Fabio Peron. Illuminazione artificiale degli interni. Metodo del flusso totale. Metodo punto-punto

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1 illuminotecnica 9 illuminotecnica 9 Illuminazione atificiale degli inteni Il pogetto di illuminazione degli inteni deve essee studiato e calcolato in funzione della destinazione d uso e dei compiti visivi del locale da illuminae, e dipende dai seguenti elementi: Lezioni di illuminotecnica. Pogetto di illuminazione atificiale Caatteistice geometice dell ambiente da illuminae ; Coefficienti medi di iflessione di soffitto, paeti e pavimento; Tipo di illuminazione pescelta (dietta, indietta, diffusa); Tipologia di lampada I metodi di calcolo impiegati sono due: Fabio Peon Univesità IUAV - Venezia Il metodo del flusso totale; Il metodo puntuale. Metodo punto-punto Metodo del flusso totale cos υ Applicabile quando la sogente si può assumee puntifome, si basa sul legame ce si a ta intensità luminosa emessa da una sogente I e illuminamento E ce si ottiene su di un punto P di una supeficie illuminata da tale sogente. φ D E P φ diff = cos 3 cos P o υ sen υ P v I divesi metodi di calcolo del campo luminoso atificiale all inteno degli ambienti si basano sul pincipio di sovapposizione degli effetti ossia sull assunzione ce l illuminamento in un punto qualsiasi sia pai alla somma ta quello ce si ottiene su di esso dalla luce ce vi aiva diettamente dalle sogenti luminose e quello ottenuto dalle divese supefici iflettenti.

2 Campo diffuso Valoi di noma I metodi di calcolo semplificati della componente diffusa si basano sull assunzione ce il campo diffuso sia unifome nello spazio consideato e ce il flusso luminoso, F L, emesso da tutte le lampade installate, si distibuisce unifomemente sulle supefici ce costituiscono l involuco: E diff = S tot FL m ( 1 m ) S tot, supeficie dell involuco, F L, il flusso luminoso, m coefficiente di iflessione medio dell involuco. Illuminamento consigliato da noma UNI pe le divese destinazioni d uso in locali scolastici Calcolo semplificato illuminamento medio A patie dall illuminamento medio sulla supeficie del piano di lavoo è possibile calcolae il flusso totale da installae in maniea semplificata. Se S è la supeficie del piano di lavoo e E m l illuminamento desideato il flusso totale da installae vale: EmS F C xc u Nella quale Cu e CM sono ispettivamente il fattoe di utilizzo e quello di manutenzione. Se poi F L è il flusso del tipo di lampada scelta, il numeo di lampade vale: F N = F E L M Fattoe di utilizzazione Non tutto il flusso luminoso emesso dalle sogenti installate in un ambiente aiva ad illuminae il piano di lavoo. Una pate di esso viene dispeso e la pate effettivamente incidente sul piano di lavoo dipende da: geometia dell ambiente; posizionamento delle lampade; iflessione di paeti, pavimento e soffitto; caatteistice degli appaecci illuminanti. C U = φ inc φ 0 Si definisce alloa il fattoe di utilizzazione C U come appoto ta flusso incidente sul piano di lavoo φ inc e flusso installato φ 0. fattoe di utilizzazione dei divesi appaecci è tabulato in funzione del tipo di lampada scelto (a scaica o a incandescenza), del tipo di illuminazione (dietta, indietta, semidietta, ecc.), dei coefficienti di iflessione del soffitto, delle paeti e del pavimento e in funzione dell indice del locale. I valoi di tale coefficiente sono quindi deteminati speimentalmente e foniti dalle case costuttici pe i singoli appaecci

3 Fattoe di utilizzazione Fattoe di utilizzazione Il coefficiente di utilizzazione, viene individuato in funzione di un paameto detto indice del locale K, tiene conto della geometia del sistema sogente-ambiente-piano di lavoo. A seconda ce si intenda ealizzae un tipo di illuminamento dietto o indietto, l indice del locale si calcola con una delle equazioni di seguito ipotate: Illuminazione dietta K ( a b) = ( a + b) 3( a b) Illuminazione indietta H ( a + b ) K = a = lungezza del locale da illuminae; b = lagezza del locale da illuminae; = altezza del punto luce ispetto al piano di lavoo; H = altezza del soffitto ispetto al piano di lavoo R f =0. Plafoniea a quatto lampade fluoescenti con iflettoe supeioe Appaeccio con lampada fluoescente pe illuminazione dietta R c R W A B C D E F G H A B C D E F G H A K = 0,5 0,7 C K = 0,9 1, E K = 1,4 1,7 G K =,7 4 B K = 0,7 0,9 D K = 1, 1,4 F K = 1,7,7 H K = 4 6 Fattoe di utilizzazione R f =0. Plafoniea a quatto lampade fluoescenti con iflettoe supeioe Appaeccio con lampada fluoescente pe illum inazione indietta R c R W A B C D E F G H A B C D E F G H A K = 0,5 0,7 C K = 0,9 1, E K = 1,4 1,7 G K =,7 4 B K = 0,7 0,9 D K = 1, 1,4 F K = 1,7,7 H K = 4 6 Decadimento del flusso luminoso emesso, fattoe di manutenzione Al passae del tempo l impianto di illuminazione subisce un ceto invecciamento. Il flusso emesso dalle lampade diminuisce pe anneimento degli involuci in veto, pe vaiazioni delle condizioni di funzionamento del filamento delle lampade ad incandescenza o degli elettodi di quelle a scaica. tipo di ambiente C M pulito 0,8 medio 0,7 spoco 0,6 Le pati ottice degli appaecci vengono icopete da polvee diminuendone la iflessione e la taspaenza. Nella valutazione del flusso da installae bisogna tenee conto di tutto questo, pevedendo un flusso leggemente supeioe a quello minimo iciesto. Viene definito un alto fattoe detto di manutenzione, C M, coispondente al appoto ta il flusso ce incide sulla supeficie di lavoo in condizioni di massimo invecciamento dell impianto e con l impianto nuovo. il fattoe detto di manutenzione, M, può essee valutato in funzione della polveosità dell ambiente con un intevallo ta le opeazioni di pulizia pai a 1 mesi.

4 Fattoe di decadimento lampade Il fattoe di manutenzione può consideasi il podotto dei te seguenti fattoi: - fattoe di decadimento delle lampade Dl, - fattoe di decadimento dell appaeccio Da, - fattoe di decadimento delle supefici del locale Ds. Fattoe di decadimento lampade Dl= 80 % (lampada fluoescente dopo 4000 oe, pai a metà della vita media) Fattoe di decadimento appaeccio Fattoe di decadimento appaeccio Fattoi di manutenzione pe impolveamento appaecci

5 Coefficiente di iflessione paeti Illuminamento, Abbagliamento, Resa Comatica Illuminamento UGR = Unified Glae Rating Indice di discomfot da abbagliamento Ra = esa del coloe Coefficiente di Riflessione di supefici veniciate e mateiali (soffitti max 85%; paeti max 50%; pavimenti max 30%). Illuminazione e efficienza enegetica: LENI

6 Esempio 1 Esempio 1 Calcolae l illuminamento di una lampada posizionata ad un altezza dal piano di lavoo pai a 3 m, su due punti A e B ce si tovano in posizione tale ce la diezione della congiungente di ciascuno con il cento di illuminazione foma con l asse della sogente un angolo di 0 e 45 : = 3 m 36 W φ = 3,45 klm 400 cd/klm Utilizzando la elazione si può calcolae l illuminamento oizzontale nei punti A e B. Nel punto A: cosυ 400 cd/klm A B Dalla distibuzione fotometica dell intensità luminosa si leggono i valoi di intensità luminosa pe i due punti: A B E 0 = I 0 / * cos 3 (0 ) = (350*3,45)/3 * 1 = 134 lux Nel punto B: A) I 0 = 350 cd, cos 3 (0 ) = 1; E 45 = I 45 / * cos 3 (45 ) = (00*3,45)/3 * 0,35 = 7 lux B) I 45 = 00 cd, cos 3 (45 ) = 0,35. Esempio : illuminamento in un aula scolastica Si considei un aula scolastica, di dimensioni in pianta 6 x 8 m e di altezza 3 m nella quali si voglia ealizzae un illuminamento dietto con lampade sospese ad un altezza di m sopa il piano di lavoo. dati di pogetto: illuminamento dietto supeficie aula: altezza dalla noma UNI : 6 x 8 m 3 m Esempio : illuminamento in un aula scolastica il flusso luminoso necessaio isulta pai a: E m * S = 300 lux * 48 m = lm l indice del locale essendo l illuminazione dietta isulta pai a: K = (a*b)/ * (a+b) = (6*8)/ * (6+8) = 1,70 Dalla tabella sopa isulta ce K=1,71 icade nella classe E. Ponendo ce le lampade utilizzate siano fluoescenti e ce il soffitto abbia un coefficiente di iflessione pai al 75% e le paeti del 50% si ottiene un coefficiente di utilizzazione pai a C U =0,51. Se il tipo di manutenzione è buono C M effettivo da fonie all ambiente è: =0,70 alloa il flusso luminoso illuminamento iciesto nelle aule scolastice pe le scuole supeioi: 300 lux F (E m *S)/C U *C M = 14400/ 0,51 *0,70 = lm

7 Esempio : illuminamento in un aula scolastica il flusso luminoso necessaio isulta pai a: Ponendo ce le lampade utilizzate siano fluoescenti e ce il soffitto abbia un coefficiente di iflessione Rc 80% e le paeti Rw 50% dalla tabella isulta ce pe un indice del locale K=1,71 icade nella classe E si ottiene un coefficiente di utilizzazione pai a C U =0,51 E m * S = 300 lux * 48 m = lm l indice del locale essendo l illuminazione dietta isulta pai a: K = (a*b)/ * (a+b) = (6*8)/ * (6+8) = 1,70 Dalla tabella sopa isulta ce K=1,71 icade nella classe E. Ponendo ce le lampade utilizzate siano fluoescenti e ce il soffitto abbia un coefficiente di iflessione pai al 75% e le paeti del 50% si ottiene un coefficiente di utilizzazione pai a C U =0,51. Se il tipo di manutenzione è buono C M =0,70 alloa il flusso luminoso effettivo da fonie all ambiente è: F (E m *S)/C U *C M = 14400/ 0,51 *0,70 = lm R f =0. Plafoniea a quatto lampade fluoescenti con iflettoe supeioe Appaeccio con lampada fluoescente pe illuminazione dietta R c R W A B C D E F G H A B C D E F G H A K = 0,5 0,7 C K = 0,9 1, E K = 1,4 1,7 G K =,7 4 B K = 0,7 0,9 D K = 1, 1,4 F K = 1,7,7 H K = 4 6 Si può oa deteminae il numeo di lampade ce devono essee installate. Le sogenti ce si vogliono installae sono lampade fluoescenti lineai 1500 x 6 tipo de luxe ed ognuna di tali lampade emette un flusso luminoso pai a F L = 3750 lumen. Il numeo N delle lampade da installae saà alloa: N = F E /F L = 40336/3750 = 10,75 Si necessita alloa di 11 lampade ma visto ce ogni appaeccio contiene lampade, il numeo di appaecci da installae nell aula saà 6. La loo disposizione si potà pe esempio pevedee su te file equi-spaziate ognuna delle quali è composta da due appaecci. E inteessante infine notae ce, se l efficienza luminosa delle lampade è, come si icava dalle tabelle fonite dai poduttoi, 65 lm/w, la potenza ce si dovà fonie all impianto di illuminazione saà P = (3750 x 1) / 65 = 69 W. E bene cecae di ealizzae una copetua unifome del piano di lavoo. In geneale ai fini dell unifomità la distanza ta due sogenti vicine non dovebbe essee maggioe di una volta e mezza dell altezza di installazione ispetto al piano di lavoo.

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