DURABILITÀ DELLE FINITURE SUPERFICIALI DI PORTE, FINESTRE E FACCIATE CONTINUE DI LEGA DI ALLUMINIO PER ESPOSIZIONE NEL TERRITORIO ITALIANO

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1 DURABILITÀ DELLE FINITURE SUPERFICIALI DI PORTE, FINESTRE E FACCIATE CONTINUE DI LEGA DI ALLUMINIO PER ESPOSIZIONE NEL TERRITORIO ITALIANO Criteri di scelta del tip di finitura superficiale La presente guida è stata redatta dai seguenti cmpnenti del grupp di lavr Aital DURABILITÀ : Barbarssa (Aital), Bi (Qualital), Fenzi (Viv), Mintti (Dllmar) Tirapelle (Aluk Grup), Marclung (Alutefal), Lampreda e Laurita (Chemetall), Falcne (Cie), Strazzi (Espert), Casati (Espert), Pandlfi (Gi Clr), Palladini (Henkel), Mntesan (Pulverit) REV. 07 DEL 4 GIUGNO 2012 Pag. 1 a 13

2 Smmari Premesse... 3 Us della guida... 3 Durabilità... 3 Garanzia di durata... 4 Appendice alla guida Cstruzini in Edilizia: Definizini ricrrenti Crrsine atmsferica Tipi di atmsfera Atmsfera rurale Atmsfera urbana Atmsfera industriale Atmsfera marina Ambiente lcale Riferimenti nrmativi Bibligrafia Pag. 2 a 13

3 Premesse La presente guida è rivlta alle applicazini nelle quali trvan impieg i semilavrati in lega di allumini, estrusi (lega EN AW 6060) e laminati (principalmente leghe della serie 5000 AlMg e, in misura minre, della serie 3000 AlMn), per la realizzazine di prte, finestre e facciate cntinue, più avanti denminati più semplicemente serramenti. A tal fine le valutazini di durabilità delle finiture sn crrelate alle caratteristiche prtettive di resistenza alla crrsine e a quelle estetiche (decadiment del clre e della brillantezza). Naturalmente ccrre tener cnt del fatt che la durabilità di un manufatt di una struttura trattati superficialmente dipende da diversi parametri, cme: - l ambiente; - le cndizini di espsizine del manufatt finit in esercizi; - la prgettazine della struttura; - il tip di lega; - la cndizine del supprt prima del trattament; - il cicl di finitura; - la pulizia e la manutenzine in esercizi. È inltre pprtun che le ditte che effettuan i trattamenti di andizzazine e di verniciatura sian in pssess e applichin idnee prcedure per il cntrll dei prdtti e dei prcessi. Esempi di tali prcedure sn le Specifiche Tecniche utilizzate dalle Ditte a marchi per l andizzazine e QUALICOAT per la verniciatura. Us della guida La guida è di facile impieg; è sufficiente infatti utilizzare le Tab. 2 (per la verniciatura) e 3 (per l andizzazine) riprtate nell allegat 1, che fissan, per ciascuna classe di espsizine (da C1 a C5 cme definite nell allegat 1) il prcess ttimale in grad di garantire le migliri caratteristiche di resistenza alla crrsine e alle variazini di clre e di brillantezza. Per megli cmprendere i cntenuti e l us della guida si ritiene però necessari che l utilizzatre della stessa abbia ben chiari i cncetti che segun. Durabilità Per definire il cncett di durabilità (cfr. tabella 4 in appendice alla guida) ci rifacciam e cndividiam, quant riprtat nelle nrma nazinale (UNI 11156) e in quella internazinale (ISO 12944). Per la prima nrma la durabilità è la Capacità di un edifici delle sue parti, di svlgere le funzini richieste durante un perid di temp specificat, stt l'influenza degli agenti previsti in esercizi. Per la secnda nrma, la durabilità è il Temp previst di durata dell efficacia prtettiva prima del prim imprtante intervent di manutenzine. La durabilità nn cstituisce quindi una "garanzia di durata" in quant è una cnsiderazine puramente tecnica che può aiutare il prgettista nella scelta dei materiali e delle finiture più adatte e il cmmittente nella stesura di un prgramma di manutenzine. Sulla base dell esperienza delle applicazini dell allumini in architettura, cnslidata da ltre 50 anni per l andizzazine e da circa 30 anni per la verniciatura, ferm restand quant di seguit raccmandat, si può raginevlmente affermare che i trattamenti e i Pag. 3 a 13

4 prdtti previsti nelle tabelle 2 e 3 pssan ffrire una vita utile minima, in termini di durabilità, di 15 anni nei cnfrnti della resistenza alla crrsine e delle variazini di clre e di brillantezza. Le variazini di clre e brillantezza sn strettamente legate, ltre che all ambiente di espsizine, alla classe dei prdtti vernicianti utilizzati. Garanzia di durata Anche per quest cncett ci rifacciam, cndividendla, ad una definizine nrmativa (cfr. tabella 4 in appendice alla guida) riprtata nella nrma ISO secnd la quale la Garanzia di Durata rappresenta una Nzine giuridica, ggett di clausle che pssn interessare la parte amministrativa del cntratt. La garanzia di durata è generalmente più breve della durabilità. Nn esistn regle per crrelare queste due durate. La durata dell'efficacia prtettiva di un trattament superficiale è generalmente minre della durata in servizi della struttura; pertant in fase di pianificazine e prgettazine deve essere prestata adeguata attenzine alla pssibilità di manutenzine di rifaciment della verniciatura. Naturalmente la suddetta garanzia vale se si rispetta tutt quant di seguit riprtat per le applicazini negli ambienti cnsiderati, all scp di realizzare un'efficace prtezine dalla crrsine e un accettabile variazine estetica. In pratica è imprtante e necessari che sian redatte specifiche prcedure, adeguate al prgett in questine, basandsi sui seguenti aspetti: a) individuazine della classe di espsizine (cfr. tabella 1) della zna in cui i serramenti devn essere ubicati; b) la gemetria dei serramenti da realizzare cn semilavrati in lega di allumini, deve essere priva di zne che pssn rappresentare trapple di crrsine (zne di ristagni di umidità e/ scarsamente aerate, etc.) e deve prevedere una adeguata accessibilità per gli interventi di pulizia e di manutenzine; c) islament, l un dall altr, di eventuali diversi metalli presenti nel serrament, per evitare la crrsine galvanica; d) adzine di tutte le misure necessarie a prteggere le superfici verniciate e andizzate durante l stccaggi, l assemblaggi e la psa dei serramenti; e) apprntament di un prgramma dei cntrlli da effettuare durante e dp i lavri di psa; f) apprntament ed esecuzine di un idne prgramma di pulizia (cfr. scheda tecnica AITAL n. 34/2003) e manutenzine estesa a tutta la durata in servizi dei serramenti. Pag. 4 a 13

5 ALLEGATO 1 In tabella 1 sn elencate e definite le varie classi C di espsizine atmsferica, ricavate dalla nrma ISO In crrispndenza di ciascuna classe di espsizine, in tabella 2 sn riprtati invece i trattamenti preliminari e i prdtti vernicianti per le finiture verniciate, mentre la tabella 3 riprta le classi di spessre dell ssid andic per le finiture andizzate. Tabella 1 Classi e crrispndenti esempi di ambienti di espsizine Classe di Esempi di ambienti espsizi ne Ambiente intern Ambiente estern EDIFICI RISCALDATI CON ATMOSFERA PULITA, PER ESEMPIO UFFICI, NEGOZI, NON APPLICABILE C 1 C 2 SCUOLE, ALBERGHI EDIFICI NON RISCALDATI DOVE PUÒ FORMARSI CONDENSA, PER ESEMPIO DEPOSITI, LOCALI SPORTIVI AMBIENTI CON BASSO LIVELLO DI INQUINAMENTO, SOPRATTUTTO AREE RURALI (Cfr. definizine in appendice) C 3 C 4 C 5-I C 5-M LOCALI DI PRODUZIONE CON ALTA UMIDITÀ E UN CERTO INQUINAMENTO ATMOSFERICO; PER ESEMPIO INDUSTRIE ALIMENTARI, LAVANDERIE, BIRRERIE, CASEIFICI IMPIANTI CHIMICI, PISCINE, CANTIERI COSTIERI PER IMBARCAZIONI EDIFICI O AREE CON CONDENSA QUASI PERMANENTE E CON ALTO INQUINAMENTO EDIFICI O AREE CON CONDENSA QUASI PERMANENTE E CON ALTO INQUINAMENTO AMBIENTI URBANI E INDUSTRIALI, MODESTO INQUINAMENTO DA ANIDRIDE SOLFOROSA, ZONE COSTIERE (Cfr. definizine in appendice) CON BASSA SALINITÀ AREE INDUSTRIALI E ZONE COSTIERE CON MODERATA SALINITÀ AREE INDUSTRIALI CON ALTA UMIDITÀ E ATMOSFERA AGGRESSIVA ZONE COSTIERE E OFFSHORE CON ALTA SALINITÀ Nta: Per determinare le classi C di espsizine atmsferica, La nrma ISO prescrive un espsizine di un ann di un lamierin d acciai a bass tenre di carbni e di un lamierin zincat e ne calcla pi la perdita in pes (in g/m 2 ) e la diminuzine dell spessre (in µm) di zinc e di acciai. Per gni classe C (da C 1 a C 5 ) sn prefissati precisi limiti di perdita di pes riprtati in un appsita tabella. Pag. 5 a 13

6 SOLO MEDIA ALTA MEDIA. ALTA MEDIA. ALTA MEDIA ALTA MEDIA ALTA CICLI DI VERNICIATURA RACCOMANDATI Nella tabella seguente sn riprtati i riferimenti ai cicli più idnei di verniciatura ed ai relativi prdtti vernicianti per ciascuna classe di espsizine. Per un us cnfrme della tabella si raccmanda di tenere in debit cnt tutte le nte di seguit riprtate, riguardanti fattri di influenza di primaria imprtanza cme: il tip di pretrattament la cmpsizine chimica della lega di allumini l irraggiament slare Per gni classe di espsizine C che prevede applicazini in estern, sn state riprtate due clnne, una delle quali, ltre agli aspetti ambientali respnsabili di pssibili effetti crrsivi, tiene cnt anche dell effett di elevati livelli di Radiazine Slare Annua (R.S.A). In queste ultime cndizini è richiest l us di prdtti vernicianti () cn più alte caratteristiche di resistenza alla luce, definite di classe 2 e di classe 3 dalle specifiche tecniche del marchi QUALICOAT. Tabella 2 Trattamenti preliminari e prdtti vernicianti per le finiture verniciate per gni classe di espsizine C Pretrattam ent (asprtazi ne superficial e) Cnversin e chimica C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 - I C 5 - M QUALICOAT Pretrattament STANDARD Crm Esente-crm 1 1 2, 3 QUALICOAT Pretrattament SEASIDE Crm Esente-crm 1 2, 3 QUALICOAT Pretrattament SEASIDE Crm Esente-crm strat d ssid nn fissat 1 2, 3 QUALICOAT Pretrattament SEASIDE Crm Esente-crm strat d ssid nn fissat PRIM ER + 1 PRIM ER + 2, 3 QUALICOAT Pretrattament SEASIDE Valutare cas per cas PRIM ER + 1 PRIM ER + 2 O 3 Legenda: - = prdtt verniciante Pag. 6 a 13

7 - = classe dei prdtti vernicianti secnd le specifiche QUALICOAT - R.S.A. = Radiazine Slare Annua (MJ/m 2 ) Nta 1 Pretrattament L standard QUALICOAT prevede un asprtazine minima di 1,0 gr/m 2, mentre per il SEASIDE l asprtazine minima deve essere di 2,0 gr/m 2. Nta bene, il pretrattament tip SEASIDE nn si applica ai laminati. Per maggiri dettagli si rimanda alle specifiche tecniche del marchi QUALICOAT (siti internet: e Nta 2 Cmpsizine chimica della lega di allumini La lega EN AW 6060 utilizzata per la realizzazine di prfilati estrusi per serramenti cstituisce il miglir cmprmess in termini di esigenze da parte dei prduttri di prfilati, che ne sfruttan la sua ttima estrudibilità, e da parte degli utilizzatri per le bune caratteristiche meccaniche e di resistenza agli agenti inquinanti. E tuttavia il cas di sttlineare che il cmprtament di tale lega in termini di resistenza alla crrsine può cambiare in funzine della sua cmpsizine chimica quand le impurità ammissibili (in particlare rame, zinc e ferr) raggiungn e superan determinati valri percentuali in pes, pur nei limiti ammessi nella lega. Nta 3 - R.S.A. = Radiazine Slare Annua Sulla base di rilievi effettuati dall ENEA nel quinquenni , in Italia, nel crs di un ann, la quantità di radiazine slare che raggiunge un metr quadrat di superficie si aggira, mediamente, intrn a MJ. L'energia slare si presenta cme un insieme di radiazini elettrmagnetiche di varia lunghezza d'nda: circa il 10 % è stt frma di radiazine ultraviletta cn lunghezza d'nda fra 0,2 e 0,4 micrmetri (un micrmetr è uguale a un millesim di millimetr); circa il 50 % è stt frma di radiazine visibile, cn lunghezza d'nda fra 0,4 e 0,8 micrmetri e circa il 40 % è stt frma di radiazine infrarssa, fra 0,8 e 3 micrmetri. Cme si calcla il valre di R.S.A : 1. Nel sit Ggle Maps in Wikipedia è pssibile trvare le crdinate (latitudine e lngitudine) del sit nel quale sarann psati i serramenti; 2. Nel sit Internet di ENEA fnti rinnvabili alla pagina Atlante Italian della radiazine slare c è la pssibilità di ricavare la Radiazine slare glbale girnaliera media mensile su superficie rizzntale (media quinquennale ), a. inserend la latitudine e lngitudine del lug in cui verrann installate finestre e facciate cntinue, b. spuntand la casella ENEA-SOLTERM, c. scegliend cme unità di misura MJ/m 2 e richiedend il valre di per tutti i mesi. 3. Cliccare 2 vlte su calcla ed in fnd alla terza pagina è pssibile trvare il valre di Radiazine glbale annua sulla superficie rizzntale (ann cnvenzinale di girni) Pag. 7 a 13

8 Nelle cndizini di espsizine cn valri R.S.A. = Radiazine Slare Media Annua superiri ai MJ/m 2 si devn bbligatriamente utilizzare plveri di classe 2 3 A titl d esempi, qui di seguit, si riprtan i valri di R.S.A di alcune città italiane: Città I.S.A. in MJ/m 2 Latitudine N Lngitudine E Blzan '0'' 11 21'0'' Milan '50'' 9 21'25'' Blgna '7'' 11 21'0'' Firenze '17'' 11 15'15'' Rma '35'' 12 28'58'' Napli '0'' 14 15'0'' Tarant '0'' 17 14'0'' Prt Trres '13'' 8 24'5'' Palerm '56'' 13 21'41'' Ragusa '30'' 14 43'50'' A pur titl infrmativ, in Flrida, i valri annuali di R.S.A nel quadrienni sn variati tra i 6200 e i 6400 MJ/m 2. Pag. 8 a 13

9 CICLI DI ANODIZZAZIONE RACCOMANDATI Cme è ben evidente nella tabella seguente, per applicazini in architettura il grad di prtezine dell strat d ssid cresce al crescere del su spessre. Tabella 3 Classi di spessre dell ssid andic per gni classe di espsizine C Prcess Secnd specifiche del marchi Secnd specifiche del marchi Secnd specifiche del marchi Secnd specifiche del marchi Secnd specifiche del marchi Secnd specifiche del marchi Classe d ssid C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 - I C 5 - M SOLO 10 X E ESTERNO 15 X E ESTERNO 20 X O 25 (cfr. nta) 20 O 25 (cfr. nta) Precauzini particlari per la classe 25 E ESTERNO X E ESTERNO X E ESTERNO X Pag. 9 a 13

10 Appendice alla guida Cstruzini in Edilizia: Definizini ricrrenti Per interpretare crrettamente questa guida è asslutamente necessari cnscere e cndividere una serie di definizini di fndamentale imprtanza riguardanti la vita di un qualsiasi manufatt destinat a svlgere le sue funzini per lunghi peridi e in cndizini di espsizine ai più variegati ambienti ed atmsfere. Le definizini, riprtate nella seguente tabella 4, sn state ricavate da nrme tecniche vigenti per materiali cmunemente usati per applicazini nelle cstruzini edilizie, in particlare in acciai; per quest mtiv la durabilità è espressa principalmente in termini di resistenza alla crrsine. Tabella 4 Definizini ricavate da nrme tecniche sui cncetti legati alla durabilità di manufatti e pere edilizie Nrma di Termine riferiment Definizine DURABILITÀ Uni Capacità di un edifici delle sue parti, di svlgere le funzini richieste durante un (parti 1, 2 perid di temp specificat, stt l'influenza degli agenti previsti in esercizi e 3) DURABILITÀ DI UN Capacità di un prdtt di mantenere i livelli delle prestazini e delle caratteristiche PRODOTTO funzinali richieste nel temp, stt l'influenza di azini prevedibili Insieme delle caratteristiche degli elementi tecnici di un pera edilizia, articlate per QUALITÀ UTILE requisiti di durabilità REQUISITO DI Requisit tecnlgic delle sue caratteristiche funzinali di durata e di affidabilità che DURABILITÀ cnntan un element tecnic per il sddisfaciment del requisit stess Perid di temp dp l'installazine durante il quale I'edifici le sue parti VITA UTILE (Service Life) mantengn livelli prestazinali superiri uguali ai limiti di accettazine Durata del cmpnente intesa cme perid di temp durante il quale le sue DURATA SPONTANEA prestazini si mantengn entr limiti accettabili per le esigenze di esercizi, stt la sla influenza degli agenti aggressivi esterni VITA UTILE STIMATA (Estimated Service Life) AFFIDABILITÀ (di un element tecnic di un sistema di elementi) ELEMENTO TECNICO (Cmpnente Edilizi) DURABILITÀ ISO GARANZIA DI DURATA Vita utile dell'edifici delle sue parti, prevista in definite cndizini d'us e calclata crreggend le cndizini di riferiment in funzine di materiali, prgett, ambiente, cndizini d'us e manutenzine Prbabilità che il sistema l'element funzini, senza guastarsi, ad un livell predispst, per un cert temp t e in predeterminate cndizini ambientali, vale a dire di mantenere sensibilmente invariata, almen per un temp prestabilit, la prpria qualità secnd definite cndizini d'us Prdtt edilizi più men cmpless capace di svlgere cmpletamente parzialmente funzini prprie Temp previst di durata dell efficacia prtettiva prima del prim imprtante intervent di manutenzine. La durabilità nn cstituisce quindi una "garanzia di durata" in quant è una cnsiderazine puramente tecnica che può aiutare il prgettista nella scelta dei materiali e delle finiture più adatte e il cmmittente nella stesura di un prgramma di manutenzine Nzine giuridica, ggett di clausle che pssn interessare la parte amministrativa del cntratt. La garanzia di durata è generalmente più breve della durabilità Nn esistn regle per crrelare queste due durate. La durata dell'efficacia prtettiva di un trattament superficiale è generalmente minre della durata in servizi della struttura; pertant in fase di pianificazine e prgettazine deve essere prestata adeguata attenzine alla pssibilità di manutenzine di rifaciment della verniciatura. Pag. 10 a 13

11 Crrsine atmsferica La crrsine atmsferica è un prcess che avviene in un strat di umidità presente sulla superficie del metall. L strat di umidità può essere csì sttile da nn essere visibile ad cchi nud. La velcità di crrsine viene incrementata dai seguenti fattri: - aument dell'umidità relativa; - cndensa (quand la temperatura della superficie è uguale minre del punt di rugiada); - aument del tass di inquinament dell'atmsfera (gli inquinanti crrsivi pssn reagire cn il supprt e frmare depsiti sulla superficie). L esperienza ha dimstrat che è prbabile il verificarsi di una significativa crrsine se I'umidità relativa è maggire dell 80% e la temperatura maggire di 0 (zer) C. Tuttavia, cn un aument di inquinanti e/ di cncentrazine salina, la crrsine può verificarsi a livelli di umidità mlt inferiri. In una stessa zna climatica, anche l espsizine dell'element cstitutiv di una struttura influisce sulla crrsine. Se le strutture sn all'aria aperta, intervengn nella crrsine i parametri climatici cme piggia, luce del sle, inquinanti in frma di gas di aersl. AI cpert, le influenze climatiche sn ridtte. All'intern, I'effett degli inquinanti atmsferici è ridtt, anche se è pssibile una velcita di crrsine lcalmente elevata, prvcata da insufficiente ventilazine, alta umidità e cndensa. La cnscenza dell'ambiente lcale e del micr-ambiente è essenziale per la valutazine delle sllecitazini crrsive. Esempi di micr-ambienti determinanti sn la parte inferire di un pnte (sprattutt al di spra dell'acqua), il tett di una piscina cperta, e le facciate di un edifici al sle all'mbra. Tipi di atmsfera Di seguit si indica una caratterizzazine dell'atmsfera in base agli agenti crrsivi presenti e alla lr cncentrazine. Gli agenti crrsivi principali sn i gas (sprattutt l'anidride slfrsa) e i sali (sprattutt i clruri e/ i slfati). 1. Atmsfera rurale Atmsfera prevalente nelle zne rurali e nelle piccle città, senza significativa cntaminazine da agenti crrsivi cme I'anidride slfrsa e/ i clruri. 2. Atmsfera urbana Atmsfera cntaminata, prevalente nelle aree densamente pplate senza significative attività industriali. Presenta mderate cncentrazini di inquinanti cme I'anidride slfrsa e/ i clruri. 3. Atmsfera industriale Atmsfera cntaminata da inquinanti crrsivi emessi dall'industria lcale e reginale (sprattutt anidride slfrsa). 4. Atmsfera marina Atmsfera sul mare vicin al mare. L'atmsfera marina si estende nell'intern per una certa distanza, secnd la tpgrafia e la direzine prevalente del vent. E frtemente cntaminata da sali marini (sprattutt clruri). 5. Ambiente lcale Cndizini atmsferiche prevalenti intrn all'element cstitutiv di una struttura. Pag. 11 a 13

12 Queste cndizini determinan la classe di espsizine e cmprendn i parametri sia meterlgici sia di inquinament. Riferimenti nrmativi Per la stesura della presente guida si è fatt riferiment alle seguenti nrme tecniche: UNI (parti 1, 2 e 3) ISO (parti da 1 a 8) NF P UNI EN ISO 7599 UNI EN QUALICOAT Valutazine della durabilità dei cmpnenti edilizi Parte 1 - Terminlgia e definizine dei parametri di valutazine Parte 2 - Metd per la valutazine della prpensine all'affidabilità Parte 3 - Metd per la valutazine della durata (vita utile) Pitture e vernici - Prtezine dalla crrsine di strutture di acciai mediante verniciatura Menuiserie métallique facades rideaux, semi-rideaux, panneaux métallique prtectin cntre la crrsin et préservatin des états de surface + Amendement A1 Andizzazine dell'allumini e sue leghe - Specifiche generali per rivestimenti per ssidazine andica sull'allumini Rivestimenti dell allumini e delle leghe di allumini per applicazini architettniche - parte 1: Rivestimenti preparati a partire da prdtti vernicianti in plvere Specifiche Tecniche del Marchi QUALICOAT 12a edizine (rev.01 del ) Specifiche Tecniche Marchi (ed rev.01) Pag. 12 a 13

13 Bibligrafia - A. Prati Cmprtament dell allumini andizzat alla crrsine atmsferica Girnate sulle tecnlgie delleleghe di allumini (Milan nvembre 1968) - F. Sacchi Finiture dell allumini architettnic: 50 anni di giventù, e vita mlt più lunga Cnvegn Serramenti metallici: prestazini, durata, garanzie (Rimini 27 settembre 1985) - V. D. Heyden Cmprtament dell allumini andizzat dp 20 anni di espsizine OXIT n. 2/ CIDA 20 ans d expsitin atmspherique: Excellent cmprtement de l aluminium SAR n. 3/ J. Patrie Tenue à l atmsphere industrielle et marine des demi-prduits andizes et clrès èlectrlytiquement destines au batiment revue de l aluminium janvier G. Barbarssa, R. Bi Trattamenti e finitura delle superfici. Caratteristiche di durabilità Cnvegn L allumini e le sue leghe (S. Leuci CE 4-5 dicembre 1997) Pag. 13 a 13