Analisi comparativa ambientale ed economica di edifici multipiano in acciaio con solai in CLT e solai in lamiera collaborante (steel deck)

La transizione ecologica nel settore delle costruzioni richiede un ripensamento profondo dei materiali e delle tecnologie impiegate. In questo scenario, le strutture ibride acciaio-legno rappresentano una soluzione promettente, capace di coniugare sicurezza sismica e sostenibilità ambientale. Il lavoro di Laura Corti indaga proprio questa integrazione, colmando un vuoto nella letteratura scientifica. Attraverso un’analisi comparativa su diversi modelli strutturali, lo studio evidenzia il ruolo centrale dei solai nella riduzione delle emissioni. Non mancano però criticità, in particolare sul fronte economico. I risultati aprono prospettive interessanti verso un’edilizia più circolare e resiliente.

Strutture ibride acciaio-legno: tra sostenibilità e progettazione sismica

La crescente attenzione verso la sostenibilità nel settore delle costruzioni sta spingendo la ricerca verso soluzioni capaci di coniugare prestazioni strutturali, riduzione dell’impatto ambientale e competitività economica. In questo contesto si inserisce il lavoro di Laura Corti, presentato ad ANIDIS 2025 (Assisi, 7-11 settembre) che affronta un tema ancora poco esplorato nella letteratura scientifica: l’intersezione tra strutture in legno, comportamento sismico e analisi del ciclo di vita.

Se da un lato esiste una produzione scientifica consolidata sul legno e sulla progettazione sismica, e dall’altro studi sempre più numerosi sull’analisi LCA (Life Cycle Assessment), la combinazione di questi tre ambiti risulta ancora limitata. Questo gap evidenzia la necessità di un approccio integrato che consideri non solo le prestazioni in esercizio, ma anche il destino dell’edificio lungo tutto il suo ciclo di vita, incluso il fine vita e il potenziale riuso dei materiali.

Il ruolo del legno e delle soluzioni ibride nella riduzione dell’impatto ambientale

Uno dei punti chiave emersi dallo studio riguarda il potenziale di riduzione dell’impatto ambientale grazie all’impiego del legno. Se confrontati con edifici tradizionali in calcestruzzo armato, gli edifici con componenti in legno mostrano valori significativamente inferiori di potenziale di riscaldamento globale, soprattutto quando valutati in relazione alla superficie lorda.

Questo dato rafforza il ruolo del legno come materiale strategico nella transizione ecologica del settore edilizio. Tuttavia, la ricerca non si limita a un confronto diretto tra materiali, ma introduce il concetto di struttura ibrida, in cui acciaio e legno collaborano per ottimizzare le prestazioni complessive.

In particolare, l’attenzione si concentra sui solai, elementi che rappresentano la quota principale della massa strutturale e quindi influenzano sia il comportamento sismico sia l’impatto ambientale. La sostituzione di solai tradizionali in lamiera grecata con getto in calcestruzzo con soluzioni in CLT (Cross Laminated Timber), sia discontinue che continue, consente una significativa riduzione della massa e, conseguentemente, delle emissioni associate.

Metodo di analisi: modelli, LCA e variabili in gioco

L’approccio metodologico adottato si basa sull’analisi di 27 modelli strutturali, differenziati per luce (3, 5 e 7 metri), livello di sismicità (Milano, Roma, Messina) e tipologia di solaio. Questa articolazione consente di cogliere le interazioni tra variabili geometriche, prestazioni strutturali e impatti ambientali.

La progettazione ha riguardato principalmente strutture secondarie soggette a carichi gravitazionali, mentre il sistema di controventamento assicura la risposta sismica globale. Un aspetto particolarmente interessante riguarda il comportamento dei solai in legno per luci maggiori, dove il dimensionamento risulta governato più dalle vibrazioni che dalle deformazioni, evidenziando un ambito di ricerca ancora aperto.

L’analisi del ciclo di vita è stata condotta secondo un approccio cradle-to-cradle, includendo anche la fase di trasporto dei materiali. Questo aspetto è cruciale nel caso del legno ingegnerizzato, la cui produzione è spesso localizzata in specifiche aree geografiche, con conseguenti impatti legati alla logistica.

Sono stati inoltre considerati scenari realistici di fine vita: elevato riciclo per l’acciaio, combinazione di discarica e recupero per il calcestruzzo e scenari europei attuali per il legno.

XX Convegno ANIDIS: focus su sicurezza sismica e vulnerabilità del costruito
Ad Assisi si è svolto il XX Convegno ANIDIS, principale appuntamento per la comunità dell’ingegneria sismica. Al centro del dibattito: vulnerabilità del costruito, tecniche di rinforzo, monitoraggio strutturale, nuovi materiali, strategie multi-hazard e politiche di riduzione del rischio. INGENIO segue l’evento con video e interviste ai protagonisti.
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Risultati: massa, emissioni e il nodo dei costi

I risultati evidenziano una relazione diretta tra massa strutturale e potenziale di riscaldamento globale. Riducendo la massa – in particolare attraverso l’adozione di solai in CLT – si ottiene una diminuzione proporzionale delle emissioni. Questo conferma come le scelte progettuali sui componenti più “pesanti” dell’edificio siano determinanti per le prestazioni ambientali complessive.

Tuttavia, a fronte di questi benefici, emerge una criticità significativa sul piano economico. Le soluzioni in legno, pur più sostenibili, comportano attualmente costi maggiori rispetto ai sistemi tradizionali. Si tratta di un divario che rappresenta uno dei principali ostacoli alla diffusione su larga scala di queste tecnologie.

Lo studio suggerisce però una possibile evoluzione: l’introduzione e la valorizzazione dei crediti di carbonio. Con l’aumento del valore economico associato alla riduzione delle emissioni, tali meccanismi potrebbero contribuire a compensare il maggiore investimento iniziale, rendendo le soluzioni ibride più competitive nel medio-lungo periodo.

Verso un approccio integrato tra sismica e sostenibilità

Uno degli aspetti più innovativi del lavoro è l’integrazione tra progettazione sismica e sostenibilità. Tradizionalmente considerate come ambiti separati, queste due prospettive risultano invece fortemente interconnesse.

In particolare, il concetto di facilità di smontaggio assume un ruolo centrale. Un edificio progettato per essere facilmente disassemblato non solo facilita il riuso dei materiali a fine vita, ma consente anche interventi più efficienti in caso di danno sismico. Questo introduce una dimensione più ampia della sostenibilità, che include non solo aspetti ambientali, ma anche economici e sociali.

Le strutture ibride acciaio-legno emergono quindi come una soluzione promettente, capace di rispondere simultaneamente alle esigenze di sicurezza, riduzione dell’impatto ambientale e adattabilità nel tempo. La ricerca apre così la strada a ulteriori sviluppi, orientati verso un’edilizia sempre più circolare, resiliente e consapevole delle proprie implicazioni lungo l’intero ciclo di vita.