La definizione delle classi di servizio è fornita al punto 4.4.5 delle NTC 2018, dove è indicato che:

• la Classe di servizio 1 “è caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circostante che non superi il 65%, se non per poche settimane all’anno”.
• la Classe di servizio 2 “è caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circostante che superi l’85% solo per poche settimane all’anno”.
• la Classe di servizio 3 “è caratterizzata da umidità più elevata di quella della classe di servizio 2”.

L'individuazione rigorosa delle classi di servizio dipende quindi dalle condizioni termo igrometriche dell’ambiente circostante: la coppia di valori temperatura/umidità relativa dell’ambiente è infatti strettamente legata all’umidità che sarà presente all’interno del materiale stesso. Un elemento di legno posto in un ambiente a temperatura e umidità relativa costanti, raggiunge, dopo un determinato lasso di tempo, un certo valore di umidità di equilibrio. L’andamento della relazione tra umidità del legno e parametri climatici è mostrata nelle curve riportate in figura.

Curve di equilibrio igroscopico per la definizione della classe di servizio (tratta da CNR-DT 206 R1/2018)

Come si nota dalla figura e come riportato al punto 2.3.1.3 dell’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1, 2014) tali condizioni corrispondono ad una umidità media della maggior parte del legno di conifera non maggiore del 12% per la classe di servizio 1 e non maggiore del 20% per la classe di servizio 2.

Tipicamente:

• Classe di servizio 1: possono appartenere a tale classe gli elementi lignei protetti contro le intemperie come quelli posti all’interno degli edifici in ambienti climatizzati. Qualora, per alcune settimane durante l’anno, gli elementi siano sottoposti a condizioni ambientali peggiori, l’umidità nel legno tende a non variare in modo significativo a causa dei tempi necessari perché si possa instaurare tale modifica.

• Classe di servizio 2: possono appartenere a tale classe gli elementi lignei posti all’esterno degli edifici ma protetti, almeno parzialmente, dalle intemperie e dall’irraggiamento solare diretto. Si deve notare che, per come sono definite le classi di servizio, in alcuni casi gli elementi costruttivi della stessa opera possono appartenere a classi di servizio diverse: è ad esempio il caso di una trave di copertura che esce in gronda (la parte interna all’edificio si trova in classe di servizio 1, la parte esterna si trova in classe di servizio 2).

• Classe di servizio 3: possono appartenere a tale classe gli elementi lignei posti all’esterno degli edifici direttamente esposti alle intemperie senza protezione. Questo significa che gli elementi costruttivi si devono assegnare alla classe di servizio 3, se non sono garantite le condizioni per l’assegnazione alle classi di servizio 1 o 2. L’attribuzione alla classe di servizio 3 può interessare tuttavia anche elementi costruttivi posti in ambienti interni che eccedono frequentemente le condizioni per l’attribuzione alla classe di servizio 2. I palaghiaccio, ambienti caratterizzati da un alto grado di umidità con basse temperature, presentano umidità di equilibrio del legno maggiori a parità di umidità relativa dell’aria, con possibilità di condensazione del vapore d’acqua sugli elementi freddi; essi devono quindi essere attribuiti alla classe di servizio 3.

La Circolare esplicativa alle NTC 2018 chiarisce questo punto come segue:

"Elementi posti in ambienti particolarmente umidi, ivi compresi ambienti interni quali piscine, palaghiacci, depuratori e simili, saranno di regola assegnati alla classe di servizio 3. Scelte diverse da quelle sopra proposte dovranno essere giustificate da adeguati dati previsionali relativi alle condizioni termo-igrometriche previste in opera durante l’intero intervallo di vita della struttura."

In Franke B. et al., 2016 si sottolinea come, in realtà, l’attribuzione della classe di servizio a tipologie di edifici quali i palaghiaccio risulti più difficile, in quanto essi possono presentare grandi variazioni di umidità in base all’utilizzo (spesso, infatti, non sono utilizzati per l’intero anno). Osservazioni simili sono riportate anche in Dietsch P. et al., 2015, dove - dalle misure eseguite su 16 palaghiaccio - si rilevano forti variazioni di risultati, con un valor medio dell’umidità attorno al 21.6%. In particolare nel caso di edifici chiusi e privi di un impianto di condizionamento dell’aria i parametri ambientali sono caratterizzati da un’elevata variabilità tra la stagione invernale di attività e quella estiva. Al contrario negli edifici condizionati la variabilità è fortemente ridotta. Durante la stagione di attività si osserva che l’umidità del legno degli elementi situati sopra il ghiaccio risulta essere in media superiore rispetto a quelli situati in altre zone e che, a seguito dello scambio di calore per radiazione, le facce degli elementi strutturali orientate verso la superficie ghiacciata sono più fredde, con maggiore probabilità di avere fenomeni di condensazione superficiale.

Riferimenti bibliografici: Bettina Franke, Steffen Franke, Andreas Müller, Long-term behaviour of moisture content in timber constructions – Relation to service classes, INTER / 49 - 09 – 01, 2016 Philipp Dietsch, Andreas Gamper, Michael Merk, Stefan Winter, Monitoring building climate and timber moisture gradient in large-span timber, Journal of Civil Structural Health Monitoring, 5 (2015):153–165