Prof. Antonio Frattari

Nell'immaginario collettivo degli italiani la casa di legno coincide con la capanna, la baracca, la costruzione provvisoria, la casa "stile alpino" ecc. Al contrario in molti ambiti geografici e conseguentemente culturali, gli edifici di legno sono stati molto diffusi e costruttivamente articolati e complessi. Gli esempi potrebbero essere infiniti, tra questi si possono citare: le case norvegesi, le "italianate" di s.francisco, la casa giapponese, i palazzi reali cinesi, ecc. Oggi gli edifici di legno suscitano un nuovo interesse per le loro prerogative di sostenibilità, soprattutto perché realizzati con un materiale naturale, riciclabile e rinnovabile.
Oltre a questa peculiarità la sostenibilità degli edifici di legno oggi è legata sempre più fortemente al fatto che spesso essi sono integrati con dispositivi e soluzioni costruttive finalizzate al basso consumo energetico in fase di gestione dell'edificio.

Gli attuali sistemi costruttivi in legno affondano le proprie radici nelle tecniche del passato e ne sono una loro evoluzione, lenta nel tempo, ma molto incisiva.
L'uomo ha costruito con il legno fin dalla Preistoria e se tralasciamo i diversi tipi di capanna realizzati tra il Mesolitico e la fine dell'Età del Bronzo e ci proiettiamo direttamente nell'Età del Ferro possiamo già parlare dell'esistenza di edifici compiuti di legno con una maglia strutturale riconoscibile e una gerarchia di elementi costruttivi.
Tra gli esempi significativi: la tambra retica, la casa retica, la casa lunga europea, la casa vichinga.
Di questi edifici abbiamo nozione attraverso reperti archeologici e spesso la codificazione della tecnica è frutto di supposizioni, che quantunque si basino su elementi sicuri sono però pur sempre ricostruzioni più o meno affidabili.
Certezze sulle tecniche costruttive degli edifici di legno le abbiamo dal Medioevo in poi in quanto molti di essi sono ancora esistenti.
E' evidente che questi edifici non sono esattamente quelli originali in tutte le loro parti, che spesso sono state parzialmente o totalmente ricostruite.
Essi tuttavia conservano forme e caratteristiche costruttive che permettono di individuare il procedimento costruttivo e parallelamente consentono lo studio e la codificazione delle tecniche usate.

Nelle foto: hall ‘della suprema armonia’- palazzo imperiale di pechino (bejiing - cina) e pagoda sakyamuni-tempio fogong-xingxian (shanxi-cina). Pagina accanto: monastero xuankong - regione hunyan
(shanxi-cina).

On this page: ‘supreme harmony hall’- imperial palace (bejiing-china) and sakyamuni pagoda of fogong temple - xingxian region (shanxi-china).
On the other page: xuankong monastery in hunyan region (shanxi-china).

Le tecniche

Le tecniche sono riferibili a due fondamentali modi di procedere che derivano dall'intenzionalità del costruttore: il procedimento "a setti" e il procedimento "a gabbia".
Nel primo caso l'organismo edilizio è generato da piani che determinano al contempo lo spazio costruito e la maglia "strutturale" di sostegno.
Nel secondo caso uno scheletro portante definisce una griglia strutturale nella quale si individua lo spazio costruito con la chiusura (tamponatura) delle maglie, a seconda delle esigenze funzionali.
Dal Medioevo alla Rivoluzione industriale le due modalità operative sono state usate in maniera più o meno diffusa in rapporto al contesto geografico e si sono evolute in funzione degli affinamenti degli strumenti di lavorazione e delle tecniche.

Il blockbau

La materializzazione del procedimento a setti è il sistema blockbau in cui sono realizzati per sovrapposizione
di elementi massello: i tronchi, scortecciati, più o meno squadrati, collegati con modalità differenti tra loro per garantire da un lato la sicurezza statica, dall'altro la tenuta all'acqua e all'aria.

I sistemi a telaio

Per il procedimento a gabbia diverse sono state le tecniche realizzative. In termini generali possiamo dire che due sono i criteri seguiti e funzionali al modo di concepire il sistema costruttivo: "a telai piani" e "a telai spaziali". Nel primo sistema il telaio è costituito da due montanti e una trave principale che ha il compito di portare in genere una seconda orditura più minuta e una trave di collegamento che unisce i telai.
Esemplificativi in tal senso sono sistemi quali il grind, il cruck, il bay system. Nei sistemi a telai spaziali invece non c'è una gerarchia di travi così definita tanto che spesso le orditure dei solai in campate vicine possono essere in direzioni diverse. Spesso con questa impostazione costruttiva i pilastri si interrompono ad ogni piano, non sono passanti e l'organismo non è più generato da una gabbia che viene tamponata, ma da pannelli intelaiati che si giustappongono e generano lo spazio costruito. Il carpentiere non pensa l'organismo come una gabbia nella sua globalità, ma come l'unione di pannelli che costruttivamente sono risolti con un'intelaiatura le cui maglie possono essere chiuse con tecniche diverse. Esempi in tal senso sono sistemi costruttivi quali il box frame, il fachwerk o colombage.
Con la Rivoluzione industriale si hanno due nuovi fatti che modificano in maniera profonda il modo di costruire:
l'introduzione dei segati unificati e dei chiodi stampati.
Con questi nuovi elementi costruttivi e mutuando le tecniche dei sistemi intelaiati e di quelli a pannelli intelaiati si sviluppano rispettivamente il ballon frame e il modern braced frame prima, il platform frame poi. Quest'ultimo in particolare è la diretta trasposizione, con elementi costruttivi base nuovi, del fachwerk o sue varianti e per la sua semplicità costruttiva avrà ampia diffusione nei successivi 150 anni.
Nella seconda metà del secolo XX, tutti i sistemi costruttivi in legno subiscono una profonda modificazione sia per l'introduzione di nuove macchine per la lavorazione, sia per la tendenza in atto a trasferire in officina il maggior numero possibile di cicli di lavorazione del cantiere tradizionale. In particolare con l'introduzione delle macchine a comando numerico è possibile prefinire tutti gli elementi del sistema blockbau riducendo le lavorazioni in cantiere al solo assemblaggio. Mentre tutti i nuovi sistemi basati sulla realizzazione in officina dei pannelli intelaiati derivano concettualmente dal Platform frame.

Sistemi costruttivi in Italia

Maggiormente diffuso è stato l'uso del legno nell'area alpina, ma anche qui se facessimo un'analisi dell'attuale
patrimonio edilizio storico o tradizionale possiamo rilevare che la realtà costruita è fatta solo in minima parte di edifici interamente in legno o misti in muratura e legno sempre comunque riferiti ai due procedimenti "a setti" o "a gabbia". Oggi sulla base di questa seppur localizzata esperienza si comincia a costruire in legno anche in Italia. Nell'area alpina esistono modalità realizzative molto radicate nella tradizione e spesso si costruiscono ancora edifici che hanno aspetto e forma tipica dell'architettura vernacolare con tecniche costruttive decisamente tradizionali. Nell'Italia centrale si assiste oggi ai primi tentativi di costruire edifici interamente di legno.
In ambedue i casi le tecniche costruttive usate sono quelle già radicate e sperimentate in Europa. Uno dei sistemi costruttivi in uso è quello a travi e pilastri basato su elementi intelaiati. Altro sistema è il new blockbau che si riferisce in maniera evidente al sistema tradizionale a tronchi sovrapposti.
La variante e l'innovazione sono date dal tipo di legno usato che non è più massello, ma composto, e dall'uso delle macchine a controllo numerico che consentono di fare giunti e nodi raffinati e precisi da richiedere, in fase di costruzione, solo semplici operazioni di montaggio. Gli elementi sono estremamente leggeri, lavorati al bordo in
modo da combaciare l'uno con l'altro e permettono di erigere l'organismo edilizio con estrema facilità senza però
quella flessibilità costruttiva riscontrabile nei sistemi a pannelli portanti: intelaiati o a tavole incrociate.

Sopra: casa dello studente - losanna - svizzera, realizzazione multipiano con elementi prefabbricati in legno.
Sotto: alcune fasi di cantiere.

Above: students house - losanne - switzerland, multifoor building
Realized with prefabricated wooden elements.
Below: building site phases.

Nuovi sistemi a pannelli

L'attuale sistema a pannelli intelaiati è una diretta derivazione dal platform frame di cui ha le caratteristiche "genetiche". I pannelli sono realizzati con un telaio leggero fatto di segati che inglobano l'isolante ed è finito sulle due facce con pannelli di legno: compensato, OSB, MD ecc. Rispetto al platform frame sono cambiate le modalità di assemblaggio degli elementi costruttivi base. Mentre nel platform frame il montaggio era fatto in opera, negli ultimi anni, con l'evolversi dei mezzi d'opera, si è assistito ad un progressivo trasferimento dei cicli del cantiere tradizionale dal luogo dell'edificazione all'officina. Le modalità costruttive sono semplici e partono dalla realizzazione del pannello in officina per poi proseguire con lo stoccaggio, il trasporto in cantiere, il nuovo stoccaggio e la posa in opera finale.
Spesso questi pannelli proprio perché sono al loro interno intelaiati e quindi hanno una precisa configurazione, sono attrezzati agli impianti, nel senso che hanno al loro interno le canalizzazioni nelle quali, una volta avvenuta la correlazione, passeranno le reti impiantistiche.
Altro sistema costruttivo è quello a pannelli di tavole o pannelli lamellari. In questo sistema l'elemento costruttivo
è ottenuto sovrapponendo in maniera incrociata degli strati di tavole tra loro collegati. Esse sono avvitate o incollate o fissate con un perno ligneo. La correlazione con gli altri elementi di fabbrica come i solai avviene attraverso squadrette metalliche oppure con un elemento continuo di giunto al bordo tra i pannelli e la chiusura orizzontale. I pannelli possono essere intonacati con alcune parti di legno lasciate a vista, rivestiti con elementi di legno o con qualsiasi altro materiale direttamente a contatto o posto su una griglia di supporto e correlazione, in modo da realizzare una parete ventilata.

Fatto rilevante è la versatilità di questi sistemi costruttivi ad integrazione anche con altri materiali da costruzione.
Grazie anche alla stabilità dimensionale nel tempo dei pannelli si possono anche realizzare edifici in zone con climi estremi come l'alta montagna, esempio in tal senso sono i numerosi rifugi realizzati nell'area alpina.
Le buone capacità portanti di questi pannelli consentono anche di costruire edifici di una certa altezza, come ad esempio l'edificio di 7 piani realizzato con pannelli di tavole incrociate a Castelrotto. Una delle problematiche
attualmente emergenti, ma che già presenta valide soluzioni, è legata alle modalità di correlazione con l'impianto elettrico. In realtà l'inserimento delle canalizzazioni può avvenire in modo estremamente semplice realizzando le classiche "tracce", con la stessa tecnica usata nelle murature. La soluzione migliore però è quella con la controfodera in cartongesso.
In questo modo gli impianti sono nell'intercapedine tra il pannello e la finitura esterna e conseguentemente non si determinano problemi strutturali né diminuzione di capacità di isolamento acustico. Per quanto riguarda l'impianto di riscaldamento la soluzione a pavimento o a parete sono ambedue perseguibili.