I pannelli di CLT sono stati inseriti in una macchina per prove di resistenza presso l'UMass Wood Mechanics Lab, dove un gigantesco braccio d'acciaio ha messo migliaia di libbre di pressione sul legno ingegnerizzato fino a quando non si è rotto. Credito:Peggi Clouston/UMass Amherst
Due specie di alberi originarie del nord-est sono risultate strutturalmente solide per l'uso in legno lamellare incrociato (CLT) - un nuovo tipo rivoluzionario di materiale da costruzione con caratteristiche di sostenibilità ricercate, secondo una ricerca di un ingegnere del legno dell'Università del Massachusetts Amherst.
Le scoperte, pubblicato in Journal of Materials in Civil Engineering , suggeriscono che questi alberi, la cicuta orientale e il pino bianco orientale, potrebbero sostenere i mercati locali per il CLT. La produzione di CLT, un tipo di legno massiccio utilizzato per il muro, costruzione del pavimento e del tetto, potrebbe creare posti di lavoro, migliorare le economie rurali e forestali e sostenere una migliore gestione forestale, che è una strategia per affrontare il cambiamento climatico, dice la ricerca.
"Questo è il futuro:prefabbricato, legno pannellato, ", afferma l'autore principale Peggi Clouston, professore di meccanica del legno e ingegneria del legno presso la School of Earth and Sustainability. "È molto più efficiente e ci sono molti meno sprechi rispetto alla costruzione del sito. È meno dispendioso in termini di tempo e manodopera rispetto alla costruzione con calcestruzzo gettato in opera" e ha un'impronta di carbonio molto inferiore.
La leadership di Clouston nella tecnologia di costruzione in legno all'avanguardia è stata determinante nella creazione del John W. Olver Design Building di UMass Amherst, una vetrina per le migliori pratiche di sostenibilità. Quando la struttura è stata aperta nel 2017 per ospitare dipartimenti e uffici accademici, era considerato l'edificio in CLT tecnologicamente più avanzato del paese. Tutto il CLT per il Design Building è stato certificato FSC, assicurando che provenga da foreste gestite in modo responsabile che forniscono risultati ambientali, benefici sociali ed economici.
"Volevamo mostrare al mondo come costruire una struttura in legno massiccio contemporanea, e lo stiamo facendo. I gruppi sono venuti da lontano come Taiwan per vederlo, "dice Clouston.
Clouston e il suo team di ricercatori hanno testato la cicuta orientale e il pino bianco orientale nel laboratorio di meccanica del legno UMass presso l'Olver Design Building. Hanno realizzato i pannelli compositi dell'edificio incollando assi di legno di cicuta e pini coltivati nella regione.
"Li abbiamo poi rotti in una macchina per test di resistenza per scoprire se sarebbero stati sicuri da usare in un edificio delle dimensioni di un'università, " spiega Clouston.
I ricercatori hanno analizzato i risultati, confrontandoli con i requisiti ingegneristici, e ha mostrato che entrambe le specie di alberi soddisfacevano gli standard di costruzione, con la cicuta orientale che supera il pino.
Il recupero del legno dalla cicuta orientale è una priorità chiave della gestione forestale, Clouston spiega, perché gli alberi sono attaccati da un insetto, la cicuta lanosa adelgid. "L'insetto non fa male al legno, ma uccide l'albero, che in cinque o dieci anni marcirà e cadrà, diventando combustibile pericoloso per gli incendi boschivi, " lei dice.
Anche la cicuta orientale è considerata di basso valore perché è soggetta a un difetto del legno chiamato scuotimento dell'anello e non viene utilizzata nell'inquadratura strutturale. "La trasformazione di questa particolare specie in CLT trasforma un materiale di bassissimo valore in un prodotto da costruzione di altissimo valore, "dice Clouston.
L'identificazione di materiali a basse emissioni di carbonio per la costruzione è un ronzio emergente tra gli architetti, e il momento è giusto per incoraggiare la produzione di CLT nel nord-est, la ricerca si conclude.
"I test che abbiamo fatto mostrano che chiunque voglia investire in un impianto locale ha un motivo per farlo, "dice Clouston, il cui lavoro pionieristico è stato recentemente evidenziato in un articolo del Washington Post. "La prospettiva di poter utilizzare legno locale in CLT e produrlo localmente lo rende ancora più sostenibile, evitando il costo ambientale del trasporto del materiale su lunghe distanze".