Come piegare il legno

Dal suo punto di partenza come albero alla sua forma prodotto come una trave o un pezzo di mobili, il legno utilizzato in architettura e nel design d’interni passa attraverso diverse fasi e processi. Risorsa rinnovabile e popolare materiale da costruzione tradizionale, il legno è anche spesso citato come un promettente materiale da costruzione del futuro, adatto alle nuove esigenze di sostenibilità. Ma a differenza del calcestruzzo, i cui stampi possono creare anche le curve più complesse, l’architettura in legno usa più comunemente travi e pannelli dritti. In questo articolo, tratteremo alcune tecniche che permettono la creazione di pezzi curvi di legno a diverse scale, alcune delle quali sono fatte a mano e altre che cercano di rendere il processo più efficiente e intelligente a una scala più grande.

Proprio come un albero ondeggia con un forte vento, il legno ha una sua elasticità, e può essere flesso fino a un certo punto prima di tornare parzialmente o completamente al suo stato originale quando la forza cessa. Questa elasticità dipende direttamente dal tipo di legno e dalle dimensioni del pezzo da curvare. Mentre scolpire il legno per ottenere le curve desiderate sarà sempre un’opzione, questo metodo genera grandi quantità di scarti e richiede una forza lavoro molto esperta. I costruttori di barche e di mobili hanno usato il legno curvo per molti anni per adattarsi ai requisiti idrodinamici ed ergonomici. Negli edifici, tuttavia, queste tecniche non sono così comuni. Mentre scolpire il legno per raggiungere la forma desiderata è sempre un’opzione, questo metodo genera molti scarti e richiede una forza lavoro esperta. Altre soluzioni creano l’illusione di volumi organici usando componenti dritti, il che spesso raggiunge risultati interessanti. Tuttavia, con l’uso sempre più diffuso del legno come materiale da costruzione primario, alcuni architetti hanno cercato di creare forme direttamente organiche per le strutture in legno, con diversi esempi già realizzati in legno lamellare. Come architetti, è importante capire il processo di creazione di questi pezzi per progettare meglio intorno ad essi. I principali metodi per piegare il legno sono:

Curvatura a vapore

Il falegname tedesco Michael Thonet è stato il pioniere di uno dei primi metodi di curvatura del legno su scala industriale, e le sue sedie, che sono fatte con forme organiche, rimangono estremamente popolari oggi. In questo modo di produzione, le fibre di legno non vengono tagliate, il che mantiene l’integrità del pezzo. Piuttosto, il metodo consiste nel riscaldare il legno in modo che diventi più malleabile. Una struttura, chiamata steambox, è solitamente costruita per immergere il legno in un ambiente ad alta temperatura, vapore e umidità. Quando raggiunge i 99°C, la lignina (un polimero organico complesso che unisce le fibre cellulosiche e dà rigidità alla parete cellulare della pianta) perde resistenza, permettendo al legno di essere curvato senza resistenza significativa. Dopo essere stato tolto dal “forno”, il pezzo deve essere immediatamente portato in uno stampo e fissato con graffette. Quando il legno si raffredda e si asciuga, il pezzo rimarrà nella forma della sagoma.

Legno lamellare incollato

Per l’architettura e i pezzi di legno più grandi, l’uso del legno lamellare è il metodo più comune. Tuttavia, è anche ampiamente usato per pezzi di mobili o anche per la fabbricazione di skateboard, per esempio. Il Legno Laminato Incollato, o Glulam, è un materiale strutturale prodotto unendo singoli segmenti di legno incollati con adesivi industriali (di solito adesivi di resina melamminica o poliuretanica). Le parti risultanti offrono un’alta durata e resistenza all’umidità, e possono coprire grandi spazi e formare forme uniche. Questo metodo non comporta calore o vapore. Se i pezzi sono incollati seguendo uno stampo con la curvatura desiderata (tenendo conto delle restrizioni del materiale e del tipo di legno usato), il risultato finale sarà un pezzo curvo.

Kerf Cut

Il metodo Kerf cut, a sua volta, è più spesso usato per la fabbricazione di falegnameria semplice. È anche forse il modo più semplice per piegare un pezzo di legno, senza richiedere macchinari o grandi stampi. Tuttavia, non dovrebbe mai essere considerato per parti strutturali. Questa limitazione si verifica perché il taglio Kerf indebolisce strutturalmente il legno, facendo tagli distanziati su un lato per permettere al pezzo di curvare. Applicando una forza, è possibile piegare il pezzo, che sarà poi generalmente coperto da un foglio di legno.

Oltre a questi metodi più tradizionali, ci sono state anche alcune innovazioni nelle tecniche di piegatura del legno. Quando il legno si asciuga, può torcersi e curvarsi naturalmente a causa dell’influenza delle fibre di legno all’interno del pezzo tagliato. I ricercatori del Politecnico di Zurigo, dell’Empa e dell’Università di Stoccarda hanno approfittato di questa caratteristica – di solito indesiderabile – per sviluppare una nuova tecnica che prevede un processo di essiccazione controllato che fa piegare i pannelli di legno in una forma predefinita senza usare la forza meccanica.

Questo processo di automodellazione si basa sul naturale rigonfiamento e contrazione del legno causato dal contenuto di umidità del materiale. Quando il legno umido si asciuga, si contrae più fortemente perpendicolarmente alla fibra che lungo di essa. I ricercatori hanno approfittato di questa proprietà incollando insieme due strati di legno in modo che le loro direzioni delle venature si opponessero. Questo pannello a due strati ha costituito la base del nuovo metodo. Un componente di legno prodotto in questo modo rimane dimensionalmente stabile, anche a umidità fluttuante. Il video qui sotto spiega questo metodo in modo più dettagliato:

Con l’incoraggiato e più diffuso uso del legno come materiale da costruzione, sono emerse anche maggiori ricerche e sperimentazioni. Maestri come Zumthor e Alvar Aalto sono noti per aver spinto al massimo le possibilità del legno come materiale da costruzione. Ma capire le restrizioni e le possibilità dei materiali con cui lavoriamo è un punto di partenza per qualsiasi tipo di innovazione. Le possibilità di usare il legno e le forme organiche sono numerose e quando si progetta, è essenziale capire le complessità e cercare nuove soluzioni.