Rubrica: Progettare e costruire ville in legno
Quando si progetta una villa in legno, una delle prime decisioni da affrontare riguarda la scelta del sistema costruttivo.
Nel precedente articolo abbiamo visto quanto sia importante coordinare fin dalle prime fasi le esigenze architettoniche con le soluzioni tecniche e costruttive disponibili.
Approfondiamo ora le caratteristiche delle due principali tecnologie utilizzate nelle costruzioni residenziali in legno: il sistema a telaio, conosciuto anche come Platform Frame, e il sistema X-Lam, denominato anche CLT (Cross Laminated Timber).
Si tratta di due sistemi costruttivi consolidati, capaci entrambi di rispondere ad esigenze architettoniche e prestazionali anche complesse, ma caratterizzati da differenti modalità di funzionamento strutturale e organizzazione costruttiva.
La scelta non dovrebbe dipendere da una preferenza generale per una tecnologia, ma dalle caratteristiche del progetto e dagli obiettivi che si intendono raggiungere.
Comprendere queste differenze permette al progettista di valutare le alternative disponibili e di individuare le soluzioni più appropriate, anche sotto il profilo economico.
Punto 1 – Due sistemi costruttivi, due differenti concezioni strutturali
La differenza principale tra telaio e X-Lam riguarda il modo in cui vengono realizzate le pareti portanti e trasferiti i carichi.
Nel sistema a telaio, la struttura è costituita da montanti verticali e traversi in legno, ai quali vengono fissati pannelli strutturali che contribuiscono al controventamento delle pareti.
Gli spazi compresi tra i montanti vengono generalmente utilizzati per inserire materiali isolanti, consentendo di integrare struttura e isolamento all’interno dello stesso elemento costruttivo.
La parete viene quindi concepita come un insieme di componenti che collaborano tra loro per garantire resistenza strutturale e prestazioni dell’involucro.
Nel sistema X-Lam, invece, le pareti vengono realizzate utilizzando pannelli strutturali composti da più strati di tavole in legno, disposti generalmente in direzioni incrociate e incollati tra loro.
Questa configurazione permette di ottenere elementi portanti continui, capaci di trasferire sia carichi verticali sia azioni orizzontali.
Il pannello X-Lam costituisce il nucleo strutturale della parete, al quale vengono successivamente associati gli strati isolanti, i rivestimenti e gli eventuali vani tecnici necessari per gli impianti.
La differenza è quindi sostanziale: nel telaio la struttura è formata da elementi lineari e pannelli di controventamento, mentre nell’X-Lam il comportamento strutturale è affidato a pannelli massicci e ai relativi collegamenti.
Questa diversa concezione influenza il dimensionamento delle strutture, la composizione delle pareti e alcune scelte esecutive.
Non significa però che una tecnologia sia necessariamente superiore all’altra.
Punto 2 – Come cambia la progettazione architettonica?
Una delle domande più frequenti riguarda la possibilità di realizzare ville contemporanee caratterizzate da grandi superfici vetrate, ambienti aperti, coperture piane e volumi articolati.
Entrambi i sistemi consentono di sviluppare queste soluzioni architettoniche.
Cambiano tuttavia le modalità con cui vengono affrontate dal punto di vista strutturale.
Immaginiamo una villa su un unico piano, con una zona giorno completamente aperta verso il giardino attraverso una grande vetrata.
Nel sistema a telaio, la presenza di un’apertura importante richiede di valutare la disposizione dei montanti, le travi necessarie a sostenere i carichi superiori e le porzioni di parete disponibili per il controventamento.
Nel sistema X-Lam, la stessa apertura viene prevista all’interno del pannello strutturale. Sarà quindi necessario verificare le porzioni resistenti che rimangono ai lati e sopra l’apertura, oltre ai collegamenti tra gli elementi.
In entrambi i casi, se le dimensioni della vetrata o le luci strutturali lo richiedono, può essere necessario inserire travi in legno lamellare, elementi metallici o altre soluzioni specifiche.
Un ragionamento analogo riguarda gli edifici con grandi ambienti privi di sostegni intermedi.
La possibilità di ottenere spazi aperti dipende non soltanto dal sistema scelto per le pareti, ma anche dal tipo di solaio o di copertura e dalla disposizione complessiva degli elementi portanti.
Il progettista deve quindi considerare l’edificio come un insieme strutturale, evitando di valutare separatamente ogni singola parete.
Il sistema costruttivo non dovrebbe condizionare inutilmente la qualità architettonica, ma deve essere conosciuto per comprendere come realizzare correttamente le soluzioni desiderate.
Punto 3 – Comportamento strutturale e sicurezza sismica
Il comportamento sismico rappresenta naturalmente uno degli aspetti più importanti nella progettazione di una villa in legno.
Talvolta si tende a considerare il sistema X-Lam più resistente o più sicuro rispetto al telaio, associando la maggiore massa e rigidezza del pannello a una prestazione strutturale superiore.
In realtà, il confronto richiede una valutazione più articolata.
I pannelli X-Lam presentano generalmente un’elevata rigidezza nel proprio piano, ma la risposta sismica dell’edificio dipende anche dal comportamento dei collegamenti tra pareti, solai e fondazioni.
Nel sistema a telaio, invece, la resistenza alle azioni orizzontali è affidata alla collaborazione tra montanti, pannelli di controventamento e connessioni meccaniche.
In entrambi i sistemi, i collegamenti svolgono un ruolo fondamentale.
Elementi come angolari, hold-down, viti e altri dispositivi di ancoraggio devono essere dimensionati in funzione delle sollecitazioni previste, assicurando il corretto trasferimento delle forze.
Anche la distribuzione delle pareti portanti assume particolare importanza.
Una villa con grandi vetrate concentrate su un lato dell’edificio può presentare una distribuzione non uniforme delle pareti resistenti. Questa configurazione richiede verifiche specifiche sulla risposta strutturale complessiva, indipendentemente dalla tecnologia scelta.
Lo stesso vale per edifici con piante irregolari, grandi sbalzi o importanti discontinuità tra un piano e l’altro.
Per questo motivo non è corretto affermare che l’X-Lam sia sempre preferibile al telaio nelle zone sismiche, o viceversa.
Entrambi i sistemi possono garantire adeguati livelli di sicurezza, purché siano correttamente progettati, verificati e realizzati nel rispetto delle norme tecniche applicabili.
Punto 4 – Isolamento termico e comfort abitativo: quali differenze?
Un altro elemento che può influenzare la scelta riguarda il comportamento dell’involucro edilizio.
Nel sistema a telaio, una parte significativa dell’isolamento termico può essere inserita direttamente tra i montanti strutturali.
Questa soluzione permette di utilizzare lo spessore della struttura anche per la funzione isolante, eventualmente integrandolo con ulteriori strati continui all’esterno.
Occorre naturalmente considerare le discontinuità dovute alla presenza dei montanti, che influenzano la trasmittanza effettiva della parete.
Nel sistema X-Lam, il pannello strutturale viene generalmente completato mediante uno strato isolante esterno, al quale possono essere aggiunti ulteriori materiali e rivestimenti.
Le due configurazioni permettono di raggiungere prestazioni energetiche elevate, ma con stratigrafie differenti.
Per confrontarle correttamente non basta considerare lo spessore dell’isolante o quello complessivo della parete. Occorre valutare la trasmittanza termica, le caratteristiche dei materiali, i ponti termici e la continuità degli strati funzionali.
Il comportamento durante l’estate
Un aspetto interessante riguarda la capacità delle pareti di contribuire alla stabilità delle temperature interne.
Il pannello X-Lam presenta una massa e una capacità di accumulo termico generalmente superiori rispetto alla struttura leggera di una parete a telaio.
Questa caratteristica può contribuire a contenere le oscillazioni della temperatura interna, soprattutto quando la massa del pannello può effettivamente interagire con l’ambiente abitato.
Non significa, tuttavia, che una villa in X-Lam garantisca automaticamente un comfort estivo migliore.
Il risultato dipende dall’intero progetto: orientamento, superfici vetrate, schermature solari, isolamento, ventilazione e caratteristiche dell’impianto di climatizzazione.
Anche una parete a telaio, opportunamente progettata e integrata con materiali e soluzioni adeguate, può contribuire al raggiungimento di ottime condizioni di comfort.
Per edifici con ampie superfici vetrate o particolari esposizioni solari, può risultare utile una valutazione energetica dinamica dell’intero fabbricato.
E il comfort acustico?
Anche sotto questo aspetto le differenze non devono essere semplificate.
Nelle pareti a telaio, la combinazione tra pannelli, materiali isolanti fibrosi e rivestimenti disaccoppiati consente di sviluppare sistemi acusticamente performanti.
Nell’X-Lam, il pannello massiccio costituisce un elemento strutturale continuo, che può essere integrato con contropareti e altri strati per ottenere le prestazioni richieste.
Il comportamento acustico dipende dalla stratigrafia completa, dai collegamenti e dalle possibili trasmissioni laterali del rumore.
Non è quindi il solo materiale strutturale a determinare la qualità dell’involucro, ma il modo in cui vengono progettati e combinati tutti i suoi componenti.
Punto 5 – Impianti e dettagli costruttivi: aspetti da non sottovalutare
La scelta tra telaio e X-Lam interessa anche l’integrazione degli impianti all’interno dell’edificio.
Nel sistema a telaio, la presenza di cavità tra i montanti può offrire possibilità per il passaggio di alcune reti impiantistiche.
Questa opportunità deve però essere valutata con attenzione, evitando interferenze con gli elementi strutturali, i pannelli di controventamento e gli strati di tenuta all’aria.
Per questa ragione, anche nelle pareti a telaio può essere conveniente predisporre un’intercapedine tecnica indipendente dalla struttura.
Nel sistema X-Lam, gli impianti vengono generalmente distribuiti attraverso contropareti interne, cavedi o altri spazi tecnici appositamente progettati.
Questa impostazione permette di limitare le lavorazioni sui pannelli strutturali, che devono comunque essere previste e verificate quando necessarie.
La differenza assume particolare importanza in presenza di impianti complessi, come sistemi di climatizzazione canalizzati, ventilazione meccanica controllata e impianti domotici.
Un progetto impiantistico definito tardivamente può comportare modifiche alle pareti, agli attraversamenti e agli spazi tecnici previsti.
Un altro elemento fondamentale riguarda la protezione delle strutture dall’umidità.
Indipendentemente dal sistema scelto, devono essere progettati correttamente il collegamento con le fondazioni, la protezione dall’acqua meteorica e il comportamento igrotermico delle stratigrafie.
Anche la resistenza al fuoco deve essere verificata in funzione delle caratteristiche specifiche del sistema: nell’X-Lam assumono rilievo il comportamento del pannello e la carbonizzazione del legno, mentre nelle pareti leggere a telaio rivestimenti protettivi, connessioni e configurazione delle cavità hanno un ruolo determinante.
Entrambe le tecnologie richiedono quindi un’adeguata progettazione dei dettagli, senza considerare automaticamente una più sicura o durevole dell’altra.
Punto 6 – Prefabbricazione e tempi di costruzione
Una delle caratteristiche più interessanti delle costruzioni in legno è la possibilità di trasferire numerose lavorazioni dal cantiere allo stabilimento produttivo.
Questo principio riguarda sia il telaio sia l’X-Lam, anche se con modalità differenti.
Nel sistema a telaio, le pareti possono essere prefabbricate integrando già in stabilimento non soltanto gli elementi strutturali, ma anche materiali isolanti, pannelli e ulteriori componenti dell’involucro.
Il livello di completamento dipende naturalmente dal processo produttivo adottato e dalle caratteristiche del progetto.
Nel sistema X-Lam, i pannelli strutturali vengono generalmente lavorati attraverso macchine a controllo numerico, predisponendo geometrie, aperture e lavorazioni necessarie all’assemblaggio.
In cantiere vengono successivamente posizionati e collegati tra loro, per poi procedere con le ulteriori lavorazioni dell’involucro, secondo il livello di prefabbricazione previsto.
Le differenze riguardano anche peso, dimensioni degli elementi, trasporto e modalità di sollevamento.
Un pannello X-Lam massiccio può richiedere condizioni di movimentazione differenti rispetto a una parete leggera a telaio, ma anche quest’ultima può raggiungere dimensioni e pesi importanti quando viene prefabbricata con un elevato grado di completamento.
Non è quindi possibile stabilire in termini generali quale sistema garantisca tempi di costruzione inferiori.
Molto dipende dall’organizzazione della produzione, dall’accessibilità del cantiere e dal livello di definizione del progetto esecutivo.
La prefabbricazione offre importanti opportunità, ma richiede decisioni tempestive e un coordinamento accurato tra progettazione architettonica, strutturale, impiantistica e produzione.
Punto 7 – X-Lam o telaio: quale sistema è economicamente più conveniente?
Arriviamo a uno degli argomenti probabilmente più interessanti per chi deve progettare una villa rispettando un budget di costruzione.
Il sistema a telaio viene spesso considerato una soluzione economicamente competitiva per gli edifici residenziali, soprattutto quando presenta geometrie regolari e permette una produzione razionalizzata degli elementi.
La possibilità di integrare l’isolamento nello spessore della struttura può rappresentare un vantaggio nella composizione delle pareti e nell’utilizzo dei materiali.
Questo non significa però che una villa a telaio costi sempre meno rispetto alla stessa villa realizzata in X-Lam.
Il confronto deve considerare le quantità di materiale strutturale, le caratteristiche delle pareti, le dimensioni delle aperture, i collegamenti, i solai e le coperture.
Anche gli spessori complessivi degli elementi possono assumere importanza.
A parità di prestazioni richieste, due stratigrafie differenti possono determinare ingombri diversi, con possibili conseguenze sulle dimensioni interne dell’edificio e sulle superfici effettivamente utilizzabili.
Il sistema X-Lam, dal canto suo, può offrire opportunità strutturali e costruttive interessanti in determinate configurazioni, ma queste devono essere valutate rispetto ai costi dell’intero sistema, non soltanto dei pannelli.
Un esempio aiuta a comprendere il problema.
Se confrontiamo due pareti, una a telaio e una in X-Lam, prendendo in considerazione esclusivamente il costo della struttura portante, otteniamo un risultato parziale.
Per effettuare una valutazione attendibile dobbiamo invece considerare il pacchetto completo, comprensivo di isolamento, rivestimenti, finiture e lavorazioni necessarie al raggiungimento delle stesse prestazioni.
Il ragionamento diventa ancora più importante quando si valuta l’intera villa.
Solai, coperture, collegamenti, trasporti, montaggio e organizzazione del cantiere possono modificare il risultato economico inizialmente ipotizzato.
Per questo motivo ritengo particolarmente utile esaminare le possibili alternative costruttive prima che il progetto abbia raggiunto un livello di definizione troppo avanzato.
La soluzione economicamente più conveniente non è necessariamente quella con il costo inferiore del singolo elemento strutturale, ma quella che permette di realizzare l’edificio con il miglior equilibrio tra esigenze progettuali, prestazioni e costo complessivo.
Punto 8 – Quando la soluzione migliore è combinare telaio e X-Lam
Finora abbiamo considerato le differenze tra i due sistemi come se fosse necessario scegliere esclusivamente l’uno oppure l’altro.
In realtà, nella progettazione delle ville in legno esiste una terza possibilità: utilizzare tecnologie differenti all’interno dello stesso edificio.
È una soluzione che merita particolare attenzione, soprattutto quando il progetto presenta caratteristiche architettoniche diverse tra pareti, solai e coperture.
Una villa può essere realizzata con pareti portanti a telaio, solai in X-Lam e coperture in legno lamellare, oppure attraverso altre combinazioni tecnicamente compatibili.
Naturalmente, ogni soluzione mista deve essere verificata sotto il profilo strutturale, con particolare attenzione al comportamento complessivo dell’edificio e ai collegamenti tra elementi differenti.
Un esempio concreto è rappresentato da una villa unifamiliare realizzata da Marlegno a Caravaggio, in provincia di Bergamo.
L’edificio, sviluppato su un unico livello e caratterizzato da una pianta articolata, utilizza pareti portanti a telaio, coperture inclinate in legno lamellare e porzioni di copertura piana realizzate con pannelli X-Lam.
È un caso interessante perché dimostra come sia possibile adottare tecnologie differenti in funzione delle caratteristiche delle singole parti dell’edificio.
Nella mia attività di consulenza tecnico-commerciale, anche attraverso la collaborazione con Marlegno, che propone entrambe le tecnologie, considero particolarmente importante poter affrontare questo tipo di valutazione insieme ai progettisti.
La possibilità di confrontare soluzioni a telaio, X-Lam e sistemi misti consente di ragionare sulle caratteristiche effettive del progetto, senza dover necessariamente partire da una tecnologia prestabilita.
Questo approccio può risultare utile soprattutto nelle prime fasi, quando è ancora possibile valutare alternative strutturali e costruttive senza comportare modifiche significative al lavoro già sviluppato.
Conclusioni – La scelta deve partire dal progetto
X-Lam e telaio rappresentano due tecnologie affidabili e consolidate, entrambe in grado di offrire interessanti opportunità nella realizzazione di ville in legno.
Le differenze riguardano il comportamento strutturale, la composizione delle pareti, l’integrazione degli impianti e le modalità di prefabbricazione, ma non permettono di individuare un sistema universalmente migliore.
La scelta deve essere il risultato di una valutazione complessiva, nella quale architettura, prestazioni, aspetti strutturali e costi vengono considerati in maniera coordinata.
Nella mia esperienza professionale, maturata in oltre 35 anni nel settore del legno e della bioedilizia, di cui gli ultimi 15 dedicati in particolare a ville, coperture e strutture in legno, ho potuto constatare quanto il confronto tecnico nelle prime fasi progettuali possa contribuire a individuare soluzioni più appropriate.
Il mio ruolo è affiancare architetti, ingegneri e geometri nella valutazione delle alternative costruttive, senza sostituirmi alle figure professionali responsabili del progetto e delle verifiche specialistiche.
L’obiettivo è contribuire a realizzare l’idea architettonica attraverso soluzioni tecnicamente corrette ed economicamente sostenibili.
La vera opportunità non consiste nello scegliere tra X-Lam e telaio in termini assoluti, ma nel conoscere le potenzialità di entrambi per utilizzarle nel modo più appropriato.