Come il legno reagisce ai cambiamenti di temperatura e umidità

Chiunque lavori con il legno sa che il legno reagisce all'ambiente in cui si trova. In particolare, l'effetto della temperatura e dell'umidità sul legno e sul suo contenuto di umidità (CV). Sono proprio le fluttuazioni del CV a causare la reazione del legno. La stessa specie legnosa reagirà in modo diverso a diversi ambienti.

Gli Stati Uniti hanno cinque principali zone climatiche. Ognuna di esse ha un impatto diverso sul legno. Il sud-est è piuttosto caldo e umido. Tuttavia, presenta un'escursione termica più ristretta rispetto al nord-est. Il nord-est è generalmente semi-umido, nella migliore delle ipotesi, e questo solo in estate. Gli inverni nel nord-est degli Stati Uniti sono secchi e gelidi.

È fondamentale capire come le diverse condizioni ambientali influiscano sul legno. Questo vale sia che si posino pavimenti in legno, si realizzino mobili in legno o si lavori il legno in altri modi.

Questo non significa che ci siano regioni in cui il legno non dovrebbe o non può essere utilizzato, ma in ogni caso, è necessario essere consapevoli della situazione e della regione in cui ci si trova. L'edilizia in legno è in forte espansione in Arabia Saudita, ma come elemento d'arredo. Al contrario, il legno viene utilizzato anche per realizzare strati isolanti nelle costruzioni nel Circolo Polare Artico. Si tratta semplicemente di conoscere e pianificare come il legno reagirà al clima.

Anche le variazioni stagionali e giornaliere delle condizioni ambientali influiscono sul legno. Non c'è modo di evitarlo. Temperatura e umidità influiscono sui vostri lavori in legno, ovunque si trovino.

Il breve racconto sul perché la temperatura e l'umidità influenzano il legno

Il "Dottore del Legno", Gene Wengert, spiega che il legno si restringe e si gonfia in risposta alle variazioni del suo contenuto di carbonio (MC). Questo solleva la domanda: cosa causa allora le variazioni del contenuto di carbonio (MC) di un campione di legno?

Il legno trattiene l'umidità nelle sue cavità e nelle sue cellule. Le cellule cambiano forma quando assorbono o rilasciano umidità, modificando le condizioni fisiche del legno. Anche l'aria trattiene l'umidità; questa è l'umidità. L'umidità relativa (UR) è la percentuale di umidità presente nell'aria rispetto a quella che l'aria può contenere. L'aria con temperature più fredde può contenere meno umidità rispetto a quella con temperature più calde.

Ecco perché due ambienti con lo stesso assoluto L'umidità relativa varia a seconda della differenza di temperatura dell'aria. A Provo, nello Utah, l'umidità relativa durante i mesi estivi più caldi è inferiore di 40 punti rispetto alla media dei mesi più freddi. Al contrario, a Houston, dove l'umidità relativa è calda e umida, si attesta costantemente sui 70 gradi per tutto l'anno.

Wengert spiega anche perché l'umidità relativa è così importante per capire come reagirà il legno in un ambiente specifico. Se la densità relativa del legno e quella dell'aria non hanno raggiunto un equilibrio, si scambieranno umidità.

Il legno con un basso contenuto di umidità (MC) in un ambiente con un'elevata umidità relativa (RH) assorbirà l'umidità dall'aria. Se l'aria ha un'umidità relativa bassa e nel legno è presente un eccesso di umidità, questa evaporerà. In entrambi i casi, il movimento di umidità all'interno o all'esterno del legno può causarne il restringimento, l'espansione, la deformazione o la fessurazione.

L'obiettivo, secondo il Dottore del Legno, è lasciare che il legno raggiunga il suo punto di equilibrio del contenuto di umidità (EMC) prima di sottoporlo a qualsiasi processo costruttivo. L'EMC è il punto in cui le condizioni di umidità del legno e dell'aria si sono equalizzate e non si scambieranno più umidità.

Wengert traccia grafici per stimare la compatibilità elettromagnetica (EMC) in relazione all'umidità relativa (RH) e alla temperatura. Pertanto, conoscendo le condizioni di servizio (RH) e la temperatura di un progetto, si ottiene anche una percentuale approssimativa di EMC. Utilizzare questa percentuale approssimativa di EMC per orientare le decisioni relative al coefficiente di compatibilità elettromagnetica (MC) desiderato per il legno che verrà utilizzato.

Generalmente, un'umidità relativa compresa tra il 30 e il 50% in Nord America corrisponde a un CEM del XNUMX-XNUMX%. Tuttavia, questa è una regola troppo ampia per aiutare a determinare il CEM desiderato di un campione di legno in condizioni specifiche. È necessario considerare molte variabili:

Il legno è destinato all'uso interno o esterno? Grazie ai sistemi HVAC, gli interni con una temperatura ambiente stabile presentano in genere minori variazioni nelle condizioni ambientali.
Quanto variano la temperatura ambiente e l'umidità relativa durante l'anno? Anche il legno degli interni ne risente, poiché le impostazioni del riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria cambiano a seconda delle stagioni.
Quali sono le specie di legno? Alcune specie, come il faggio americano, il teak e il noce americano, tollerano bene l'umidità. La magnolia e l'olmo americano resistono al freddo.

Un altro aspetto importante è il luogo in cui si lascia acclimatare il legno. L'acclimatamento dovrebbe sempre avvenire in condizioni di esercizio, altrimenti il ​​punto di compatibilità elettromagnetica (EMC) si sposterà una volta installato. Una variazione del punto target di compatibilità elettromagnetica (EMC) implica che il legno e l'aria attraverseranno un periodo di scambio di umidità. Esattamente ciò che si vuole evitare. Il valore di compatibilità elettromagnetica (MC) del legno dovrebbe rientrare in un intervallo accettabile rispetto al punto di compatibilità elettromagnetica stimato prima dell'installazione definitiva.

Naturalmente, ciò richiede una misurazione accurata del coefficiente di conduttività termica (MC) del legno.

Utilizzo dello strumento giusto per misurare il MC e l'EMC del legno

Utilizzare un misuratore di umidità del legno che misuri accuratamente il contenuto di umidità (MC) è il modo migliore per iniziare. Tuttavia, conoscere il contenuto di umidità di un campione di legno è solo un tassello dell'equazione. È necessario sapere se il contenuto di umidità del legno si è stabilizzato rispetto all'ambiente circostante.

La formula per calcolare la compatibilità elettromagnetica (EMC) utilizza l'umidità relativa e la temperatura dell'aria ed è piuttosto complessa. Wagner Meters, fornitore di lunga data di misuratori di umidità del legno, ha recentemente lanciato l'Orion® 950 Smart Pinless Wood Moisture Meter, un misuratore di umidità del legno che calcola anche l'EMC. Avere un computer che calcoli l'EMC al posto vostro semplifica e probabilmente rende molto più rapida la decisione se proseguire o meno con il progetto, a meno che non abbiate a portata di mano una calcolatrice o una lavagna.

L'Orion 950 è inoltre dotato di un "calibratore su richiesta" esclusivo del settore che consente di calibrare il misuratore ovunque ci si trovi in ​​meno di 20 secondi. Molti misuratori di legno dispongono di un "riferimento di calibrazione" che può indicare approssimativamente quanto sia sbilanciato il misuratore, ma se il misuratore non è calibrato, è necessario inviarlo in fabbrica per la calibrazione. Wagner Meters offre anche una versione tracciabile NIST dello strumento "calibratore su richiesta" per le aziende che devono allinearsi agli standard di eccellenza ISO.

È possibile saperne di più sul Orion 950Se vuoi esplorare RH ed EMC in modo più approfondito, dai un'occhiata a Il sito web di Gene Wengert.

Ron Smith

In qualità di Responsabile Vendite di Wagner Meters, Ron vanta oltre 35 anni di esperienza nella strumentazione e nei sistemi di misura in diversi settori. In precedenti incarichi, ha ricoperto il ruolo di Responsabile Vendite Regionale, Responsabile Prodotti e Progetti e Responsabile Vendite per aziende produttrici di strumentazione di misura.

Ultimo aggiornamento il 11 giugno 2025