Struttura a telaio della casa australiana
Popolarità della struttura in legno
L'uso di strutture in legno come corpo principale di una villa residenziale ha una lunga storia in molti paesi europei e americani. Le vecchie case con struttura in legno possono ancora mantenere le loro funzioni dopo centinaia di anni, e molti edifici storici sono ancora in piedi dopo centinaia o addirittura migliaia di anni. Il tasso di popolarità dei moderni edifici residenziali in legno in Nord America, un paese con un forte sviluppo del legno, ha addirittura superato il 95%! In Cina, dalla caduta della dinastia Qing nel 1911, la tradizione dell'architettura in legno, che durava da migliaia di anni, è stata completamente interrotta, sostituita da strutture in muratura e in acciaio-calcestruzzo. Di fatto, la Città Proibita è una solida struttura in legno.
Con l'aumento della produzione di acciaio, il costo dei materiali in acciaio è diminuito e la struttura in acciaio è relativamente semplice da realizzare. Negli ultimi anni, in Australia sono apparse sempre più case indipendenti con struttura principale in acciaio leggero.
Vantaggi e svantaggi della struttura leggera in acciaio e legno
Costo:
Il costo del materiale in sé non è molto diverso. L'acciaio è più costoso del legno. La maggior parte dei telai delle case con struttura in acciaio è prefabbricata in fabbrica. Il vantaggio è che può essere installato direttamente in loco, il che è rapido e conveniente, riducendo così i costi di manodopera e le perdite di materiale dovute alla costruzione in loco. Inoltre, la tolleranza del telaio in acciaio leggero è ridotta e il processo di costruzione e installazione effettivo è sostanzialmente preciso.
▶Tuttavia, è proprio a causa della loro elevata precisione che le case con struttura in acciaio presentano notevoli limitazioni in termini di future ricostruzioni, ampliamenti e persino modifiche. È impossibile aggiungere o ricostruire con la stessa flessibilità delle strutture in legno. Il metodo principale è quello di spingere verso il basso e ricostruire.
▶In secondo luogo, se in futuro volessi appendere qualcosa al muro di una casa con struttura in acciaio, i chiodi non potrebbero comunque essere piantati nel muro e potresti usare solo viti aperte speciali per il ferro.
Dal punto di vista del costo della manodopera, ognuno ha i suoi vantaggi: i falegnami usano le sparachiodi, che possono piantare chiodi ininterrottamente. Un falegname esperto può piantare 3 o 4 chiodi al secondo. Sull'acciaio, bisogna stringere le viti una alla volta. Anche se i lavoratori più esperti utilizzano utensili elettrici, ci vogliono in media 3 o 4 secondi per serrarne una.
In Australia, tuttavia, è necessario essere un falegname certificato per assemblare telai in legno, ma per l'acciaio leggero la situazione è diversa. Anche persone comuni con poca esperienza possono iniziare con una semplice formazione in loco.
Forza
L'acciaio è considerato un materiale più durevole del legno, con un rapporto resistenza/peso più elevato. In realtà, però, la qualità del telaio è più legata agli standard di progettazione e costruzione effettivi. In altre parole, se un progetto soddisfa gli standard edilizi australiani, non c'è motivo di preoccuparsi di problemi di qualità, indipendentemente dal materiale utilizzato.
L'acciaio a pareti sottili della chiglia in acciaio leggero richiede un livello molto elevato di zincatura anticorrosione. Se la qualità non è all'altezza o lo strato protettivo viene danneggiato durante la costruzione, la chiglia arrugginirà molto rapidamente.
Molti pensano che il legno sia più soggetto a marcire, ma in realtà si tratta di un equivoco. Il motivo per cui il legno marcisce è principalmente dovuto alla corrosione fungina, e la crescita e la riproduzione dei funghi richiedono molte condizioni specifiche, come umidità, contenuto di ossigeno, ecc. Finché riusciamo a eliminare una di queste condizioni (come la ventilazione, l'assenza di contatto con il terreno, un trattamento anticorrosivo, ecc.), la durabilità del legno può essere notevolmente migliorata. Per questo motivo, la progettazione delle strutture in legno prevede numerosi dettagli unici per garantire che il legno possa mantenere la sua funzione strutturale a lungo.
Resistenza al fuoco
"Il legno stesso è combustibile, quindi i telai in acciaio leggero sono naturalmente migliori in questo senso?"
Gli esperimenti dimostrano che la durata della resistenza al fuoco delle strutture in legno in generale è superiore a quella delle strutture con telaio in acciaio leggero. Ciò è dovuto a due ragioni: in primo luogo, il legno è un materiale con una conduttività termica molto bassa. Prima di raggiungere il punto di ignizione, le sue prestazioni di isolamento termico sono molto buone. Inoltre, negli edifici residenziali, i pannelli in cartongesso sono applicati all'esterno, il che può impedire al legno di raggiungere il punto di ignizione e bruciare. I test hanno dimostrato che quando il legno raggiunge una certa dimensione, si forma uno strato superficiale di carbonizzazione ad alta temperatura, che impedisce efficacemente al materiale interno di continuare a bruciare. Al contrario, gli svantaggi dei materiali con telaio in acciaio leggero sono evidenti. Per ridurre il peso, i componenti hanno generalmente uno spessore inferiore a un millimetro. Inoltre, l'acciaio ha un'elevata conduttività termica. In caso di incendio interno, si ammorbidisce rapidamente e perde la sua capacità portante. È importante sapere che la resistenza al fuoco di un edificio non dipende dalla combustione del materiale, ma dalla durata del mantenimento della funzione strutturale ad alte temperature.
Danni e corrosione causati dalle termiti
In Australia, i danni causati dalle termiti alle strutture in legno sono sempre stati un grosso problema. Il legno deve essere lavorato professionalmente per risolvere in una certa misura questo problema. Le strutture leggere in acciaio sono meno soggette alle termiti.
Tuttavia, nell'ambiente costiero umido, i telai in acciaio sono a rischio di corrosione. L'acciaio è un materiale che si corrode facilmente. Il vapore acqueo, il vento, la sabbia e sostanze chimiche come sale, alcali e acidi possono causare la ruggine.
Aspetti funzionali
Il rumore è uno svantaggio dei telai in acciaio leggero, soprattutto nei primi due anni di costruzione della casa. L'acciaio è sensibile alla temperatura, quindi spesso produce rumore a causa della deformazione dovuta all'escursione termica tra il giorno e la notte, spesso con improvvisi scoppi. Con il passare del tempo, man mano che la struttura del telaio diventa più stabile, questo problema si attenua, ma i telai in legno sostanzialmente non presentano questo problema.
Le prestazioni di isolamento termico delle case con struttura in acciaio leggero non sono buone quanto quelle delle strutture in legno. Questo è determinato dalle proprietà del materiale. La chiglia nella parete forma facilmente un ponte freddo (la differenza di temperatura tra interno ed esterno è elevata. Quando l'aria fredda entra nella casa, si combina con quella calda formando una nebbia d'acqua che si adsorbe sulla parete, causando umidità e muffa).
Tuttavia, poiché la struttura in legno può deformarsi o piegarsi, la struttura in acciaio si muove meno rispetto a quella in legno. Il minimo movimento può causare crepe nelle pareti e nel cartongesso del tetto della casa, situazione comune anche nelle ville.
Protezione ambientale
L'acciaio è riciclabile al 100%, ma l'elevata quantità di energia richiesta per la produzione delle strutture in acciaio ha un impatto negativo sull'ambiente. L'industria siderurgica è ancora una delle principali fonti di inquinamento del pianeta e le acciaierie lasciano un'enorme impronta di carbonio in ogni fase del processo produttivo.
Il legno è un prodotto naturale rinnovabile. Utilizzare il legno equivale a fissare metà del peso di carbonio del legno nell'edificio, riducendo le emissioni di gas serra. Il legno da costruzione australiano proviene essenzialmente da impianti di produzione di legname gestiti commercialmente. La piantagione, il raccolto e l'utilizzo, come le colture, sono tutti programmati e ciclici. Non solo non causerà danni all'ambiente, ma al contrario, poiché le aree boschive commerciali sono state costantemente piantate e raccolte, il processo fissa una grande quantità di anidride carbonica, che è un materiale a emissioni assolutamente negative. Da una prospettiva a lungo termine, il legno come materiale da costruzione è senza dubbio la scelta migliore per il futuro.
