Serramenti: il foro finestra e la resistenza al carico del vento

Prestazioni dei serramenti e resistenza al carico del vento

La resistenza al carico del vento offerta da un prodotto ne rappresenta la capacità di resistere alla sollecitazione esercitata da tale agente atmosferico. Questo aspetto risulta essere di rilevante interesse per tutti gli elementi dell’involucro edilizio, tra i quali spicca ovviamente il foro finestra.

Nel prosieguo vengono caratterizzati gli aspetti preponderanti in relazione a questa tematica. Si parte con il definire il quadro legislativo e normativo, per poi valutare come la resistenza al carico del vento offerta dai serramenti sia affrontata in ambito di CPR, Marcatura CE e DoP, quindi si passa a caratterizzare le modalità di test e di classificazione di tale proprietà, per poi analizzare il rapporto tra le condizioni di vento di progetto e l’individuazione della corretta capacità di resistenza al vento da parte del serramento, fino a concludere con l’analisi del contributo offerto dal sistema di posa in opera al comportamento complessivo del foro finestra.

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Le aperture in copertura e i relativi infissi rappresentano soluzioni architettoniche particolari, caratterizzate da normative e da requisiti specifici. In questo contenuto vediamo i tratti più peculiari di questa tematica, partendo dalle definizioni base per poi affrontare la spinosa questione dei titoli abilitativi edilizi, fino a concludere con un focus sulla normazione europea in materia di lucernari.

Quadro legislativo Europeo e normativo

Il tema della resistenza al vento offerta dal foro finestra è caratterizzato sia a livello legislativo, sia a livello normativo.

Nella prima categoria spicca il Regolamento 305/2011, o CPR, ma rientrano anche le norme tecniche armonizzate ai sensi del Regolamento stesso (quindi aventi valore di legge), mentre della seconda fanno parte le normative tecniche volontarie.

Quadro legislativo Europeo

Il Regolamento 305/2011 rappresenta il testo più importante nell’ambito della disciplina legislativa Europea legata ai prodotti da costruzione. Esso fissa le condizioni armonizzate per la commercializzazione dei prodotti da costruzione, stabilendone i requisiti base e disciplina, di conseguenza, il tema della Marcatura CE.

Tale documento consta in un testo traversale per il settore dell’edilizia e deve essere applicato in combinazione con le norme armonizzate relative agli specifici prodotti e procedure.

Di seguito vengono riportati i riferimenti alle più importanti normative tecniche armonizzate legate al tema oggetto di analisi:

• EN 14351-1: “Finestre e porte - Norma di prodotto, caratteristiche prestazionali - Parte 1: Finestre e porte esterne pedonali”. La norma identifica le caratteristiche prestazionali indipendenti dei materiali, fatte salve le caratteristiche di resistenza e controllo del fumo, applicabili a finestre (comprese finestre da tetto, finestre da tetto con caratteristiche di resistenza al fuoco dall'esterno e porte finestre), porte esterne pedonali (e loro assemblaggi, comprese porte di vetro senza telaio, porte su vie di fuga) e serramenti doppi o accoppiati.
• EN 12211 “Finestre e porte - Resistenza al carico del vento – Metodo di prova”. La norma definisce il metodo di prova per determinare la resistenza al carico del vento per finestre e porte pedonali completamente assemblate di qualsiasi materiale quando sottoposte a pressioni di prova positive o negative. Il metodo è stato concepito per tenere conto delle condizioni di utilizzo, quando la finestra o la porta in oggetto è installata in conformità alla specifica del fabbricante e ai requisiti delle norme europee e dei codici di pratica pertinenti.
• EN 12210 “Finestre e porte - Resistenza al carico del vento – Classificazione”. La norma definisce la classificazione dei risultati di prova per finestre e porte completamente assemblate di qualsiasi materiale dopo l’esecuzione delle prove in conformità alla UNI EN 12211.

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Quadro normativo

Di seguito vengono riportati i riferimenti alle normative tecniche più significative nell’ambito del tema oggetto di analisi:

• UNI 11773: “Serramenti esterni e facciate continue - Criteri di scelta delle caratteristiche prestazionali di permeabilità all’aria, tenuta all’acqua e resistenza al carico del vento”. La norma fornisce i criteri per la scelta, in fase progettuale, di serramenti esterni (finestre, portefinestre, finestre su tetto, porte esterne pedonali) e facciate continue in relazione alle caratteristiche prestazionali di permeabilità all'aria, tenuta all'acqua e resistenza al carico del vento in funzione del contesto ambientale e della morfologia dell’edificio. La norma si riferisce alle tipologie di serramenti esterni, manuali e motorizzati (escluse le porte esterne pedonali motorizzate), e di facciate continue oggetto di applicazione delle rispettive norme di prodotto UNI EN 14351-1 UNI EN 16361 e UNI EN 13830.
• UNI 11673-1: “Posa in opera di serramenti – Parte 1: Requisiti e criteri di verifica della progettazione”. La norma definisce le metodologie di verifica dei requisiti di base dei progetti di posa in opera dei serramenti e fornisce indicazioni di carattere progettuale al fine garantire la coerenza tra le prestazioni dei serramenti e quelle dei giunti di installazione. La norma si applica alle soluzioni di posa in opera di serramenti esterni considerati in UNI EN 14351-1, con specifica esclusione delle finestre da tetto, di porte interne pedonali considerate in prEN 14351-2:2014 e di porte industriali, commerciali e da garage considerate UNI EN 13241-1, limitatamente alle prestazioni dei giunti di installazione correlate alle prestazioni del prodotto dichiarate dal fabbricante.
• UNI 11673-4: “Posa in opera dei serramenti – Parte 4: Requisiti e criteri di verifica dell’esecuzione”. La presente norma definisce le metodologie di verifica in opera delle prestazioni dei giunti di installazione, così come definite nella norma UNI 11673-1, e la loro coerenza alle prestazioni dei serramenti anche ai fini della verifica finale in opera (collaudo) e della qualificazione dell’esecuzione della posa in opera dei serramenti.

Resistenza al carico del vento dei serramenti: caratteristiche essenziali e DoP

Il Regolamento Europeo 305/2011 ha introdotto il concetto di “caratteristica essenziale di prodotto”, il quale porta con sé una nutrita serie di conseguenze. Posto che la resistenza al carico del vento dei serramenti rientra nell’alveo di tale fondamentale definizione, di seguito si procede a un doppio livello di analisi: una prima generale volta a chiarire che cosa siano le caratteristiche essenziali e cosa comporti il rientrare all’interno di tale categoria, e una seconda, più specifica, dedicata al rapporto tra questo concetto e la resistenza al carico del vento offerta dai serramenti esterni.

Cosa sono le caratteristiche essenziali di prodotto e cosa comportano

Il tema delle caratteristiche essenziali di prodotto è disciplinato dal Regolamento Europeo 305/2011 in combinazione con le norme tecniche armonizzate riferite allo specifico prodotto.

Regolamento Europeo 305/2011, caratteristiche essenziali e DoP

Il CPR fornisce una definizione di caratteristiche essenziali e stabilisce il loro rapporto con le Dichiarazioni di Prestazione (DoP). Nello specifico, l’Articolo 2 definisce come «caratteristiche essenziali» quelle caratteristiche del prodotto da costruzione che si riferiscono ai requisiti di base delle opere di costruzione, mentre l’articolo 6 chiarisce come la DoP debba descrivere la prestazione dei prodotti da costruzione in relazione alle caratteristiche essenziali di tali prodotti, conformemente alle pertinenti specifiche tecniche armonizzate.

Sempre l’Articolo 6 dispone quali debbano essere i contenuti obbligatori della DoP, tra cui si evidenziano alcuni punti di particolare interesse:

• b)  l'elenco delle caratteristiche essenziali secondo quanto stabilito nella specifica tecnica armonizzata per l'uso o gli usi previsti dichiarati;
• c)  la prestazione di almeno una delle caratteristiche essenziali del prodotto da costruzione pertinenti all'uso o agli usi previsti dichiarati;
• f)  per le caratteristiche essenziali elencate, per le quali non sia dichiarata la prestazione, le lettere «NPD» (nessuna prestazione determinata).

Per quanto riguarda la possibilità dell’utilizzo della sigla NPD in relazione alle caratteristiche essenziali in DoP, il CPR stabilisce che “Al fine di evitare una dichiarazione di prestazione «vuota», dovrebbe essere dichiarata almeno una delle caratteristiche essenziali di un prodotto da costruzione che sono pertinenti all'uso o agli usi dichiarati”.

Normative armonizzate, caratteristiche essenziali e NPD

Le norme tecniche armonizzate, che come detto fanno a tuti gli effetti parte del diritto dell’Unione e, quindi, hanno valore di legge, sono caratterizzate dall’Annex o Appendice ZA che costituisce il cuore della procedura di Marcatura CE.

In relazione alle caratteristiche essenziali, esso stabilisce che il requisito relativo a una certa caratteristica non è applicabile negli Stati membri nei quali non sussistono requisiti di regolamentazione per tale caratteristica per l’impiego previsto del prodotto.

Ne consegue che, in relazione alle caratteristiche essenziali per cui lo stato nazionale non stabilisce requisiti di regolamentazione, può essere utilizzata l’opzione "Nessuna prestazione determinata" (NPD) nelle informazioni che accompagnano la Marcatura CE. Tutto ciò, a meno che, la caratteristica sia soggetta a un livello soglia.

Il caso specifico della resistenza al carico del vento tra CPR e EN 14351-1

Chiarita l’impalcatura generale relativa al concetto di caratteristica essenziale, si passa a tradure tutto ciò in relazione al concetto specifico della resistenza al carico del vento da parte dei serramenti esterni.

A riguardo si può effettuare la seguente serie di affermazioni a catena:

1. La resistenza al carico del vento è una caratteristica essenziale ai sensi del CPR;
2. La resistenza al carico del vento deve sempre comparire in DoP;
3. Nella legislazione italiana non sono presenti requisiti di regolamentazione in materia di resistenza al carico del vento offerta dai serramenti esterni;
4. In relazione alla resistenza del carico del vento è consentito utilizzare la sigla NPD e non indicare quindi in DoP la relativa classe prestazionale del prodotto;
5. Le modalità di test/classificazione per la resistenza al carico del vento da parte dei serramenti devono avvenire in conformità alla normativa armonizzata di ambito, ovvero la EN 14351-1;
6. La EN 14351-1 stabilisce che il test e la classificazione della resistenza al carico del vento da parte dei serramenti esterni devono avvenire, rispettivamente, in relazione alle norme EN 12210 e 12211.

Di seguito, quindi, si passa ad analizzare le procedure di prova di resistenza e di classificazione, basate proprio sulle EN 12210 e 12211.

Prove di resistenza

Le prove atte a determinare la resistenza al carico del vento di un infisso sono indicate come obbligatorie da parte della norma armonizzata EN 14351-1 e debbono essere svolte secondo quanto prescritto dalla norma armonizzata EN 12211.

La procedura di prova, che per sua natura è di tipo distruttivo, si sviluppa attraverso 3 fasi, ciascuna caratterizzata da una pressione di prova di riferimento:

• P1: esecuzione di una prova atta a misurare la deformazione massima del serramento in relazione ai suoi punti più critici;
• P2: esecuzione di una prova atta a misurare la resistenza del serramento ai carichi ripetuti del vento per mezzo dell’applicazione di 50 cicli di pressioni positive e negative;
• P3: esecuzione di una prova atta a misurare la capacità del serramento di non risultare pericoloso a seguito dell’applicazione di una pressione estremamente intensa, applicata in maniera sia positiva, sia negativa, in relazione a un breve periodo di tempo.

I 3 livelli di pressione sono tra loro correlati tramite il seguente legame numerico: P2= 0,5 P1 e P3 = 1,5 P1.

A seguito dell’applicazione di ciascun livello di pressione si effettuano misurazioni e controlli atti a verificare gli effetti ottenuti in termini di freccia e resistenza al danneggiamento.

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Nel pdf continua parlando di:

• Prove di resistenza
• Classificazione
• Scelta delle classi di resistenza in funzione della pressione del vento di esercizio
• Velocità del vento e carico di progetto: la Scala Beaufourt
• Posa in opera e verifica in situ