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Nail Laminated Timber

Sistema costruttivo ecosostenibile in legno massiccio senza colle

Ing. Katia Trovenzi

Indice degli Argomenti

5. LEED® compliance

6. Performance del NLT

a. Considerazioni strutturali

b. Ritiro e rigonfiamento

c. Acustica

d. Resistenza al fuoco

7. Case Histories

1. Cos’è il Nail Laminated Timber?

2. Cenni Storici

3. Il sistema Tavego®

4. I vantaggi del NLT

a. Ecosostenibilità

b. Salubrità

c. Semplicità


NailLaminatedTimber

1. Cos’è il Nail Laminated Timber?

È un sistema costruttivo in legno massiccio composto da travetti

in legno affiancati e uniti tra loro da chiodi in acciaio, senza l’uso di

colle.

Travetti in legno massiccio

Chiodi in acciaio


NailLaminatedTimber

Ideato negli anni ‘70 dall’ingegnere tedesco Julius Natterer, era

composto da tavole in legno di bassa qualità inchiodate utilizzate

come sostegno nelle miniere e nei piccoli passaggi ferroviari.

Prof. Ing. Julius Natterer Sistema «Brettstapel»

2. Cenni Storici


NailLaminatedTimber

2. Cenni Storici

Prof. Ing. Julius Natterer Sistema «Brettstapel»

Il sistema Brettstapel era considerato:

- Semplice

- Economico

- Ecosostenibile

Problema:

non era possibile

modificare gli

elementi!


NailLaminatedTimber

Una compagnia tedesca sviluppò il sistema Dübelholz (dowelled

wood o Dowel Laminated Timber), un sistema 100% legno nel

quale dei connettori in legno essiccati sostituivano i chiodi in

acciaio.

NLT

2. Cenni Storici

DLT


NailLaminatedTimber

Il sistema Dübelholz (DLT) è stato sviluppato in varie forme da

differenti aziende in Austria, Germania, Svizzera, Norvegia e più di

recente anche in Italia.

2. Cenni Storici

DLT Bio CLT


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In NLT è stato invece recentemente riscoperto in Canada e negli

Stati Uniti, diversificato in una vasta gamma di soluzioni.

2. Cenni Storici


NailLaminatedTimber

2. Cenni Storici

T3, Minneapolis – Michael Green Architecture


NailLaminatedTimber

Marlegno ha sviluppato la gamma di solai strutturali e pareti

portanti denominata Tavego®.

Primo esempio di NLT made in Italy.

3. Il sistema Tavego®


NailLaminatedTimber

3. Il sistema Tavego®I solai strutturali

a. Nail Laminated Timber (NLT)

b. Dowel Laminated Timber (DLT)

c. Prestressed Laminated Timber (PLT)


NailLaminatedTimber


Tavego® N-lam

Pannello prefabbricato per solai strutturali in legno composto da

travetti KVH affiancati e uniti tra loro da viti in acciaio.


NailLaminatedTimber


Tavego® D-lam


travetti KVH affiancati e uniti tra loro da cavicchi in legno di

faggio.


NailLaminatedTimberTavego® P-lam


travetti KVH affiancati e uniti tra loro da barre in acciaio filettate.



NailLaminatedTimber


Specie legnosa Abete rosso – abete bianco

Densità 480 kg/m3

s 6 cm

H 12 – 24 cm

l 80 cm

L Fino a 13,50 m


NailLaminatedTimber

1. Solaio Tavego® alternato 16-20 cm

2. Pannello OSB 12 mm inchiodato e nastrato

3. Massetto copri impianti

4. Tappetino per l’isolamento acustico

5. Caldana sabbia-cemento

6. Materassino flottante

7. Pavimentazione


1

2

3

4 5 6 7

Stratigrafia d’esempio


NailLaminatedTimber

3. Il sistema Tavego®I solai strutturali di design

LEGGEREZZA +

PREFABBRICAZIONE SEMPLICE +

INTRADOSSO A VISTA =

ELEMENTI DI DESIGN

▪ Possibilità di creare linee spezzate o curve, angoli vivi o

smussati, alternanza di elementi con altezze differenti.

▪ Possibilità di inserire elementi luminosi e/o decorativi.


NailLaminatedTimber



NailLaminatedTimber

3. Il sistema Tavego®Le pareti portanti

Sono composte da uno strato centrale di travetti in legno

massiccio uniti con chiodi in acciaio antistrappo e rivestiti da uno

strato esterno di irrigidimento.

Fibrogesso

Perline in legno

OSB

REI 60


NailLaminatedTimber


Specie legnosa Abete rosso – abete bianco

Densità 480 kg/m3

s 6 cm

H 8 – 20 cm

l massimo 3 m

L massimo 3 m


NailLaminatedTimber

Stratigrafia d’esempio

1. Intonaco esterno traspirante ai silicati, s = 15 mm;

2. Cappotto esterno composto da pannelli in fibra di legno, s = 140 mm, densità media 140 kg/m3;

3. Pannello strutturale Tavego®, s = 10 mm;

4. Intercapedine tecnica, s = 50 mm,con interposta lana minerale, s = 40 mm;

5. Rivestimento interno composto dadoppia lastra in cartongesso, s = 12,5 + 12,5 mm.



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Caratteristiche

Spessore totale = 30,5 cm

Massa superficiale = 105 Kg/m2

Sfasamento >15 h

Trasmittanza = 0,18 W/m2K

Fattore di attenuazione = 0,0515

Passivhaus Marlegno

Appartamenti in villa

Soppalco


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4. I vantaggi del NLT

a. ECOSOSTENIBILITÀ

b. SALUBRITÀ

c. SEMPLICITÀ


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1 m3

0,7t O2

0,9t CO2

4. I vantaggi del NLTa. Ecosostenibilità

Gli alberi producono ossigeno attraverso il processo di sintesi clorofilliana:

Il carbonio assorbito dalla pianta viene immagazzinato nel legno:

Il legno infatti è composto per il 50% da Carbonio!


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Il legno viene definito quindi un materiale ad «energia verde» a differenza dei

tradizionali materiali da costruzione che sono definiti materiali ad «energia grigia».

Legno

PVC

Acciaio

Alluminio

Mattone rosso

Cemento alleggerito 0,5 t CO2e/m3

0,2 t CO2e/m3

27 t CO2e/m3

17 t CO2e/m3

5 t CO2e/m3

0,9 t CO2i/m3



NailLaminatedTimber

Inoltre, per ogni metro cubo di legno utilizzato in sostituzione di

un altro materiale si riducono le emissioni di anidride carbonica in

atmosfera di circa 1,1 t.

TOTALE: fino a 2 tonnellate di anidride carbonica risparmiata per

ogni metro cubo!

1m3

Legno 1,1t CO2

2t CO2

0,9 t CO2

Material replacement

Carbon Store



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È realizzato con legno proveniente da foreste certificate PEFC:

▪ Garanzia di una gestione boschiva ecosostenibile

▪ Rispetto della biodiversità

▪ Rispetto della capacità di rinnovazione



NailLaminatedTimber

È realizzato con legno proveniente da foreste italiane:

▪ sviluppo della filiera economica locale

▪ riduzione dei costi energetici legati al trasporto



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4. I vantaggi del NLTb. Salubrità

Non utilizziamo collanti sintetici:

▪ migliori condizioni di salubrità all’interno degli edifici

▪ Possibilità di disassemblare le parti a fine vita


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4. I vantaggi del NLTc. Semplicità

L’assemblaggio richiede solo connessioni meccaniche:

▪ Utilizzo di attrezzature semplici

▪ Basso consumo energetico


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Elementi prefabbricati:

▪ Maggiori controlli di qualità

▪ Agevolazione delle operazioni di trasporto, carico e scarico

▪ Trasformazione da cantiere a sito di montaggio (tempi rapidi)

▪ Zero rifiuti da cantiere

4. I vantaggi del NLTc. Semplicità


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LEED® è un sistema di certificazione VOLONTARIA che indica i

requisiti per la progettazione, costruzione e gestione di edifici

ambientalmente sostenibili, sia dal punto di vista energetico che

dal punto di vista del consumo di tutte le risorse ambientali.

5. LEED® Compliance


NailLaminatedTimber



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40-49 punti: certificato LEED®

50-59 punti: certificato LEED ® argento

60-79 punti: certificato LEED ® oro

Oltre 80 punti: certificato LEED ® platino


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Massima trasparenza nella sostenibilità!


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LEED® Version

Area Credito Titolo Punti

V4

Sostenibilità del sito

SS p 1Prevenzione

dell’inquinamento da attività di cantiere

Obbligatorio

Energia e Atmosfera

EA p 2Prestazioni minime dell’involucro opaco

Obbligatorio

Energia e Atmosfera

EA c 2Prestazioni avanzate dell’involucro opaco

1-18

Materiali e Risorse

MR c 3Divulgazione e ottimizzazione dei prodotti da costruzione –reperimento materie prime

1-2

Materiali e Risorse

MR c 5Gestione dei rifiuti da

costruzione e demolizione1-2

Qualità Ambientale

InternaIAQ c 2 Materiali a bassa emissione 1-3

Pilot CreditsPilot

CreditLegal Wood 1

2 prerequisiti5 crediti26 punti max


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Sostenibilità del sito

SS p 1Prevenzione

dell’inquinamento da attività di cantiere

Obbligatorio

SS p1 - INTENTO DEL PREREQUISITO

Ridurre l'inquinamento delle attività costruttive in cantiere

controllando le emissioni di polveri in aria.


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Energia e Atmosfera

EA p 2Prestazioni minime dell’involucro opaco

Obbligatorio

EA p2 - INTENTO DEL PREREQUISITO

Ridurre i danni ambientali ed economici dell'utilizzo eccessivo di

energia raggiungendo un livello minimo di efficienza energetica

per l'edificio ei suoi sistemi.


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Energia e Atmosfera

EA c 2Prestazioni avanzate dell’involucro opaco

1-18

EA c2 - INTENTO DEL CREDITO

Raggiungere livelli crescenti di prestazioni energetiche superiori

allo standard del prerequisito per ridurre i danni ambientali ed

economici associati all'utilizzo eccessivo di energia.


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Materiali e Risorse

MR c 3

Divulgazione e ottimizzazione dei prodotti

da costruzione –reperimento materie prime

1-2

MR c3 - INTENTO DEL CREDITO

Incoraggiare l'uso di prodotti e materiali per i quali sono

disponibili informazioni sul ciclo di vita e che hanno impatti

ambientali, economici e socialmente preferibili.


NailLaminatedTimber



Materiali e Risorse

MR c 5Gestione dei rifiuti da

costruzione e demolizione1-2

MR c5 - INTENTO DEL CREDITO

Ridurre i rifiuti di costruzione e demolizione smaltiti in discariche

e impianti di incenerimento recuperando, riutilizzando e

riciclando i materiali.


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Qualità Ambientale

InternaIAQ c 2 Materiali a bassa emissione 1-3

IAQ c2 - INTENTO DEL CREDITO

Ridurre le concentrazioni di contaminanti chimici che possono

danneggiare la qualità dell'aria, la salute umana, la produttività e

l'ambiente.


NailLaminatedTimber



Pilot CreditsPilot

CreditLegal Wood 1

Pilot credit - INTENTO DEL CREDITO

Incoraggiare l'uso di prodotti e materiali per i quali sono

disponibili informazioni sul ciclo di vita e che hanno impatti

ambientali, economici e socialmente preferibili.

È riferito all’utilizzo di legno certificato PEFC.


NailLaminatedTimber

a. Considerazioni strutturali

b. Ritiro e rigonfiamento

c. Acustica degli spazi interni

d. Resistenza al fuoco

6. Performance del NLT


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6. Performance del NLTa. Considerazioni strutturali

Anche se la sua natura monolitica lo rende simile ad un sistema

massiccio, il NLT può essere strutturalmente concepito come un

sistema di travetti affiancati.

Sistema monodirezionale che richiede un appoggio di tipo lineare.


NailLaminatedTimber


Per la realizzazione di «elementi piani», che lavorino come

diaframmi è necessario aggiungere uno strato di irrigidimento

superiore.

In genere viene utilizzato un pannello in OSB o in fibrogesso.

Lo stesso avviene nel caso dei pannelli NLT per parete.


NailLaminatedTimber


Esempio di calcolo: Campate Singole

𝑀 =𝑞𝑙2

8𝛿 =

5

384

𝑞𝑙4

𝐸𝐽


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Esempio di calcolo: Campate Multiple

𝑀 =𝑞𝑙2

8𝛿 =

𝑞𝑙4

185𝐸𝐽


NailLaminatedTimber


Esempio di calcolo: Giunti di testa su 4 o più supporti

𝑀 = 0.10𝑞𝑙2 𝛿 =0,0069𝑞𝑙4

𝐸𝐽


NailLaminatedTimber

Sezioni alternate possono essere utilizzate per scopi estetici o

acustici. Ciò comporta l’introduzione di fattori di correzione K:


𝑋𝑖 =𝑛𝑖𝑏𝑖𝑏𝑝𝑎𝑛

K = 𝑋1 + 𝑋2ℎ2

ℎ1

3


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Il legno è un materiale igroscopico che assorbe e desorbe acqua

Variazioni del MC (moisture content)

Modifiche delle dimensioni e proprietà strutturali degli elementi

6. Performance del NLTb. Ritiro e rigonfiamento


NailLaminatedTimberIl contenuto di umidità di equilibrio (EMC) del legno cambia in

funzione della temperatura (T) e dell'umidità relativa (U.R.)

dell'ambiente circostante.



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Le dimensioni e proprietà degli elementi in legno variano in funzione

del CMC:

▪ di una quantità minima nelle direzione longitudinale (1)

▪ in modo preponderante lungo la direzione tangenziale alle fibre (2)

▪ di circa la metà, rispetto alla direzione 2, nella direzione radiale (3)



NailLaminatedTimber

Una variazione di MC del legno dell’1% comporta per il NLT una

variazione dimensionale attorno allo 0,26% nella direzione

tangenziale, di circa 0,13% nella direzione radiale.

6 cm di spessore = variazione di 0,15 mm



NailLaminatedTimber

È possibile utilizzare profili alternati per aumentare la riflessione

delle onde sonore negli ambienti interni.

Per migliorare l’assorbimento acustico è anche possibile introdurre

nelle scanalatura materiali con proprietà acustiche dissimili.

6. Performance del NLTc. Acustica


NailLaminatedTimber

Le dimensioni della sezione trasversale di un elemento in legno

hanno un notevole impatto sulle prestazioni al fuoco dello stesso a

causa dello sviluppo della carbonizzazione sulla superficie

(T>290°).

6. Performance del NLTd. Resistenza al fuoco: solai

CARBONIZZAZIONE SUPERFICIALE

limita il

SURRISCALDAMENTO

DEGLI STRATI INTERNI!


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La resistenza al fuoco di un elemento in legno dipende dallo

spessore dei travetti che lo compongono. Spessore di

carbonizzazione:𝑑𝑒𝑓 = 𝛽𝑜 ∙ 𝑡 + 𝑘0 ∙ 𝑑0



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Dove i gas caldi riescono a passare tra le fughe del NLT, può

verificarsi una carbonizzazione bi-direzionale:

È necessario uno strato di chiusura monolitico in modo che il

comportamento rimanga unidirezionale.



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Test REI su parete NLT con lastre in fibrogesso Fermacell

6. Performance del NLTd. Resistenza al fuoco: pareti

NLT

Lastre in fibrogessoFirepanel Fermacell


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6

81 1

Corrente 6x8

Fibrogesso

Chiodo antistrappo

Travetto 6x8

Test REI su parete NLT con lastre in fibrogesso Fermacell



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Termocoppie

applicate al lato

non esposto


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R – Capacità portante

Il criterio risulta soddisfatto per il tempo durante il quale il

campione in prova riesce a mantenere il valore della contrazione

limite e della velocità di contrazione al di sotto dei seguenti limiti:

𝐶 =ℎ

100= 30 𝑚𝑚

𝑑𝐶

𝑑𝑡=

3ℎ

1000= 9𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛


Test REI: Criteri di valutazione della prova secondo norma UNI EN 1363-1:2012


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E – Tenuta


campione in prova riesce ad evitare:

▪ Presenza di fiamme persistenti sul lato non esposto al fuoco

▪ Innesco del tampone di cotone

▪ Inserimento di un calibro per fessure in varchi passanti su lato

non esposto




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I – Isolamento


campione in prova riesce a mantenere l’incremento di temperatura

sul lato non esposto al fuoco al di sotto di:

∆𝑇𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎= 140 𝐶°

∆𝑇𝑚𝑎𝑥= 148 𝐶°




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Test REI: Risultati della prova


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7. Case Histories

Fino a che punto

ci si può spingere

con la tecnologia

Nail Laminated Timber?


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Grazie per l’attenzione


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