Il legno: un materiale per tutte le stagioni

Quali sono le caratteristiche del legno, quali i suoi impieghi più consoni, quali le tecnologie più adatte per
le nuove costruzioni e per conservare gli edifici storici,
a chi rivolgersi per attingere informazioni aggiornate e per trovare le competenze adatte a fornire consigli sull’uso di questo materiale.
Parliamo del legno e 
delle sue applicazioni con 
l’Arch. Michele Ruffino, Vicepresidente della Sottocommissione Strutture in Legno della Commissione Ingegneria Strutturale dell’UNI, esperto in architettura ecclesiastica.

A sinistra: chiesa in legno nel parco ecomuseo Folkmuseum, in Norvegia. L’edificio risale a 800 anni or sono, in pianta occupa una superificie di 150 mq e raggiunge i 18 metri di altezza.

Può spiegarci che cosa sia l’Associazine di professionisti in strutture lignee di cui fa parte e quale sia la Sua competenza in materia? Da oltre venticinque anni mi occupo a livello professionale e scientifico dell’impiego del legno nelle costruzioni e nel restauro dello stesso. Questo interesse si è manifestato pubblicamente con la presenza in numerosi convegni, gruppi di lavoro, progetti e pubblicazioni. Dal 1991 con un gruppo di esperti di settore, faccio parte della Commissione Ingegneria Strutturale dell’UNI – Sottocommissione Strutture in legno di cui sono vice presidente, membro della Commissione Resistenza al Fuoco delle Strutture portanti. Nell’ambito dell’edilizia ecclesiastica ho curato il restauro di numerosi edifici religiosi, e progettato strutture museali; membro della Commissione diocesana per l’Arte Sacra di Susa, sono delegato regionale per il Piemonte dell’Associazione Musei Ecclesiastici Italiani (AMEI).
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle strutture lignee rispetto a quelli di altri materiali?

E’ fin troppo facile, per chi conosce ed opera con passione nel settore legno, elencare i vantaggi che si hanno col suo impiego: versatile, utilizzabile praticamente allo stato naturale, può essere considerato come un elemento prefabbricato naturale, leggero e di facile movimentazione, caldo (non perché è combustibile), facilmente lavorabile, presenta buone caratteristiche ed elevata resistenza specifica (elevato rapporto resistenza/peso), buona durabilità, materiale da costruzione naturale (utilizzabile immediatamente con limitati interventi di trasformazione dal tronco) riciclabile (produce energia con la sua combustione per lo smaltimento) è rinnovabile (politica di sviluppo e sostituzione forestale), offre buona resistenza al fuoco e, se impiegato a vista, ha ottime caratteristiche estetiche. Svantaggi: materiale combustibile, comportamento fragile a rottura, degradabile per attacchi biologici (funghi ed insetti) se mal conservato, materiale anisotropo, presenta difficoltà nell’integrazione materica per la ricostituzione ed integrazione della sezione resistente, per mantenere l’aspetto estetico originale sono necessari interventi di manutenzione e cura nell’esposizione diretta agli agenti atmosferici.
Le costruzioni in legno sono legate a antiche tradizioni. Può spiegare in quali regioni europee tali tradizioni siano state mantenute intatte nel tempo, in quali (e in che modo) siano continuate e magari si siano evolute senza soluzione di continuità, in quali siano state interrotte – e magari siano andate perse – e perché tutto questo sia avvenuto?
La tradizione nell’uso del legno, parimenti a quanto succedeva per altri materiali da costruzione, era dovuta alla facilità di reperimento del materiale in prossimità del luogo di impiego. Per questo motivo il legno (e la pietra) con i materiali da essi derivati hanno una tradizione plurimillenaria ovunque, per la diffusa disponibilità del materiale. L’avvento dell’era moderna, lo sviluppo dei trasporti e la rivoluzione industriale, hanno profondamente mutato le tradizioni costruttive, rendendo alla portata di tutti la possibilità di impiego di materiali anche nuovi, un tempo difficilmente raggiungibili o non disponibili. Lo sviluppo della tecnologia e dell’industria chimica all’inizio del XX secolo, abbinata a tecniche del costruire in legno sperimentate già nel XVII secolo, hanno consentito e favorito la nascita e lo sviluppo della tecnologia del legno lamellare. Questa consente di sfruttare meglio le caratteristiche del legno disponendo di elementi strutturali svincolati nella sezione e nella lunghezza dalle originarie dimensioni in tronco. I paesi nei quali si è sempre mantenuta viva la tradizione dell’impiego del legno nelle costruzioni sono le nazioni nord e centro europee (Norvegia, Finlandia, Svezia, Danimarca, Gran Bretagna, Germania, Francia), e del nord America (Canada e Stati Uniti). La mancanza o la scarsa disponibilità della materia prima, unitamente allo svilupparsi di nuove tecniche con la disponibilità di nuovi materiali legati allo sviluppo industriale (conglomerato cementizio armato, profilati di acciaio) e l’industrializzazione dei processi di produzione (compreso il settore edilizio) hanno consentito lo sviluppo dell’impiego di nuovi materiali, relegando il legno a funzioni secondarie o marginali e causando, in questo modo, quasi la scomparsa di indispensabili professionalità come i carpentieri. Ciò si è verificato in modo particolare in Italia, in Spagna e nei paesi sud europei. Questa situazione non si è verificata o è stata alquanto mitigata nelle nazioni in cui si è sempre avuta la disponibilità di materia prima (nazioni del nord Europa e del nord America). Solamente in questi ultimi 25 anni in Italia si è potuto assistere alla riscoperta dell’uso del legno grazie all’avvento della tecnologia del legno lamellare, impiegato principalmente per la realizzazione di importanti costruzioni con grandi luci da coprire. Contestualmente a questa riscoperta, ricompaiono (timidamente e con fatica) le specifiche professionalità proprie della carpenteria in legno. A rendere difficile l’impiego del legno non è solo la mancanza di carpentieri ma anche di tecnici e progettisti adeguatamente formati; basti pensare che nei vari livelli di istruzione, se si eccettuano rari casi, di fatto non sono attivati specifici corsi per l’insegnamento e la formazione di tecnici come invece avviene per altri materiali da costruzione.

Visita del Papa a Susa, luglio ‘91. Palco papale in legno lamellare, luce 23 metri (realizzato da Holzbau su progetto di M. Ruffino). Museo Diocesano di Susa, Sala delle statue. Travi in abete massiccio.

Quali sono i problemi che più comunemente si incontrano nelle strutture lignee antiche?
Quasi come se fossero una costante, i problemi maggiormente incontrati nelle strutture antiche sono dovuti a degrado biologico (funghi) o da attacchi di insetti xilofagi, raramente sono causa di uno scorretto o insufficiente dimensionamento progettuale. Molto più frequenti sono i problemi creati alle strutture lignee antiche da improvvisati interventi effettuati successivamente alla posa in opera, realizzati anche con l’intenzione di effettuare un restauro spesso rivelatosi un rimedio peggiore del male. Il cambio della destinazione d’uso degli elementi strutturali (ad esempio un tirante usato come trave, un solaio ligneo a cui sono stati imputati carichi molte volte superiori a quelli originali, o lo schiacciamento delle connessioni) rappresentano fattori non trascurabili, origine di problemi significativi nella conservazione delle strutture lignee. L’incauta esecuzione di interventi di restauro con l’impiego di materiali di apporto differenti da quelli base (più volte sono intervenuto su strutture lignee così compromesse dalla presenza di una tale quantità di “rinforzi” di acciaio, stucchi e resine, da domandarmi se mi trovavo di fronte ad una struttura di legno con inserzioni di metallo o piuttosto ad una struttura metallica con inserzioni lignee) ha menomato fortemente la struttura originale, peggiorandone significativamente oltre che il comportamento complessivo anche la resistenza al fuoco. Le condizioni microclimatiche locali (umidità e temperatura) possono favorire lo sviluppo di attacchi fungini, con la capacità di portare a rapido degrado elementi strutturali anche di significative dimensioni. Una delle parti che più frequentemente si trovano degradate sono le testate di elementi strutturali (travi, capriate, saette, puntoni o incavallature in genere) poste in corrispondenza del vincolo di appoggio che usualmente coincide, nelle strutture antiche, con il vincolo sulla muratura. In queste situazioni, la variabilità delle condizioni termo-igrometriche (presenza di acqua dall’esterno o per condensa e temperature medie elevate), favoriscono l’insorgere e lo sviluppo di attacchi fungini che possono portare al rapido degrado di parti fondamentali della struttura, anche se non sempre ad una prima sommaria ispezione ciò appare subito evidente.
Quali le tecnologie più appropriate per la conservazione, nei diversi casi?
Gli accorgimenti da adottare per assicurare le migliori condizioni per la conservazione di strutture lignee, nascono da una corretta progettazione che non può prescindere dalla buona conoscenza delle caratteristiche del materiale, per proseguire con un’esecuzione e messa in opera a regola d’arte, evitando la frequente tentazione o la pretesa di trattare il legno come se fosse acciaio o conglomerato cementizio armato. Ogni materiale da costruzione
ha proprie specifiche caratteristiche e come tali devono sempre essere rispettate. La scelta della specie legnosa da impiegare, dipende dalla funzione che la struttura è chiamata ad assolvere, dall’aspetto che si vuol dare, dal luogo di messa in opera, oltre da altri elementi che, se opportunamente scelti, concorrono a realizzare le migliori condizioni di conservazione. Trattamenti superficiali specifici “polivalenti”, applicati per immersione, a pennello o in autoclave, (anche se con il tempo perdono parte della loro efficacia) sono comunemente adottati con funzione preservante alla quale sovente si abbina anche una funzione di colorazione superficiale trasparente (con la pigmentazione del preservante). Infine appropriati accorgimenti esecutivi sono un giusto completamento per la realizzazione delle migliori condizioni di conservazione. Determinante è comunque la disponibilità di qualificati progettisti e carpentieri che con sapiente maestria possono creare le condizioni per realizzare un buon manufatto, favorendone la migliore conservazione. Negli interventi di restauro si sono riscontrate nel recente passato situazioni di inutile “accanimento terapeutico” per conservare minime porzioni di travi lignee, prive di qualsiasi decoro artistico, pitture o lavorazioni particolari impiegando nella ricostruzione delle parti degradate, costosi betoncini a base di resina, armati con barre di VTR con l’intento di ricostituire l’elemento strutturale nel suo insieme, lasciando aperti numerosi interrogativi e dubbi sulla reale e corretta ortodossia filologica per il loro impiego indiscriminato nel restauro.
Le tecniche oggi esistenti consentono di immaginare che in futuro il legno possa conservarsi nel tempo meglio di quanto non sia avvenuto finora?
La storia dell’architettura ci trasmette esempi di longevità plurisecolare di costruzioni in legno. Pertanto in presenza di un corretto progetto e di una messa in opera a regola d’arte, in condizioni correnti, non sussistono problemi di conservazione nel tempo. La durata delle strutture lignee è confrontabile con quella di altri materiali. Inoltre la buona conoscenza del legno con le nuove tecniche di intervento u
nite alla disponibilità di materiali che il mercato e la tecnologia sono in grado di fornire, consentono oggi di effettuare interventi di restauro conservativo un tempo inattuabili. Si vuole qui sfatare un luogo comune, ed affermare che il legno strutturale (di grande sezione) ha una buona resistenza al fuoco. Proprio il carbone di legno (che si forma come primo prodotto visibile della degradazione termica del legno) unito alla bassa conducibilità termica del materiale (sia del legno che del carbone) sono le condizioni “naturali” con le quali viene fortemente rallentata e quasi impedita la prosecuzione della combustione. La combustione si propaga con una velocità di carbonizzazione che varia indicativamente da 0.45 a 0.8 mm/sec. in funzione della specie legnosa; inoltre nel corso della combustione, la porzione della sezione lignea non ancora interessata dalla carbonizzazione, mantiene pressoché inalterate le caratteristiche di resistenza.

Chiesa di Santo Stefano a Novate
di Merate
Dr.Arch.G.P.Guzzetti, Dr. Arch. R. Colombo

Per le costruzioni nuove si usa prevalentemente il lamellare. Può spiegare quali siano le differenze tecniche e prestazionali tra i diversi tipi di lavorazione del legno?
Come si è detto, la tecnologia del legno lamellare consente di disporre di elementi strutturali lignei di lunghezza e sezione svincolate dalle originarie dimensioni del tronco. Ciò consente di ottimizzare le sezioni resistenti ed avere travi di lunghezza teoricamente illimitata. I vincoli sono imposti dalle condizioni, dai mezzi di trasporto e dalla capacità delle macchine operative considerato il fatto che il lamellare è un elemento prefabbricato ed assemblato in stabilimento. La scelta se impiegare legno lamellare o massiccio dipende essenzialmente dalle luci delle campate da coprire. Solo in linea teorica, anche col legno massiccio, è possibile realizzare travature articolate (capriate, incavallature varie) atte a coprire grandi luci, tuttavia queste scelte spesso si scontrano con i costi di realizzazione e con problemi esecutivi; per questi motivi, in tali situazioni, il legno massiccio viene abbandonato a favore del lamellare.
Tra i diversi tipi di legno esistenti, quali sono i più adatti per le strutture edilizie? E’ possibile dire se vi siano alcuni tipi di legno che meglio si adattino a particolari edifici?

In Italia le specie legnose più usate per impieghi strutturali sono l’abete, il larice, il pino per quanto riguarda le conifere mentre tra le latifoglie le specie più usate sono la quercia (nelle sue varie specie), il castagno e la robinia.
Che cosa suggerirebbe al Committente ecclesiastico che debba costruire una chiesa e la voglia realizzare in legno, da cima a fondo, interni ed esterni? Una soluzione del genere potrebbe essere accettabile in ogni luogo o vi sono luoghi in cui sarebbe più appropriata che altrove?
Parlando di chiese e costruzioni interamente lignee mi viene in mente la testimonianza che fornisce il parco dell’eco-museo collegato al Viking Ships-Museum e al Norwegian Folk Museum nei pressi di Oslo. Oltre ai ritrovamenti archeologici esposti, testimoniati dalle navi vichinghe, è un incontro da antologia quello che si ha percorrendo le strade del Norwegian Folk Museum: impattare all’improvviso con la Stave Church, una chiesa del 1200 rigorosamente costruita tutta in legno di conifera ed in ottimo stato di conservazione. Ecco un esempio di chiesa in legno da cima a fondo con circa 800 anni di vita. Come si accennava in precedenza la scelta della specie legnosa da impiegare dipende da diversi fattori quali:

  • reperibilità del materiale
  • prestazioni richieste
  • condizioni ambientali (macro o micro climatiche) del luogo dove si prevede la realizzazione
  • caratteristiche di resistenza richieste
  • risorse economiche disponibili
  • risultati estetici ed architettonici desiderati
  • dimensioni della costruzione.

Ritengo non sia possibile fornire indicazioni univoche e generali per la costruzione di chiese. Prima di “andare in scena (in cantiere) senza prove” come dice M.F. Roggero, è indispensabile far affidamento all’esperienza e alla professionalità del progettista che, valutate le condizioni ed i requisiti prestazionali predeterminati, può individuare qual’è il dominio di appartenenza del progetto ed il suo ragionevole intorno dove poter trovare le soluzioni architettoniche e tecniche più adeguate al caso.Tutto ciò senza dimenticare che l’esecuzione deve essere affidata a maestranze di provata affidabilità, esperienza e competenza. Sono queste le migliori garanzie per realizzare un edificio, la chiesa, per il luogo di culto e destinato a trasmettere tra gli altri il segno, la sensazione ed il riferimento della stabilità, della solidità, del tempo e del bello, evitando di riproporre le mediocri architetture di cui, nel recente passato, sono state dotate con troppa facilità alcune zone di molte città.

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