La Legge delle 4D per una progettazione responsabile

Nei precedenti articoli abbiamo accennato brevemente alla legge delle 4D, pensando di riferirci ad un concetto diffuso e conosciuto.

Con nostra grande sorpresa siamo stati però sommersi da email di richieste di chiarimento e di approfondimento che ci hanno indirizzato a scrivere alcuni articoli sull’argomento, di cui questo è il primo.

La legge delle 4D è indispensabile se si intende progettare un edificio di legno bello e durevole.

Questa regola pratica di progettazione viene da oltreoceano, ed è diffusamente utilizzata da decenni tanto che i casi di marcescenze ad edifici lignei sono sporadici in nordamerica.

Negli Stati Uniti alcune associazioni legate al settore delle costruzioni in legno, l’American Wood Council e l’associazione Rethinkwood, hanno pubblicato e continuano a pubblicare materiale molto utile e interessante per quel che riguarda la durabilità degli edifici di legno nei confronti della protezione all’acqua e nei confronti degli attacchi di insetti.

In Canada, la Canadian Wood Council e Wood Works contribuiscono ad aumentare la mole di documenti sull’argomento che oramai richiede diverse giornate per essere studiata.

Nei prossimi articoli cercheremo di riportare e tradurre quanto è stato fatto in maniera da diffondere questo importante contributo tecnico.

Ma cosa vuol dire applicare la legge delle 4D?

Proviamo ad esaminare il documento “Designing for durability” dell’American Wood Council e cerchiamo di spiegare con schemi ed esempi cosa vuol dire applicare le 4D.

Secondo l’AWC l’aspetto della durabilità è la prima caratteristica di cui si deve tener conto quando si progetta un edificio in legno. In accordo con quanto diciamo da tempo, l’AWC pone la massima attenzione sulla fase di progettazione perché è la più importante, in quella che viene definito Moisture Control (MC), controllo dell’umidità.

Le fonti di umidità in un edifico possono essere esterne o interne, come abbiamo già visto.

Quali sono le fonti di umidità esterne?

Tra le fonti esterne includiamo la pioggia, la neve, l’acqua nel terreno, gli impianti di irrigazione e l’umidità dell’aria esterna.

Per queste fonti:

”Any design and construction features that may trap moisture and slow the wood’s drying must be avoided”

ovvero

“Deve essere evitato qualsiasi dettaglio progettuale  e qualsiasi tecnica costruttiva che possa intrappolare l’umidità o possa rallentare l’asciugatura del legno”.

Quali sono le fonti di umidità interne delle strutture in legno?

Le fonti di umidità interne invece consistono nella produzione interna di vapore causata dagli occupanti del fabbricato e dalle loro attività e da altre fonti derivanti da errori o guasti come spifferi d’aria, rotture di tubazioni e ventilazione insufficiente.

Un corretto approccio per il Moisture Control consiste nel tenere fuori le fonti di umidità esterna e gestire quelle interne grazie alle caratteristiche dell’edificio stesso.

Il raggiungimento di una corretta gestione dell’umidità è possibile operando a livello di dettagli costruttivi, utilizzando principalmente 4 linee di difesa.

Ognuna di queste misure non è né perfetta né sufficiente di per se stessa, ma utilizzate tutte assieme possono creare delle condizioni in cui il rischio di fuori servizio per marcescenza è trascurabile.

Quali sono le quattro linee di difesa secondo la legge delle 4D

Queste quattro linee di difesa sono notoriamente conosciute come La Legge delle 4D:

Deflection, Drainage, Drying and Durability. 

Deflection (Deviazione)

La deviazione della pioggia è un aspetto essenziale per prevenire il fatto che la maggior parte della massa d’acqua penetri nell’involucro dell’edificio dalle pareti e dal tetto, dai serramenti e dalle aperture.

“Pitched roof, overhangs and flashing should be used to deflect water away from the structure”

ovvero

“Per deviare l’acqua dalla struttura dovrebbero essere utilizzati tetti inclinati, sporti di copertura e scossaline”.

Inoltre per le pareti:

”Per minimizzare l’effetto della pioggia battente, i rivestimenti di facciata dovrebbero essere posizionati sopra un piano di drenaggio. Se l’acqua penetra attraverso il rivestimento di facciata, il piano di drenaggio sarà progettato per allontanare il più velocemente possibile l’acqua dalla parete”.

In sostanza AWC sconsiglia tetti piani ed edifici senza sporti, sconsiglia il rivestimento a cappotto (derivante dai sistemi tradizionali) in favore di una più prestazionale parete ventilata.

Drainage (Drenaggio)

Per qualsiasi goccia d’acqua che penetri attraverso il rivestimento di facciata, le tegole del tetto o qualsiasi altra superficie dell’involucro, andrà ben progettato un percorso di drenaggio con lo scopo di allontanare nel modo più rapido possibile l’acqua dall’edificio.

In quest’ottica le camere di ventilazione di tetti e facciate ventilate rappresentano la soluzione ideale.

Drying (Asciugatura)

È il meccanismo per cui l’edificio rilascia l’umidità accumulata attraverso la ventilazione e la diffusione di vapore acqueo.

Se, ad esempio, a seguito di un errore di costruzione o ad una mancata manutenzione, dovesse infiltrarsi dell’acqua all’interno delle membrane di tenuta, quest’acqua deve avere la possibilità di asciugarsi.

Negli edifici progettati correttamente, l’acqua ha modo di evaporare e il vapore può fuoriuscire dagli strati esterni che sono stati progettati in modo da garantire una corretta permeabilità al vapore.

I muri perimetrali devono essere progettati in modo da garantire una sufficiente permeabilità sia verso l’interno che verso l’esterno.

La permeabilità dei rivestimenti, delle guaine impermeabilizzanti, delle schermi vapore, degli isolamenti (in particolari i cappotti esterni) e dei materiali per le finiture interne avranno un’influenza enorme nel determinare il potenziale di asciugatura totale della parete.

Gli esperti ci avvertono che il meccanismo di asciugatura non è in grado di sopperire ad eventuali errori di gestione degli altri meccanismi di allontanamento del umidità, in quanto è in grado di gestire solo piccole quantità d’acqua e pertanto possiamo dire che il grosso della protezione nelle pareti viene affidato ai primi due meccanismi di difesa: Deflection and Drainage. 

Durable materials (durabilità naturale)

Nei casi in cui siano previste applicazioni di elementi strutturali in legno in ambienti in cui non sia possibile garantire un corretto moisture control, come ad esempio gli ambienti esterni ed esposti, si consiglia di utilizzare legni pretrattati o provenienti da specie arboree particolarmente durabili.

In condizioni critiche di esposizione la scelta di specie con caratteristiche di durabilità naturale migliori possono fare la differenza anche in termini di manutenzione.

Auspichiamo di aver chiarito, con questi esempi, in merito a questa regola pratica molto diffusa oltreoceano, in ogni caso non esitate a lasciare un commento qui sotto e, se ancora non siete iscritti alla nostra newsletter, vi invitiamo a compilare il form qui di seguito per ricevere un ebook gratuito dedicato alla Resistenza al fuoco degli edifici in legno, a cura dell’ing. Alex Merotto.