06 - Ennio Mognato
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06 - Ennio Mognato
Vetrocamera per finestre ad altissima efficienza energetica. Problematiche – Tecnologie - Performance Ennio Mognato Stazione Sperimentale del Vetro Settore Vetro Piano per l’Edilizia KLIMA HOUSE 2013 Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 1 INTRODUZIONE Attualmente la UNI EN 1279-1 - in fase di revisione – definisce una vetrata isolante come: “un insieme consistente in almeno 2 lastre di vetro, separate da uno o più distanziatori, ermeticamente sigillati lungo il bordo, meccanicamente stabile e durevole” Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 2 INTRODUZIONE La definizione è corretta ma non descrive in modo esaustivo quanto oggi viene prodotto ed immesso nel mercato: • le lastre di vetro possono presentare diversi trattamenti superficiali (coating basso emissivi, riflettenti e selettivi); • i distanziatori in alluminio sono sempre più sostituiti dai tipi “warm edge” (rigidi e flessibili); • le intercapedini possono essere multiple (vetrate triple) e riempite con miscele di gas (Ar, Kr; Xe); • sistemi di compensazione della pressione sono sempre più richiesti Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 3 INTRODUZIONE Negli ultimi anni la produzione di vetrate isolanti si è evoluta verso composizioni che forniscono elevate prestazioni di isolamento termico ed acustico: vetrocamera riempite con gas Argon/Kripton, vetri basso emissivi, distanziatori a bordo caldo e vetrate triple, PVB performanti. Tutto questo non solo per rispondere ai requisiti del Dlg.192 del 2005 e Dlg.311 del 2006 e nuove direttive UE, ma anche per l’evoluzione del mercato che richiede sempre più prodotti con valori di Ug prossimi ed inferiori a 1 W/m2∙K, valore utilizzato poi dal serramentista per la determinazione del valore globale dell’infisso. La necessità della diminuzione del valore di trasmittanza termica lineare al perimetro (Ψ, in W/(mK)) ha determinato l’aumento dell’uso di distanziatori a bordo caldo. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 4 INTRODUZIONE Nuove metodologie di fabbricazione e nuove possibilità di combinazioni dei materiali hanno migliorato le capacità prestazionali, ma introdotto ulteriori problematiche produttive per i vetrai. La durabilità della prestazione della vetrata isolante dipende dalla quantità e dalla qualità dei materiali che la compongono, dal loro comportamento nel tempo alle escursioni termiche; ma non è disgiunta dalle fasi di lavorazione, coinvolgendo quindi anche la capacità operativa del produttore. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 5 INTRODUZIONE Più un prodotto è complesso più è necessaria l’implementazione di un valido sistema di controllo della produzione-FPC (come d’altronde è previsto dalla norma di riferimento) continuativo ed efficace per tutti i parametri che concorrono alla durabilità della vetrata. Essa è fondamentale al mantenimento delle prestazioni. Il buon funzionamento di tale controllo è di solito garantito da parte terza tramite la certificazione di prodotto ( in Italia Marchio UNI). Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 6 INTRODUZIONE A conferma di questo riconoscimento segnaliamo il recepimento nel capitolato di qualificazione per serramentisti Casaclima dell’obbligo di utilizzare vetrate isolanti certificate con Marchio quale requisito necessario per il rilascio del sigillo Finestra Qualità Casaclima. Tale riconoscimento si ritrova anche nel Doc. “Il vetro per l'efficienza energetica nell’edilizia” di Ancitel/Assovetro reperibile all’indirizzo www.assovetro.it). Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 7 INTRODUZIONE Per la procedura di Marchiatura CE occorre seguire il “percorso” indicato nella UNI EN 1279-5 Per la conformità del prodotto si rimanda a: • Prove iniziali di verifica penetrazione umidità UNI EN 1279-2 • Prove iniziali di verifica concentrazione e perdita di gas UNI EN 1279-3 • Controlli durante la fabbricazione UNI EN 1279-6 Per la “validazione” dei materiali sigillanti farà testo la UNI EN 1279-4, che sarà resa più severa ed ampliata anche ai disidratanti Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 8 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING Gli sviluppi tecnologici hanno consentito di ottenere livelli di isolamento termico sempre più elevati, grazie all’applicazione sulle lastre di vetro di depositi (coatings) bassoemissivi e/o a controllo solare che sono applicati sulle lastre tramite sofisticati processi produttivi a caldo (pirolitico) o a freddo (magnetronico). La tecnologia dei depositi sulle superfici delle lastre permette anche di filtrare la radiazione solare, riducendo il surriscaldamento degli ambienti e facendo risparmiare l’energia per il raffrescamento, senza ricorrere a vetri molto riflettenti e quindi con un buon fattore solare ed adeguata trasmissione luminosa. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 9 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING La trasmittanza termica complessiva del serramento è funzione della trasmittanza termica centrale della vetrata Ug, della trasmittanza del telaio Uf e tiene anche conto delle caratteristiche del canalino distanziatore. Il valore di Trasmittanza termica Ug è fornito direttamente dal produttore delle vetrata, che lo calcola secondo la norma UNI EN 673. La gamma prestazionale dei vetri è molto ampia: il valore di trasmittanza termica è compreso tra Ug = 5,8 W/m²K per il vetro singolo e Ug = 1.0 W/m²K per vetrate isolanti a singola intercapedine ad alte prestazioni, quale il 4-16-4 bassoemissivo con argon. Vetrate isolanti a doppia intercapedine (tripli vetri) raggiungono valori di trasmittanza termica fino a 0,5 W/m²K. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 10 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING Le vetrate composte da vetro chiaro semplice sono trasparenti rispetto alla radiazione solare. Depositi superficiali del tipo a controllo solare sono invece in grado di schermare la radiazione infrarossa ad elevato contenuto energetico. Il parametro che esprime la quantità di calore che oltrepassa la vetrata è il fattore solare g, o FS (%); più contenuto è il fattore solare, minore è la quantità di energia solare che attraversa la vetrata. Il valore di questo parametro può variare moltissimo, oscillando da un minimo del 10% ad un massimo del 90%. La gamma dei prodotti vetrari disponibili è molto ampia ed è stata sviluppata per soddisfare ogni esigenza climatica, dal momento che, scegliendo il prodotto più idoneo, è possibile ridurre gli apporti termici nelle zone calde, a forte irraggiamento solare, o aumentarli nelle zone fredde. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 11 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING I depositi (coatings) hanno raggiunto un elevato livello di trasparenza e neutralità, rendendo il prodotto finito simile ad una comune vetrata isolante senza coatings. Per tale ragione non è sempre possibile verificare “ad occhio nudo” se la vetrata isolante fornita sia effettivamente dotata di deposito, perciò: • è sempre bene rivolgersi a fornitori (vetreria/serramentista) affidabili e di comprovata esperienza; • la presenza di un deposito (coating) può essere controllata sulla superficie esterna delle vetrate con strumenti specifici; Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 12 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING • in caso di grandi commesse o di situazione controverse, si può prelevare una vetrata isolante da un qualunque lotto di fornitura ed inviarla ad un laboratorio accreditato (per esempio la Stazione Sperimentale del Vetro di Murano) per verificarne la conformità a quanto richiesto dal committente (spessore vetri, presenza coating, riempimento gas,…). Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 13 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING La valutazione dei fornitori ed il controllo dei materiali in cantiere spesso sono effettuati verificando solo le certificazioni e i marchi di qualità che accompagnano una fornitura; occorre però una discreta conoscenza della materia per una valutazione certa. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 14 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING L’impiego di vetrate ad alte prestazioni termiche può evidenziare il problema delle rotture per “Sollecitazioni termiche” (SHOCK TERMICO), occorre quindi valutare: • elevata intensità della radiazione solare incidente; • fattore di assorbimento diretto dell’energia solare (legata alla natura dei depositi superficiali); • variazione diurna della temperatura esterna; • riscaldamento localizzato (radiatori, tubi radianti ad alta temperatura); • variazione diurna della temperatura interna (fan-coil o surriscaldamenti localizzati); • inerzia termica del tipo di telaio; • coefficienti di scambio termico superficiale; • oggetti o strutture che intrappolano o riflettono il calore nel vetro (tende, ostruzioni retrostanti); • ombre prodotte sul vetro (frangisole, parti di edificio); • dimensioni della lastra. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 15 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING PROBLEMA: rapide variazioni della temperatura o il permanere di gradienti termici possono portare alla rottura del vetro. PERCHE’: zone contigue, trovandosi a temperature differenti, tendono a dilatarsi in modo diverso, ma per mantenere la continuità geometrica devono assumere la stessa deformazione, generando così delle tensioni. FENOMENO: la zona più fredda, dilatandosi meno rispetto alla condizione di equilibrio termico, risulterà soggetta a uno sforzo di trazione indotto dalla regione più calda, la quale, viceversa sarà soggetta a compressione OBIETTIVO: queste sollecitazioni devono, nel complesso, equilibrarsi Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 16 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING SOLLECITAZIONI TERMICHE IN EDILIZIA Le sollecitazioni termiche più pericolose per le vetrazioni in edilizia sono causate da gradienti di temperatura esistenti nello stesso piano della lastra. Questi sono generati quando il sole splende o la temperatura ambiente aumenta e comportano i seguenti fenomeni: • la zona centrale della vetrazione si riscalda più rapidamente del bordo il quale è nascosto all’interno del telaio • la zona centrale, più calda, si espande rispetto agli bordi, più freddi, e causa l’insorgere di uno sforzo di trazione al bordo del vetro. Se la differenza di temperatura fra centro, più caldo, e bordi, più freddi, è sufficientemente elevata, lo sforzo può far sviluppare delle fratture a partire dal bordo della lastra. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 17 TRATTAMENTI SUPERFICIALI: COATING È fondamentale verificare vetrate isolanti con elevate prestazioni o in situazioni di elevato rischio a sbalzo termico. Ad oggi non esiste una procedura di calcolo condivisa ma un Metodo illustrato nel progetto di Norma Europea prEN thstr Glass in Building. Thermal Stress Calculation Method (November 2004) elaborato dal Working Group WG8 del CEN/TC129 Per la particolare vetrazione utilizzata (lastra singola o vetrocamera), soggetta alle condizioni ambientali del sito di posa, si calcola: 1. differenza di temperatura di base, ΔTb. 2. dalla differenza di temperatura ΔTb, tenendo conto della costruzione e di altri dettagli che influenzano la tensione nel vetro (tende, schermi, tamponamenti retrostanti la lastra, ombreggiamento, tipo di telaio), si ricava una differenza di temperatura calcolata, ΔTC. 3. la differenza di temperatura ΔTC viene confrontata con la differenza di temperatura ammissibile, ΔTg, per il tipo di vetro in esame. 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Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 19 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Altro elemento di problematicità sono i DISTANZIATORI A BORDO CALDO Le tipologie di distanziatori utilizzati per la produzione di vetrate isolanti possono essere così distinte: a) Interamente metallici (acciaio inox, alluminio). b) Plastici con rivestimento metallico nella zona di contatto con i sigillanti (combinazioni di: polipropilene e acciaio, polivinilcloruro e acciaio,policarbonato e acciaio, polipropilene e alluminio ecc.)- cosiddetti “RIGIDI”. c) Plastici senza rivestimento metallico d) Organici incorporante il materiale disidratante: a base interamente butilica o con schiuma siliconica variamente protetta al dorso, - cosiddetti “FLESSIBILI”. 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Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 24 DISTANZIATORI A BORDO CALDO FLESSIBILI Per i distanziatori organici incorporanti il materiale disidratante sia a base interamente butilica o con schiuma siliconica variamente protetta al dorso, va valutato attentamente il mantenimento della capacità di assorbimento in fase di stoccaggio ed assemblaggio, di cui serve un metodo di verifica in azienda. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 25 DISTANZIATORI A BORDO CALDO FLESSIBLI La conservazione, lo stoccaggio e l’esposizione all’aria durante l’uso del prodotto, poiché il disidratante è incorporato nello stesso distanziatore, deve essere perciò oggetto di precise specifiche. Medie delle Variazioni di Massa 4.00 media (%) a 20°C e U.R. 30%-40% media(%) a 10°C e U.R. 85% 3.50 Prove eseguite da SSV media (%) a 25°C e U.R. 85% media (%) a 35°C e U.R. 85% 3.00 Aumento Massa (%) Schiume siliconiche 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Tempo (ore) È pertanto sempre necessario operare in luoghi asciutti in quanto i sali disidratanti possono velocemente esaurirsi Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 26 DISTANZIATORI A BORDO CALDO FLESSIBLI Molte sono le altre problematicità di questa tipologia di warm edge: • Costanza di applicazione del butile per le schiume • Temperature di estrusione e costanza della forma per i tipi a “caldo”. • Consistenza alla pressatura • Chiusura della giunzione • Adesione del materiale al secondo sigillante Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 27 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Se allo stato attuale quasi tutti i produttori di vetrate isolanti hanno provveduto a far verificare i loro prodotti standard con le prove di laboratorio secondo la norma di riferimento EN1279, questo non si può dire per i vetrocamera con distanziatore a bordo caldo, per i quali pochi produttori ne hanno già verificato la durabilità, in generale solo le aziende aderenti al marchio UNI. Seppure la Normativa EN 1279 non prevede che per i distanziatori a bordo caldo di tipo rigido sia necessario effettuare la specifica prova ITT è pur vero che tutti gli schemi di certificazione di prodotto più avanzati la richiedono. Per i distanziatori “flessibili” è certo che per marcare CE le prove devono essere eseguite sullo specifico prodotto. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 28 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Le prove ITT non sono comunque disgiunte dal rispetto severo di alcuni requisiti fondamentali del controllo in fabbrica del prodotto a bordo caldo, tra cui: • ottimale adesione tra il distanziatore ed il sigillante esterno • adeguato riempimento/attività dei Sali • adeguata piegatura e posa sul vetro. In generale le specificità necessitano di maggiori controlli, non di eluderli. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 29 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Nell’anno 2011 la Stazione Sperimentale del Vetro ha avviato un programma di verifiche sulle vetrate ad alte prestazioni, rivolgendosi in primo luogo a chi da sempre persegue l’obiettivo della qualità, ovvero alle vetrerie Licenziatarie del Marchio UNI. Sui campioni (polisolfuro come sigillante esterno, distanziatore Warm Edge, vetro basso emissivo, riempite con gas) prodotti in normali condizioni sono state eseguite le seguenti prove: • punto di rugiada • concentrazione del gas iniziale • valutazione dell’indice di penetrazione I % • concentrazione del gas finale dopo invecchiamento • misura della perdita di gas Li %. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 30 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Ad oggi sono state provate vetrate prodotte da 31 aziende, con riempimento del gas mediante fori o pressa, con angolo tagliato o piegato. • Punto di rugiada: si sono riscontrati casi in cui si verificava la formazione di condensa su campioni prima dell’invecchiamento mentre sugli stessi campioni dopo invecchiamento non vi era formazione di condensa. Una delle ipotesi è che il disidratante, per alcune tipologie di distanziatori, impieghi più tempo ad assorbire l’umidità presente all’interno della vetrata, ciò dovuto ad una non adeguata “foratura” e conseguentemente allo scarso interscambio con l’aria della cavità. • Concentrazione del gas iniziale: i valori riscontrati generalmente rientravano nei limiti previsti dalla norma (+10, -5% rispetto alla concentrazione dichiarata). • Concentrazione del gas finale (dopo invecchiamento): in alcuni casi si è riscontrata una discreta (anche del 7÷8 % assoluto) diminuzione della concentrazione del gas. • Tenore iniziale di umidità nei Sali: a volte elevata, sintomo che il distanziale assorbe in fase di stoccaggio. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 31 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Confronto valori I% nelle prove iniziali con gli I% nelle prove di mantenimento (anno immediatamente precedente) con gli I% nelle prove con distanziatore warm edge (31 aziende) Confronto valori I% nelle prove iniziali con gli I% nelle prove di mantenimento (anno immediatamente precedente) con gli I% nelle prove con distanziatore warm edge (31 aziende) Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 32 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Raffronto tra i valori delle prove iniziali di tutte le aziende del Marchio rispetto al campione dei 31 da cui si deduce che tale campione è sufficientemente rappresentativo. Raffronto tra i valori delle prove iniziali di tutte le aziende del Marchio rispetto al campione dei 31 da cui si deduce che tale campione è sufficientemente rappresentativo. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 33 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Confronto valori Li% nelle prove iniziali con gli Li% nelle prove con distanziatore warm edge (31 aziende) Confronto valori Li% nelle prove iniziali con gli Li% nelle prove con distanziatore warm edge (31 aziende) Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 34 DISTANZIATORI A BORDO CALDO • È evidente che i distanziatori a bordo caldo comportano valori medi di I e Li più elevati e con più elevata dispersione, spesso fuori dei limiti ammessi dalle norme. • Oltre le problematicità costruttive già accennate, una delle ipotesi è che ciò sia dovuto ad un diverso stress al profilo di permeabilità a seguito anche delle maggiori dilatazioni dei distanziatori WE, sottoposti alle escursioni termiche provocate dai cicli di invecchiamento(+58°C; - 18°C ) . Questo fenomeno comporta una più accentuata sollecitazione del butile riducendo la più importante difesa della vetrata sia nei confronti della perdita di gas che alla eventuale infiltrazione di umidità. • Stiamo osservando alcuni casi in cui il tipo di mola per la sbordatura pare interagisca con alcuni sigillanti. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 35 DISTANZIATORI A BORDO CALDO Pur tuttavia, ci pare di poter affermare che rispetto ai dati emersi dalle prime prove i risultati vadano via via migliorando. Sicuramente le modifiche (a volte con notevoli investimenti) apportate ai macchinari per la lavorazione dei warm edge e una maggior cura e attenzione alla applicazione degli stessi stanno avendo il loro effetto, così come l’evoluzione dei materiali. Peccato che avvenga a posteriori, ma da questo, occorre trarre lezione per il futuro: occorre sì innovare, ma senza sottovalutare le difficoltà che ogni cambiamento comporta. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 36 VETRATE TRIPLE Attualmente la serie EN 1279 è in fase di revisione per le vetrate triple la marcatura CE è possibile anche solo avendo eseguito ITT su vetrate doppie Ma in quasi tutti i paesi EU, dove esistono marchi volontari, per le certificazioni di prodotto viene richiesta la prova anche su vetrate triple. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 37 VETRATE TRIPLE L’approcio corretto al problema ci richiede di considerare: 1) La rappresentatività in generale dei campioni 350 mm x 500 mm - 4/12/4 – alla situazione di stress al bordo della normale produzione, essendo lo stress al bordo che determina per varie ragioni (distacco sigillante/vetro, sollecitazione della barriera butilica) sia la penetrazione di umidità che la fuoriuscita di gas. 2) Le differenze di stress tra una vetrata doppia 4/12/4 ed una tripla 3) Le problematicità realizzative rispetto ad una vetrata doppia, almeno per quanto segue: • assemblatura telai • estrusione butile • pressatura • regolarità sigillatura • riempimento gas in caso di pressa o fori Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 38 VETRATE TRIPLE La EN 1279 nella sua prima versione ha sancito che i campioni 350 mm x 500 mm – 4/12/4 rappresentino la situazione più critica di stress per una qualsiasi dimensione/composizione di vetrata. Queste valutazioni sono molto datate e andrebbero rivisitate in funzione perlomeno di: • Nuove tipologie di vetri soggetti a sbordatura • Nuove tipologie dei componenti: vetri stratificati e vetri temprati (planarità) • Dimensioni delle vetrate Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 39 VETRATE TRIPLE Infatti la nuova versione della EN contempla: • L’utilizzo di vetri sbordati per le prove ITT • La valutazione dello stress in funzione della composizione della vetrata Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 40 VETRATE TRIPLE Occorre comunque sempre ricordare la “relativa facilità” per predisporre tali campioni rispetto a dimensioni e composizioni maggiori che possono esasperare criticità applicative: • Butilatura • Linearità dei telai • Sigillatura • Pressatura Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 41 VETRATE TRIPLE Queste criticità sono indubbie e sicuramente enfatizzate per le vetrate triple se non si dispone di esperienza e macchinari adeguati e collaudati. Non è stato raro, per dare un messaggio spot, riscontrare significative differenze di riempimento Argon tra una cavità e l’altra. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 42 VETRATE TRIPLE In caso di vetrate triple il carico al bordo risulta maggiore, indicando la necessità di aumentare la quantità di sigillante esterno da un livello “normale” di 3 mm fino a 5 mm Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 43 VETRATE TRIPLE Tralasciando quindi innumerevoli altre questioni quali: • Ottimizzazione della composizione e spessori intercapedine • Peso della vetrata • Tipo di vetri, soprattutto quello interno • Aspetti acustici • Surriscaldamento e rischi di rottura che sono oggetto di una corretta progettazione ….. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 44 VETRATE TRIPLE ….. molti argomenti portano a consigliare di: • Provare il comportamento delle vetrate triple sia alla penetrazione dell’umidità che concentrazione/perdita di gas; • Introdurre controlli specifici per le eventuali criticità, sia in fase di produzione che di controllo del prodotto. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 45 VETRATE TRIPLE Nel caso di prove “mirate” è bene ricordare che se queste sono considerate prove iniziali (ITT), in caso di fallimento ciò significa esplicita consapevolezza di “non conformità” ….. Ma la questione non riguarda solo le vetrate triple …..e vale per ogni vetrata con componenti “innovativi” quali i così detti “warm edge” Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 46 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE Le vetrate con valvole e quindi con foratura del profilo di permeabilità vanno sottoposte ad ITT specifico per essere marcate CE Tra i diversi tipi delle così dette “valvole” i più diffusi sono: • Valvole metalliche monodirezionali • Tubi capillari, a suo tempo detti “traspiranti”, ma che ora è meglio restringere alla sola funzione di compensazione altimetrica; metallici o anche siliconici • Tubi di varia natura: plastica, ecc Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 47 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE In linea generale, fatta salva -ma affatto da non sottovalutare-: • la compatibilità chimica; • un’accettabile adesione verso i sigillanti esterni; • un’applicazione che tenga conto della debolezza che si introduce all’impermeabilità del sistema; Una volta compensato il tutto e risigillata la valvola o chiuso il tubo in modo adeguato, possiamo ritenere, rispetto alla penetrazione di umidità, che se tutto viene eseguito a regola d’arte ci siano relative poche preoccupazioni. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 48 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE Per quanto riguarda il gas invece, in virtù del diverso meccanismo (l’acqua per permeare deve ristagnare, o entrare sotto forma di vapore; mentre il gas per sovrappressione in altitudine e/o per effetto della temperatura, tende ad uscire “spontaneamente”); il problema è sicuramente più complesso. 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Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 50 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE Occorre evidenziare che: La verifica può essere fatta sul solo metodo di “inserimento del sistema” e relativa chiusura in fabbrica, perché l’eventuale compensazione in quota comporta di provare vetrate in situazioni di freccia irrealistica, con sollecitazioni (stress) al bordo non riproducibili. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 51 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE VETRATA ISOLANTE STANDARD Vetrata isolante prodotta e provata a ciclo di invecchaimento secondo UNI EN 1279-2 OPPURE PROVA IN CAMERA CLIMATICA T=53 °C T= - 18 °C VETRATA ISOLANTE INSTALLATA A QUOTE ELEVATE INSTALLAZIONE A QUOTA ELEVATA COMPENSAZIONE A QUOTA ELEVATA PORTATA A QUOTA DI PROVA Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 52 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE Vetrata isolante provata a ciclo di invecchaimento secondo UNI EN 1279-2, dopo essere stata riportata a quota di produzione. PROVA IN CAMERA CLIMATICA T=53 °C T= - 18 °C Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 53 VETRATE CON VALVOLE DI COMPENSAZIONE I tempi di compensazione non sono un aspetto banale e vanno attentamente considerati altrimenti: • può essere dubbia la concentrazione di gas dopo la compensazione in opera; • gli stress sui sigillanti in opera in funzione sia della compensazione effettuata che dei fenomeni di escursione termica possono essere più severi che non le condizioni di prova. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 54 CONCLUSIONI IL SITEMA VETRATA ISOLANTE E’ UN ELEMENTO COMPLESSO QUANTO PIU’ SI EVOLVE ED INNOVA, ASPETTO QUESTO AUSPICABILE PER OTTENERE PRODOTTI SEMPRE PIU’ PERFORMANTI. Di contro è necessario porre maggiore attenzione alle diverse fase della lavorazione, a quella di ideazione e composizione del sistema per la specifica applicazione sotto diversi punti di vista: • PRODUZIONE IN FABBRICA • CONTROLLO DURANTE E DOPO LA PRODUZIONE • STOCCAGGIO E TRASPORTO • PRESTAZIONI TERMICHE E LUMINOSE • PRESTAZIONI MECCANICHE (RESISTENZA ALLE AZIONI) Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 55 CONCLUSIONI La DURABILITA’ NEL TEMPO diventa fondamentale per un prodotto a così alto valore aggiunto. Ma più complesso è il prodotto più difficile è garantirla. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 56 CONTROLLI E MARCATURA Il primo strumento di controllo delle prestazioni è la marcatura CE. La marcatura CE prescrive che il produttore dichiari anche le principali caratteristiche prestazionali delle vetrate. Per i parametri non misurati il produttore appone la sigla NPD. Nel caso di vetrate isolanti in assenza di diversa prescrizione legislativa o di richiesta del committente il produttore ha l’obbligo di dichiarare la Ug (W/m2 K) e la g (%). Le caratteristiche di sicurezza, il valore di trasmittanza termica Ug e i parametri di trasmissione luminosa, energetica ed acustica sono le prime caratteristiche da verificare per valutare la conformità ai requisiti di legge ed alle specifiche del capitolato. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 57 CONTROLLI E MARCATURA E’ un sistema “blindato”, senza controlli esterni di parte terza, con ITT non ripetuti nel tempo e non mirati IL MARCHIO CE NON RENDE TUTTI UGUALI: NASCONDE LE DIVERSITA’ Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 58 CONTROLLI E MARCATURA Il secondo strumento di controllo utile a garantire la qualità del prodotto è il Marchio Volontario (UNI e CASACLIMA). Il Marchio è volontario e può essere applicato solo da aziende che abbiano ottenuto la certificazione del prodotto specificatamente utilizzato (bordo caldo, vetri con coating). Garantisce che il produttore esegua i controlli prescritti dal regolamento UNI sui materiali, sul processo e sul prodotto; tutto è sottoposto a verifica da parte di Enti esterni qualificati e notificati dallo Stato alla Commissione Europea (CSI e Stazione Sperimentale del Vetro) che, attraverso ispezioni non annunciate e la ripetizione annuale delle prove iniziali, certificano che il prodotto raggiunga e mantenga un livello qualitativo superiore agli standard minimi imposti dalla legge. Stazione Sperimentale del Vetro – The Glass Research Center Via Briati, 10 – 30141 Venezia Murano - P.I. 00430620278 - T.+39 041.2737011 - F.+39 041.2737048 - www.spevetro.it - [email protected] Sede secondaria: c/o VEGA Edificio Pegaso – Via delle Industrie, 13 – 30175 Venezia Marghera – T.+39 041.5383112 – F.+39 041.5090669 59