Forum Involucro e Serramenti 2015: Prove anti-sisma sulla facciata continua

La norma UNI EN 13830 definisce la facciata continua una chiusura esterna verticale costituita da una ossatura realizzata principalmente in metallo, PVC o legno. Un reticolo di elementi portanti verticali e orizzontali tra di loro, connessi e ancorati alla struttura dell’edificio, al fine di sostenere un rivestimento di facciata continuo e leggero che ha il compito di garantire tutte le funzioni tipiche di una parete perimetrale esterna, comprese la resistenza agli agenti atmosferici, la sicurezza nell’uso, la sicurezza e il controllo ambientale, ma che comunque non contribuisce alle caratteristiche della struttura dell’edificio portante. Le principali tipologie di facciate continue sono: facciate a montanti e traversi, facciate a fissaggi puntuali, facciate a cellule e facciate strutturali e semi-strutturali. Le funzioni della facciata continua, oltre a delimitare lo spazio interno dall’esterno, sono quelle di proteggere dagli agenti atmosferici, governare i flussi energetici, garantire condizioni di confort interno, sopportare il peso proprio e resistere ai movimenti sismici. Per essere immesse sul mercato comune, le facciate continue necessitano della marcatura CE: essa è necessaria per eliminare gli ostacoli tecnici agli scambi nel campo dei prodotti da costruzione e migliorarne la libera circolazione nel mercato comune. Le regole per l’apposizione della marcatura CE da parte del produttore sono contenute nel Regolamento UE 305/11.

Ogni prodotto è sottoposto a metodi di valutazione e verifica condivisi da tutti gli Stati Membri dell’UE: le caratteristiche obbligatorie del prodotto sono contenute all’interno della Tabella ZA della norma UNI EN 13830. In Italia sono: tenuta all’acqua, resistenza ai carichi del vento, permeabilità all’aria e trasmittanza termica. Per avere la marcatura CE sulle facciate, sono necessarie prove iniziali sul modello campione rappresentativo. ITC (Istituto Tecnologie della Costruzione) dispone di apparecchiature di prova per collaudi in scala reale su due piani di facciata e permette i test di permeabilità all’aria, tenuta all’acqua sotto pressione statica e resistenza ai carichi del vento. Oggi, i test di laboratorio non sono più sufficienti e vengono sempre più richiesti collaudi in opera per la verifica delle prestazioni dichiarate dal prodotto. Il collaudo in opera presenta dei limiti perché, non essendo in condizioni ideali di laboratorio, la facciata potrebbe presentare problemi e non riuscire a mantenere le prestazioni.

Esiste una terza via, recentemente intrapresa per le verifiche delle facciate del grattacielo Unicredit a Milano: la realizzazione di un ‘mock up’, un modello in scala reale. È una struttura larga circa 6 metri, alta 13, con una camera all’interno che permette prove sia statiche che in tenuta all’acqua dinamica, prove di resistenza dinamica all’impatto e un test anti-uragano che prevede la proiezione di un proiettile contro la facciata. E in caso di sisma? L’attenzione al comportamento della facciata in caso di terremoto rappresenta un’evoluzione della progettazione anti-sismica che non si rivolge unicamente alla riduzione del rischio di collasso dell’edificio, ma si preoccupa anche di controllare e limitare i potenziali rischi derivanti da elementi non strutturali e architettonici sottoposti a tali sollecitazioni. In questo contesto, le facciate assumono un ruolo centrale in quanto il loro danneggiamento può generare sia rischi per l’incolumità delle persone che danni economici per l’impossibilità di utilizzare l’edificio successivamente. Il comportamento sismico della facciata è strettamente dipendente dalla risposta sismica della struttura portante e dipende dall’entità dello spostamento, ma anche dal tipo di fissaggio e dall’interazione delle pannellature e dei vetri con gli elementi portanti di facciata.

L’importanza di condurre analisi e verifiche sismiche sulle facciate è sempre più riconosciuta da tutte le normative dedicate: necessari quindi sono i test eseguiti in laboratorio per verificare il comportamento sotto l’effetto del sisma, simulato da un carico statico e/o dinamico. Al momento, tuttavia, pochissimi sono i laboratori nazionali in grado di effettuare tale valutazione. ITC sta mettendo a punto una apparecchiatura di prova, dotata di travi sismiche, che sarà in grado di simulare sia l’azione statica che dinamica del sisma. La prova statica consiste in una serie di spostamenti applicati a velocità sufficientemente basse da non indurre effetti di natura dinamica e accelerazioni. Inoltre, viene valutata la facciata in termini di perdita di prestazioni (tenuta aria/acqua). La prova dinamica prevede un Crescendo test, sulla base della norma americana AAMA 501-6, che consiste in una serie di spostamenti applicati a velocità crescente e in funzione del tempo. In tal modo è possibile verificare il valore minimo per cui si verificano la rottura e la fuoriuscita del vetro dal telaio. L’impianto è costituito da tre travi di interpiano variabile con la possibilità di scorrere in verticale, e da una camera a tenuta mobile che viene accostata alla facciata, creando una camera chiusa. La risposta della facciata all’evento sismico dipende da innumerevoli fattori: dall’entità dello spostamento d’interpiano ma anche dallo schema statico con cui è stata progettata e dal tipo di vincolo e di fissaggio.

Come precedentemente detto, l’elemento di maggior criticità della facciata è il sistema di ancoraggio fra facciata e l’edificio. Per far fronte a ciò, è in corso di studio una staffa antisismica realizzata in lega nicheltitanio con funzione di smorzatore, per evitare che la deformata dell’edificio venga trasferita alla facciata e, in tal modo, preservare al meglio il serramento. Il progetto, parzialmente finanziato dalla Regione Lombardia, ha un duplice obiettivo: uno è legato alla marcatura CE per riuscire a rispondere a dettami normativi per la parete statica, l’altro è ricerca, innovazione. Il fatto che l’Italia sia zona altamente sismica, può agevolare il decollo di questo impianto di collaudo innovativo che ancora non esiste sul mercato e che potrebbe far fare un salto di qualità all’industria italiana.