Quest'ultima caratterizzazione è effettuata con il ricorso a strumentazioni appositamente progettate dall'ing. Giuseppe Starace, a capo dal team di ricerca.
Lo scopo della prova di permeabilità all'aria dei tessuti o delle reti è quello di istituire una "classifica" basata sulla differente resistenza opposta al passaggio dell'aria che li attraversa.
La sua utilità può essere ben compresa se si pensa, ad esempio:
- in agricoltura, ai ricambi d'aria da garantire in una serra chiusa da reti;
- sempre in agricoltura alle necessità di traspirazione e contemporanea protezione delle coltivazioni in pieno campo
- in edilizia alle forze che le reti di protezione dei ponteggi possono indurre in presenza di forti venti.
L'ing. Giuseppe Starace con l'ing. Marco Lippolis e l'ing. Marilena Milillo costituiscono il team di ricerca Arrigoni
Il test di permeabilità all'aria in due parole
La permeabilità all'aria di un tessuto o di una rete è definita come la quantità in volume di aria che attraversa un metro quadrato di rete in un secondo, sotto una data differenza di pressione. In maniera perfettamente equivalente, la permeabilità di una rete può essere espressa come la velocità (per esempio km/h) che l'aria raggiunge quando attraversa la stessa rete posta a separazione di due camere, tra le quali esiste una differenza di pressione.
La determinazione della permeabilità all'aria dei tessuti Arrigoni avviene in una tubazione di opportuna forma e dimensioni, misurando la portata d'aria che attraversa lo stesso tessuto (figura 1).
Figura 1. Schema di funzionamento del sistema di misura della permeabilità all'aria dei tessuti Arrigoni. Il tessuto separa due zone a differente pressione (p1 e p2) e consente il passaggio di un flusso d'aria di cui viene misurata la velocità (in [km/h]) o la portata volumetrica (in [dm3/(m2·s)])
Nel laboratorio Arrigoni si possono svolgere prove di permeabilità disponendo la rete o il tessuto a inclinazioni diverse rispetto alla direzione del flusso d'aria che l'attraversa (figura 2). Ciò significa che l'informazione di permeabilità non si limita ad un caso "unico" e "di laboratorio" (piano della rete perpendicolare alla direzione del vento), ma che essa tiene conto di quanto avviene in campo dove il vento cambia direzione e intensità, stando ferme le installazioni dei manufatti agricoli o delle coltivazioni.
Figura 2. Sezione del dispositivo di misura sul quale è possibile variare l'inclinazione del tessuto in prova rispetto all'asse del condotto
Con la propria dotazione sperimentale, il gruppo ARRIGONI è in grado di analizzare anche la "inclinazione zero" cioè la condizione di parallelismo tra il piano del tessuto e quello della direzione del vento. In tal modo si può verificare e misurare quanto una rete lambita tangenzialmente dal vento consenta (o ostruisca, in dipendenza dell'interesse dell'applicazione) il passaggio d'aria a date condizioni di differenza di pressione.
La porosità e la permeabilità all'aria
Due tessuti con una stessa percentuale di vuoti rispetto all'area occupata dalla rete (parametro detto porosità) possono mostrare una permeabilità all'aria diversa tra di loro. Ciò è dovuto alla natura del filato di cui sono realizzati e allo schema tessile con cui se ne realizza l'intreccio.
Arrigoni ha svolto alcune prove misurando entrambi i parametri (porosità e permeabilità all'aria) e ne ha evidenziato la correlazione e l'entità.
Gli indici per la determinazione delle prestazioni di permeabilità
Il team di ricercatori Arrigoni ha individuato indici di prestazione che esprimono il dato di permeabilità della rete rispetto all'assenza della rete stessa, cioè, che esprimono l'influenza che la rete esercita sui regimi di velocità dell'aria per il semplice fatto di essere stata installata (si pensi all'uso come "frangicento").
L'indice utile, in questi casi, è detto di "riduzione del flusso d'aria" e quantifica in percentuale la riduzione della velocità del vento ottenuta con la frapposizione della rete rispetto all'assenza di schermature.
Al contrario, in presenza di coltivazioni protette dall'attacco degli insetti è interessante che la rete consenta il passaggio d'aria, per evitare la marcescenza delle stesse coltivazioni. L'indice di interesse è, in questo caso, detto di "passaggio d'aria". Esso quantifica la percentuale di flusso d'aria che, nonostante la presenza della rete, viene conservata..
Esempi e risultati su alcuni tessuti e reti Arrigoni
Le tabelle 1, 2 e 3 riportano alcuni risultati delle misure di permeabilità all'aria effettuati sulle reti Arrigoni. A pari tipologia di tessuto, esiste una correlazione tra porosità e permeabilità, ma tra tessuti diversi a pari porosità corrispondono valori di permeabilità diversi.
I risultati dei test e la loro variabilità consentono di valutare quanto una corretta scelta della rete possa incidere sulla circolazione dell'aria, sulle forze che questa può trasmettere su di una struttura, sulla capacità di influenzare il microclima di un ambiente da proteggere.
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Indice di passaggio aria: è definito come il rapporto tra il flusso d'aria che attraversa la rete in prova ed il flusso che si instaura all'interno dell'apparato di prova in sua assenza di rete.
Velocità del vento: è il valore di permeabilità all'aria espresso in [km/h], esso indica la velocità del vento incidente che riesce a provocare una perdita di carico sulla rete di 50 [Pa].
Porosità: esprime la percentuale di area vuota per unità di superficie della rete (complementare alla copertura).
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Indice di riduzione del flusso: è definito come il rapporto tra la quantità d'aria bloccata dal provino ed il flusso che si instaura all'interno dell'apparato di prova in assenza di rete.
Velocità del vento: è il valore di permeabilità all'aria espresso in [km/h], esso indica la velocità del vento incidente che riesce a provocare una perdita di carico sulla rete di 50 [Pa].
Copertura: esprime la percentuale di area piena per unità di superficie della rete (complementare alla porosità).
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Porosità: esprime il rapporto tra area vuota ed area piena per unità di superficie della rete.
Indice di passaggio d'aria: il rapporto tra il flusso d'aria che attraversa il provino ed il flusso che si instaura all'interno dell'apparato di prova in assenza di rete.
La diffusione dei risultati alla comunità scientifica
Molti dei risultati raggiunti con la campagna sperimentale sui tessuti Arrigoni, in collaborazione con l'Università di Bari e con l'Università del Salento, sono stati pubblicati a livello internazionale1 in occasione del GreenSys2015 - International Symposium on New Technologies and Management for Greenhouses tenutosi nel luglio 2015 a Evora in Portogallo. Gli ulteriori sviluppi troveranno spazio su rivista interazionale di settore, sempre in collaborazione con gli stessi istituti universitari.
1 S. Castellano, L. De Pascalis, M. Lippolis, G. Scarascia Mugnozza, G. Starace - Evaluation of HDPE nets performance in micro wind tunnel - GreenSys2015 - International Symposium on New Technologies and Management for Greenhouses - Evora (Portugal), 2015
Contatti:
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Via Monte Prato 3
22029 Uggiate Trevano (CO)
Tel.: (+39) 031803200
Fax: (+39) 031803206
Email: info@arrigoni.it
Web: www.arrigoni.it