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Autore testo:
Umberto Barbisan
BREVE CRONOLOGIA
Preistoria: impiego del legno nelle primitive dimore
I sec. a.C.: Vitruvio descrive i tipi di legname
IV sec. d.C.: introduzione delle capriate
XI-XII sec.: standardizzazione elementi lignei nell'architettura cinese.
Stavkirche norvegesi
XIV-XVIII sec.: case blockbau (di più antica origine) e fachwerk nel centro Europa
XVI-XVII sec.: Leonardo studia la trave inflessa, Galilei risolve quasi correttamente il problema
1825: legno lamellare sistema Emy
1832: Balloon framing a Chicago
1905: pannelli lignei multistrato
1915: legno lamellare
1933: resine sintetiche di incollaggio
Seconda metà del Novecento: pannelli di fibre, parallam, microllam, solai misti legno calcestruzzo
Preistoria e mondo antico
Il legno, unitamente alla pietra, è stato uno dei primi materiali a cui l'architettura si è rivolta ed era anche l'unico che poteva indifferentemente essere impiegato a compressione, a trazione e, soprattutto, a flessione. In relazione alla diffusione del patrimonio boschivo il legno ha svolto ruoli diversificati: da materia esclusiva per l'integrale realizzazione delle dimore a materiale con specifiche funzioni come la costruzione di solai e coperture, oppure macchine e oggetti della vita quotidiana.
Le costruzioni preistoriche centro-europee, per esempio quelle della cultura danubiana, erano formate dalla successione ravvicinata di pali in legno infissi nel terreno a cui hanno fatto seguito costruzioni a telaio ligneo dove gli elementi portanti verticali erano costituiti da pali-pilastri, delineando i fondamentali tipi strutturali per le costruzioni lignee.
La scarsa durabilità del legno, rispetto alle costruzioni in pietra, ha però cancellato il patrimonio edilizio in legno presente nei centri urbanizzati del mondo antico; dell'architettura egizia rimangono le grandiose e note opere monumentali ma poco conosciamo dei fitti nuclei di dimore in legno, canne e fango che le attorniavano.
Nell'architettura greca antica il legno trova impiego essenzialmente nelle coperture dei templi; pur avendo la configurazione a falde erano realizzate sul principio della sovrapposizione di elementi inflessi e appare quasi completamente accertato che la tecnica greca non conoscesse l'uso della capriata.
Nell'architettura romana il legno è ancora utilizzato per le coperture, per i solai degli edifici residenziali pluripiano e per le centine delle strutture archivoltate.
Vitruvio (I secolo a.C.) si occupa del legno e individua nell'abete la specie più idonea per realizzare le travi dei solai in quanto "non così presto per lo peso si piega, ma sempre dritto rimane nelle travature". Viceversa in Vitruvio non appare il concetto di capriata e le illustrazioni di tali soluzione costruttiva, presenti nelle traduzioni del XVI secolo, sono essenzialmente dovute alla cultura rinascimentale dei traduttori. La copertura lignea a capriate appare in tarda epoca romana nelle basiliche pagane e quindi in quelle cristiane come nel caso di San Paolo Fuori le Mura le cui originarie capriate sono databili attorno al IV secolo d.C.
Sempre in epoca romana si concretizza l'uso delle fondazioni su pali in legno per edifici in muratura; ancora Vitruvio ricorda: "Ma s'egli non si trova il sodo, che il suolo sia mosso, overo palustre, all'hora quel luogo si deve cavare e votare e con pali d'Alno, o di Olivo, o di Rovere arsicciati conficcare, e con le macchine fatte a questo proposito siano battute le palificate spessissime e gli spacii che sono tra i pali siano empiti di carboni e le fondamenta siano empite di sodissime murature".
La tecnica romana impiega il legno anche nella costruzione di ponti temporanei come quello sul Danubio, progettato da Apollodoro di Damasco (I sec. d.C.).
Medioevo e Rinascimento
Durante il Medioevo l'impiego del legno si diversifica ulteriormente in funzione della tradizione locale e delle condizioni geografiche. Nelle regioni alpine e centro-europee continua lo sviluppo della costruzione interamente in legno (blockbau) e quella a telaio (fachwerk) con tamponamenti misti delle maglie.
In estremo Oriente il legno trova uso sia nella realizzazione di edifici residenziali sia di templi, con particolari e sofisticati sistemi di incastro degli elementi. In Cina si diffonde, dagli inizi del Secondo Millennio, per le opere pubbliche, l'uso di elementi lignei con sezioni standardizzati. Successivamente in Giappone si stabilirà , per la dimora privata, un sistema strutturale a telaio ligneo modulare.
Nel nord-Europa, in particolare nelle stavkirche norvegesi, al telaio ligneo si associano pareti in forti tavoloni e il telaio in elevazione si collega alle complesse strutture delle coperture. In Gran Bretagna la dimora in legno segue la tradizione del sistema a telaio, mentre le capriate per gli edifici di maggiore impegno statico adottano soluzioni molto articolate con catena rialzata ed altri artifici.
Le case a telaio con tamponamento in muratura trovano diverse interpretazioni in Francia, Germania e Austria. Nella Francia meridionale il telaio ligneo è spesso celato sotto l'intonaco, in Germania, viceversa, è sapientemente esibito come in Gran Bretagna. Nelle regioni dell'Est europeo la tradizione della dimora interamente in legno permane per secoli affiancandosi a quella in muratura.
Nel Rinascimento italiano il materiale è prevalentemente impiegato per solai, capriate e centine di cupole. Il Palladio sancisce i fondamentali tipi di capriate e codifica i principi delle strutture reticolari per i ponti, si occupa in generale del legno e specifica le modalità di esecuzione delle fondazioni su pali lignei.
Il legno è stato anche il materiale privilegiato per lo studio della trave inflessa. Leonardo da Vinci, nel Rinascimento, inizierà una serie di osservazioni sul proporzionamento delle sezioni resistenti e sulle deformazioni delle travi; nel secolo successivo Galileo Galilei imposterà correttamente la metodologia di calcolo per determinare le sollecitazioni sulla trave inflessa, problema definitivamente risolto dalla scienza delle costruzioni dell'Ottocento con il contributo dei francesi J. A. Bresse, L. Navier e A. J. C. Barré de Saint-Venant.
Con la colonizzazione delle Americhe sono importati nel Nuovo Mondo i tipi costruttivi tradizionali europei della 'casa' in legno, tipo blockbau, e di quella a telaio, nelle più diverse interpretazioni, come pure i sistemi per realizzare le centine delle cupole e le capriate.
Età moderna
Dalle costruzioni legno massiccio si evolverà , nel Nord America, nella seconda metà dell'Ottocento, il sistema balloon frame costituito da una intelaiatura di tavoloni in legno di dimensioni standardizzate unite con chiodatura. Impiegato dai pionieri del West, il sistema ha trovato ampia diffusione negli Stati Uniti nelle prime urbanizzazioni di Chicago e San Francisco, e ha continuato a trovare largo impiego nell'edificato residenziale dimensionalmente minore.
In Europa, fra Settecento e Ottocento, le strutture in legno coprono luci semÂpre più elevate con soluzioni strutturali spesso ibride; Betancourt propone per la sala equeÂstre di Mosca un copertura a capriate di 48 metri di luce mentre i precedenti ponti in legno dello svizzero H. U. Grubenmann avevano strutture iperstatica ad arcate reticolari.
Per la copertura della Galleria delle Macchine all'Esposizione di Copenaghen si utilizza un arco reticolare molto simile a quello disegnato da Palladio per i ponti, mentre per il teatro di Karlsruhe si fece ricorso alla curvatura forzata del legno per realizzare puntoni di capriate di 20 metri di luce. Questi puntoni erano formati da due tavoloni di grosso spessore stretti agli estremi e distanziati al centro da cunei fissati ai tavoloni. Lo stato di coazione così indotto nei tavoÂloni permetteva di realizzare puntoni lenticolari molto rigidi.
Quando nell'Ottocento, grazie anche al contributo della teoria delle strutture, si raggiungono elevate luci con le strutture in legno (capriate, reticolari rettilinee, cupole reticolari e strutture lamellari), l'introduzione della ghisa e dell'acciaio ne decretano il declino, situazione che è rimasta tale fino alla seconda metà del Novecento con la diffusione del legno lamellare.
Il lamellare trova origine nel sistema a tavoloni a coltello introdotto in Occidente da Fra Giovanni degli Eremitani ai primi del Trecento, ripreso da P. Delorme nel Cinquecento; nel 1825 il sistema viene perfezionato del colonnello francese A. Rose Emy ma anticipato dal toscano G. Del Rosso che lo descrive in un trattato pubblicato nel 1797.
Età contemporanea
Da queste esperienze si svilupperà , in Svizzera e in Austria, agli inizi del Novecento, il moderno legno lamellare che permette la realizzazione di elementi rettilinei unitari fino a quaranta metri di luce ed elementi curvilinei e strutture reticolari spaziali di grande luce.
Nonostante le ampie possibilità di grande luci con il legno lamellare (sono stati superati i 70 metri di luce con cupole in lamellare) anche il legno naturale ha ritrovato nuove applicazioni soprattutto nelle regioni in cui è rimasto vivo l'insegnamento della tradizione come in Finlandia e in centro Europa (Baviera, Austria, Svizzera). Analogamente in Giappone, luogo di antichissima tradizione costruttiva con il legno, diversi architetti sono attualmente impegnati nella rielaborazione delle soluzioni costruttive con questo materiale.
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