La costruzione antisismica: i terremoti che frequentemente si verificano nella nostra penisola evidenziano tragicamente una realtà troppo spesso trascurata: tutto il territorio italiano è a rischio sismico e pochissimi sono coloro che possono vantare di abitare in una vera costruzione antisismica.

Questo significa che, quando si costruisce un edificio (sia esso pubblico o residenziale), è assolutamente necessario applicare i più efficaci criteri di sicurezza e utilizzare metodi costruttivi all’avanguardia per ottenere effettivamente una costruzione antisismica.

La scienza, la tecnica e le tecnologie costruttive moderne offrono soluzioni per gestire e ridurre il rischio sismico entro limiti di sicurezza accettabili e sufficienti. Purtroppo i fenomeni sismici fanno parte di quelle catastrofi naturali che dimostrano tragicamente come la natura possa a volte sopraffare ogni previsione umana. Ciò valorizza l’importanza della costruzione antisismica in tema di edilizia.

 

Le caratteristiche delle strutture antisismiche

Una costruzione antisismica, per essere tale, deve possedere alcune capacità in caso di movimenti tellurici, ovvero: evitare crolli, perdite di equilibrio, evitare dissesti gravi, parziali o totali.

La costruzione antisismica viene effettuata con dei criteri particolari e vengono utilizzati materiali idonei allo scopo. Esistono dei blocchi di cemento armato precompresso con una struttura in ferro o carbonio intrecciato che viene preventivamente sottoposto a sforzi di pressurazione, tensione e trazione. Il costo di questi materiali è però elevato e la sua produzione ha un alto impatto ambientale. Un materiale previsto dalla normativa relativa alla costruzione antisismica e con un costo decisamente inferiore è il legno. Si tratta generalmente di legno lamellare oppure a telaio, assemblato con adesivi e giunti in acciaio per la costruzione di una struttura antisismica a norma.

La sicurezza delle costruzioni in relazione ai fenomeni sismici è oggetto di ricerca e studi specifici da decenni nel mondo intero. Particolarmente intensi in questi ultimi decenni sono stati anche i risultati ottenuti nell’ambito della costruzione antisismica in legno. Tradizionalmente sono da sempre molto diffuse in zone note per la frequenza dei fenomeni sismici: il Giappone e alcune regioni del Nord America sono gli esempi più eloquenti.

È ormai riconosciuto a livello internazionale come gli edifici in legno ben progettati e realizzati secondo le tecniche più moderne, come la tecnologia X-Lam e il sistema della costruzione intelaiata. Tali strutture possono garantire i livelli più avanzati di sicurezza sismica, garantendo una reale costruzione antisismica degli edifici.

Perché il legno è tra i materiali edili da preferire per la costruzione antisismica?

  • Il legno è molto più leggero degli altri materiali da costruzione. le forze agenti su una costruzione in caso di sisma sono proporzionali alla massa della costruzione stessa. La massa del legno è circa ¼ di quella del calcestruzzo. Questo significa che le costruzione antisismica in legno è sottoposte ad un impeto distruttivo del terremoto decisamente più ridotto.

 

  • Il legno è molto più duttile rispetto al cemento, di conseguenza è in grado di dissipare in modo più efficace le sollecitazioni derivanti dalle scosse sismiche.

 

  • Il legno presenta un comportamento meccanico particolarmente favorevole, se confrontato con la sua massa. A parità di massa, la resistenza meccanica del legno è fra le migliori in assoluto. Questo significa che le strutture in legno sono in grado di assorbire senza danni anche forze e sollecitazioni importanti.

 

  • Per le sue caratteristiche meccaniche, il legno è naturalmente elastico e quindi sopporta facilmente una lieve deformazione. Questo si manifesta in modo positivo in particolar modo durante l’azione del sisma, in quanto la minor rigidezza (cioè la maggiore deformabilità, tipica della costruzione antisismica) della costruzione permette di meglio assorbire l’onda sismica.

 

  • L’edificio in legno non è mai un corpo monolitico, ma è formato da diversi elementi (di regola parete e solaio) uniti tra loro attraverso connessioni meccaniche (detti anche giunti o collegamenti) realizzate con particolari elementi in acciaio. Queste, se ben progettate e realizzate, fungono da ulteriore elemento a favore della deformabilità della costruzione antisismica e contribuiscono a dissipare l’energia sprigionata dal sisma. Ciò evita il crollo della struttura. Di fatto, la sicurezza sismica di un edificio in legno dipende anche dalle connessioni e dalla loro corretta progettazione.

 

  • I moderni edifici in legno sono progettati privilegiando l’utilizzo di elementi piani, come le pareti e le solette di pannelli X-Lam (legno massiccio a strati incrociati) o il telaio di legno ricoperto di pannelli OSB (Oriented Strand Board) in caso di struttura intelaiata. Le costruzioni a elementi piani sono più resistenti in caso di sisma rispetto alle costruzioni eseguite con elementi lineari (per esempio le strutture a pilastri). La rigidezza e la resistenza della struttura sono distribuite su tutta la costruzione e non sono concentrate in pochi punti. 4trees propone ai propri clienti entrambe le tecnologie e vi affiancherà nella scelta di quella più opportuna per le vostre esigenze, garantendovi una costruzione antisismica certificata.

 

  • In caso di terremoto (o altri eventi distruttivi come l’incendio), l’edificio in legno è uno dei più adatti ad essere riparato. Sostituendo le parti e le connessioni danneggiate è in alcuni casi possibile recuperare la sua portanza e renderlo nuovamente abitabile, consentendo ai proprietari di recuperare parte del patrimonio distrutto dall’evento naturale.

 

Attenzione al progetto

Per queste ragioni quando si sceglie una costruzione in legno bisogna porre molta attenzione alla professionalità offerta da chi la realizza. Il solo fatto di essere il legno non garantisce la sicurezza di una costruzione antisismica. Se la fase di progettazione strutturale prima, e quella realizzativa dopo non sono state svolte con cura da personale qualificato, secondo le normative italiane, tra le più stringenti ed efficaci oggi esistenti non potrà essere garantito un comportamento corretto.

Le abitazioni Egoles di 4trees sono progettate da propri ingegneri strutturisti, che seguono ed applicano tutte le più moderne norme costruttive in materia antisismica disponibili a livello italiano ed europeo. Una casa 4trees è certificata come costruzione antisismica.

 

La costruzione antisismica nella storia

Che il legno fosse un materiale particolarmente adatto alla costruzione antisismica era risaputo sin dall’antichità: in Giappone sono stati realizzati numerosi templi in legno che sono ancora al loro posto dopo molti secoli di vita (e molti sismi). Un esempio è il tempio Horuiy, realizzato nell’ottavo secolo, che ha superato indenne anche il terremoto di Kobe del 1995 (magnitudo 7,2 della scala Richter).

tempio horuiy

 

X-Lam, pannelli di legno massiccio a strati incrociati

L’ X-Lam (pannelli di legno massiccio a strati incrociati), conosciuto anche come “pannello multistrato di legno massiccio”, è stato utilizzato per la prima volta nella seconda metà degli anni ’90.
Il pannello X-Lam è composto dall’incollaggio di diversi strati di tavole di legno incrociati ortogonalmente l’uno rispetto all’altro. Ne deriva un materiale con l’efficacia strutturale della lastra e della piastra, che può essere sollecitato staticamente in diverse direzioni. La resistenza sismica del manufatto sull’asse orizzontale è così garantita da un elemento a piastra.

I pannelli X-Lam possono essere utilizzati come parete, soletta, tetto oppure come piastra per l’impalcato di ponti e simili per la realizzazione di qualsiasi costruzione antisismica. I principali vantaggi sono quindi la stabilità dimensionale e la rigidezza, che rendono l’X-Lam particolarmente adatto per la costruzione antisismica e per la realizzazione di ogni tipo di edificio, anche multi piano.
Questo nuovo materiale strutturale si sta diffondendo rapidamente, tanto che la capacità produttiva in Europa raggiunge il mezzo milione di metri cubi l’anno. Tra i maggiori produttori ci sono la Germania e l’Austria.

 

pannello x-lam

 

Test su costruzione antisismica, il progetto Sofie

Emblematico è stato il progetto Sofie del CNR-IVALSA. Si tratta di una costruzione antisismica in legno di 7 piani e 24 metri di altezza, realizzata con i pannelli X-Lam, è uscita indenne da un test antisismico su grande scala.  Si tratta della simulazione su pedana vibrante del terremoto di Kobe (magnitudo 7,2 della scala Richter) che nel 1995 in Giappone provocò la morte di oltre seimila persone.

Progetto Sofie

Il test, effettuato in Giappone presso il NIED (Istituto Nazionale di Ricerca sulla Prevenzione dei Disastri) è il risultato di studi e ricerche durati 5 anni, che hanno individuato una tecnica costruttiva ideale per garantire la sicurezza sismica.
L’assemblaggio dell’edificio con costruzione antisismica è stato svolto direttamente in Giappone e direttamente sulla tavola vibrante più grande del mondo (misura metri 15×20).
La ricerca condotta dall’IVALSA ha dimostrato in modo definitivo l’affidabilità e la sicurezza del legno come materiale per l’edilizia, oltre al valore aggiunto che assicura in termini di comfort abitativo, risparmio energetico e rispetto dell’ambente.

 

Il sistema a telaio (o struttura intelaiata)

Ampiamente diffuso in tutto il Nord America e in Canada, il sistema a telaio prevede l’utilizzo di una struttura di elementi piani in legno (telaio), unita tramite elementi in acciaio ad una pannellatura strutturale formata da pannelli truciolari OSB (Oriented Strand Board). In questo modo si crea un elemento piano da utilizzare come parete o solaio, completato con strati di materiale coibentante. Gli ultimi strati di finitura possono essere scelti liberamente e non vi sono particolari vincoli che incidano sull’estetica. In questa maniera una costruzione antisismica in legno con struttura a telaio può adattarsi a tutte le esigenze architettoniche…solo voi saprete che avrà una struttura in legno!
Questo tipo di costruzione è definito, nelle normative internazionali, come particolarmente favorevole in caso di azioni sismiche ed è il più indicato per la costruzione antisismica.

costruzione antisismica a telaio

Un particolare della struttura a telaio, nella quale sono alloggiati anche i componenti dell’impiantistica. Nel disegno: il telaio (in giallo) sul quale viene applicato il pannello OSB (in arancione).

Con il sistema a telaio è stato recentemente costruito a Lugano un edificio di 6 piani, la costruzione antisismica denominata Casa Montarina, che risponde alle esigenze attuali e più moderne in ambito di costruzione antisismica. Si tratta di un edificio con un’altezza complessiva di ben 6 piani, con struttura realizzata interamente in legno con tecnologia a telaio. Tutti gli elementi strutturali, compresa la tromba delle scale e gli irrigidimenti orizzontali – essenziali della struttura di una costruzione antisismica, ma anche e particolarmente fondamentali in caso di azione sismica – sono realizzati con pannelli di legno e elementi di legno lamellare.

costruzione antisismica montarina

Nella foto, due immagini di Casa Montarina, a Lugano, dell’Arch. Lorenzo Felder

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