sano

…e gli alberi?

H2O+CO2 CH2O+O2

carbonio inorganico in atmosfera

Carbonio organico (glucosio)

ossigeno

In atmosfera

GLI ALBERI ASSORBONO CARBONIO E RILASCIANO OSSIGENO

acqua dal

terreno

USARE IL LEGNO CONTRIBUISCE A

RIDURRE IL CONSUMO DI ENERGIA………….

“la migliore energia è quella non consumata”

BASSA CONDUCIBILITA’ materiali a base legno (λ=0,035 fino a 0,12)

ELEVATA INERZIA TERMICA

IGROSCOPICITA’

USARE IL LEGNO CONTRIBUISCE A

RIDURRE IL CONSUMO DI ENERGIA………….

“la migliore energia è quella non consumata”

BASSA CONDUCIBILITA’ materiali a base legno (λ=0,035 fino a 0,12)

ELEVATA INERZIA TERMICA

IGROSCOPICITA’

USARE IL LEGNO PER LE COSTRUZIONI

RIDUCE LE EMISSIONI INQUINANTI

È detta anche ENERGIA GRIGIA

20-100

acciaio 8000

CO2 - 1 t

CO2 +30 t CO2 +20 t

KWh/m3

armato

XLAM: il "muro" di legno

x y

X_LAM o CROSS LAM

(compensato di tavole o

pannelli di tavole incrociate)

Gli edifici a struttura di legno realizzati con il sistema X_Lam (dove X_Lam è un

acronimo dall’inglese CROSS LAMINATED TIMBER, ossia legno incollato a strati

incrociati) si stanno rapidamente diffondendo in tutta Europa anche e

soprattutto per la realizzazione di edifici multipiano.

impatto psicologico

inerzia termica

stabilità igrometrica

prestazioni acustiche

semplicità strutturale

PROGETTO SOPHIE IVALSA CNR:

La casa di legno a pannelli XLAM

di 7 piani resiste ad una

simulazione di un sisma

devastante

23 ottobre 2007

Test sismico su edificio SOFIE di 7

piani .

Kobe 1995: magnitudo 7,2 sulla

scala Richter,

ag= 0,82 g, intensità al 100%

E-Defence (3-D full scale

earthquake testing facility) di Miki,

la piattaforma vibrante più grande

al mondo

http://go.virgilio.it/clkc_M_search_immagini_google_0__1_23/http://www.isolsistem.com/servizi/fuoco/foto2.jpg

La normativa italiana ( D.M. 26.6.1984 e DM 10 marzo 2005 EUROCLASSI),

come già premesso, definisce per i materiali 6 classi di reazione al fuoco in

funzione della loro minore o maggiore partecipazione all'incendio.

I parametri caratteristici della reazione al fuoco sono:

-infiammabilità, intesa come la capacità dei materiali di entrare e permanere in

stato di combustione, con emissione di fiamma, dopo e/o durante l'esposizione

ad una sorgente di calore;

-velocità di propagazione della fiamma intesa come velocità del fronte di

fiamma;

-gocciolamento, inteso come la capacità di un materiale di emettere gocce di

materiale fuso dopo e/o durante l'esposizione a una sorgente di calore;

-sviluppo di calore nell'unità di tempo;

-produzione di fumo;

-produzione di sostanze nocive.

la totalità delle essenze naturali e la maggior parte dei manufatti industriali realizzati a base di materiali legnosi vengono classificati nelle peggiori classi di reazione al fuoco (4 o 5);

PRODOTTI DA COSTRUZIONE ESCLUSI I PAVIMENTI EN 13501-1

A1

A2-s1, d0 A2-s1, d1 A2-s1, d2

A2-s2, d0 A2-s2, d1 A2-s2, d2

A2-s3, d0 A2-s3, d1 A2-s3, d2

B2-s1, d0 B2-s1, d1 B2-s1, d2

B2-s2, d0 B2-s2, d1 B2-s2, d2

B2-s3, d0 B2-s3, d1 B2-s3, d2

C-s1, d0 C-s1, d1 C-s1, d2

C-s2, d0 C-s2, d1 C-s2, d2

C-s3, d0 C-s3, d1 C-s3, d2

D-s2, d0 D-s2, d1 D-s2, d2

D-s3, d0 D-s3, d1 D-s3, d2

E

E-d2

F

Per definire la resistenza al fuoco di un materiale vengono definiti i

seguenti requisiti:

stabilità ( R ), la tenuta ( E ) e l'isolamento termico (I)

REI

- stabilità R: attitudine di un elemento da costruzione a conservare la

resistenza meccanica sotto l'azione del fuoco;

- tenuta E: attitudine di un elemento da costruzione a non lasciar

passare nè produrre -se sottoposto all'azione del fuoco su un lato -

fiamme, vapori, o gas caldi sul lato non esposto;

-isolamento termico I: attitudine dell' elemento da costruzione a

ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore.

Il LEGNO è un materiale combustibile, ma resistente al

fuoco. In caso di incendio la

resistenza meccanica non è influenzata

dall’aumento di temperatura nella sezione

residua (<100°).

L’ACCIAIO pur essendo incombustibile (classe di

reazione “0”) perde le sue caratteristiche di

portanza già a 400° C.Questa temperatura è

raggiunta dopo 10 minuti d’incendio

standard.

Il CEMENTO ARMATO con gli usuali copriferro in (2,5 cm), cede

per perdita di capacità portante delle

armature soggette a fortissime dilatazioni. Il

fenomeno è più evidente per il c. a.

precompresso.

RESISTENZA AL FUOCO

RESISTENZA AL FUOCO

VELOCITA’ DI CARBONIZZAZIONE

Si assume costante, viene comunque

determinata con indagini sperimentali.

I valori riscontrati variano da :

0.5-1.1 mm/min.

dipende da : - massa volumica del legno;

- contenuto di umidità.

Velocità di carbonizzazione EC5 parte 1-2

La profondità della combustione viene perciò calcolata in relazione alla

velocità di combustione con la formula:

dchar.l= βo x t

β0[ mm/min]

a) Softwood solid timber

with a characteristic density ρk> 290 kg/mc

size> 35 mm

Glued laminated timber with ρk> 290 kg/mc

0.80

0.70

b) Solid or glulam hardwood ρk> 290 kg/mc

Solid or glulam hardwood ρk> 450 kg/mc

0.70

0.55

Secondo EC5 P.1.2 Allegato A esiste anche la possibilità di tener conto di un raggio di arrotondamento

operato dalla consunzione aggiuntiva dovuta al fuoco e di dedurre per questo la velocità di

combustione ; in pratica viene sovra-calcolata la velocità di carbonizzazione. +20%

NTC 2008