... che botta! PROGETTAZIONE

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1 Protezione dal rischio della caduta nel vuoto... che botta!... mi ritrovai per una selva oscura che la dritta via era smarrita..., senza voler essere irriverenti nei confronti del Sommo Poeta ci permettiamo di citare l incipit della Commedia per descrivere il senso di smarrimento in cui si potrebbe venire a trovare il professionista chiamato a dimensionare, o certificare, il comportamento dinamico di parapetti o balaustre Michel Palumbo, Vetrostrutturale S e da una parte le strutture vetrate devono essere verificate con i carichi statici prescritti dal nuovo D.M. 14/1/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni G.U. n 29 del 4/2/ 08 Serie Generale, troppo spesso si trascura il fatto che tutti i sistemi vetrati devono sottostare anche a un requisito vincolante di sicurezza all impatto, così come richiesto dalla UNI 7697:2007. Diversi e molteplici sono, in questo momento storico, gli approfondimenti nella comunità tecnica dei nuovi dettami del D.M. 14/1/2008, e proprio per non perdere la visione complessiva del compito dei progettisti abbiamo ritenuto che fosse giunto il momento di fare il punto della situazione anche sul comportamento a impatto da corpo molle delle strutture vetrate. Quando nasce un nuovo figlio è naturale che si 36 concentrino su di esso attenzioni ed emozioni, ma è proprio questo il momento in cui non si devono perdere di vista il resto della prole. Le norme in vigore Se con il supporto delle UNI EN e UNI EN la questione serramenti trova facilmente risposte certe e univoche, lo stesso pare non possa dirsi per quanto concerne il comportamento dinamico delle vetrazioni poste a protezione dalla caduta nel vuoto. Parapetti e balaustre hanno come compito esclusivo quello di proteggere dalla caduta nel vuoto l utenza dell ambiente di cui delimitano la fruibilità. Tutta la trattazione che segue avrà come punto di partenza proprio la protezione dal rischio della caduta nel vuoto. In virtù di quanto affermato, il fornitore del bene ha il compito di dimensionare, verificare e garantire, a norma di legge, non solo la tenuta statica di quanto fornito e/o posato, ma anche il suo comportamento all impatto assumendosi, all atto della stipula del contratto con il committente (pubblico o privato che sia), la responsabilità civile e penale della fornitura. In Italia il comportamento all impatto di balaustre e parapetti è regolamentato, a vario titolo, da due norme: 1) UNI 10807:1999 Ringhiere Balaustre o Parapetti prefabbricati - Determinazione della resistenza meccanica ai Carichi Dinamici ; SICUREZZA Resistenza al carico statico D.M. 14/1/ 08 Resistenzaalcaricodinamico UNI 7697 (L.206 6/9/ 05)

2 2) UNI 7697:2007 Criteridi sicurezza nelle applicazioni vetrarie. Le implicazioni di queste norme sono sensibilmente differenti in quanto: a) l adesione alla UNI 10807, specifica per parapetti e balaustre, avviene su base volontaria delle parti. La norma descrive i requisiti de minimis richiesti a qualsiasi ringhiera, balaustra o parapetto realizzato in qualsiasi materiale, vetro compreso; b) il rispetto della UNI 7697 costituisce un obbligo in quanto la Legge n 206/2005 eleva a rango di legge la norma 7697:2007 Questa norma prescrive le caratteristiche, in un ottica di sicurezza per l utenza, delle realizzazioni in vetro. Con riferimento alle balaustre o parapetti le prescrizioni della UNI 7697:2007 al punto prospetto 1 sono quelle indicate dalla tabella 1. Che scelta operare? Una lettura puramente formale del succitato punto della UNI 7697:2007 potrebbe suggerire l idea che, indipendentemente dal sistema di vincolo adottato, basti impiegare un vetro 1B1 certificato secondo la UNI EN 12600:2004 per essere conformi alla legge e forse anche con la coscienza. La lettura che riteniamo essere in sintonia con lo spirito della norma si esplicita nell idea che mutando i sistemi di vincolo e/o le dimensioni debba valere il criterio di equivalenza prestazionale, non formale. Con l indicazione di una classe prestazionale minima (classe 1B1) riteniamo che la norma UNI 7697:2007 indichi chiaramente che le soluzioni adottate dal progettista non devono consentire la caduta nel vuoto, ovvero devono essere in grado di sostenere un urto di 600J (come prescritto dalla :2004) senza che il sistema balaustra permetta la caduta nel vuoto. Il vetro da adottare, per esempio nel caso di una balaustra a sbalzo senza corrimano, non deve semplicemente superare i presupposti della statica imposti dal DM 14/1/2008 tabella 3.1.II ed essere certificato 1B1, ma deve garantire che una persona non cada nel vuoto in caso di impatto. Si precisa che in tal senso la UNI 7697:2007 al punto 9.3 fuga ogni residuo dubbio nel momento in cui afferma che: Nel calcolo e nella scelta della composizione delle lastre se ne devono considerare le dimensioni e il metodo di ancoraggio. Le conseguenze dirette di quanto fino a ora determinato sono: 1) i vetri non intelaiati sui quattro lati che costituiscono parte di parapetti in vetro/acciaio devono superare, nella configurazione effettiva (dimensioni e sistemi di vincolo reali), l impatto da corpo molle (le cui modalità operative di prova sono descritte dalla UNI EN 12600:2004): I) senza rompersi; II) oppure, in caso di rottura, lo stratificato non deve sfilarsi dai vincoli e deve soddisfare le prescrizioni alla lettera a) del paragrafo 4 della :2004; 2) i vetri che costituiscono balaustre a mensola NON devono in alcun modo rompersi, in quanto in caso di rottura manca, a priori, il presupposto del vetro anti caduta nel vuoto. Comportamento balaustre A questo punto si apre una discussione molto particolare relativamente alla corrispondenza Tabella 1 Applicazioni Azioni Rischi Classe vetrarie e/o sollecitazioni prestazionale minima Lastre di vetro di balaustre, Urti dovuti caduta parapetti, partizioni interne, all impatto nel 1 B 1 secondo paratie, divisorie, etc. vuoto 37 Si può ben osservare come il testo esprima la necessità di operare ricorrendo a una categoria prestazionale minima ovvero la classe 1B1. La norma chiaramente esprime sotto la categoria Classe prestazionale minima la necessità che i vetri impiegati debbano essere anti caduta nel vuoto. Tutta la trattazione a seguire si struttura sul presupposto della sicurezza pretesa nei confronti di tutti i sistemi vetrati preposti alla protezione dalla caduta nel vuoto, indipendentemente dalle dimensioni e dai sistemi di vincolo.

3 ...che botta! UNI 7697:2007. Criteri di sicurezza nelle applicazioni vetrarie Il D.L , n. 206 Codice del consumo, a norma dell articolo 7 della legge 29 luglio 2003, n. 229 (Gazzetta Ufficiale n. 235 del Suppl. Ord. n. 162) rende obbligatoria l osservanza della normativa UNI 7697 come di seguito indicato. (omissis) PARTE IV SICUREZZA E QUALITÀ - TITOLO I SICUREZZA DEI PRODOTTI Art Presunzione e valutazione di sicurezza 3. In assenza delle norme di cui ai commi 1 e 2, la sicurezza del prodotto è valutata in base alle norme nazionali non cogenti che recepiscono norme europee, alle norme in vigore nello Stato membro in cui il prodotto è commercializzato, alle raccomandazioni della Commissione europea relative ad orientamenti sulla valutazione della sicurezza dei prodotti, ai codici di buona condotta in materia di sicurezza vigenti nel settore interessato, agli ultimi ritrovati della tecnica, al livello di sicurezza che i consumatori possono ragionevolmente attendersi. (omissis) La norma UNI 7697:2007 definisce i criteri di scelta dei vetri da usarsi, sia in esterni che in interni, in modo che sia assicurata la rispondenza fra prestazioni dei vetri e requisiti necessari per garantire la sicurezza dell utenza. Nel caso in cui si sia in presenza di potenziale pericolo, per la scelta del vetro, ci si deve attenere alle prescrizio- alle normative vigenti delle balaustre a mensola vincolate con sistemi puntuali. Risulta facilmente intuibile che la capacità di resistere ai carichi di legge sia di natura statica che di natura dinamica delle balaustre con vincolo continuo sia superiore a quelle con vincolo puntuale. Studi internazionali hanno dimostrato che le balaustre con vincolo continuo al piede vedono incrementata la loro resistenza del 34% rispetto a balaustre analoghe poste in opera con sistemi di connessione puntuali. Questa differenza trova ampia 38 Tabella 2 Applicazioni Azioni Rischi Classe vetrarie e/o sollecitazioni prestazionale minima Lastre di vetro di balaustre, parapetti, partizioni interne, paratie, divisorie, etc. Urti dovuti all impatto Caduta nel 1 B 1 secondo vuoto Vetri interni per asili, scuole di ogni ordine e grado, ospedali, centri ricreativi, palestre, Urti dovuti palazzi dello sport, cinema, all impatto supermercati, compresi i vetri per serramenti interni ni del prospetto 1. A tal scopo vengono individuate le tre seguenti tipologie di danno cui porre rimedio: 1) Danni a persone o cose, quando la rottura del vetro possa causare ferite a persone, animali o danni a cose. 2) Caduta nel vuoto, quando, per rottura del vetro, si possa cadere nel vuoto da un altezza uguale o maggiore di 1 m. 3) Danni sociali, quando la rottura della lastra possa causare danni alla collettività, come: danni ad opere d arte, accesso ad esplosivi od oggetti pericolosi, evasione da carceri ecc. Con riferimento al prospetto 1 della UNI 7697:2007 gli esempi paradigmatici per la presente disquisizione possono essere considerati il punto e il punto come da tabella 2. Danni a persone o cose 2 B 2 secondo Il paragrafo 9 è dedicato alla progettazione ed espone diversi concetti di interesse: 1) in fase di progettazione le prescrizioni del paragrafo 1 sono vincolanti; 2) una volta individuata la classe del vetro da utilizzare, il progettista deve definire gli spessori delle lastre alla luce della UNI 7143; 3) nel definire la natura e la tipologia delle lastre da impiegare si devono considerare le dimensioni e le soluzioni di ancoraggio adottate; 4) qualora si intenda ricorrere ad una attività sperimentale di validazione, particolare cura deve essere posta a riprodurre le azioni che si intendono simulare. giustificazione nell insorgenza di fenomeni locali in prossimità dei vincoli. È evidente che fenomeni critici che si sviluppano localmente in un vetro temprato hanno diretta ricaduta sull intera lastra e che quindi il superamento dei limiti di guardia ha effetto sull intero sistema balaustra. Sovente si vedono soluzioni architettoniche molto interessanti che fanno ampio utilizzo di balaustre vincolate puntualmente alle strutture murarie. L estrema leggerezza visiva di simili soluzioni ne ha diffuso ampiamen- te l utilizzo, ma la tenuta statica e all urto da corpo molle di dette soluzioni deve essere garantita sempre e comunque. Di seguito è riportata la presentazione dei risultati di una simulazione FEM atta a valutare il comportamento all impatto da corpo molle di una balaustra vincolata puntualmente. La simulazione è stata condotta partendo da una balaustra già installata e vincolata alla soletta mediante due coppie di fori cilindrici allineati. La freccia massima stimata a causa dell impat-

4 Fig. 1 Fig. 1: balaustra vincolata puntualmente in vetro temprato 10/10.4 Fig. 2: sforzo SVM relativo alla lastra più sollecitata della balaustra Fig. 2 to simulato è pari a: f=144 mm. Tale valore è particolarmente elevato e fa prevedere l elevato stato di sforzo che questa condizione di prova induce in seno al materiale. Nella figura 2 è riportato lo stato di sforzo SVM in seno alla lastra più sollecitata dello stratificato. Come si può osservare dall immagine riportata lo stato di sforzo più gravoso per la lastra stratificata si localizza in corrispondenza delle connessioni puntuali. Dalla simulazione si stima uno sforzo massimo raggiunto nella balaustra superiore a qualsiasi valore concepibile per il vetro temprato. La struttura così come ipotizzata necessariamente collassa a seguito dell impatto. Dai risultati della simulazione si desume immediatamente che lo stratificato, così come ipotizzato, non può ritenersi anticaduta nel vuoto e che quindi non viene verificato lo spirito prestazionale richiesto dalla UNI 7697:2007. Riteniamo, alla luce dei risultati individuati, che vada fatto un sostanziale ripensamento sulle prestazioni richieste alle balaustre e ai parapetti in vetro analizzando in maniera completa la loro corrispondenza a tutte le normative vigenti, curando in maniera essenziale il comportamento prestazionale di quanto installato. Riteniamo che, alla luce del quadro normativo vigente e alla luce delle sempre maggiori performance richieste alle strutture in vetro da designers e architetti, sia giunto il momento di dismettere i panni dell alchimista e di vestire quelli del professionista che propone e installa opere e prodotti non più dimensionati in funzione della propria esperienza, ma progettati secondo le caratteristiche specifiche del vetro e conformi alle normative di sicurezza vigenti. Dobbiamo ricordare sempre che prima che vetrai, serramentisti, progettisti siamo tutti utenti. Certificazioni, rapporti di prova e responsabilità del fornitore In una fase storica del diritto come quella attuale attenzione particolare deve essere posta al concetto di responsabilità diretta e responsabilità oggettiva per i fornitori di beni e/o servizi. Dal momento che la norma 7697:2007 precisa che il progettista (dove per progettista non si intende colui che ha sviluppato il concept o il progetto architettonico, ma si intende il progettista esecutivo dell opera, o in mancanza di tale figura, il vetraio, il serramentista, l eventuale rivenditore o l installatore) deve tenere conto di una serie di azioni e sollecitazioni, ne consegue che il vetraio o il serramentista dovranno farsi parte diligente in qualsiasi lavoro andranno a eseguire curando che le vetrazioni rispettino i criteri di sicurezza previsti nella norma stessa. Nella realtà dei fatti, dal punto di vista dell installatore si possono verificare i seguenti casi: I) Il fornitore dei vetri e/o degli accessori non ha a disposizione o non fornisce alcun Certificato di Conformità. In mancanza di verifiche condotte da terzi, la responsabilità dell impiego degli accessori utilizzati ricade direttamente sull installatore. II) Il fornitore dei vetri e/o degli accessori allega alla fornitura dei propri prodotti anche un certificato redatto da Ente di Prova Autorizzato. In questo caso la strategia commerciale adottata è più raffinata rispetto alla guerra dei prezzi, ma l acquirente deve comunque sincerarsi che la documentazione fornita consista effettivamente in certificati di conformità e non semplici certificati di prova. Nel caso in cui si abbia a disposizione il solo certificato di prova l installatore è tenuto a verificare che le prove condotte siano conformi ai requisiti delle leggi vigenti e che quanto si provvederà ad installare corrisponda esattamente, per geometria, tipo e condizione di vincolo, a quanto riportato nel certificato di prova. Qualora ci siano sostanziali discrepanze tra quanto descritto nel rapporto di prova e il prodotto installato, la responsabilità torna a ricadere sull installatore. III) Il fornitore o l installatore dei vetri e/o degli accessori decidono di condurre una sperimentazione specifica presso un laboratorio di prova abilitato. Nel caso in cui si decida di operare una campagna sperimentale di prove è ne 39 La stratifica del vetro è: 10 mm T + 1,52 Pvb + 10 mm T Le dimensioni del vetro sono: larghezza: mm; altezza: mm; diametro fori: 36 mm; interasse fori: 150 mm; distanzaforidallabase:80mm; distanza fori dai lati: 135 mm;

5 ...che botta! :2004 Vetro per edilizia. Prova del pendolo. Metodo della prova di impatto e classificazione per il vetro piano La norma :2004 descrive un metodo di prova che ha come scopo quello di valutare, nel caso di vetro piano, la resistenza all impatto e le sue modalità di rottura. L impattatore è costituito da una massa di 50 Kg costituita essenzialmente da due pneumatici gonfiati alla pressione di 0,35MPa. Un siffatto impattatore è in grado di simulare l urto di un corpo umano in maniera riproducibile e ripetibile. Il doppio pneumatico è sospeso a una altezza prestabilita (190 mm, 450 mm o 1200 mm) e fatto cadere con modalità ben precise sul campione da testare. Il campione (876x1938 mm) è intelaiato su quattro lati ovvero lungo l intero perimetro e viene colpito nel punto più debole ovvero all incrocio delle diagonali. Alle quote di 450 mm e 1200 mm corrispondono due livelli di energia trasferita pari rispettivamente a 225Joule e 600Joule. cessario che queste vengano realizzate nella condizione più sfavorevole dal punto di vista dei carichi agenti (statici e dinamici previsti dalle leggi vigenti) e che rispettino esattamente le condizioni di vincolo e le dimensioni di quanto verrà poi posto in opera. Nel caso di una balaustra o parapetto, ad esempio, l energia di impatto deve essere pari a 600J secondo le modalità operative descritte UNI EN 12600:2004. In questo caso, se quanto testato corrisponde a ciò che verrà installato, si può ritenere di aver compiuto quanto necessario per evitare che il prodotto arrechi danno nel caso di impatto e di spinta antropica. È necessario ricordare che l installatore deve tenere conto non solo della validità 40 Il superamento della prova da parte delle lastre testate si verifica se viene soddisfatto almeno uno dei seguenti requisiti: il provino non si rompe; sul provino appaiono numerose fessurazioni, ma in nessuna di esse si può introdurre una sfera con d=76 mm mediante una forza massima F=25N. Se si staccano particelle, il peso non deve superare la massa equivalente a mm2 del provino originale; il provino si disintegra e il peso delle 10 particelle più grandi non deve superare la massa equivalente a 6500 mm2 del provino originale. In funzione del comportamento post-impatto dei provini e dell altezza di caduta dell impattatore si definisce la performance del vetro testato. La notazione utilizzata per definire le classi è del tipo α(β)γ e composta da due numeri (α e γ) e una lettera (β): α è l altezza di caduta dell impattatore: α = 3 se h=190 cm; α = 2 se h=450 cm; α = 1 se h=1200 cm β è la modalità di rottura: β = A se vetro ricotto; β = B se vetro stratificato; β = C se vetro temprato γ è l altezza massima di caduta dell impattatore a cui il provino non si rompe o si rompe conformemente. 1B1 indica un vetro anticaduta nel vuoto 2B2 indica un vetro antiferita Immagine impattatore per prova UNI EN 12600:2004 del prodotto che verrà montato, ma anche delle condizioni del contesto strutturale su cui interviene. Infatti se si installa una struttura ben progettata e conforme alle leggi su un muro o un solaio non in grado di sostenere i carichi che detta struttura gli trasmette, ancora una volta la responsabilità ricade sul vetraio o sul serramentista che la installa. IV) Il fornitore o l installatore dei vetri e/o degli accessori decidono di incaricare un professionista che dichiari la conformità a termini di legge di quanto si intende installare, tenendo conto anche del contesto strutturale su cui si interviene. In questo caso il professionista, si assume in prima persona le responsabilità sgravando di conseguenza l installatore. In sintesi l unica possibilità che produttori o installatori hanno per liberarsi dalla responsabilità è quella di dimostrare l assenza del rapporto di causalità tra la condotta e l evento, cioè di aver adottato tutte le misure idonee a evitare il danno. Per cautelarsi due sono le vie che si possono seguire: 1) richiedere, al proprio fornitore un certificato di conformità per l applicazione specifica per la quale il bene è destinato (curando che la struttura su cui si interviene sia in grado di sostenere le azioni statiche e dinamiche che da ora in poi la solleciteranno); 2) richiedere a un professionista abilitato e specializzato una relazione di calcolo per lo specifico lavoro che verifichi sia i vincoli statici che quelli dinamici nel contesto struttu rale sul quale si intende intervenire.