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Costruzioni in legno: TRE3, la struttura ibrida e sicura

Il CNR-IVALSA ha ideato TRE3, un prodotto costruttivo ibrido che unisce i pregi del sistema a telaio leggero e l’X-Lam. Con vantaggi anche antisismici

Nel campo dell’edilizia in legno avanza la ricerca. Uno dei progetti oggi in pieno svolgimento è TRE3. Avviato nel 2016, si concluderà l’anno prossimo e vede protagonisti l’istituto CNR-IVALSA  e l’azienda trentina X-Lam Dolomiti, oltre al contributo della Fondazione Caritro con il Bando ricerca e sviluppo economico 2016.

rappresentazione schematica del modulo parete

Un’idea per il post emergenza sisma e durevole

L’obiettivo è sviluppare un nuovo prodotto costruttivo a moduli in grado di superare i limiti dei sistemi pre-assemblati attualmente in commercio e utilizzati per realizzare strutture di emergenza o temporanee. Spiega Andrea Polastri, ingegnere e responsabile del Laboratorio Prove Meccaniche per l’Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree (CNR-IVALSA): «Il progetto prevede lo studio di moduli per la realizzazione preferibilmente di edifici monopiano o, al massimo di due piani. Stiamo specializzando il sistema per un utilizzo post emergenza: per questo puntiamo a garantire la realizzazione di una struttura non solo sismicamente sicura, ma anche durevole. Il nostro fine, infatti, non è solo quello di salvare la vita delle persone, aspetto di per sé fondamentale, ma anche di preservare la struttura, in modo che tuteli l’abitabilità. Da qui fino alla conclusione del progetto dobbiamo studiare sistemi di connessione tali da permettere l’assemblaggio e disassemblaggio in tempi rapidi garantendo sempre gli stessi livelli di sicurezza».

Modulo ibrido, ecco perché

Cuore di questo progetto, che vede anche il coinvolgimento della svedese Lund University, il Fraunhofer Italia e l’azienda altoatesina Rothoblaas, è il sistema strutturale proposto: un modulo parete 2D in legno, realizzato combinando i due sistemi costruttivi lignei maggiormente utilizzati oggi: il sistema a telaio leggero, o LTF, e il sistema X-Lam ovvero il sistema a pannelli di tavole incrociate. Nasce così un sistema costruttivo ibrido (da qui il nome Hybrid timber frame, HTF) il cui punto di forza principale è dato dalla modularità del sistema 2D, soprattutto se confrontata con i notevoli limiti di trasporto e di movimentazione dei sistemi modulari 3D pre-assemblati attualmente in commercio. «Nel nostro modulo ibrido si combinano i due sistemi costruttivi lignei maggiormente utilizzati oggi, facendo nascere un telaio leggero composto da uno scheletro in legno, nel 90% dei casi d’abete, mentre i pannelli controventanti sono in OSB (Oriented strand board), in truciolare di legno incollato e pressato di spessore 15 mm. La novità è rappresentata dal fatto che l’intenzione di sostituire alcune parti normalmente in legno massiccio con elementi in X-Lam permette, tra l’altro, di evitare lo scarto di materiali cui si assiste nella costruzione delle case in legno, creando elementi da utilizzare nel nostro telaio». Un bel pregio in termini di economia circolare, quindi.

In condizioni di emergenza, l’impiego di moduli HTF permette un rapido assemblaggio di unità abitative prefabbricate, nonché ammette la possibilità di smontaggio e successivo rimontaggio in altra sede. TRE3 si propone come principale obiettivo l’analisi meccanica e strutturale del sistema HTF; parallelamente a ciò, sono tenuti in considerazione gli aspetti multidisciplinari legati alla logistica, ai dettagli architettonici e alle problematiche costruttive.

Per superare i limiti del sistema a telaio leggero, il progetto TRE3 introduce un sistema costruttivo in legno dove alcuni aspetti delle strutture a telaio leggero, la leggerezza e l’elevata capacità dissipativa, sono combinati con i pregi dei pannelli in X-Lam.

Sistema ibrido, novità e vantaggi

Come spiega il team di ricerca, confrontato con una parete LTF tradizionale, il principale punto di novità del sistema ibrido è dovuto all’utilizzo di montanti e traversi in X-Lam al posto dei tradizionali elementi in legno massiccio. Grazie a questo approccio appunto ibrido, il sistema allo studio offre diversi vantaggi. Tra questi, limita i problemi dovuti alle deformazioni per compressione ortogonale alle fibre in corrispondenza della traverso inferiore, permette di incrementare la capacità dissipativa mantenendo inalterate le proprietà meccaniche della parete intelaiata. Infine permette di realizzare strutture multipiano utilizzando una ridotta quantità di legno. «Non solo: allo scopo di evitare il consumo di suolo, l’idea di sviluppare in altezza le abitazioni, sopraelevando quelle esistenti tramite l’utilizzo di questo sistema porta ad una maggiore sostenibilità ambientale», spiega Polastri.

«Infine, l’impiego del sistema a pannelli di tavole incrociate permette di passare dalle classiche connessioni, che richiedono un largo uso di chiodi e viti, a soluzioni più performanti che sono state sviluppate specificamente per il crosslam».

Post sisma e prevenzione, obiettivo sicurezza

Lo stesso responsabile del laboratorio CNR-IVALSA, aggiornandoci sullo stato dell’arte del progetto, giunto a circa un terzo del suo cammino, e «reduci anche dai test preliminari andati a buon fine», spiega anche gli ulteriori vantaggi del modulo TRE3: «la leggerezza del telaio, in caso di evento sismico, è un vantaggio in quanto riduce l’azione sulla struttura e i conseguenti danni potenziali. L’utilizzo di elementi in X-Lam e delle relative connessioni, altamente performanti anche in campo sismico, costituisce un vantaggio anche in caso di impiego del modulo su edifici pluripiano».

test preliminare effettuato in laboratorio

Autore

Andrea Ballocchi

Andrea Ballocchi

Andrea Ballocchi, giornalista e redattore free lance. Collabora con diversi siti dedicati a energie rinnovabili e tradizionali e all'ambiente. Lavora inoltre come copywriter e si occupa di redazione nel settore librario. Vive in provincia di Milano.

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