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1 _L ’USO DELLA RISORSA LEGNO NEL SETTORE EDILIZIO
1.1_IL LEGNO, DA RISORSA PRIMARIA A RISORSA ECOLOGICA
Il legno è stato a lungo una fonte primaria di materiale ed energia per la
società umana (Perlin, 1989), ma con l’avvento della rivoluzione industriale e la
diffusione dei nuovi materiali, dalla fine del 19° secolo il suo impiego è
diventato sempre meno indispensabile per lo sviluppo della società umana.
Negli ultimi anni, l’ascesa di una nuova coscienza ecologica, unitamente allo
sviluppo di prodotti di derivazione legnosa innovativi, ha sviluppato un
rinnovato interesse nei confronti di questo materiale.
Quanto espresso finora è descritto dalla Teoria delle Tre Fasi (Three Phases
Theory of the history of wood utilization; Schulz, 1993), secondo cui la storia
dell’impiego del legno è costituita da tre ere che si caratterizzano per il grado di
dipendenza dell’uomo espresso nei confronti di questa risorsa (FIG.1.1).
Durante la prima fase, l’uomo non può in alcun modo fare a meno del
legno. Costituisce per lui una risorsa insostituibile, che fin dalla sua comparsa
impiega per il soddisfacimento delle proprie esigenze personali e che, con il
trascorrere dei secoli, acquista via via sempre più importanza come materia
prima per l’artigianato e l’industria.
Intorno al 1850 ha inizio la seconda fase, quello in cui il legno diventa una
risorsa sostituibile, grazie al diffondersi di nuovi materiali e tecnologie in grado
di rimpiazzare tale risorsa in tutti i suoi impieghi tradizionali. L’uomo non è più
strettamente dipendente dal legno come nella fase precedente, ma può
soddisfare i propri bisogni senza ricorrere necessariamente ad esso. Alla crisi
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d’impiego dei prodotti tradizionali della filiera del legno segue lo sviluppo e la
diffusione di nuovi prodotti di derivazione legnosa, frutto dell’innovazione
tecnologica degli ultimi decenni.
La terza fase, che si sviluppa a partire dalla fine del secolo scorso, si
caratterizza per un ritorno al legno, considerato un materiale sempre meno
sostituibile grazie alla sua rinnovabilità e alla sua versatilità, requisiti che fanno
accrescere sempre più la sua importanza.
FIG.1.1
TEORIA DELLE TRE FASI
fonte: elaborazione Schulz, 1993; in Sathre et al., 2006
La Teoria delle Tre Fasi esprime delle valutazioni di carattere generale
sull’importanza dell’uso della risorsa legno per lo sviluppo della civiltà umana
nel corso dei secoli, sia come materia prima per la lavorazione artigianale e
industriale, che come biomassa per l’impiego energetico. Nel voler considerare
uno specifico campo d’impiego, quello delle costruzioni edili, la
periodizzazione proposta da Schulz risulta ancora valida, a patto però di fare
alcune precisazioni a riguardo.
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1.1.1_Prima fase: una risorsa (quasi) insostituibile
Come già espresso precedentemente, la prima fase della teoria di Schulz
identifica il legno come una risorsa insostituibile: fin dalle sue origini l’uomo vi
ha fatto ricorso al fine di soddisfare alcuni dei suoi bisogni primari, quali la
produzione di utensili e oggetti indispensabili alla vita di ogni giorno (la più
antica testimonianza dell'impiego tecnico del legno è rappresentata da una punta
di giavellotto, risalente a circa 290.000 anni fa – Natterer et al., 1996, pag.33),
la realizzazione di ripari per la protezione dalle ostilità della natura,
l’alimentazione di fonti di calore per il riscaldamento domestico e industriale.
Per secoli il legno è stato il primo (e per molto tempo il più importante)
materiale impiegato in diversi settori produttivi, quali l’industria, l’agricoltura,
la navigazione, l’artigianato (Sathre et al., 2009, pag.1). Ciò grazie ai vantaggi
offerti rispetto ad altri materiali: l’elevata lavorabilità, la notevole leggerezza
(che semplifica considerevolmente le operazioni di trasporto e posa in opera), la
facilità di approvvigionamento (laddove le risorse forestali sono presenti in
larga quantità sul territorio), la semplicità di riparazione e sostituzione degli
elementi deteriorati hanno reso questa risorsa essenziale per la crescita e lo
sviluppo dell’uomo nel corso dei secoli (Koenig et al., 1995, pag.307).
Il legno ha da sempre rivestito un ruolo di fondamentale importanza anche
nel settore edilizio. Costituisce uno dei più antichi materiali da costruzione: le
prime architetture in legno (da intendersi come prime operazioni di
antropizzazione dell’ambiente naturale, realizzate dall’uomo allo scopo di
procurarsi un rifugio alle ostilità della natura, in cui il legno è alterato a partire
dalla sua conformazione originale per il soddisfacimento di tale bisogno) sono
anche le prime mai realizzate dall’uomo. Secondo Viollet-le-Duc, i popoli
primitivi bisognosi di ripararsi dal caldo, dal vento e dalla pioggia realizzano i
primi rifugi (FIG.1.2) curvando verso il basso i rami folti e diffusi degli alberi,
fissandoli a terra, e ricoprendoli di pelli di bestiame. La fabbricazione delle
prime capanne (FIG.1.3) inizia con l’unione con dei giunchi delle sommità di
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due o più alberi adiacenti, dal fusto piuttosto esile; a questi vengono aggiunti
altri rami, in modo da formare un cono da rivestire con rami, paglia e fango
secco. Ben presto subentra l’esigenza di non essere condizionati dalla presenza
degli alberi per la realizzazione del proprio rifugio, ma di poter decidere
autonomamente dove poterlo realizzare: un’esigenza tipica non solo delle
popolazioni nomadi, che necessitano di spostarsi di continuo per poter
pascolare il bestiame (FIG.1.4), ma anche di quelle stanziali, decise a far
sorgere le loro costruzioni nei punti che offrono un riparo naturale alle
intemperie (FIG.1.5). Ed è allora che i fusti degli alberi diventano pilastri, e i
rami diventano travi (Viollett-le-Duc, 1876, pagg.4-14;113-121). Queste
ipotetiche ricostruzioni dei primi manufatti umani, in cui è già possibile
distinguere il telaio portante dalle tamponature, sono in linea di massima
accreditate anche dagli studiosi dei primi insediamenti (Brevier et al., 1922).
Con la comparsa delle prime civiltà, il ricorso al legno come materiale
edilizio ha iniziato a diversificarsi da regione a regione. Mentre nei climi freddi
continua ad essere impiegato con una certa regolarità tanto per la realizzazione
degli alloggi quanto per la costruzione dei primi edifici collettivi, la stessa cosa
non avviene nei climi temperati e aridi dove, dopo un primo periodo
caratterizzato da un suo uso frequente, viene progressivamente rimpiazzato.
Le ragioni di questo processo di sostituzione sono probabilmente da
ricercarsi nel confronto delle proprietà della materia legnosa con le
caratteristiche ambientali delle regioni mediterranee. Da un punto di vista delle
alterazioni degradative, le temperature discretamente elevate agevolano il ciclo
vitale di parecchi insetti xilofagi che infestano il legno, e il maggior grado di
umidità favorisce gli attacchi fungini nel materiale esposto all'esterno. Inoltre,
la prossimità delle costruzioni lignee ad ambienti marini favorisce degradazioni
avanzate ad opera di molluschi e di crostacei. Anche la maggiore incidenza del
sole costituisce un deterrente, in quanto i raggi ultravioletti sono causa di una
reazione chimica con la lignina contenuta nelle fibre del materiale, che genera
un’alterazione del colore superficiale (Giordano, 1999, pagg.63-81).
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FIG.1.2
THE FIRST SHELTER
fonte: Viollet-le-Duc, 1875
FIG.1.3
THE FIRST HUT
fonte: Viollet-le-Duc, 1875
FIG.1.4
TENT OF THE ARYA IN THE DESERT
fonte: Viollet-le-Duc, 1875
FIG.1.5
THE PRIMITIVE HOUSE OF THE ARYA
fonte: Viollet-le-Duc, 1875
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A ciò vanno aggiunte ragioni di comfort ambientale legate al
raffrescamento passivo. Da un punto di vista tecnologico, il sistema a telaio
delle strutture in legno è riconducibile alle pareti multistrato leggere,
con un pacchetto costituito, quasi totalmente, da materiali strutturali a bassa densità ed
isolanti termici ad elevato spessore (anche 20-30 cm), a basso peso specifico e, quindi, a bassa
massa di accumulo, al fine di ottenere valori di trasmittanza termica stazionaria molto bassi
(…). E’, comunque, da considerare che tali tecniche di super-isolamento, trovano indicazione
soprattutto in zone climatiche continentali del nord e centro Europa (…).
Mentre nel periodo invernale il requisito principale è la protezione del trasferimento del
calore dagli ambienti interni all’esterno, durante il periodo estivo, uno dei requisiti è quello
dello smaltimento, di notte, del sovraccarico termico accumulato durante il giorno: purtroppo,
questa tipologia di involucro iper-isolata, essendo caratterizzata da una bassa massa termica e,
quindi, da una limitata inerzia termica, non permette di scaricare adeguatamente nelle ore
notturne il calore accumulato durante il giorno innescando, così, un processo di
surriscaldamento. In zone climatiche calde e temperate come, ad esempio, l’area del bacino del
mediterraneo, tale fenomeno di sovraccarico termico risulta molto spesso irreversibile se non vi
è, nella costruzione, un perfetto controllo delle fonti di irraggiamento solare (effetto serra) ed
un’adeguata gestione degli apporti gratuiti di calore all’interno dell’edificio (persone,
elettrodomestici ed apparecchiature elettriche, illuminazione artificiale) (Conterio et al., 2013).
La modulazione degli apporti di calore (da accumulare durante il giorno e
rilasciare durante la notte) è pertanto una questione di fondamentale importanza
per le costruzioni delle aree in cui è indispensabile il raggiungimento del
comfort ambientale estivo: riuscendo ad evitando le emissioni del calore
accumulato dall’edificio durante le ore più calde, si riducono le temperature (sia
medie che massime), e quindi il surriscaldamento degli ambienti. Ed è per
questo che, nelle aree mediterranee, si sono impiegati elementi nella
stratificazione delle tamponature esterne dotati di una maggiore densità e quindi
di una maggiore inerzia termica, da cui dipende la modulazione del calore.
In passato l’unico modo per avere un ambiente a temperatura più bassa rispetto all’aria
esterna consisteva nello sfruttare il principio fisico dell’inerzia termica, ovvero la capacità dei
componenti edilizi di offrire un ritardo (ed uno smorzamento) alla potenza termica scambiata
tra ambiente esterno e ambiente interno. E’ grazie all’inerzia termica, ad esempio, che nelle
antiche cattedrali, durante il periodo estivo, la temperatura può essere sensibilmente inferiore
rispetto a quella esterna. E’ grazie all’inerzia termica, ad esempio, che nelle antiche cattedrali
durante il periodo estivo la temperatura può essere sensibilmente inferiore rispetto a quella
esterna. E’ ancora il principio dell’inerzia termica a determinare le caratteristiche costruttive dei
dammusi di Pantelleria piuttosto che dei trulli di Alberobello (Visconti et al., 2008).
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Ne discerne che, per le ragioni di comfort ambientale sopraesposte, il
sistema a telaio delle strutture in legno sarebbe dovuto essere sostituito
quantomeno da un sistema a pareti piene; ma la loro realizzazione poteva
risultare eccessivamente laborioso e antieconomico, specie in quelle aree scevre
di risorse forestali.
Probabilmente sono queste le ragioni che spingono le prime civiltà del
mediterraneo a sostituire il legno in edilizia con altri materiali più adatti ad
essere impiegati in quelle specifiche condizioni ambientali.
Il passaggio non è affatto facile, ma lento e graduale, frutto di successive
sperimentazioni. Gli antichi Egizi, nel cercare di sostituire i loro primi edifici,
realizzati in legname, fasci di giunchi e mattoni, con nuove costruzioni di
maggiore durevolezza, iniziano ad estrarre dalla viva roccia mattoni di grandi
proporzioni, facendoli tagliare secondo la sagoma degli antichi soffitti in legno
o delle colonne di giunchi, fino ad arrivare a sviluppare un vero e proprio
sistema costruttivo capace di sostituire quello precedente (Forbes, 1950).
Più noto è il processo di pietrificazione degli antichi Greci. E’ risaputo che
fino all'alba del IX secolo a.C., gli edifici erano costruiti esclusivamente in
materiali deperibili quali legno, paglia e argilla cotta al sole (Caranzaro, 2006);
la struttura portante era solitamente costituita da muri in mattoni crudi e pali in
legno che avevano il compito di reggere i solai e le falde di copertura (FIG.1.6).
Né sembra che le private fabbriche soltanto, ma i templi e gli altri pubblici edifici ancora
fossero in gran parte di legname costrutti. Imperocché Vitruvio afferma che a’ suoi tempi
vedevansi tuttavia in Atene gli avanzi dell’antico Areopago, edificio grossolano e deforme, che
non in altro consisteva, se non in una specie di capanna coperta di terra crassa. Il tanto celebrato
tempio di Delfo non era da principio che un semplice tugurio coperto con rami d’alloro.
Platone, ragionando di un edificio, che dicevansi sussistere presso lo stretto Erculeo, dice che
questo era non alla foggia Greca, ma alla barbara, perché di pietre costrutto; ed Erodoto
parlando de’ popoli Geloni, afferma ch’essi aveano i templi alla Greca, cioè di legno; e di legno
era pure, secondo Pausania, il tempio di Trofono e di Agamede. Dal soverchio uso del legname
voglionsi, giusta l’avviso di alcuni scrittori, derivati i frequentissimi incendi degli antichi templi
della Grecia. Laonde il secolo della guerra di Troja viene detto dal signor Quatrèmere
opportunamente l’età del fabbricare in legno (Gironi, 1821, pag.32).
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FIG.1.6
EDIFICIO PROTOGEOMETRICO DI LEFKANDI, ISOLA DI EUBEA, 950 A.C.
fonte: www.southwestern.edu