Impianti di illuminazione. Impianti di illuminazione

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1 Impianti Meccanici 1 L di un locale industriale influenza la percentuale di infortuni e sulla qualità della produzione Illuminamento scarso significa : - Un progressivo senso di stanchezza degli operatori - Più elevate percentuali di infortuni - Maggiori scarti nelle lavorazioni Impianti Meccanici 2

2 Le radiazioni visibili = energia raggiante I fattori che definiscono la energia raggiante sono : - la lunghezza d onda - la frequenza f - la velocità di propagazione c f = c = km/s Impianti Meccanici 3 Lo spettro visibile è quello compreso tra le lunghezze d onda di : 380 nm ( ULTRAVIOLETTO ) 780 nm ( INFRAROSSO ) - Lo spettro della luce emessa da una sorgente può essere continuo o discontinuo - La luce solare e quella delle lampade ad incandescenza sono a spettro continuo - Lo spettro delle lampade a scarica di gas rarefatti è discontinuo Impianti Meccanici 4

3 Spettro delle radiazioni elettromagnetiche Impianti Meccanici 5 Intensità luminosa : unità di misura la candela [ cd ], è l intensità luminosa emessa da un corpo nero alla temperatura di solidificazione del platino in direzione perpendicolare al foro di uscita ( avente un area di 1/ m 2 ) sotto la pressione di Pa. Unità fotometriche Impianti Meccanici 6

4 Flusso luminoso : unità di misura il lumen [ lm ], è il flusso luminoso emesso dall angolo solido di uno steradiante (sr) da una sorgente puntiforme, isotropa, avente intensitàluminosa di una candela; 1 lm = 1 cd * 1 sr Unità fotometriche Impianti Meccanici 7 Illuminamento : unità di misura il lux [ lx ], è l illuminamento prodotto su una superficie di area 1 m 2 dal flusso luminoso di 1 lm incidente perpedicolarmente : 1 lux = 1 lm/ m 2 Unità fotometriche Impianti Meccanici 8

5 Luminanza : unità di misura il nit [nt ], luminanza ( o brillanza ) di una superficie di area 1 m 2 che emette in direzione perpendicolare radiazioni con intensità luminosa di 1 cd : 1 nt = 1 cd/ m 2 Unità fotometriche Impianti Meccanici 9 Esempio Intensità luminosa : - proiettore con lampada da 1000 lm : cd su pochi steradianti - diffusore con lampada da 1000 lm : 250 cd su 90 str Impianti Meccanici 10

6 Esempio Flusso luminoso : - lampada di segnalazione al neon : 0,6 lm - tubo fluorescente 36 W : lm - lampada al sodio ad alta pressione 400 W : lm - lampada allo xenon da W : lm Impianti Meccanici 11 Esempio Iluminamento : - chiaro di luna : 0,2 lx - stradale : 5-40 lx - industriale : lx - solare : lx Impianti Meccanici 12

7 Esempio Luminanza: - luna : 4000 cd/m 2 - sole : cd/m 2 Impianti Meccanici 13 Misura dell illuminamento : Luxometro Laboratori specializzati per : rendimenti temperature interne durata spettro di emissione Misura Impianti Meccanici 14

8 La normativa I D.Lgs 19 settembre 1994 n. 626 e 18 marzo 1996 n.242 prescrivono : - sufficiente luce naturale ed artificiale adeguata; - il tipo di illuminamento non deve rappresentare rischio di infortunio per i lavoratori; - in caso di guasto disporre di di sicurezza di sufficiente intensità; - vetrate e mezzi di tenuti in buone condizioni di pulizia ed efficienza. Impianti Meccanici 15 La normativa ( segue ) La legge 5 marzo 1990, n. 46 ( Norme per la sicurezza degli impianti ) - impone che gli impianti di siano progettati, realizzati e mantenuti a regola d arte; - si intendono costruiti a regola d arte gli impianti costruiti in conformità alle norme tecniche UNI e CEI - UNI Illuminazione di interni con luce artificiale - DIN ; NF X , IES Impianti Meccanici 16

9 La norma UNI è entrata in vigore nel Essa si applica agli impianti nuovi ed ai rifacimenti sostanziali (adeguamenti) di impianti esistenti ed ha l'obiettivo di definire le prestazioni illuminotecniche che un impianto deve avere in funzione della sua destinazione d'uso ed in considerazione del fatto che l'impianto " influisce sulla capacità visiva, sull'attività, sulla sicurezza e sul benessere delle persone". Le indicazioni fornite riguardano principalmente: livelli ed uniformità di illuminamento ripartizione delle luminanze limitazione dell'abbagliamento direzionalità della luce colore della luce resa del colore Impianti Meccanici 17 NORMA TITOLO DATA UNI EN 1838 Applicazione dell'illuminotecnica - Illuminazione di emergenza. mar-00 UNI Luce e - esterna - UNI UNI 10380:A1 UNI Requisiti per la limitazione della dispersione verso l'alto del flusso luminoso.mar-99 Illuminotecnica - Illuminazione di interni con luce artificiale. mag-94 Illuminotecnica - Illuminazione di interni con luce artificiale. ott-99 Illuminotecnica - Requisiti illuminotecnici delle strade con traffico motorizzato.lug-01 Impianti Meccanici 18

10 NORMA TITOLO DATA UNI Principi di ergonomia della visione - Sistemi di lavoro e.feb-97 UNI Luce e - esterna - Requisiti per la limitazione della dispersione verso l'alto del flusso luminoso.mar-99 UNI Luce e - Locali scolastici - UNI Criteri generali per l' artificiale e naturale. mar-00 Luce e - Illuminazione di installazioni sportive. mag-01 Impianti Meccanici 19 Illuminamenti medi sul piano di lavoro per alcune attività industriali - UNI Impianti Meccanici 20

11 Fenomeno dell abbagliamento Abbagliamento perturbatore : riduce la possibilità di vedere chiaramente i dettagli od i contrasti Abbagliamento inconfortevole : causata da oggetti a luminanza molto più elevata, in genere alla periferia del campo visivo, provoca sensazione sgradevole Benessere visivo Impianti Meccanici 21 Benessere visivo Fattori complementari del benessere visivo - uniformità di ( rapporto degli illuminamenti delle superfici vicine d 1 a 5 ) - di pareti, soffitto e pavimento : rapporti di illuminamento : fra pareti e piano di lavoro : 0,5-0,8 fra soffitto e pareti : 0,3-0,9 Impianti Meccanici 22

12 Sorgenti luminose - lampade ad incandescenza: poco idonee all uso in ambienti industriali - lampade fluorescenti tubolari : buona efficienza, ottima resa dei colori, lunga vita, costo contenuto, luminanza modesta ( cd/mq ), potenza limitata. - lampade a vapori di mercurio ad alta frequenza : potenze unitarie elevate, ingombro ridotto,bassa resa cromatica, efficienza bassa e tempi di accensione lunghi; luminanza elevata 4*10 4 a 25 * 10 4 cd/mq. Impianti Meccanici 23 Sorgenti luminose - lampade a vapori di sodio ad alta pressione : luce non monocromatica, spettro quasi completo, durata elevata, luminanza da 15 a 550 cd/cmq, elevata efficienza. Elevata efficienza - lampade a vapori di alogenuri : buona resa dei colori ed elevata efficienza ; luminanza elevata 15*10 4 a 14 * 10 6 cd/mq, durata limitata. Elevata efficienza Impianti Meccanici 24

13 Sorgenti luminose - Tabella comparativa Tipo di lampada Potenze Efficienza Vita media [ W] [ lm/w ] [ ore ] A incandescenza lm/w 1000 Fluorescenti tubolari A vapori di mercurio ad alta pressione A vapori di sodio ad alta pressione A vapori di alogenuri lm/w lm/w lm/w lm/w 6000 Impianti Meccanici 25 Criteri di scelta del tipo di lampada Impianti Meccanici 26

14 Efficienze luminose Impianti Meccanici 27 Sorgenti luminose - potenza e flusso luminoso di lampade a scarica Impianti Meccanici 28

15 Apparecchi di - apparecchio di : si intende il contenitore della sorgente luminosa Ha due funzioni : - fornire adeguata protezione meccanica, termica ed elettrica alle sorgenti luminose - modificare l emissione del flusso della sorgente luminosa adattandola alle necessità dell impianto Apparecchi di Impianti Meccanici 29 Apparecchi di - A seconda della percentuale di flusso luminoso inviato in alto possiamo suddividere gli apparecchi in : - diretti flusso verso l alto 0-10 % - semi - diretti flusso verso l alto % - diffondenti flusso verso l alto % - semi - indiretti flusso verso l alto % - indiretti flusso verso l alto % Impianti Meccanici 30

16 Apparecchi di - RENDIMENTO dell apparecchio di : si intende il rapporto tra - flusso luminoso emesso dall apparecchio - flusso luminoso emesso dalla lampada nuda - per apparecchi industriali è compreso tra 65% e 85% Apparecchi di Impianti Meccanici 31 Manutenzione degli impianti di - L efficienza nel tempo dell impianto illuminante è assicurata dai seguenti interventi : - pulizia dei corpi illuminanti - ridecorazione di pareti e soffitti - sostituzione delle fonti luminose Manutenzione Impianti Meccanici 32

17 Decadimenti percentuali per insudiciamenti degli apparecchi di Impianti Meccanici 33 Cicli manutentivi per impianti di Fattore di manutenzione (0,8) Impianti Meccanici 34

18 Criteri di scelta degli impianti - In fase di progetto si deve tenere conto dei seguenti parametri: - esigenze illuminotecniche - esigenze di installazione - condizioni di esercizio Progettazione Impianti Meccanici 35 Esigenze illuminotecniche - livello di illuminamento adeguato al compito visivo - rapporto di luminanza - indice ammissibile di abbagliamento - direzionalità della luce - resa cromatica - colore della luce Scelta dell impianto di Impianti Meccanici 36

19 Esigenze di installazione - altezza di installazione - vincoli alla disposizione planimetrica - eventuale necessità di due livelli di - colore delle pareti, soffitto, pavimento - elementi riflettenti ( pavimenti,macchine, scrivanie.) - condizioni ambientali Scelta dell impianto di Impianti Meccanici 37 Condizioni di esercizio - ore annue di funzionamento dell impianto - costo della energia elettrica per l - costo della manutenzione periodica Scelta dell impianto di Impianti Meccanici 38

20 Metodi di calcolo dell illuminamento - I metodi di calcolo più usati sono : - metodo punto per punto ( consigliato per aree all aperto ) - metodo del flusso totale ( consigliato per ambienti chiusi ) Progettazione Impianti Meccanici 39 Metodi di calcolo dell illuminamento - h = distanza della sorgente dal pavimento o dal piano di lavoro ( metri ) : - r = distanza del punto illuminato dalla sorgente (metri ) - l = intensità luminosa emessa dalla sorgente nella direzione del punto ( valore in candele - fornito dal diagramma di emissione ) L illuminamento E n prodotto da una sorgente puntiforme su una superficie varia con il quadrato della distanza fra sorgente e superficie e vale, sul piano perpendicolare al raggio : Progettazione Impianti Meccanici 40

21 Curve polari di emissione degli apparecchi Metodo di calcolo dell lluminamento - Metodo del punto per punto Impianti Meccanici 41 I valori così ottenuti devono poi essere divisi per il fattore di manutenzione previsto in rapporto al ciclo manutentivo I costruttori di apparecchi di hanno messo a punto programmi su calcolatore per il tracciamento delle curve isolux e per la scelta ottimale degli apparecchi Metodi di calcolo degli illuminamenti Impianti Meccanici 42

22 Metodo del flusso totale - tiene conto di diversi fattori quali : - dimensioni del locale - caratteristiche dell apparecchio - colore delle pareti, soffitto e pavimento Si basa sull impiego di numerosi coefficienti ed i risultati devono essere corretti con il fattore di manutenzione. Progettazione Impianti Meccanici 43 Metodo di calcolo dell lluminamento - Metodo del flusso totale Impianti Meccanici 44

23 Indice del locale Commento Impianti Meccanici 45 Curve fotometriche Impianti Meccanici 46

24 Curve fotometriche Commento Impianti Meccanici 47 Curve fotometriche Impianti Meccanici 48

25 Commento Impianti Meccanici 49 Installazione degli apparecchi di Obiettivi : - razionale e regolare installazione delle lampade - facilità di accesso per manutenzione - non interferenza con altri servomezzi e strutture - eventuale potenziamento del livello di Installazione Impianti Meccanici 50

26 Installazione degli apparecchi di - Installazione a livello copertura o a filo catena - Installazione ribassata Installazione Impianti Meccanici 51 Installazione degli apparecchi di Impianti Meccanici 52

27 Installazione degli apparecchi di Impianti Meccanici 53 Installazione degli apparecchi di Impianti Meccanici 54

28 Illuminazione di sicurezza Impianto alimentato con batterie al nichel cromo progettate per un minimo di 4 anni di funzionamento normale. Impianti Meccanici 55 Illuminazione di sicurezza Impianti Meccanici 56

29 Impianti Meccanici 57 Impianti Meccanici 58

30 Impianti Meccanici 59