Le criticità delle strutture lignee e analisi delle principali tipologie di degrado Per un’analisi delle criticità e una valutazione dello “stato di salute” di una

Elementi e caratteri generali dell’architettura in legno

2.4 Le criticità delle strutture lignee e analisi delle principali tipologie di degrado Per un’analisi delle criticità e una valutazione dello “stato di salute” di una

struttura lignea è necessario condurre due diversi livelli di indagine: uno legato all’analisi della “salute strutturale” delle singole parti costruttive, considerando e analizzando gli stress prodotti dal sistema dei carichi e delle sollecitazioni, quindi individuando lo stato di conservazione di ciascun elemento. Il secondo livello di indagine riguarda invece lo studio ed individuazione di possibili elementi patogeni biologici, che possono intaccare le strutture lignee compromettendone la staticità della struttura stessa.

In merito a questo tipo di approccio anche il Prof. Riziero Tiberi della Facoltà di Agraria di Firenze ha affermato che:

Siamo di ronte, indi, alla necessit di st di mirati alla definizione di metodi opera- tivi finalizzati alla prevenzione dei danni prodotti dalle varie avversit c e minacciano

verticale a porzione conclusa. Queste due tecnologie hanno riscontrato un ampio impiego nell’edilizia sia per gli apporti positivi riscontrati da un punto di vista squisitamente strutturale statico, che per la “semplicità” di realizzazione che ne ha consentito l’industrializzazione e prefabbricazione. Cfr. M. C. Torricelli, R. Del Nord, P. Felli, Materiali e tecnologie dell’architettura, cit., p. 99.

120_{M. C. Torricelli, R. Del Nord, P. Felli, Materiali e tecnologie dell’architettura, cit., p. 104.}

la nzionalit di esti eni e, ando necessario, alla definizione di opport ne meto- diche di difesa nel caso di alterazioni conclamate121_.

Guglielmo Giordano parlando dei “difetti del legno” distingue le caratteristiche fisic e e meccanic e proprie della str tt ra e le alterazioni degradative, intenden- do per este ltime, t tte elle modificazioni indotte da agenti iologici come batteri, funghi, insetti che provocano un cambiamento anche della composizione chimica delle pareti cellulari, con progressiva perdita delle capacità statiche dovute all’insorgere di discontinuità122_.

I danni peggiori che maggiormente si riscontrano sono quelli dovuti all’attacco di insetti xilofagi che, per comportamento e adattamento alle varie condizioni am- bientali, riescono a sopravvivere e a compromettere la salute delle strutture lignee di un’architettura. I fusti degli alberi sono sottoposti costantemente ad un sistema di forze e tensioni sia esterne (come gli agenti atmosferici) che interne (il peso proprio dell’albero e delle sue parti come il tronco, la chioma e i rami) e alla normale attività di crescita con le tensioni ascensionali dei succhi. Quando avviene l’abbattimento di questo sistema di forze si innescano dei fenomeni di ritiri e riassetto di tutti gli strati lignificati. Per anto rig arda i di etti legati alla str tt ra istologica l andamento climatico e la gestione della oresta dalla ale proviene il legname in isce notevolmente s lla alit del prodotto. a presenza di venti specifici, eventi meteorologici particolari, come gelate e forti sbalzi di temperatura, possono indurre degli stacca- menti e quadri fessurativi interni al fusto che fanno decadere in maniera considerevole le prestazioni statiche legate a resistenza e durabilità dell’elemento ligneo. Ferite e fratture (o cretti da gelo) sono altre tipologie frequenti di lesioni che provocano un abbassamento importante della qualità del legname. Si tratta di lesioni che generano dei p nti di discontin it lesioni longit dinali visi ili ad occ io n do s lla s perficie del tronco che possono arrivare anche a insinuarsi sino alla parte più interna del mi- dollo. Altri tipi di ferite possono essere provocate da fratture dovute al vento, causa principale anc e di deviazioni della fi rat ra (elicoidale o incrociata) e andamenti non lineari dei fusti (legno di compressione comunemente chiamato anche “canastro”).

Tra le caratteristiche del legno la presenza di nodi può essere più o meno dannosa ai fini delle capacit str tt rali l aspetto dei nodi molto vario, decorrono t tti in sen- so radiale presentando in sezione un aspetto “a baffo”, mentre in direzione tangenziale appaiono più rotondeggianti. Si chiamano passanti se attraversano tutto lo spessore di una tavola di legno, mentre i nodi piccoli vengono chiamati “a spillo” o “a occhio di pernice”123_.

Per eseguire un’analisi risulta quindi necessario scomporre la costruzione nelle sue parti architettoniche fondamentali ed eseguire una valutazione attenta soprattutto su tutte le strutture portanti, coperture, aperture.

Le strutture portanti soprattutto nell’architettura careliana possono manifestare degli evidenti segni di cedimenti strutturali; poggiando direttamente su un basamento

121_{Per un’analisi approfondita su indagini entomologiche nel territorio careliano con particolare riferimento}

ai danni che gli insetti provocano sull’architettura lignea di queste regioni, Cfr. R. Tiberi, A. Niccoli, D. Benassai, Wooden Artefacts Restoration: Damage caused by Xylophagous Insects in S. Bertocci, S. Parrinello (a cura di), Wooden Architecture in Karelia, Edifir, Firenze, , pp. .

122_{Cfr. G. Giordano, Tecnica delle Costruzioni in legno, cit., pp. 46-88.}

i sistemidiincastrosecondari. Oltre ai sistemi di incastro più prettamente utilizzati

per le strutture portanti, esistono un’ampia varietà di incastri non meno importanti utilizzati invece per le str tt re secondarie e di finit ra. Sol zioni di incastro e aggancio tra elementi diversi volte a dare rigidità e solidità alle parti architettoniche strutturali e non, come i telai delle aperture, i manti di copertura e i rivestimenti verticali, l’an- coraggio dei pl viali, il fissaggio di elementi arc itettonici decorativi come i alconi, che potevano essere piccoli o talvolta si potevano sviluppare anche lungo le due fac- ciate principali di un’abitazione.

e connessioni vengono definite str tt rali ando niscono d e o pi elementi in modo per lo più permanente innescando un’interazione reciproca volta a garantire o collaborare nella staticità globale di una struttura. Nell’architettura tradizionale ogget- to di studio le connessioni ritrovate sono tutte realizzate in legno, prive quasi sempre di elementi metallici, chiodi o ferri.

La geometria delle connessioni tradizionali sono catalogabili in tre principali gruppi.

Giunzione per accostamento, quindi non resistente a trazione;

Giunzione per sovrapposizione di sezioni dimezzate e giunzioni a forcella; Giunzioni a incastro del tipo a tenone e mortasa o tenone e foro passanti.

La sollecitazione a compressione in questi giunti è trasmessa per contatto diret- to. La resistenza a trazione nei giunti sovrapposti o a incastro può essere ottenuta con intagli gradonati o con conformazioni inclinate come nei casi di incastri a coda di rondine120_{. La forma del giunto, insieme allo studio delle forze di sollecitazione} della str tt ra e la tipologia di legname, con l analisi della fi rat ra consente di avere un quadro statico strutturale completo di una costruzione in legno anche del tipo tradizionale.

2.4 Le criticità delle strutture lignee e analisi delle principali tipologie di degrado Per un’analisi delle criticità e una valutazione dello “stato di salute” di una struttura lignea è necessario condurre due diversi livelli di indagine: uno legato all’analisi della “salute strutturale” delle singole parti costruttive, considerando e analizzando gli stress prodotti dal sistema dei carichi e delle sollecitazioni, quindi individuando lo stato di conservazione di ciascun elemento. Il secondo livello di indagine riguarda invece lo studio ed individuazione di possibili elementi patogeni biologici, che possono intaccare le strutture lignee compromettendone la staticità della struttura stessa.

In merito a questo tipo di approccio anche il Prof. Riziero Tiberi della Facoltà di Agraria di Firenze ha affermato che:

Siamo di ronte, indi, alla necessit di st di mirati alla definizione di metodi opera- tivi finalizzati alla prevenzione dei danni prodotti dalle varie avversit c e minacciano

120_{M. C. Torricelli, R. Del Nord, P. Felli, Materiali e tecnologie dell’architettura, cit., p. 104.}

la nzionalit di esti eni e, ando necessario, alla definizione di opport ne meto- diche di difesa nel caso di alterazioni conclamate121_.

Le strutture portanti soprattutto nell’architettura careliana possono manifestare degli evidenti segni di cedimenti strutturali; poggiando direttamente su un basamento

121_{Per un’analisi approfondita su indagini entomologiche nel territorio careliano con particolare riferimento}

122_{Cfr. G. Giordano, Tecnica delle Costruzioni in legno, cit., pp. 46-88.}

di massi e ciottoli viali non riescono a conservare nel tempo la loro posizione origi- naria ma sono costantemente sottoposti a movimenti che ne indeboliscono la staticità. Per quanto concerne le fondazioni e le parti lignee più a diretto contatto con il suolo, t tte le infiltrazioni d ac a dov te ai enomeni di im i izione e risalita, possono provocare degli squilibri importanti o, ancora peggio, agevolare la formazione di fenomeni di alterazioni degradative.

e infiltrazioni d ac a sono no dei pro lemi principali c e rig ardano le coper- t re perc é vanno ad accelerare notevolmente il degrado delle str tt re lignee.

Le coperture, pur avendo dei sistemi di scolo e displuvio delle acque meteoriche oltre a rivestimenti protettivi in scandole e tavole lavorate, molto spesso non riescono a proteggere completamente le pareti verticali. Si formano così dei fenomeni di con- densa con la conseguente proliferazione di muffe, licheni e carie.

Gli infissi sono costit iti, cos come le str tt re portanti, escl sivamente da elementi assemblati fra loro e irrigiditi dalla realizzazione attenta di sistemi di incastro e fissaggio. Sono asi sempre privi di materiali isolanti, talvolta si possono trovare rivestiti o bloccati da fogli di corteccia e lana di betulla o muschio inseriti nelle diverse fessure, costituendo una sorta di isolamento termico e strato di riempimento tra la struttura portante e l’inserimento dell’elemento singolo come nel caso del telaio di na finestra. esta sol zione, se ene possa sem rare molto semplice e artigianale, riusciva a offrire ottimi risultati e protezioni sia nei confronti dell’ambiente interno che di tutta la struttura portane.

Nel corso del tempo, la progressiva sostituzione di queste tecniche più antiche con metodologie e materiali più recenti (come l’uso di fogli di bitume e materiali plastici di vario tipo) ha incrementato il forte e accelerato deterioramento delle str tt re, maggiormente sottoposte a infiltrazioni esterne, enomeni di percolazione e dilavamento e ristagno delle acque meteoriche. Anche in questo caso l’acqua permane nelle strutture lignee e, non trovando materiali naturali che ne possano con- sentire l evaporazione o il nat rale de ire, rimane erma avorendo la ormazione di alterazioni degradative.

Le alterazioni degradative sono dovute all’opera di organismi di vario tipo. Comunemente chiamati tarli, gli insetti che attaccano il legno si distinguono in organismi parassiti (si svil ppano a spese dell ospite vivente) e saprofiti (si in- sediano e vivono a discapito di ciò che permane dell’ospite dopo la sua morte). Senza soffermarsi nell’approfondimento di queste specie basterà ricordare che questi tipi di parassiti hanno la capacità di svolgere un’azione distruttrice del legno per due motivi: nutrimento e creazione di cavità appropriate per la loro sopravvivenza124_.

Le alterazioni degradative sono inoltre affidate anche all’azione esercitata da funghi e batteri, la cui riproduzione avviene per formazione di nuove spore che si attaccano alla materia viva assorbendone le sostanze nutritive. L’attacco da parte dei funghi avviene soprattutto quando il legno ha una umidità intrinse- ca sufficientemente elevata con una temperatura non troppo bassa. Con queste circostanze favorevoli i funghi proliferano formando dei filamenti (ife), dotati di secrezioni nocive per la salute del legno. Le ife, lentamente si insinuano perfo- rando la superficie legnosa e intaccando strati sempre più interni alla struttura.

124_{Cfr. G. Giordano, Tecnica delle Costruzioni in legno, cit., p. 64.}

L’attacco da parte di funghi e batteri è riscontrabile in prima istanza da un’alterazione cromatica che in alcuni casi può non implicare un decadimento delle prestazioni strutturali e della resistenza meccanica del legno, ma solamente un danno estetico. In situazioni peggiori questa alterazione può indicare un attacco più importante che potrà portare fino alla distruzione dell’elemento ligneo. In queste circostanze si può essere di fronte alla presenza di carie bruna (dove il residuo è costituito da lignina), carie bianca (il residuo è cellulosa bianca), carie a cubetti (fratture sub-ortogonali), carie alveolare (la massa legnosa si trasforma in una sorta di spugna, e all’interno delle cavità sono rintracciabili fiocchi di cellulosa bianchi). I batteri, rispetto ai funghi, sono organismi unicellulari privi di microfilla che ricercano l’alimento attaccandosi ad altri materiali organici. Nel caso degli alberi i parassiti producono delle deformazioni ipertrofiche con contemporanee alterazioni profonde dei tessuti.

e infiltrazioni d ac a sono no dei pro lemi principali c e rig ardano le coper- t re perc é vanno ad accelerare notevolmente il degrado delle str tt re lignee.

124_{Cfr. G. Giordano, Tecnica delle Costruzioni in legno, cit., p. 64.}

Foresta decidua temperata Prateria temperata Macchia mediterranea Foresta tropicale ad arbusti Zona polare e di alta montagna

Tundra Taiga

Foresta tropicale Deserto

Prateria tropicale e savana

Legenda

Fig. 6. Mappa di inquadramento generale, indicativa del sistema della vegetazione in relazione alle diverse fasce climatiche. © Sara Porzilli 2015

Fig. 7. La tipica foresta careliana nella regione di Syamozero, caratterizzata da un sottobosco ricco di frutti selvatici e dalla densa presenza di specie arboree d’alto fusto.

Pioppo Termulo (Populus tremula L.)

Pino (Pinus Sylvestris)

Abete Rosso (Picea abies L.)

Betulla (Betula alba L.)

Tab. 1. Le principali specie individuate nella foresta careliana: pioppo tremulo, abete rosso,

Nel documento Rilevare l’architettura in legno. Protocolli metodologici per la documentazione delle architetture tradizionali lignee: i casi studio dei villaggi careliani in Russia (pagine 56-66)