A causa dei cambiamenti climatici, sono sempre più diffusi fenomeni atmosferici estremi e tra questi spiccano le grandinate.

La grandine, che difficilmente supera la dimensione di un chicco d’uva, sempre più spesso arriva a misurare fino a 5 o 6 volte la dimensione standard diventando così un grosso rischio per le persone e le cose da essa colpite. Negli ultimi anni Maco Technology è stata spesso contattata da proprietari di coperture danneggiate da forti grandinate che hanno visto le loro membrane completamente crivellate dai chicchi di grandine e quindi inutilizzabili.

Questo articolo vuole chiarire meglio le performance dei tessuti in poliestere spalmato in pvc e dei film in ETFE  in caso grandine. Cercheremo di capire meglio come si comportano questi materiali, quali sono i loro limiti e come possa essere possibile tutelarsi di fronte ad eventi violenti, sempre più frequenti.

La resistenza alla grandine: ETFE vs vetro

Per valutare la resistenza alla grandine di qualunqe materiale in modo semplice ed intuitivo è necessario avere un metro di paragone. Sarebbe difficile in questo articolo spiegare la resistenza dei materiali tessili attraverso complesse formule e valori numerici. Postiamo quindi qui sotto un efficace video realizzato da 3M che mostra molto chiaramente le prestazioni delle coperture in ETFE in caso di grandinata paragonandolo ad una lastra di vetro.

Nel video viene fatto un semplice quanto immediato test tra una lastra di vetro e un sistema a cuscino in ETFE in cui dei giocatori di hockey lanciano il disco verso le due superfici per testarne la resistenza.

Se da un lato la lastra di vetro viene trapassata al primo colpo, al contrario il cuscino in ETFE resiste anche dopo diversi lanci e presenta solo  ammaccature localizzate.

Il segreto della resistenza dell’ETFE sta nella sua alta resistenza allo strappo. A differenza della maggior parte dei film (ossia materiali che non hanno fibra al loro interno) infatti, il valore della resistenza alla strappo dell’ETFE e di gran lunga più alto. Questa proprietà permette al materiale di assorbire l’urto con una deformazione plastica localizzata che non causa però uno squarcio nella superficie stessa.

La resistenza alla grandine dei tessuti in Poliestere/PVC

Per quanto riguarda le coperture realizzate in poliestere/pvc quali tensostrutture o gazebi di ogni sorta, il problema della grandine non è da sottovalutare.

Sebbene i tessuti spalmati hanno valori di resistenza allo strappo alti se paragonati a quelli dei film, questo non è vero per tutti i materiali e, dipende molto dal livello di degrado degi stessi. Teli esposti ai raggi UV per svariati anni perdono progressivamente in prestazione. In particolare, la mescola di PVC che riveste le fibre del tessuto è arricchita da plasticizzanti che hanno il compito di mantenere flessibile e “gommoso” il telo. Quando questi plasticizzanti, per via dell’esposizione ai raggi UV e del passare del temp,o evaporano dal materiale, il PVC tende a irrigidirsi e creparsi sotto l’effetto dei carichi neve e vento e dello stress meccanico sulla superficie. Il materiale comincia progressivamente a perdere le proprie caratteristiche in quanto la fibra al suo interno non è più protetta dal coating in PVC. Il telo comincia quindi ad indurirsi e fino a perdere del tutto le proprie caratteristiche meccaniche. Questo fenomeno lo si può facilmente notare in teli esposti al sole per 15 o 20 anni i quali possono essere strappati anche a mano, come un foglio di carta.

Quando una grandinata incontra teli in poliestere/PVC ad un avanzato stato di degrato, non c’è scampo. Il materiale verrà facilmente trapassato. In casi di fenomeni molto violenti, il danno può avvenire anche in membrane nuove, come dimostrato delle fotografie allegate, in cui il materiale non superava l’anno dall’installazione.

Limiti di resistenza alla grandine per tessuti e film in ETFE

Capito come reagisce un film in ETFE o un tessuto alla grandine, non ci resta che cercare di stabilire alcuni principi base che potranno esserci di aiuto nella scelta della copertura che più si addice alla zona di installazione.

Nel caso delle strutture in ETFE, se si è consci che la zona di installazione è prona a forti grandinate, è necessario aumentare gli spessori dei layer esterni (fino a 300 o anche 400 micron) al fine di assicurare che la grandine colpisca il layer più resistente. Nel caso il rischio sia troppo alto, può essere ipotizzata l’introduzione di un layer aggiuntivo molto leggero, da 100 micron, sull’esterno, con il compito di proteggere gli altri layer, anche a costo di bucarsi. Va tenuto come riferimento che un layer da 250 micron è in grado di sopportare grandinate fino a 5 cm senza angoli appuntiti. In caso di angoli appuntiti, si possono creare piccole fratture nel film senza propagazione dello strappo. (Flueler, P, Kubler, W and Hohl, A, Hail Protected ETFE-roof lights for the new elephant park building of zoo zurich, XIII conference on Durability of Building Materials and Components)

In caso di danneggiamento, il film in ETFE può essere riparato con pezze adesive, sempre in ETFE, assolutamente invisibili all’occhio. L’intervento è fattibile nel caso i fori non superino le dimesnioni di 20-30 mm e siano in quantità limitata.

Ricordiamo che l’ETFE non subisce un particolare degrado nel tempo quindi una grandinata a pochi mesi dall’installazione o 10 anni dopo porterebbe agli stessi danni. Parlando di strutture trasparenti, quindi, va quindi capito e accettato che una grandinata in grado di rompere i film in ETFE avrebbe sicuramente distrutto la stessa copertura realizzara in vetro.

Al contrario, il mondo delle strutture tessili è fortemente influenzato dal degrado del materiale stesso. E’ molto improbabile che una struttura tessile nuova, con tessuti da700/800 g/mq possa essere danneggiata anche da una grandinata molto forte. Al contrario, col passare degli anni, anche un evento non eccezzionale potrebbe danneggiare irreparabilmente la struttura. Infatti, proprio per il fatto che il telo è invecchiato e “cotto” non risulta possibile applicare pezze e/o saldare a caldo nuovi strati di telo in quando non c’è substrato sano su cui attaccarsi. Nel campo delle strutture opache, quindi, la struttura tessile risponderà meglio rispetto a coperture tradizionali (in pannelli sandwich o a tegole ma solo nel caso il degrado non sia in stato avanzato. La differenza sostanziale tra strutture standard e tessili è la dimensione degli elementi in gioco: nel caso delle coperture in telo, anche grandi strutture possono essere coperte da un unico elemento che, se danneggiato, deve essere sostituito interamente. Per questa ragione, consigliamo sempre, dove possibile, di dividere le coperture in pannelli relativamente piccoli, sostituibili indipendentemente l’uno dall’altro in caso di necessità.

La forma della grandine.

Si sente spesso dire che la forma della grandine influenza la sua capacità di trapassare gli oggetti e quindi di danneggiarli. Nel caso di grandinate con chicci spigolosi e non di forma sferica/tondeggiante, la capagità di penetrazione in tessuti e film è molto più alta rispetto ai chicchi sferici. Non potendo prevedere e controllare forma e dimensione della grandine è necessario tenere in considerazione il sovradimensionamento della membrana in modo da tutelarsi.

L’assicurazione delle strutture contro la grandine

Messe in atto tutte le possibilità tecniche per ridurre i rischi di danneggiamento a seguito di una grandinata, non rimane che ricordare la possibilità di ricorrere ad una assicurazione che copra anche eventi atmosferici di eccezzionale gravità. Queste polizze permettono di avere la garanzia della sostituzione della propria copertura in caso di danneggiamento. Come accade per le assicurazioni delle auto, lo stesso può essere applicato a tetti e facciate.

Maco Technology ricorda che è a disposizione e offre un servizio di manutenzione e assistenza per tutte le strutture progettate ed installate. Siamo anche a disposizione per valutare interventi di manutenzione di strutture tessili e in ETFE esistenti.