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Le valutazioni di laboratorio sui sistemi radianti a pavimento, parete e soffitto

Edifici nuovi e ristrutturazioni prevedono sempre più di frequente l’installazione di sistemi radianti. Caratterizzare le prestazioni è di fondamentale importanza per valutare le scelte progettuali e impiantistiche. Nel presente articolo sono descritte le prove di laboratorio, normate e non per sistemi radianti a pavimento, parete e soffitto.

Due i metodi per la previsione delle prestazioni termiche di un sistema radiante: approcci computazionali e approcci sperimentali

Le prestazioni dei sistemi radianti a pavimento, parete e soffitto possono essere valutate con due diversi approcci, mediante:

  • metodi computazionali;
  • metodi sperimentali.

I metodi computazionali vengono utilizzati per la previsione delle prestazioni termiche di un sistema radiante soggetto a variabilità nelle caratteristiche dimensionali o costruttive o per verificare le prestazioni di un componente già installato. Tale approccio richiede però che siano note tutte le caratteristiche termofisiche necessarie al calcolo. Tra i metodi computazionali vi sono i calcoli da norma, i calcoli mediante algoritmi (come ad esempio quello di Glück ) oppure le simulazioni agli elementi finiti (FEM) e alle differenze finite (FDM).

Immagini di Laboratorio (Fonte: WSPlab, Stoccarda), simulazioni FEM e immagine norma UNI EN 1264 apparato di test.

Esempi di metodi computazionali sono:

  • Analisi FEM o FDM con codici di calcolo dinamici oppure statici;
  • Calcolo da norma con equazioni per tipologie standardizzate di sistemi radianti annegati (UNI EN 1264-2:2021 e UNI EN ISO 11855-2:2021);
  • Altri algoritmi di calcolo.

Tra i metodi sperimentali invece vi sono diversi approcci:

  • determinazione della potenza termica da norma (in camera climatica oppure con doppia piastra);
  • determinazione della potenza termica in camera climatica;
  • determinazione della prestazione termica (oppure termo-igrometrica) e del comfort termico di un sistema radiante a scala reale.

Le normative per la certificazione delle prestazioni dei sistemi radianti e i laboratori di prova

Le normative che definiscono i metodi per determinare le prestazioni dei sistemi radianti ovvero la potenza termica sono riassunte nella tabella di seguito.

Per quanto riguarda i metodi sperimentali normati sono descritte nell’immagine e nella tabella di seguito i requisiti delle caratteristiche delle camere di prova.

Ulteriori dettagli sui test di laboratorio e le caratteristiche riportati nella tabella di seguito:

Ad oggi non esiste in Italia un laboratorio accreditato per i test in camera climatica secondo le normative riportate in tabella. Sono invece presenti alcuni laboratori di test, con finalità diverse che vengono di seguito elencati.

 Eurac Research, Bolzano:

  1. Facade System Interactions Lab;
  2. Accelerated Life Testing Lab;
  3. Heat Pumps Lab.

Il laboratorio di Eurac Research Facade System Interactions Lab (FSIL) è costituito da due camere di prove (8x4x3 metri) in cui si possono installare sistemi e componenti di involucro, impianti di ventilazione, riscaldamento e raffrescamento per valutare l’interazione tra gli elementi che costituiscono l’edificio e l’ambiente interno. In questo modo si possono verificare, in condizioni di funzionamento realistiche, le prestazioni energetiche di sistemi di facciata, piuttosto che diverse configurazioni impiantistiche.

Durante le prove si può climatizzare l’ambiente interno utilizzando il sistema di climatizzazione del laboratorio piuttosto che sistemi di climatizzazione alternativi, come sistemi radianti, e monitorare svariati parametri, come temperatura, umidità relativa, velocità dell’aria, flusso termico, ecc., ai fini della caratterizzazione dell’interazione dei sistemi testati con l’ambiente interno e con l’utente.

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