Benvenuto su ErgoFAQ, la tua risorsa di riferimento per tutto ciò che riguarda l’ingegneria del legno e i materiali sostenibili. Che tu sia un architetto, un ingegnere, un costruttore, un produttore o semplicemente un appassionato di edilizia sostenibile, qui troverai risposte alle domande più comuni e approfondimenti utili.
Perché ErgoFAQ?
In Ergodomus crediamo che la condivisione della conoscenza alimenti l’innovazione. La sezione ErgoFAQ è stata creata per rispondere alle domande più frequenti sulle costruzioni in legno, sulla sostenibilità e sulle pratiche di edilizia green. Dai dettagli tecnici alle applicazioni pratiche, trattiamo un’ampia gamma di argomenti per supportare i tuoi progetti e stimolare le tue idee.
Chi costa di più? Come rendere più economico l’uso del legno?
Il legno offre ai developers un’opportunità unica di unire sostenibilità ed efficienza rispettando al contempo le stringenti scadenze del progetto. Il project management, purchè reale e basato su una comprovata esperienza nel settore legno, garantisce un controllo totale e puntuale su tempi e qualità riducendo al minimo ritardi ed i cosiddetti “tempi morti” che in un cantiere possono anche superare il 40% del totale.
Una progettazione affidata fin dalle primissime fasi ad esperti ingegneri del legno è il requisito essenziale per ridurre i costi ed ottenere una struttura efficiente in tutte le sue parti. Questo approccio consente di esplorare anche soluzioni ibride, ottimizzare l’uso dei materiali e selezionare i migliori prodotti sul mercato. L’ingegnere del legno manterrà la neutralità con una particolare attenzione verso tempi, costi e controllo globale del progetto.
Attenzione all’Ambiente e alla Sostenibilità
Il legno è un materiale rinnovabile per eccellenza. Un abete rosso, comunemente utilizzato nella costruzione, impiega circa 25-30 anni per “maturare” prima di essere tagliato ed una gestione sostenibile delle foreste assicura che vengano piantati più alberi di quanti ne vengano tagliati. Utilizzando il legno, si sfrutta un materiale che si rigenera continuamente, offrendo al contempo prestazioni strutturali eccezionali.
Il legno funge da serbatoio naturale di carbonio, immagazzinando circa 1 tonnellata di CO₂ per ogni metro cubo di materiale. Sostituendo materiali tradizionali come cemento e acciaio con il legno, si riducono significativamente le emissioni di CO₂ legate al settore delle costruzioni. Ad esempio, l’utilizzo del legno in un edificio di 2.000 m² può compensare le emissioni di CO₂ equivalenti a dieci giri della Terra fatti da un’auto media. Questo rappresenta un passo fondamentale verso la decarbonizzazione dell’industria delle costruzioni.
Costruzione Veloce ed Efficiente
Per un edificio multipiano di circa 400-500 m² per piano, si può considerare una velocità di costruzione di circa 1 settimana per piano. Grazie alla prefabbricazione off-site, dove ogni elemento è pre-fabbricato e pronto per l’assemblaggio, il processo in cantiere risulta rapido, efficiente e preciso. L’adozione di un approccio DfMA (Design for Manufacture and Assembly) garantisce un’accuratezza elevatissima ed un controllo su ogni dettaglio, minimizzando gli errori e gli imprevisti ed ottimizzando l’intero processo costruttivo.
La prefabbricazione riduce significativamente la necessità di operazioni complesse in cantiere e minimizza il numero di trasporti richiesti. Ogni elemento in legno è pre-etichettato con un ID unico, permettendo una gestione logistica ed un assemblaggio a prova di imprevisto. Questo livello di organizzazione consente al project manager del legno di mantenere un controllo completo sia sui tempi che sui costi, assicurando efficienza e rapidità di montaggio.
Durabilità
Il legno è un materiale che raggiunge facilmente una situazione di equilibrio con l’ambiente circostante, e questo fa sì che l’umidità non sia un problema. Un ingegnere del legno qualificato adotta un approccio olistico, collaborando strettamente con altri progettisti per individuare le membrane più adatte e creare dettagli “coerenti” con le specifiche condizioni ambientali del luogo.
La stagnazione dell’acqua rappresenta il più grande nemico del legno poiché può portare alla marcescenza ed a conseguenti danni strutturali. Prevenire ciò richiede una profonda comprensione delle proprietà e del comportamento del materiale. Gli ingegneri del legno devono progettare dettagli che eliminino le “trappole d’acqua”, garantendo che la struttura rimanga all’asciutto anche in condizioni difficili. Inoltre, incorporare un sistema di monitoraggio per misurare il contenuto di umidità 24/7 è una pratica consigliata per rilevare tempestivamente potenziali problemi e mantenere l’efficienza della struttura.
Progettazione delle Connessioni
Sebbene la progettazione strutturale degli elementi in legno sia relativamente semplice, le connessioni— sia legno-legno, legno-cemento o legno-acciaio—sono significativamente più complesse. Le connessioni richiedono un’analisi dettagliata poiché giocano un ruolo determinante nel calcolo dei costi. I costi si compongono infatti di 2 voci: materiale e manodopera per l’installazione che spesso coinvolge 3-4 persone e l’uso di una gru. Una progettazione efficiente delle connessioni bilancia il costo dei materiali e il tempo di installazione: non è sempre detto infatti che la connessione più economica, in senso generale, sia quella con il costo del materiale più basso.
Gli ingegneri del legno devono considerare tre tipi di tolleranze nella progettazione delle connessioni:
- Ritiro/espansione del legno causata dai cambiamenti di umidità
- Tolleranze della lavorazione CNC
- Tolleranze di altri materiali come l’acciaio (millimetri) e il cemento gettato in opera (centimetri)
Inoltre, la durabilità deve sempre essere una priorità nella progettazione delle connessioni, poiché l’interfaccia tra acciaio e legno può creare zone di condensa a causa della diversa conducibilità termica (0.13W/(m*K) per il legno, 60.00W/(m*K) per l’acciaio). E’ essenziale considerare anche questi aspetti non strutturali per garantire lunga vita alla struttura.
Il Ruolo degli Ingegneri del Legno e dei Project Manager
Gli ingegneri del legno necessitano di una conoscenza di base molto ampia di un approccio progettuale di tipo olistico per andare oltre la semplice analisi strutturale. Devono considerare temi come l’acustica, la fisica tecnica, la logistica, i sistemi di trasporto e di montaggio, i limiti di trasporto per i vari mezzi, i processi di fabbricazione e prefabbricazione, nonché il funzionamento delle macchine CNC. Questo “know-how” consente loro di ridurre realmente i costi della struttura. Tuttavia, per sfruttare appieno questo potenziale, gli ingegneri del legno devono essere coinvolti fin dal primo giorno nel processo di progettazione.
Un project manager specializzato in progetti in legno, utilizzando un approccio DfMA (Design for Manufacture and Assembly) e un modello “as-built” affidabile come un modello IFC 3d, può supervisionare efficientemente tutte le fasi del progetto in un flusso di lavoro 100% digitale. Questo include la gestione della progettazione, dell’assemblaggio, dei costi e delle scadenze, assicurando un perfetto coordinamento fra tutte le parti coinvolte; ed in un progetto moderno queste figure sono ormai decine con competenze molto specifiche. Il loro ruolo è fondamentale per mantenere il controllo di tutto il processo, soddisfare le aspettative dei clienti e consegnare una struttura in legno di alta qualità nel rispetto delle tempistiche e del budget.
Importanza di DfMA e WYDIWYG
DfMA (Design for Manufacturing and Assembly) non è solo un acronimo: è una metodologia innovativa che garantisce che le strutture in legno siano progettate secondo specifici criteri. Un ingegnere del legno deve possedere competenze in progettazione, fabbricazione, trasporto e assemblaggio per poter snellire il processo. Questo approccio riduce gli errori, ottimizza le risorse e rende la costruzione in legno conveniente, garantendo precisione in ogni fase.
Un design orientato all’approccio DfMA e al BIM produce un modello 3D perfetto che funge da modello “as-built”. Ciò permette a tutto il team di progetto di esplorare e validare il modello settimane (anche mesi!) prima dell’assemblaggio, assicurando che ciò che si vede nella fase di progettazione sia esattamente ciò che arriva in cantiere (What You Draw Is What You Get). Questo livello di controllo minimizza i rischi e gli imprevisti, fornisce un’accuratezza a livello millimetrico e aumenta la fiducia sia dei progettisti che dei costruttori.
Importanza dei Dettagli
Per le strutture in legno, il dettaglio è tutto. Il detto “il diavolo è nei dettagli” non potrebbe essere più accurato in un approccio DfMA. Ogni singolo millimetro conta e ogni vite, chiodo, spinotto o tassello gioca un ruolo ben definito. La precisione nel dettaglio garantisce che la struttura sia sicura, funzionale ed economicamente efficiente, senza lasciare spazio a errori, incertezze ed imprevisti di cantiere.
Una “maniacale” attenzione a tutti i dettagli assicura che WYDIWYG (What You Draw Is What You Get) diventi realtà, riducendo significativamente il rischio di imprevisti durante il montaggio. Tuttavia, questo ambizioso traguardo richiede un’elevata precisione nella fase di progettazione e una stretta collaborazione tra tutti i progettisti coinvolti. Lavorare allo stesso livello di dettaglio garantisce un’esecuzione senza intoppi e (quasi) zero sorprese in cantiere.
In un’epoca focalizzata sulla sostenibilità e sull’economia circolare, il DfMA(d) è diventato un argomento di grande attualità. Progettare strutture per lo smontaggio significa progettare componenti che possono essere smontati e riutilizzati, riciclati o riadattati al termine del loro ciclo di vita. Questo approccio non solo riduce i rifiuti, ma rende il legno una scelta ancora più sostenibile. Raggiungere questo obiettivo richiede un’ingegnerizzazione molto spinta e una visione “nel futuro”.
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