Edifici con struttura in legno: soluzioni sostenibili per l'edilizia moderna

Gli edifici con struttura in legno sono una soluzione costruttiva sostenibile comprovata

Costruzione con telaio in legno è uno dei modi più efficaci per ridurre l’impronta ambientale dell’ambiente costruito. Una tipica casa con struttura in legno immagazzina circa 20 tonnellate di anidride carbonica nei suoi materiali strutturali , bloccando efficacemente il carbonio che altrimenti contribuirebbe alle concentrazioni atmosferiche di gas serra. Rispetto alle strutture in acciaio o cemento di dimensioni simili, gli edifici con struttura in legno possono ridurre le emissioni di carbonio incorporato dal 20% al 50% , secondo gli studi di valutazione del ciclo di vita dell'Athena Sustainable Materiales Institute. Ciò rende la struttura in legno non solo un metodo di costruzione, ma una strategia climatica incorporata direttamente nella progettazione dell’edificio.

Oltre allo stoccaggio del carbonio, gli edifici con struttura in legno offrono tempi di costruzione più rapidi, minore energia incorporata e rinnovabilità che il cemento e l’acciaio semplicemente non possono eguagliare.

Sequestro del carbonio e vantaggi energetici incorporati

Gli alberi assorbono l’anidride carbonica durante tutto il loro ciclo di crescita e il carbonio rimane immagazzinato nella fibra del legno anche dopo la raccolta e la macinazione. Se utilizzati nell’edilizia, ciò significa che gli edifici con struttura in legno funzionano come serbatoi di carbonio a lungo termine piuttosto che come fonti di emissioni.

Confronto dell'energia incorporata tra i materiali strutturali

Per produrre un metro cubo di legname segato di conifere è necessario circa 460 megajoule di energia incorporata , rispetto a circa 1.700 megajoule per il calcestruzzo e oltre 20.000 megajoule per l'acciaio strutturale di capacità portante equivalente. Questo divario deriva dagli intensi processi termici e chimici necessari per produrre calcestruzzo e acciaio, rispetto alla lavorazione meccanica del legno, relativamente a basso consumo energetico.

Questi dati dimostrano perché i progettisti edili si rivolgono sempre più alle strutture in legno quando gli obiettivi di carbonio incorporati fanno parte dei requisiti di conformità ambientale di un progetto.

Velocità di costruzione ed efficienza dei costi

La sostenibilità non riguarda solo i materiali, ma riguarda anche l’efficienza delle risorse durante il processo di costruzione stesso. Gli edifici con struttura in legno sono generalmente prefabbricati fuori sede o assemblati rapidamente in loco, riducendo gli sprechi, le ore di manodopera e il consumo energetico associati a programmi di costruzione prolungati.

Tempi di costruzione più rapidi riducono lo spreco di risorse

Una casa unifamiliare standard con struttura in legno può essere chiusa strutturalmente in appena 4-6 settimane , rispetto ai 3-4 mesi per una costruzione equivalente in muratura o con struttura in acciaio. Tempistiche più brevi si traducono direttamente in un minor consumo di carburante delle apparecchiature, minori emissioni in cantiere e un ridotto deterioramento dei materiali dovuto all'esposizione prolungata agli agenti atmosferici.

Costi complessivi del progetto inferiori

Secondo la National Association of Home Builders, la struttura in legno in genere costa Dal 10% al 15% in meno rispetto a costruzioni comparabili con struttura in acciaio per edifici residenziali e commerciali leggeri, principalmente a causa della disponibilità del materiale, della facilità di modifica in loco e delle minori esigenze di manodopera specializzata.

Affrontare le preoccupazioni relative alla sicurezza antincendio e alla durabilità strutturale

Un malinteso comune è che gli edifici con struttura in legno siano intrinsecamente meno sicuri delle strutture in acciaio o cemento. L’ingegneria moderna e la conformità alle normative hanno sostanzialmente colmato questa lacuna.

Comportamento al fuoco attraverso la formazione di strati di carbone

Il legname pesante e i componenti in legno ingegnerizzato bruciano in modo prevedibile, formando uno strato protettivo di carbone che isola il nucleo strutturale interno. I test condotti dall’American Wood Council lo dimostrano le grandi travi lamellari possono mantenere l'integrità strutturale per 60-90 minuti in caso di esposizione al fuoco , spesso surclassando l'acciaio non protetto, che perde rapidamente resistenza una volta raggiunte temperature critiche intorno ai 550°C.

Resilienza sismica

Gli edifici con struttura in legno sono leggeri e flessibili, consentendo loro di assorbire l'energia sismica in modo più efficace rispetto alle strutture rigide in muratura. Gli studi post-terremoto in California e in Giappone lo dimostrano in modo coerente tassi di collasso più bassi per gli edifici residenziali con struttura in legno adeguatamente progettati rispetto alle strutture in muratura non rinforzata durante eventi sismici moderati.

Sistemi di certificazione a supporto dell’approvvigionamento sostenibile del legno

La sostenibilità delle costruzioni con struttura in legno dipende fortemente da pratiche forestali responsabili. Diversi quadri di certificazione aiutano a garantire che il legname utilizzato nelle costruzioni provenga da fonti gestite e rinnovabili.

• Consiglio per la tutela forestale (FSC): Certifica la gestione responsabile delle foreste con severi requisiti di raccolta e reimpianto.
• Iniziativa per la silvicoltura sostenibile (SFI): Si concentra sulla protezione della biodiversità e sulla salute delle foreste a lungo termine in tutto il Nord America.
• Programma per l'Approvazione della Certificazione Forestale (PEFC): Il più grande sistema di certificazione forestale al mondo, ampiamente utilizzato in Europa e Asia.

Specificare il legname certificato consente agli sviluppatori di guadagnare punti verso i sistemi di classificazione dell’edilizia verde come LEED e BREEAM, rafforzando il collegamento tra la costruzione con struttura in legno e le credenziali formali di sostenibilità.

Applicazioni pratiche nella moderna costruzione a più piani

I progressi nei prodotti in legno ingegnerizzato hanno ampliato la costruzione con struttura in legno ben oltre le case unifamiliari. I sistemi in legno lamellare a strati incrociati (CLT) e in legno massiccio ora supportano costruzioni di media altezza e persino di grattacieli.

Notevoli progetti di legname di massa

1. Mjøstårnet in Norvegia, una massiccia torre in legno di 18 piani riconosciuta come uno degli edifici in legno più alti del mondo.
2. Salita MKE a Milwaukee, USA, una torre residenziale in legno massiccio di 25 piani che dimostra la fattibilità strutturale su larga scala.
3. Brock Commons Tallwood House a Vancouver, una residenza studentesca di 18 piani completata utilizzando strutture ibride legno-acciaio-cemento.

Questi progetti dimostrano che i sistemi con struttura in legno e in legno massiccio non sono più limitati agli edifici bassi e possono soddisfare i requisiti strutturali, antincendio e di durabilità dello sviluppo urbano denso mantenendo al contempo un livello di carbonio incorporato significativamente inferiore rispetto alle alternative in acciaio o cemento.

Punti chiave per sviluppatori e architetti

Per i team di progetto che valutano i sistemi strutturali, la costruzione con telaio in legno offre una rara combinazione di prestazioni ambientali, efficienza dei costi e flessibilità di progettazione. Riduzione del carbonio incorporato, programmi di costruzione più rapidi e ottime prestazioni antincendio e sismiche posizionare collettivamente le strutture in legno come una scelta pratica predefinita per l’edilizia residenziale e, sempre più, per l’edilizia commerciale. Man mano che i sistemi di certificazione e i prodotti in legno ingegnerizzato continuano a maturare, gli edifici con struttura in legno sono destinati a svolgere un ruolo ancora più importante nel raggiungimento degli obiettivi globali di riduzione del carbonio nel settore delle costruzioni.