Guida all illuminazione degli ambienti interni

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1 Guida all illuminazione degli ambienti interni (Seconda parte) Pubblicato il: 16/10/2007 Aggiornato al: 16/10/2007 di Gianfranco Ceresini Gianluigi Saveri 5. Apparecchi di illuminazione Gli apparecchi di illuminazione hanno lo scopo di fornire una triplice protezione, meccanica (proteggono le lampade dagli urti), elettrica (proteggono le persone dai contatti accidentali con parti in tensione) e termica (proteggono le persone dai contatti con parti ad elevata temperatura), nei confronti della sorgente luminosa contenuta al loro interno. Dal punto di vista illuminotecnico però, il compito più importante è quello di indirizzare, modificandolo, il flusso luminoso della sorgente in modo da renderlo adatto alle particolari esigenze dell ambiente da illuminare. Di fatto gli apparecchi illuminanti riducono il flusso luminoso della/e lampade, assorbendone una parte e diffondendo il resto: questa caratteristica viene illustrata da quello che viene definito il rendimento ottico di un apparecchio di illuminazione, ossia il rapporto tra il flusso totale emesso dall'apparecchio, misurato in determinate condizioni, ed il flusso luminoso emesso dalla/e lampade funzionanti senza apparecchio, misurato nelle stesse condizioni. Il rendimento, che viene espresso normalmente in percentuale, ha valori che possono oscillare tra il 65% e l 85%. E ovvio che ad un maggior rendimento corrisponde un maggior sfruttamento della quantità di luce emessa dalla sorgente, ma parallelamente si ha anche un minor controllo sull emissione di luce: una lampada nuda ha un rendimento del 100%, ma una totale assenza di orientamento del flusso luminoso e di riduzione della luminanza. Rappresentazione delle caratteristiche di emissione luminosa degli apparecchi illuminanti I costruttori degli apparecchi di illuminazione mettono a disposizione la documentazione tecnica con le curve fotometriche dei due piani verticali ortogonali fra loro passanti per il centro dell apparecchio. Negli apparecchi per interni si impiega il sistema C γ con le curve tracciate in coordinate polari (fig. 33) mentre per i proiettori si utilizza il sistema B β con le curve rappresentate su diagramma cartesiano (fig. 34). Fig Rappresentazione delle caratteristiche di emissione luminosa con coordinate C γ normalmente utilizzate per apparecchi da interno. Il punto zero del sistema C γ coincide con il centro dell apparato ottico dell apparecchio 1

2 Fig. 34 a) Sistema di rilevamento B β (asse di rotazione dei piani B) Ogni sorgente luminosa è caratterizzata da una particolare distribuzione nello spazio dell intensità luminosa emessa. Mediante un sistema di coordinate polari (35) è possibile rappresentare con una curva fotometrica i valori dell intensità luminosa misurata mediante una fotocellula situata ad una distanza fissa dalla lampada. Spostando la fotocellula attorno alla sorgente in posizioni diverse è possibile eseguire delle misure in tutte le possibili direzioni e tracciare, con i valori ottenuti, delle curve fotometriche che per praticità sono convenzionalmente riferite ad una sorgente luminosa avente un flusso luminoso di 1000 lm. I valori ricavati dal diagramma devono quindi essere moltiplicati per un fattore proporzionale al reale flusso dell apparecchio in esame. Fig. 35 Rappresentazione nei due piani principali delle intensità luminose di un apparecchio mediante diagramma polare. Convenzionalmente le curve sono tracciate riferendosi ad una sorgente luminosa avente un flusso luminoso di 1000 lm. I valori ricavati dal diagramma devono quindi essere moltiplicati per un fattore proporzionale al reale flusso della lampada in esame. Es. intensità emessa a 40 a destra del diagramma nel caso di apparecchio con lampada da 1800 lm è pari a 250x1,8 cd 2

3 Ognuna delle caratteristiche (ottica, elettrica, meccanica, installativa) che un apparecchio illuminante possiede, è stata utilizzata per effettuarne una o più classificazioni. Nelle successive tabelle, vengono indicate le particolarità assegnate a queste caratteristiche. Tipo di apparecchio Curva fotometrica Tipo di illuminazione Illuminazione diretta Direzione del flusso emesso 90% 100% 0% 10% Caratteristiche dell emissione Poco assorbimento da parte di muri e soffitto, ma ombre marcate Luogo di impiego Laboratori, centri commerciali, grandi magazzini Illuminazione semidiretta 60% 90% 10% 40% Ombre più attenuate e visione più confortevole Uffici, abitazioni Illuminazione mista 40% 60% 40% 60% Da usare con pareti e soffitto molto riflettenti, crea uniformità di illuminamento Uffici, negozi Illuminazione semindiretta 10% 40% 60% 90% Illuminamento uniforme senza abbagliamento Ambienti con esigenze estetiche Illuminazione indiretta 0% 10% 90% 100% Visione poco nitida, priva di ombre, ma gradevole Ristoranti, locali pubblico spettacolo Classificazione ottica 1: in base al modo in cui l apparecchio di illuminazione distribuisce il flusso luminoso, si differenziano cinque tipi di illuminazione: illuminazione diretta, semidiretta, mista, semindiretta e indiretta. Classificazione ottica 2: in base al modo in cui le ottiche di un apparecchio di illuminazione deviano, filtrano, riflettono, schermano o diffondono la luce emessa dalla lampada, si differenziano fondamentalmente cinque tipi di apparecchi: riflettori, rifrattori, diffusori, schermi e proiettori. 3

4 Classificazione ottica 2: in base al modo in cui le ottiche di un apparecchio di illuminazione deviano, filtrano, riflettono, schermano o diffondono la luce emessa dalla lampada, si differenziano fondamentalmente cinque tipi di apparecchi: riflettori, rifrattori, diffusori, schermi e proiettori. Tipo di apparecchio Riflettore Caratteristiche Ha una superficie (a specchio come ad esempio l alluminio anodizzato) che riflette la luce dalla quale viene investito. Il suo scopo è quello di intercettare la parte di emissione della lampada che verrebbe indirizzata verso una direzione non desiderata (ad esempio verso il retro della lampada), e rifletterla nella direzione desiderata Rifrattore Diffusore Utilizzato spesso in combinazione con un riflettore, sfrutta il principio della rifrazione per ridurre l abbagliamento. E costituito da materiali trasparenti, posti davanti alla lampada, che deviano il flusso luminoso. Usato sia in ambienti esterni sia in ambienti interni, in particolare negli ambienti di lavoro con presenza di polveri, gas o vapori. La schermatura dell apparecchio funge infatti da protezione (abitualmente sono conosciuti come apparecchi di tipo stagno) sia per la sorgente sia per gli eventuali alimentatori e cablaggi Dotati di involucri opalini di vetro o materiale plastico trattato, diffondono il flusso luminoso in tutte le direzioni con una certa uniformità. La schermatura, attenuando la luminanza della sorgente, riduce l abbagliamento e le ombre troppo marcate attorno agli oggetti ma, nello stesso tempo, assorbe in parte il flusso emesso dalla lampada riducendo il rendimento ottico dell apparecchio Schermo Costituito da deflettori e lamelle che nascondendo le lampade alla vista, riducono l abbagliamento. Gli schermi sono realizzati in vetro o in materiale plastico trasparente o semi trasparente e possono assumere varie forme piane o curve (es. nido d ape) 4

5 Proiettore Concentra la luce in un piccolo angolo solido mediante una combinazione di specchi e lenti permettendo di ottenere un elevata intensità luminosa in determinate direzioni. Generalmente sono impiegati nelle vetrine, nelle aree di esposizione, nei teatri, negli studi fotografici, etc Classificazione elettrica: in base al modo in cui l apparecchio di illuminazione effettua la protezione contro i contatti accidentali, si differenziano tre tipi di apparecchi: di classe I, di classe II e di classe III (gli apparecchi di classe 0 sono stati eliminati dalla normalizzazione internazionale e non vengono più fabbricati). Tipo di apparecchio Caratteristiche Simbolo Classe I Apparecchio dotato di isolamento principale e morsetto di terra per la connessione al conduttore di protezione dell impianto di terra. La maggior parte degli apparecchi sono di questo tipo. Classe II Apparecchio provvisto di doppio isolamento o isolamento rinforzato privo del morsetto di messa a terra. Isolamento utilizzato per apparecchi stagni. Classe III Apparecchio privo del morsetto di messa a terra e che può essere ad isolamento ridotto perché alimentato da un sistema a bassissima tensione di sicurezza (BTS). Ad esempio faretti a bassa tensione per illuminazione architettonica 5

6 Classificazione meccanica 1: in base al modo in cui l apparecchio di illuminazione viene protetto contro la penetrazione di polvere, corpi solidi, umidità ed acqua (oltre alla protezione contro i contatti diretti), si ottengono diversi gradi di protezione. Gli apparecchi vengono classificati secondo i codici IP del sistema di classificazione della norma CEI EN (CEI 70-1). Protezione da corpi estranei, indicata dalla prima cifra del codice IP IP 0X IP 1X IP 2X IP 3X IP 4X IP 5X IP 6X Caratteristiche Nessuna protezione da corpi estranei Protezione da corpi estranei > 50 mm Protezione da corpi estranei > 12 mm Protezione da corpi estranei > 2,5 mm Protezione da corpi estranei > 1 mm Protezione dalla polvere (non è esclusa la penetrazione di polvere) Tenuta stagna alla polvere (nessuna penetrazione di polvere) Protezione dall umidità, indicata dalla seconda cifra del codice IP IP X0 IP X1 IP X2 IP X3 IP X4 IP X5 IP X6 IP X7 IP X8 Caratteristiche Nessuna protezione dall umidità Protezione contro gocce d acqua Protezione contro gocce d acqua sotto i 15 Protezione contro spruzzi d acqua fino a 60 Protezione contro spruzzi d acqua da tutte le direzioni Protezione contro getti d acqua Protezione contro inondazioni Protezione contro immersioni di durata e pressione specificate Protezione contro immersioni permanenti Esempio: gli apparecchi marcati IP 65 sono apparecchi stagni usati anche in ambienti interni. Se l ambiente è particolarmente umido, anche negli apparecchi IP 65 si potrebbe formare condensa a causa dell aria umida che viene aspirata quando l apparecchio, spento, si raffredda. Le gocce d acqua formatisi all interno potrebbero essere eliminate praticando un piccolo foro di scolo nella parte più bassa dell apparecchio, anche se ovviamente la protezione si riduce. 6

7 Classificazione meccanica 2: in base al modo in cui l apparecchio di illuminazione viene protetto contro le sollecitazioni meccaniche. Gli apparecchi vengono classificati secondo i codici IK del sistema di classificazione della norma CEI EN (CEI 70-3). Protezione dell apparecchio contro gli impatti meccanici Resistenza all impatto [J] IK 00 Nessuna protezione IK 01 0,15 IK 02 0,2 IK 03 0,35 IK 04 0,5 IK IK 06 1 IK 07 2 IK 08 5 IK 09 1 IK

8 Classificazione installativa 1: in base al tipo di montaggio, gli apparecchi di illuminazione si differenziano fondamentalmente in cinque tipi: a parete, a soffitto, a sospensione, a binario, a incasso. Tipo di apparecchio Caratteristiche Luogo di impiego A parete Permettono un'emissione di luce diffusa nell'ambiente, con effetti di ammorbidimento delle ombre eventualmente prodotte da apparecchi a soffitto o sospesi Illuminazione di librerie, quadri, etc, ma anche per illuminazione generale A soffitto Consente di orientare il flusso luminoso in tutte le direzioni, con angoli di incidenza favorevoli alla visione evitando riflessioni fastidiose Soluzione adottabile in quasi tutte le situazioni A sospensione Garantisce una distribuzione luminosa di tipo diffuso. Ambienti molto alti o dove non sia possibile adottare la soluzione a plafoniera A binario Consentono di inserire e spostare gli apparecchi di illuminazione grazie ad un sistema di contatti elettrici striscianti (a 230 V o a 12 V), all'interno del binari stessi. Sistema altamente flessibile Ambienti in cui gli effetti luminosi devono cambiare spesso o dove le esigenze lavorative obbligano allo spostamento del piano di lavoro A incasso Riducono l impatto visivo dell apparecchio nell ambiente, ma hanno una limitata capacità di controllo della direzione del flusso luminoso Ambienti forniti di controsoffitto 8

9 Classificazione installativa 2: in base alla disposizione logistica degli apparecchi, l illuminazione può essere di tipo generale, direzionale, localizzata o supplementare Tipo di illuminazione Caratteristiche Luogo di impiego Generale E il sistema più diffuso perché permette di ottenere condizioni visive omogenee in tutto l ambiente. La disposizione degli Stabilimenti industriali, locali apparecchi determina una scolastici, grandi magazzini, etc. distribuzione uniforme del flusso luminoso e permette di ottenere sul piano di lavoro livelli di illuminamento bassi o medi Orientata Lavori che necessitano di particolare attenzione e quindi di un illuminamento elevato possono richiedere apparecchi di illuminazione integrativi orientati sul piano di lavoro. Gli apparecchi sono installati e rivolti verso le zone da illuminare e sono quindi rigidamente legati al posto di lavoro. Localizzata Questo tipo di illuminazione, integrato con un sistema di tipo generale, si utilizza quando si vogliono ottenere valori di Supplementare illuminamento particolarmente elevati in certe zone in cui si svolgono attività che richiedono prestazioni visive particolarmente impegnative. L illuminamento all interno dell ambiente può risultare disuniforme Si impiegano faretti con riflettore a fascio largo o apparecchi disposti in modo opportuno. Si utilizza quando si devono accentuare le forme di particolari oggetti, creare effetti d ombra, quando si vogliono evidenziare i colori o i contorni degli oggetti o per illuminare superfici che fungono da sorgenti secondarie. Deve essere integrato da un sistema di tipo generale Studi tecnici, aule da disegno, etc. Vetrine, aree si esposizione, etc. Esposizioni, musei, vetrine, lavori di precisione, etc. 9

10 Classificazione installativa 3: la norma CEI classifica gli apparecchi di illuminazione anche in base al materiale della superficie di montaggio per la quale l apparecchio è progettato Idoneità dell installazione Montaggio solo su superfici non combustibili Simbolo Montaggio diretto su superfici normalmente infiammabili (es. pareti di legno) Montaggio diretto su superfici normalmente infiammabili quando l apparecchio è ricoperto di un materiale termicamente isolante Nota: la norma CEI non ritiene le superfici facilmente infiammabili idonee al montaggio diretto degli apparecchi Classificazione installativa 4: la norma CEI classifica poi gli apparecchi di illuminazione anche in base all uso ed al servizio al quale l apparecchio è destinato Tipo di utilizzo dell apparecchio Simbolo Uso normale Servizio gravoso 10

11 Tabella in cui sono descritti i simboli che rappresentano graficamente le caratteristiche più importanti di un apparecchio di illuminazione e che contribuiscono, insieme ad altri già visti, alla marcatura degli apparecchi. Significato Simbolo Distanza minima dagli oggetti illuminati (in metri) che deve essere rispettata in fase di installazione Massima temperatura alla quale l apparecchio può essere fatto funzionare in condizioni normali (è accettato un funzionamento temporaneo ad una temperatura non superiore a (t a + 10 C)) Divieto d uso di lampade a luce fredda per motivi di sicurezza Uso di cavi di alimentazione, interconnessione o di cablaggio esterno resistenti al calore Apparecchi previsti per l uso con lampade a calotta riflettente Apparecchi per lampade a vapori di sodio ad alta pressione che richiedono un accenditore esterno alla lampada Apparecchi per lampade a vapori di sodio ad alta pressione con dispositivo di innesco interno Apparecchi progettati esclusivamente per lampade ad alogeni autoprotette Sostituire gli schermi di protezione danneggiati 11

12 6. Requisiti per l illuminazione dei luoghi di lavoro e degli altri ambienti interni L illuminazione di un ambiente di lavoro, e più in generale di un qualsiasi ambiente interno, deve soddisfare alcuni requisiti allo scopo di offrire alle persone presenti una visione soddisfacente, sicura e invariabile nel tempo. Questi requisiti sono stati definiti da disposizioni legislative (tabella A), istituzionali (tabella B) e normative (tabella C). Integrazione tra illuminazione naturale e artificiale Sicurezza dai pericoli Illuminazione di sicurezza Manutenzione Illuminazione in presenza di videoterminali Requisiti di illuminazione richiesti dal Dlgs 626/94 Tabella A Prescrizioni di illuminazione dei luoghi di lavoro previste dal Dlgs 626/94 Art. 33 comma 1 - A meno che non sia richiesto diversamente dalle necessità delle lavorazioni e salvo che non si tratti di locali sotterranei, i luoghi di lavoro devono disporre di sufficiente luce naturale. In ogni caso, tutti i predetti locali e luoghi di lavoro devono essere dotati di dispositivi che consentono un'illuminazione artificiale adeguata per salvaguardare la sicurezza, la salute e il benessere dei lavoratori Art. 33 comma 2 - Gli impianti di illuminazione dei locali di lavoro e delle vie di circolazione devono essere installati in modo che il tipo d'illuminazione previsto non rappresenta un rischio di infortunio per i lavoratori Art. 33 comma 3 - I luoghi di lavoro nei quali i lavoratori sono particolarmente esposti a rischi in caso di guasto dell'illuminazione artificiale, devono disporre di un'illuminazione di sicurezza di sufficiente intensità Art. 33 comma 4 - Le superfici vetrate illuminanti ed i mezzi di illuminazione artificiale devono essere tenuti costantemente in buone condizioni di pulizia e di efficienza Art. 2 allegato VII, commi b) e c) - L'illuminazione generale ovvero l'illuminazione specifica (lampade di lavoro) devono garantire un'illuminazione sufficiente ed un contrasto appropriato tra lo schermo e l'ambiente, tenuto conto delle caratteristiche del lavoro e delle esigenze visive dell'utilizzatore. Fastidiosi abbagliamenti e riflessi sullo schermo o su altre attrezzature devono essere evitati strutturando l'arredamento del locale e del posto di lavoro in funzione dell'ubicazione delle fonti di luce artificiale e delle loro caratteristiche tecniche. I posti di lavoro devono essere sistemati in modo che le fonti luminose quali le finestre e le altre aperture, le pareti trasparenti o traslucide, nonché le attrezzature e le pareti di colore chiaro non producano riflessi sullo schermo. Le finestre devono essere munite di un opportuno dispositivo di copertura regolabile per attenuare la luce diurna che illumina il posto di lavoro 12

13 Requisiti di illuminazione richiesti dalle Linee Guida ISPESL Al fine di illuminare adeguatamente i luoghi di lavoro è opportuno che siano dotati di una quantità di luce Quantità di illuminazione adeguata per una corretta visibilità nell ambiente di lavoro e, in particolare, per lo specifico compito visivo da svolgere Al fine di illuminare adeguatamente i luoghi di lavoro è opportuno che siano dotati di una distribuzione ed Integrazione tra illuminazione naturale e una collocazione adeguata delle fonti (naturali artificiale e/o artificiali) di illuminazione, atte ad evidenziare eventuali situazioni di pericolo (ostacoli, spigoli vari, ecc.) e ad evitare fenomeni di abbagliamento Al fine di illuminare adeguatamente i luoghi di lavoro è opportuno che siano dotati di una qualità Qualità dell illuminazione dell illuminazione che consenta di distinguere convenientemente i colori Più l oggetto da osservare è vicino e di ridotte dimensioni, maggiore è lo sforzo che viene richiesto all apparato visivo per vedere nitidamente; più Nitidezza dell immagine l illuminazione dell oggetto è debole, più la nitidezza è ridotta ed aumenta lo sforzo di accomodamento Gli oggetti riflettono in modo diverso la luce a seconda del loro colore (chiaro o scuro) e della loro superficie (opaca o brillante); i cambiamenti rapidi di direzione dello sguardo e/o la presenza nel campo visivo di zone a luminosità molto differenziata, impongono all occhio una complessa attività di Adattamento alla quantità della luce regolazione: per questa ragione occorre evitare tanto la visione diretta delle sorgenti luminose di notevole intensità, quanto i loro riflessi fastidiosi (dovuti a schermi, cristalli, vernici brillanti, ecc.); i contrasti sono tuttavia utili: un oggetto sarà più o meno facilmente visibile a seconda del contrasto Limitazione e prevenzione degli effetti sulla salute dello stesso al fondo La necessità di effettuare molteplici regolazioni della vista a causa di sfavorevoli condizioni di illuminazione, in rapporto con le operazioni da compiere, può affaticare sensibilmente l apparato visivo; detto fenomeno che si manifesta agli inizi con irritazione degli occhi, finisce per determinare veri e propri disturbi. Inoltre, la postura, eventualmente assunta per compensare insufficienti o inidonee condizioni di illuminazione del posto di lavoro, può provocare disturbi a carico dell apparato muscolo-scheletrico. Al fine di prevenire i danni alla salute imputabili all illuminazione, occorre adottare i correttivi che le norme di legge o di buona tecnica prescrivono in relazione alle possibili causali di rischio (tendaggi, corretto posizionamento della postazione di lavoro rispetto alle fonti di illuminazione, adeguamento della intensità,...). Quanto, infine, alla intensità ed alle caratteristiche della illuminazione, è opportuno che esse vengano adeguate in relazione alle esigenze connesse al tipo di lavorazione/attività espletata. Contro l incidenza diretta o riflessa del flusso luminoso, possono essere adottate schermature, tendaggi, veneziane preferibilmente a lamelle orizzontali. Effetti positivi 13

14 possono riscontrarsi, inoltre, prevedendo, ove possibile, il corretto posizionamento delle postazioni di lavoro rispetto alle fonti di illuminazione, di cui dovrà curarsi la costante manutenzione e pulizia, soprattutto per le superfici vetrate o illuminanti Tabella B Indicazioni di illuminazione dei luoghi di lavoro previste dall Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro (ISPESL) Requisiti di illuminazione richiesti dalla norma UNI EN L illuminamento dell ambiente deve indurre una Comfort visivo sensazione di benessere che faciliti il compito visivo e lavorativo delle persone L illuminamento dell ambiente deve garantire una buona visibilità allo scopo di poter svolgere al Prestazione visiva meglio una determinata attività ovvero riuscire a percepire con velocità, accuratezza e contrasto l oggetto della visione L illuminamento dell ambiente deve garantire un Sicurezza rapido e sicuro riconoscimento dei possibili pericoli presenti nel luogo di lavoro Tabella C Requisiti di progettazione illuminotecnica richiesti dalla norma UNI EN La nuova normativa UNI EN Illuminazione dei posti di lavoro. Parte 1: posti di lavoro in interni in vigore dal 1 luglio 2003, è andata a sostituire la vecchia UNI EN datata 1994 Illuminazione di interni con luce artificiale, (non più in vigore dal 20 novembre 2003) andando a definire i criteri per una corretta progettazione illuminotecnica dei luoghi di lavoro ed introducendo alcuni concetti nuovi atti a migliorare la qualità dell illuminazione. La norma EN riunisce nel soddisfacimento di tre fattori fondamentali (tabella 3), l idea di progettazione illuminotecnica nei luoghi di lavoro: Comfort visivo, cioè il raggiungimento di una sensazione di benessere, fisiologico e psicologico, che contribuisca a migliorare la produttività dei lavoratori; Prestazione visiva, cioè la possibilità, da parte dei lavoratori, di svolgere il loro compito anche in condizioni difficili e a lungo nel tempo. Può essere definita come il rapporto tra il lavoro svolto con un certo illuminamento e lo stesso lavoro svolto in condizioni di illuminamento ideale (se ne ricava un coefficiente inferiore ad 1 come risulta dalla tabella 11). La prestazione visiva viene influenzata dalla capacità visive della persona (giovane, anziana), dal tipo di compito visivo da svolgere (facile, medio, difficile) e dalle caratteristiche dell ambiente e del tipo di impegno richiesto (medio, elevato); Sicurezza, cioè la garanzia che l illuminazione non incida negativamente sulle condizioni di sicurezza dei lavoratori; 14

15 Livello di impegno medio Livello di impegno elevato Compito Prestazione visiva Prestazione visiva Prestazione visiva Prestazione visiva Facile 0,97 0,83 0,83 0,75 Medio 0,85 0,7 0,7 0,6 Difficile 0,7 0,45 0,6 0,4 Giovani Anziani Giovani Anziani Tabella 11 Dalla pubblicazione CIE 19.2, le variazioni delle prestazioni visive tra giovani e anziani in una situazione con illuminamento medio di 500 lx Esaminiamo in dettaglio i parametri che vanno presi in considerazione per garantire comfort, prestazione visiva e sicurezza: 1. Illuminamento e sua uniformità 2. Distribuzione delle luminanze 3. Abbagliamento e sua limitazione 4. Direzione della luce 5. Aspetti cromatici della luce 6. Sfarfallamento ed effetti stroboscopici 7. Fattore di manutenzione 8. Risparmio energetico 9. Integrazione della luce diurna 10. Illuminazione in presenza di videoterminali 11. Valutazione del rischio dovuto all illuminazione 15

16 1. Illuminamento e sua uniformità Mentre nella vecchia normativa, si faceva riferimento ad una illuminazione generale ad una certa altezza dal pavimento uguale ed uniforme in tutto il locale, ora si introduce l idea di differenziare l illuminazione concentrandola dove è richiesto un determinato compito (es. lettura, scrittura, disegno, lavoro sul computer). L area dove, per lavoro, occorre svolgere un determinato compito visivo può essere orizzontale, inclinata o anche verticale (figure 36 e 37). Figura 36 Illuminazione uguale per tutto il locale (vecchia concezione) 16

17 Figura 37 Illuminazione differente per compiti visivi differenti (nuova normativa) A questo scopo è stato definito l illuminamento medio mantenuto E m, cioè il minimo valore di illuminamento medio consentito in una zona dove deve essere svolto un determinato compito visivo: non si può mai scendere al di sotto, di conseguenza l avvicinamento a questo valore indica che è giunto il momento di effettuare una manutenzione. A questo proposito è importante sottolineare che, in sede di definizione del valore iniziale dell illuminamento medio, sarà opportuno dividere il valore di E m fornito dalla norma per il fattore di manutenzione FM per tenere conto dell inevitabile decadimento nel tempo (quindi ad esempio in una cucina di un ristorante, dove si è determinato un fattore di manutenzione di 0,8, l illuminamento medio in sede di progettazione non dovrà essere 500 lx come previsto dalla norma UNI EN , vedi tabella 17, ma bensì 500/0,8 = 625 lx). Mentre in base alla vecchia normativa, con l illuminazione generale si aveva un valore unico di illuminamento all interno di un locale, ora possono esserci diversi valori all interno di uno stesso locale, potendo convivere differenti tipologie di lavori e quindi di compiti visivi. Essendo difficile in fase di progettazione individuare con esattezza la zona dove si svolgerà il compito visivo, la norma prevede un area più estesa attorno a quella sede del compito visivo, chiamata zona del compito visivo, all interno della quale mantenere l illuminamento E m (figura 2). Attorno a questa zona viene definita una zona immediatamente circostante che è una fascia attorno alla zona del compito di ampiezza minima di 0,5 m, nella quale l illuminamento può essere diminuito rispetto a quello della zona del compito visivo, in base a quanto prescritto dalla tabella 12. Illuminamento nella zona del compito visivo lx Illuminamento nella zona immediatamente circostante lx Uguale a quello della zona del compito visivo Tabella 12 Correlazione tra illuminamenti delle zone del compito con le zone circostanti 17

18 Figura 38 Zona del compito visivo, area di colore blu, che comprende al suo interno l area sede del compito visivo (Zumtobel) Nel caso in cui non si riescano ad individuare le zone del compito visivo all interno dell ambiente di lavoro, occorre estendere a tutto l ambiente la zona del compito, escludendo solo le aree nelle quali si sia certi che non si svolgerà l attività visiva legata al lavoro. Chiaramente non ci possono essere variazioni troppo brusche tra zone del compito e zone circostanti, pena abbagliamento e conseguente affaticamento visivo. A questo proposito, per sentirsi bene e non stancarsi precocemente è fondamentale una distribuzione equilibrata delle luminanze. Per questo scopo va mantenuto un determinato livello minimo di uniformità d illuminamento sia nella zona del compito visivo che nella zona immediatamente circostante. L uniformità di illuminamento è un parametro definito come il rapporto fra l illuminamento minimo e l illuminamento medio su una data superficie (E min /E medio ). La norma UNI EN definisce due valori minimi di uniformità al di sotto dei quali non scendere; uno per le zone del compito visivo (almeno 0,7) ed uno per le zone immediatamente circostanti (almeno 0,5). La stessa norma, per i livelli di illuminamento dei vari locali, propone una scala di valori espressi in lux, di questo tipo: Detto che 20 lx sono il livello minimo indicato, in quanto è il valore al di sotto del quale non si riesce ad identificare una persona, e che 200 lx è il valore minimo di illuminamento che la norma concede in zone occupate continuamente, si possono accettare delle deviazioni dai valori indicati dalla tabella generale dei requisiti illuminotecnici (tabella 29), aumentandone i lux di un fattore 1,5 quando esista una delle seguenti condizioni particolarmente critiche di lavoro: Compito visivo critico Errori non economicamente accettabili Compito svolto per tempi eccezionalmente lunghi Dettagli del compito eccezionalmente piccoli Capacità visive del lavoratore inferiori alla norma Importanti alta produttività e accuratezza nel lavoro o diminuendone i lux dello stesso fattore 1,5, quando le condizioni di lavoro lo consentono: Compito visivo con dettagli non particolarmente piccoli o con alti contrasti Compito svolto per tempi eccezionalmente brevi 18

19 2. Distribuzione delle luminanze La luminanza è l unica, fra le grandezze illuminotecniche, ad essere percepita direttamente dal nostro occhio. Di conseguenza risulta di estrema importanza garantire una distribuzione bilanciata della luminanza nel campo visivo dei lavoratori, allo scopo di aumentare la nitidezza della visione, di migliorare la possibilità di distinguere piccole differenze di luminanza, di aumentare l efficienza delle funzioni oculari (quali l accomodamento, la convergenza, etc.), e di migliorare il comfort visivo. La percezione di un oggetto è in funzione del contrasto rispetto a ciò che sta intorno, ossia della differenza di luminanza fra l oggetto e lo sfondo. Poiché l entità della luminanza dipende dall illuminamento di una superficie, dall indice di riflessione della superficie illuminata e dalla direzione della luce riflessa, la norma consiglia i seguenti fattori di riflessione per le pareti di un locale adibito a lavoro (tabella 13). Tipo di superficie Fattore di riflessione consigliato (EN ) Soffitto Da 0,6 a 0,9 Pareti Da 0,3 a 0,8 Piani di lavoro Da 0,2 a 0,6 Pavimento Da 0,1 a 0,5 Tabella 13 Intervalli consigliati per i fattori di riflessione di un locale Gli effetti negativi causati da scelte errate legate alla luminanza possono portare ad abbagliamento (nel caso di luminanze troppo elevate), ad affaticamenti oculari (nel caso di contrasti di luminanza troppo alti) e ad un ambiente di lavoro poco piacevole e poco stimolante (nel caso si ottengano luminanze e contrasti troppo bassi). In genere un rapporto di 1 a 3 fra la luminanza media della zona immediatamente circostante e quella del compito visivo e di 1 a 10 fra la luminanza media delle aree periferiche del campo visivo, ossia pareti, soffitto e pavimento, e quella del compito visivo, sono considerati valori limite da non superare. Ad esempio se la luminanza del compito visivo è di 150 cd/m 2, la luminanza negli immediati dintorni non deve scendere sotto 50 cd/m 2 e quella delle zone periferiche sotto 15 cd/m 2. Livelli adeguati di luminanza per una zona di lavoro possono andare da 100 cd/m 2 a 200 cd/m 2. Fa particolarmente impressione confrontare tali valori con quelli prodotti dal sole, che a seconda della posizione può andare da cd/m 2 a cd/m 2. Figura 39 Equilibrio errato e corretto delle luminanze 19

20 3. Abbagliamento e sua limitazione Per abbagliamento si intende la sensazione visiva causata da una distribuzione sfavorevole delle luminanze e/o da contrasti eccessivi di luminanze nel campo visivo. L abbagliamento si può dividere in due categorie: Abbagliamento diretto (chiamato molesto) che è provocato direttamente dalle sorgenti luminose, cioè dagli apparecchi di illuminazione o dalle finestre; Figura 40 Abbagliamento diretto (Zumtobel Staff) Abbagliamento riflesso che è provocato dalla riflessione della luce su oggetti e superfici che fanno da specchio (es. schermo di computer) ; Figura 41 Abbagliamento riflesso (Zumtobel Staff) Entrambi i tipi di abbagliamento sono da evitare, in quanto portano a cali di concentrazione ad aumento degli errori e a stanchezza. Abbagliamento diretto Mentre per l abbagliamento diretto provocato dalle finestre vi rimandiamo al punto 9, parliamo dell abbagliamento diretto provocato dagli apparecchi di illuminazione che viene valutato nella nuova norma UNI EN , attraverso il metodo dell indice unificato di abbagliamento UGR (Unified Glare Rating) che sostituisce quello delle curve limite delle luminanze (diagramma di Söllner) previsto dalla vecchia norma UNI L'UGR è un indice unificato in campo internazionale, sviluppato dalla CIE (Commission International de l'eclairage) nella pubblicazione 117 del 1995, per la valutazione dell'abbagliamento diretto per ogni specifica applicazione, in funzione della disposizione degli apparecchi illuminanti, delle caratteristiche dell'ambiente (dimensioni, riflessioni) e del punto di osservazione degli operatori. I valori standard di riferimento dell'ugr sono compresi tra 10 (nessun abbagliamento) e 30 (abbagliamento fisiologico considerevole) distanziati di 3 unità (10, 13, 16, 19, 22, 25 e 28), da ricercarsi nelle due direzioni di vista (trasversale e longitudinale rispetto all'apparecchio): più basso è il valore, minore è l'abbagliamento diretto. In tabella 6bis viene indicato più in dettaglio il rapporto tra valori di UGR e grado di abbagliamento percepito. Nella tabella generale dei requisiti illuminotecnici dei vari locali (tabella 29), viene indicato (dove può essere definito) il valore massimo di UGR da non superare. Il fattore UGR tiene conto della luminanza di sfondo (soffitto, pareti) e della somma dell effetto di abbagliamento di ciascun apparecchio collocato nel locale riferite ad una posizione standard dell osservatore. L UGR, che dovrebbe essere fornito dal costruttore dell apparecchio di illuminazione per una certa geometria di ambiente, non è però definito per apparecchi di illuminazione che hanno una componente di illuminazione indiretta superiore al 65%. Se le posizioni degli apparecchi e dell osservatore differiscono di molto rispetto a quelle standard, il fattore UGR può cambiare anche di molto. I valori limite in questo caso sono ancora allo studio, anche se esistono tabelle del CIE che consentono di fare delle stime in base al variare della posizione dell osservatore. 20

21 Ma come è possibile ridurre e/o rimediare alla distorsione di visione causata da un abbagliamento? Se l abbagliamento è provocato dalle finestre, per la sua limitazione ci si affida a tende e serrande, mentre se l abbagliamento proviene dagli apparecchi luminosi, lo si limita con una adeguata schermatura delle lampade con elementi che non siano trasparenti, come per esempio le lamelle, con un angolo minimo di schermatura indicato in tabella 15. L angolo di schermatura α di un apparecchio, viene misurato rispetto all orizzontale (figura 42). Nel caso più semplice gli apparecchi schermati possiedono lamelle metalliche o di plastica montate sia trasversalmente che longitudinalmente rispetto all asse della lampada. La norma UNI EN fornisce una formula per il calcolo manuale del fattore UGR, ma in genere viene calcolato attraverso software. Figura 42 Esempi di angoli di schermatura di alcuni apparecchi di illuminazione (Zumtobel) Entità dell abbagliamento diretto UGR Abbagliamento intollerabile > 28 Abbagliamento quasi intollerabile 28 (es. sottopassi ferroviari) Abbagliamento fastidioso 25 (es. lavori grezzi industriali) Abbagliamento quasi fastidioso 22 (es. lavori fini industriali) Abbagliamento appena accettabile 19 (es. uffici) Abbagliamento accettabile 16 Abbagliamento percepibile 13 Abbagliamento appena percepibile 10 Tabella 14 Valori dell abbagliamento diretto dovuto alla luce artificiale diretta e indice UGR 21

22 Luminanza della lampada Angolo minimo di schermatura L [kcd/m 2 ] 20 L < L < L Tabella 15 Angoli di schermatura minimi in base alla luminanza della lampada (valori non validi in caso di apparecchi ad illuminazione indiretta o montati al di sotto del livello della visione) Abbagliamento riflesso A causa di superfici troppo riflettenti e del posizionamento sbagliato degli apparecchi di illuminazione e/o dei posti di lavoro, possono venire alterate le condizioni di visibilità del compito. Per evitare o ridurre l abbagliamento riflesso si possono seguire le seguenti indicazioni: Sistemazione adeguata e coerente tra apparecchi di illuminazione e posti di lavoro; Uso di superfici opache e satinate, a riflessione diffusa o schermate sul posto di lavoro; Riduzione della luminanza degli apparecchi di illuminazione in modo da limitare i riflessi sull oggetto da vedere; Aumento dell area luminosa dell apparecchio di illuminazione, cioè utilizzo di luce diffusa, con forti componenti di luce indiretta; Avere pareti e soffitto di colore chiaro; 4. Direzione della luce L illuminazione diffusa dovrebbe essere miscelata in maniera equilibrata, ad una illuminazione direzionale (cioè che proviene da una ben precisa direzione), allo scopo di migliorare il riconoscimento tridimensionale degli oggetti, creando un ombreggiatura nella quale si passa dalla zone scure a quelle chiare senza traumi visivi e le forme sono rivelate in modo chiaro e piacevole. 22

23 Senza un equilibrio tra illuminazione direzionale e diffusa potrebbero crearsi inconvenienti quali un ambiente senza ombre dove tutto appare monotono (eccesso di luce diffusa), oppure un ambiente con ombre troppo pronunciate con conseguenti zone completamente scure (eccesso di luce direzionale). L illuminazione direzionale può essere utilizzata inoltre per migliorare uno specifico compito visivo, aumentando la visibilità dei dettagli dell attività da svolgere. 5. Aspetti cromatici della luce Per descrivere le proprietà cromatiche di una sorgente luminosa, la norma UNI EN prende in considerazione due fattori: La temperatura di colore (T CP ) che indica l'apparenza cromatica della luce stessa; L'indice di resa del colore (R a ) che dice in che misura il colore di un oggetto illuminato artificialmente (es. pareti, mobili, oggetti di lavoro, etc.) appare naturale a chi lo osserva; Temperatura di colore Questo parametro nasce da un confronto che viene effettuato con le variazioni luminose di un corpo nero riscaldato. Man mano che aumenta la temperatura, il corpo nero passa gradualmente dal rosso all'arancio, al giallo, al bianco, fino al bianco azzurrognolo. La temperatura di colore di una sorgente luminosa è appunto la temperatura, espressa in gradi kelvin (K), alla quale il colore del corpo nero corrisponderà esattamente a quello della sorgente luminosa. Poiché per molte sorgenti luminose non è possibile ottenere una corrispondenza perfetta, in tali casi si fa riferimento alla corrispondenza più vicina possibile, ed il colore viene descritto come temperatura di colore correlata (TCP). E questa la temperatura che viene indicata nella tabella 16, tratta dalla norma, e che mostra il colore apparente della luce in relazione alla temperatura di colore delle lampade. Si noti che le descrizioni (calda, fredda, etc.) si riferiscono al modo in cui vengono percepiti i colori, ovvero all'impatto psicologico dell'illuminazione. I colori e le sorgenti luminose nella zona blu dello spettro sono indicati come freddi e quelli verso la zona rossa-arancione sono invece descritti come caldi. Apparenza del colore Calda Neutra Fredda Temperatura correlata T CP < 3300 K 3300 K T CP 5300 K T CP > 5300 K Tabella 16 Gruppi di apparenza di colore delle lampade 23

24 Figura 43 Diagramma che mette in relazione illuminamento e temperatura di colore per ottenere un buon livello di comfort visivo. Resa del colore La resa del colore è un indice che ci permette di capire se i colori e la pelle umana, illuminati in modo artificiale, sono resi in modo naturale, cioè appaiono a chi li osserva come illuminati dalla luce del sole. Nella vecchia UNI 10380, gli indici R a erano suddivisi in gruppi di resa del colore; ora questa suddivisione è scomparsa e nella tabella generale dei requisiti illuminotecnici dei vari locali (tabella 29) viene indicato direttamente il valore minimo di R a, che consiste in un numero compreso tra 0 e 100. Un indice R a pari o superiore ad 80 viene normalmente considerato alto ed indica che la sorgente ha buone proprietà di resa cromatica; ad esempio le sorgenti di tipo termico, come le lampade a incandescenza, hanno un ottima resa del colore, mentre le lampade fluorescenti sono invece disponibili in diverse rese. La norma UNI EN consiglia di non utilizzare lampade con un indice inferiore ad 80 nei luoghi di lavoro dove le persone permangono e/o lavorano per lunghi periodi. Viene consentito un indice inferiore ad 80, come eccezione, se il locale da illuminare è molto alto, ma comunque va garantita un illuminazione con un indice di resa del colore più elevata in corrispondenza dei posti di lavoro fissi occupati in continuazione e dove i colori dei segnali di sicurezza devono essere riconosciuti. In generale quindi, un indice R a elevato significa che una sorgente luminosa renderà bene i colori. Dato comunque che gli indici R a sono calcolati per le sorgenti luminose a una specifica temperatura di colore, non ha senso confrontare due sorgenti luminose con differente temperatura di colore e stesso indice di resa del colore R a. Ricordiamo inoltre che l'indice R a è la media effettuata su otto differenti colori, e che di conseguenza una sorgente luminosa con un indice R a elevato non garantisce la resa naturale di uno specifico colore, ma solo la tendenza a rendere bene un ampio spettro di colori. 6. Sfarfallamento ed effetti stroboscopici Effetti assolutamente indesiderati sono lo sfarfallamento (flicker), responsabile di distrazioni e a lungo andare, anche di disturbi più gravi come le cefalee, e l effetto stroboscopico provocato dal flusso luminoso che pulsa a frequenza doppia di quella della rete (100 Hz). Normalmente questa frequenza non viene percepita, ma nel momento in cui ci sono macchinari, quali ad esempio un tornio, che ruotano velocemente, si può creare una pericolosissima illusione ottica tale per cui l attrezzo sembra addirittura fermo, determinando così una situazione di estremo pericolo. L effetto stroboscopico si può annullare utilizzando ad esempio lampade a scarica con reattori elettronici funzionanti ad alte frequenze (circa 30 khz), oppure lampade ad incandescenza alimentate in continua. 24

25 7. Fattore di manutenzione La definizione di fattore di manutenzione, tratta dal documento IEC/CIE 17.4 è la seguente: Il rapporto tra l illuminamento medio sul piano di lavoro dopo un certo periodo di uso dell impianto (1 manutenzione) rispetto al valore medio dell illuminamento ottenuto sotto le stesse condizioni quando l impianto è nuovo. E evidente quindi che stiamo parlando di un parametro di valore inferiore ad 1, di fondamentale importanza per la progettazione dell impianto di illuminazione. Il progettista deve infatti, in base alla UNI EN : stabilire il fattore di manutenzione ed elencare tutte le ipotesi richieste per la valutazione di questo valore; specificare gli apparecchi di illuminazione adatti per l ambiente; programma completo di manutenzione in cui si devono indicare: la frequenza con cui si devono sostituire le lampade, gli intervalli di pulizia degli apparecchi di illuminazione e del locale, ed il metodo di pulizia più adeguato. In sostanza, il fattore di manutenzione serve per valutare nel progetto il calo di illuminamento dovuto a sporcizia, usura e guasti delle lampade che si verificano nel corso del tempo, e dipende da come vengono manutenute le lampade, gli alimentatori, gli apparecchi di illuminazione, l ambiente circostante, e da come viene elaborato il programma di manutenzione. Nella vecchia norma UNI 10380, era riportata una tabella molto semplificata per una valutazione sommaria del fattore di manutenzione in base al tipo di lampada ed alla polverosità dell ambiente (tabella 17), ma nella nuova norma questa tabella è scomparsa. Livello di polverosità Tipo di lampada del locale Ad incandescenza A vapori di sodio o di Ad alogenuri mercurio Minimo 0,85 0,75 0,65 Medio 0,7 0,65 0,55 Elevato 0,6 0,5 0,45 Tabella 17 Valutazione del fattore di manutenzione in base alla vecchia norma UNI (valido solo come indicazione) Per una valutazione più precisa ci si può rifare alla pubblicazione CIE 97 Maintenance of electric indoor lighting systems, la quale permette di calcolare il fattore di manutenzione (FM) come prodotto di quattro parametri: dove: FM = LLMF x LSF x LMF x RSMF LLMF è il fattore di manutenzione del flusso luminoso che indica la riduzione del flusso specifica di una lampada nel corso della sua durata; LSF è il fattore di durata delle lampade che indica la percentuale di lampade ancora funzionanti trascorso un certo intervallo di manutenzione; LMF è il fattore di manutenzione dell apparecchio che indica il calo di efficienza di un apparecchio dovuto alla sporcizia che si accumula trascorso un certo intervallo di manutenzione/pulizia; RSMF è il fattore di manutenzione del locale che indica il calo degli indici di riflessione delle superfici perimetrali, dovuto alla sporcizia che si accumula trascorso un certo intervallo di manutenzione/pulizia. 25

26 Le tabelle seguenti prese dalla pubblicazione CIE 97 del 1995, permettono di risalire al valore di questi quattro parametri: Durata di esercizio in 1000 ore Tipo lampade Fattore Incandescenza LLMF LSF Fluorescenti a LLMF tre bande LSF Fluorescenti a LLMF una banda LSF Vapori di LLMF mercurio alta LSF pressione Ioduri metallici Vapori di sodio alta pressione LLMF LSF LLMF LSF 0,1 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 0,97 0,98 0,98 0,97 0,99 0,96 0,93 0,50 0,96 0,94 0,97 0,93 0,97 0,98 0,89 0,03 0,95 0,91 0,95 0,90 0,96 0,97 0,94 0,89 0,93 0,99 0,87 0,95 0,96 0,99 0,91 0,83 0,87 0,98 0,78 0,93 0,93 0,98 0,87 0,99 0,80 0,99 0,80 0,97 0,72 0,91 0,91 0,96 0,86 0,95 0,78 0,95 0,76 0,95 0,69 0,87 0,89 0,94 0,85 0,85 0,76 0,85 0,72 0,92 0,66 0,83 0,88 0,92 0,84 0,75 0,74 0,75 0,68 0,88 0,63 0,77 0,87 0,89 0,83 0,64 0,72 0,64 0,64 0,84 0,60 0,70 0,86 0,85 0,81 0,50 0,70 0,50 0,61 0,80 0,56 0,60 0,85 0,80 0,58 0,75 0,52 0,50 0,83 0,75 0,55 0,68 0,82 0,69 0,53 0,59 0,81 0,60 0,52 0,50 0,80 0,50 Tabella 18 Fattore di manutenzione del flusso luminoso (LLMF) e fattore di durata delle lampade (LSF). Se è prevista la sostituzione singola delle lampade, il fattore di durata delle lampade LSF sarà pari a 1 Intervallo di pulizia apparecchi in anni Condizioni dell ambiente Tipo apparecchi Supporti a fascio libero Riflettori aperti verso l alto (effetto di autopulitura) Riflettori chiusi verso l alto (nessun effetto di autopulitura) Apparecchi IP2X chiusi Apparecchi IP5X antipolvere Apparecchi a luce indiretta 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 P N S P N S P N S P N S P N S P N S 0,95 0,92 0,88 0,93 0,89 0,83 0,91 0,87 0,80 0,89 0,84 0,78 0,87 0,82 0,75 0,85 0,79 0,73 0,95 0,91 0,88 0,90 0,86 0,83 0,87 0,83 0,79 0,84 0,80 0,75 0,82 0,76 0,71 0,79 0,74 0,68 0,93 0,89 0,83 0,89 0,81 0,72 0,84 0,74 0,64 0,80 0,69 0,59 0,77 0,64 0,54 0,74 0,61 0,52 0,92 0,87 0,83 0,88 0,82 0,77 0,85 0,79 0,73 0,83 0,77 0,71 0,81 0,75 0,68 0,79 0,73 0,65 0,96 0,93 0,91 0,94 0,90 0,86 0,92 0,88 0,83 0,91 0,86 0,81 0,90 0,85 0,80 0,90 0,84 0,79 0,92 0,89 0,85 0,86 0,81 0,74 0,81 0,73 0,65 0,77 0,66 0,57 0,73 0,60 0,51 0,70 0,55 0,45 Tabella 19 Fattore di manutenzione dell apparecchio (LMF) 26

27 Intervallo di pulizia locale in anni Condizioni dell ambiente Dimensioni locale/ Indice del locale Piccolo K=0,7 Medio K=2,5 Grande K=5,0 Tipo illuminazione Diretta Diretta/Indiretta Indiretta Diretta Diretta/Indiretta Indiretta Diretta Diretta/Indiretta Indiretta 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 P N S P N S P N S P N S P N S P N S 0,97 0,94 0,90 0,98 0,95 0,92 0,99 0,95 0,92 0,96 0,88 0,84 0,97 0,90 0,87 0,97 0,90 0,87 0,95 0,84 0,80 0,96 0,86 0,83 0,96 0,86 0,83 0,97 0,90 0,85 0,98 0,92 0,88 0,98 0,94 0,88 0,94 0,86 0,78 0,96 0,88 0,82 0,96 0,88 0,82 0,93 0,82 0,73 0,95 0,85 0,77 0,95 0,85 0,77 0,96 0,89 0,83 0,97 0,90 0,86 0,97 0,90 0,86 0,94 0,83 0,75 0,96 0,86 0,79 0,96 0,86 0,79 0,92 0,80 0,69 0,95 0,83 0,74 0,93 0,83 0,74 0,95 0,87 0,81 0,96 0,89 0,84 0,96 0,89 0,84 0,93 0,82 0,73 0,95 0,85 0,77 0,95 0,85 0,77 0,90 0,78 0,66 0,94 0,81 0,70 0,94 0,81 0,70 0,94 0,85 0,77 0,96 0,87 0,81 0,96 0,87 0,81 0,92 0,80 0,70 0,95 0,84 0,74 0,95 0,84 0,74 0,89 0,75 0,62 0,67 0,79 0,67 0,94 0,79 0,68 0, ,75 0,96 0,86 0,78 0,96 0,86 0,78 0,92 0,79 0,68 0,95 0,82 0,72 0,95 0,82 0,72 0,88 0,74 0,59 0,94 0,78 0,64 0,94 0,78 0,65 Tabella 20 Fattore di manutenzione del locale (RSMF) Condizioni dell ambiente (grado di sporcizia derivante dall uso che viene fatto di un locale) Pulito (P) Normale (N) Sporco (S) Intervallo massimo di manutenzione 3 anni 2 anni 1 anno Settori lavorativi Ambienti asettici, centri di calcolo, reparti di assemblaggio di componenti elettronici, ospedali (per motivi igienici si richiedono in alcuni casi intervalli di manutenzione più brevi) Uffici, negozi, scuole, laboratori, ristoranti, magazzini, capannoni di montaggio Acciaierie, impianti chimici, fonderie, impianti metallurgici, lavorazione del legno Tabella 21 Condizioni dell ambiente (da utilizzare nelle tabelle 19 e 20) Intervallo di pulizia apparecchi in anni Condizioni dell ambiente Tipo apparecchi Supporti a fascio libero Riflettori aperti verso l alto (effetto di autopulitura) Riflettori chiusi verso l alto (nessun effetto di autopulitura) Apparecchi IP2X chiusi Apparecchi IP5X antipolvere Apparecchi a luce indiretta 3,0 2,0 1,0 P N S P N S P N S X X X X X X X X X X X X X X X Tabella 22 Intervallo di pulizia degli apparecchi (da utilizzare nelle tabelle 19 e 20). La tabella vale per fattori di manutenzione apparecchio 0,8 27

28 Turni lavorativi Turni 24 ore su 24. Comando/controllo del sistema Doppi turni, 6 giorni alla settimana Turno unico, 6 giorni alla settimana Turno unico, 5 giorni alla settimana Durata di accensione Giorni di accensione all anno Ore al giorno Comando su base luce diurna (le lampade si accendono automaticamente quando la luce diurna è insufficiente) No Si No Si No Si No Si Durata di esercizio per lampada in 1000 ore 8,76 7,30 4,96 3,72 3,10 1,76 2,58 1,55 Tabella 23 Durata di esercizio delle lampade (da utilizzare nella tabella 18) I dati valgono a condizione che per la metà dell anno sia data luce diurna in quantità sufficiente. Dopo aver stabilito il fattore di manutenzione ed aver scelto adeguati apparecchi di illuminazione, è di fondamentale importanza preparare un programma completo di manutenzione. Nell elaborare un programma di manutenzione vanno affrontati i seguenti punti: La modalità di sostituzione lampade, cioè singolarmente in base ai guasti (manutenzione correttiva) oppure a gruppi, pianificata secondo determinate scadenze (manutenzione preventiva); La manutenzione degli apparecchi, cioè in sostanza la pulizia degli apparecchi stessi; La manutenzione delle superfici perimetrali, cioè la pulizia regolare delle superfici perimetrali che è tanto più importante quanto più sono forti la componente di luce indiretta di un impianto e il livello di sporcizia che si sviluppa nel locale. Ad esempio, in un ambiente con forte sviluppo di sporco e con un impianto a luce prevalentemente indiretta il calo di efficienza luminosa è di circa 1/3 nel giro di tre anni; L attrezzatura per la manutenzione, ad esempio i vari elevatori e gru (montacarichi, carrelli elevatori, etc.), i meccanismi per apparecchi d illuminazione che permettono di abbassare gli apparecchi a livello del pavimento, le strutture per effettuare il bagno degli apparecchi mediante detergenti liquidi o ultrasuoni, etc.; I criteri per minimizzare il lavoro di manutenzione, che possono consistere in: uso di sorgenti luminose che mantengono costanti le caratteristiche illuminotecniche nel corso di tutta la loro durata; misure contro la penetrazione di oggetti estranei negli apparecchi; installazione di lampade resistenti alla polvere; scelta accurata dei materiali; uso di apparecchi che comportino il minor lavoro possibile nel montare/smontare le parti ottiche; scelta dei materiali in funzione delle condizioni dell ambiente; sfruttamento dell effetto di autopulitura degli apparecchi (es. riflettori aperti verso l alto); 28

29 8. Risparmio energetico Un impianto di illuminazione deve corrispondere ai requisiti di illuminazione di un particolare luogo senza che venga sprecata energia. Tuttavia, questo deve avvenire senza compromettere l aspetto visivo di un impianto di illuminazione, e per ottenere ciò occorre un esame approfondito dei sistemi più appropriati di illuminazione, delle apparecchiature, dei comandi e dell uso della luce diurna disponibile. La problematica del risparmio energetico è sempre più pressante a livello mondiale e l illuminazione può contribuire in maniera determinante nel ridurre i consumi energetici. Alcuni Stati si stanno già muovendo per disincentivare o addirittura impedire l utilizzo delle lampade a incandescenza che sono quelle a minore efficienza luminosa. Anche il nostro Paese si sta muovendo in questa direzione; ne è un esempio la legge 296/06, la quale, al comma 354 prevede, per il settore commerciale, una detrazione delle spese del 36% per la sostituzione di apparecchi illuminanti e lampade a incandescenza con altri/e ad alta efficienza e per l installazione di regolatori di flusso luminoso: Ai soggetti esercenti attività d'impresa rientrante nel settore del commercio che effettuano interventi di efficienza energetica per l'illuminazione nei due periodi d'imposta successivi a quello in corso al 31 dicembre 2006, spetta una ulteriore deduzione dal reddito d'impresa pari al 36 per cento dei costi sostenuti nei seguenti casi: a) sostituzione, negli ambienti interni, di apparecchi illuminanti con altri ad alta efficienza energetica, maggiore o uguale al 60 per cento; b) sostituzione, negli ambienti interni, di lampade ad incandescenza con lampade fluorescenti di classe A purché alloggiate in apparecchi illuminanti ad alto rendimento ottico, maggiore o uguale al 60 per cento; c) sostituzione, negli ambienti esterni, di apparecchi illuminanti dotati di lampade a vapori di mercurio con apparecchi illuminanti ad alto rendimento ottico, maggiore o uguale all'80 per cento, dotati di lampade a vapori di sodio ad alta o bassa pressione o di lampade a ioduri metallici; d) installazione o integrazione, in ambienti interni o esterni, di regolatori del flusso luminoso. 9. Integrazione della luce diurna La luce diurna potrebbe fornire tutta o parte dell illuminazione necessaria per i compiti visivi, anche se il suo livello e la sua qualità variano durante il giorno, causando quindi una condizione di variabilità di percezione luminosa. Tuttavia, a causa della sua direzionalità (orizzontale) la luce diurna può contribuire a creare una equilibrata distribuzione delle luminanze insieme alla luce artificiale di tipo diffuso. Poiché negli interni con finestre laterali, la luce diurna disponibile diminuisce rapidamente a seconda della distanza dalla finestra, sarà necessaria un illuminazione supplementare per garantire l illuminamento necessario sui posti di lavoro all interno della stanza. Si possono usare dispositivi di accensione e/o di regolazione della luminosità, sia automatici che manuali, per garantire un adeguata integrazione tra l illuminazione elettrica e la luce diurna. L illuminazione artificiale, pertanto non può essere mai considerata isolatamente, bensì va sempre vista come necessaria integrazione della luce diurna, per aiutare il lavoro nei luoghi interni, creando un atmosfera il più possibile naturale. Per descrivere la luce diurna che entra negli interni si può usare il fattore medio di luce diurna, η m è il rapporto (%) tra l illuminamento medio dell ambiente, E m, e l illuminamento esterno prodotto dalla volta celeste, E 0. Questo fattore può essere calcolato attraverso una formula (vedi scheda). In ogni caso i valori ottimali, forniti da indicazioni normative e/o legislative, indicano come soglia minima uno 0,7% per le aree occupate in modo non continuativo da lavoratori e un 2% per le aree in cui si svolgono attività lavorative. 29

30 A titolo di esempio riportiamo in tabella 24 i valori del fattore medio di luce diurna richiesti dalla norma UNI per gli ambienti scolastici. t ε A f ηm = (1 rm) A Scheda per il calcolo del fattore medio di luce diurna η m (norma UNI 10840) Af = area della superficie trasparente della finestra tot ψ (escluso il telaio) A tot = area totale delle superfici interne che delimitano l ambiente (comprese le superfici delle finestre) t = fattore di trasmissione luminosa del vetro, che vale: o 0,9 per vetro semplice trasparente o 0,85 per vetro retinato o 0,8 per doppio vetro trasparente ε = fattore finestra, che vale: o 1 per finestra orizzontale, tipo un lucernario, che non ha ostruzioni di luce o 0,5 per finestre verticali senza ostruzioni di luce o < 0,5 per finestre verticali con ostruzioni di luce determinate da edifici in prossimità (vedi grafico sotto per la sua determinazione precisa) r m = fattore medio di riflessione luminosa delle superfici interne che delimitano l ambiente, che vale *: o 0,8 per intonaco comune o carta bianchi o 0,7 per intonaco comune o carta di colore molto chiaro (avorio, giallo, grigio) o 0,5 0,6 per intonaco comune o carta di colore chiaro (avorio, rosa chiaro) o 0,3 0,5 per intonaco comune o carta di colore medio (verde chiaro, azzurro chiaro) o 0,1 0,3 per intonaco comune o carta di colore scuro (verde oliva, rosso) o 0,4 per mattone chiaro o 0,2 per mattone scuro, cemento grezzo, legno scuro, pavimenti di tinta scura o 0,4 0,6 per pavimenti di tinta chiara o 0,4 0,6 per pavimenti di tinta chiara o 0,8 0,9 per alluminio * r m andrebbe calcolato come media pesata dei fattori di riflessione delle singole superfici interne Ψ = fattore di riduzione del fattore finestra (vedi grafico sotto) 30

31 dove: h = altezza della finestra dal piano stradale H = altezza del fabbricato posto di fronte La = larghezza della strada dove: L f = larghezza della finestra h f = altezza della finestra p = distanza tra la finestra ed il bordo esterno della parete Fattore medio di luce diurna Tipo di compito od attività in Note e η interni m (%) consigli Asili nido, scuole materne Aule giochi 5 Nido 5 Aule per lavoro manuale 3 Locali scolastici Aule scolastiche 3 Aule per corsi serali e per adulti - Sale lettura 3 Lavagna - Tavolo per dimostrazioni - Aule educazione artistica 3 Aule educazione artistica in scuole d arte 3 Aule per disegno tecnico 3 Aule per educazione tecnica e 3 laboratori Aule lavori artigianali 3 Laboratorio di insegnamento 3 Aule di pratica della musica 3 Laboratori di informatica 3 Rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Laboratori linguistici 3 Aule di preparazione e officine 3 Ingressi 1 Zone di circolazione, corridoi 1 Scale 1 Sale comuni per gli studenti e 2 aula magna Sale professori 2 Biblioteca: scaffali - 31

32 Biblioteca: zone di lettura Magazzini materiale didattico Palazzetti, palestre, piscine (uso generale) Mensa Cucina Bagni Tabella 24 Fattore medio di luce diurna da ottenere per garantire un adeguata distribuzione dell illuminazione naturale nei locali scolastici In alternativa al fattore medio di luce diurna η m come indice per descrivere i livelli di illuminazione naturale di un edificio, alcuni regolamenti edilizi comunali propongono l utilizzo di un parametro di più facile calcolo, anche se presenta dei limiti sulla quantità di luce naturale che riesce a garantire negli ambienti. Si tratta del rapporto illuminante RI, definito semplicemente come il rapporto fra la superficie finestrata e la superficie pavimentata di un ambiente. I valori minimi sono indicati in tabella 25. Tipologia del locale Dimensione RI minimo Uffici, ambulatori, mense, locali di riposo, aule, locali di degenza -- 1/8 Locali adibiti ad attività lavorative < 1000 m 2 1/10 diverse dalle precedenti, compresi m 2 1/12 i magazzini e gli archivi, occupati durevolmente dai lavoratori > 3000 m 2 1/15 Locali occupati temporaneamente dai lavoratori * -- 1/20 * in questi locali può anche essere ammessa una illuminazione naturale ridotta rispetto all RI indicato, nei casi in cui vi siano impedimenti tecnici (strutturali e/o vincoli urbanistici) od altri ostacoli che rendono particolarmente complessa la realizzazione di superfici trasparenti Coefficienti correttivi applicabili al valore di RI: o o o o per superfici a bassa trasmissione luminosa (t < 0,7) va aumentata la superficie vetrata vanno escluse le superfici vetrate poste ad una altezza dal pavimento < 0,60 m RI corretto solo per profondità dell ambiente < 2,5 volte H max della superficie vetrata in presenza di tettoie, balconi e simili aumentare la superficie vetrata di 0,05 m 2 ogni 5 cm di ostruzione, oltre il metro di profondità dell ostacolo Tabella 25 Valori del rapporto illuminante RI per alcune tipologie di locali Un punto a favore della luce diurna è che psicologicamente predispone le persone ad un miglior umore e di conseguenza ad un miglior rendimento sul lavoro, rispetto alla luce artificiale, mentre invece il maggior problema provocato dall illuminazione naturale è l abbagliamento dovuto alla notevole differenza di luminanza fra le superfici vetrate delle finestre e le superfici opache dei muri interni. Per ridurre l abbagliamento causato dalle finestre, si dovrà quindi provvedere ad un adeguata schermatura, tramite tende e similari soprattutto in condizioni di elevata luminanza esterna. Per valutare l abbagliamento causato dalla luce naturale si utilizza l indice DGI (Daylight Glare Index) definito attraverso una formula dalla norma UNI Valori indicativi sono riportati in tabella 26. Entità dell abbagliamento naturale DGI Abbagliamento intollerabile > 28 Abbagliamento quasi intollerabile 28 Abbagliamento fastidioso 26 Abbagliamento quasi fastidioso 24 32

33 Abbagliamento appena accettabile 22 Abbagliamento accettabile 20 Abbagliamento percepibile 18 Abbagliamento appena percepibile 16 Tabella 26 Valori dell abbagliamento dovuto alla luce naturale e indice DGI 10. Illuminazione in presenza di videoterminali Il principale problema che ci si trova ad affrontare, quando il lavoro viene svolto di fronte ad uno schermo, è l abbagliamento riflesso sul monitor. Per limitarlo, si devono seguire le disposizioni già indicate nel punto 3, che qui velocemente ricordiamo: sistemazione adeguata e coerente tra apparecchi di illuminazione, monitor e posti di lavoro, uso di superfici opache e satinate, a riflessione diffusa o schermate sul posto di lavoro, riduzione della luminanza degli apparecchi di illuminazione in modo da limitare i riflessi sull oggetto da vedere, aumento dell area luminosa dell apparecchio di illuminazione, cioè utilizzo di luce diffusa, con forti componenti di luce indiretta. Segnaliamo comunque che i riflessi dipendono dagli angoli e che quindi per evitare i riflessi a volte basta solo girare o inclinare il video. Classe dello schermo in base alla norma ISO I II III Qualità dello schermo Buona Media Bassa Luminanza media degli apparecchi che sono riflessi sullo schermo 1000 cd/m cd/m 2 Tabella 27 Luminanza media da non superare per un corpo illuminante riflesso su un videoterminale In ogni caso la norma UNI EN , propone una tabella (tabella 27) nella quale indica i valori limite della luminanza degli apparecchi di illuminazione ad angoli di elevazione di 65 ed oltre (figura 44) che possono essere riflessi dagli schermi di videoterminali, per i posti di lavoro in cui vengono utilizzati monitor verticali o inclinati fino ad un angolo di inclinazione di 15. E però possibile che vengano utilizzati monitor molto inclinati (es. portatili, PDA etc. che possono avere angoli di inclinazione anche inferiori ai 15 ). In questi casi è indispensabile una schermatura per angoli prossimi alla verticale, soprattutto se l illuminazione è collocata direttamente sopra i posti di lavoro (figura 45). La norma UNI EN non prende però in considerazione questa eventualità (angoli di inclinazione inferiori ai 15 ). Figura 44 Abbagliamento da monitor con angoli di inclinazione superiori ai 15 (Zumtobel) 33

34 Figura 45 Abbagliamento da monitor con angoli di inclinazione inferiori ai 15 (Zumtobel) 11. Valutazione del rischio dovuto all illuminazione Il Dlgs 626/94 pone in capo al datore di lavoro l obbligo alla valutazione dei rischi a cui sono sottoposti i dipendenti durante il lavoro. Tra questi rischi, va valutato anche il rischio legato all illuminazione. Tale valutazione può essere effettuata attraverso l ausilio di opportune check-list che permettano di individuare la presenza o l assenza del rischio. Un esempio può essere quello proposto da linee guida ISPESL (tabella 28). Indagine Tutti gli ambienti utilizzati come luogo di lavoro sono dotati di illuminazione naturale nella quantità richiesta dal Regolamento Edilizio locale o, in sua assenza, forniti di un RI maggiore di 1/8? Ci sono addetti che si lamentano della poca o troppa luce naturale oppure della troppa o poca luce artificiale? Ci sono addetti che lamentano una scarsa qualità dell ambiente luminoso (abbagliamenti, riflessi, cattiva percezione dei colori, fatica visiva, etc.)? Gli impianti di illuminazione e le finestre sono regolarmente Responso SI NO SI NO SI NO SI Modalità di intervento (in caso di risposta negativa) Misurare l indice RI o eventualmente il fattore medio di luce diurna ηm; ampliare le finestre e/o modificare la destinazione d uso del locale Verificarne le cause e sanare la situazione Verificarne le cause anche con specifiche misurazioni; analizzare la situazione con il medico competente e sanarla Effettuare una manutenzione straordinaria ed attivare una 34

35 oggetto di manutenzione (in particolare sostituzione delle lampade, pulizia di vetri e corpi illuminanti)? Tutti i centri di pericolo hanno una illuminazione localizzata sufficiente? E presente e funzionante un impianto per l illuminazione di sicurezza delle vie di fuga fino ad un luogo sicuro? NO SI NO SI NO procedura per la manutenzione programmata Installare l illuminazione localizzata Installare e verificare almeno ogni 6 mesi Tabella 28 Esempio di lista di controllo per analizzare rischi legati all illuminazione nei luoghi di lavoro 35

36 7. Requisiti di illuminazione richiesti in ambienti interni La norma UNI EN riporta una tabella nella quale vengono elencate, per varie tipologie ed ambienti lavorativi (se l attività o il compito non viene menzionato, si deve far riferimento ad una situazione paragonabile), tre caratteristiche illuminotecniche fondamentali da rispettare: l illuminamento medio mantenuto, ossia il valore al di sotto del quale l illuminamento medio, su una specifica superficie (orizzontale, verticale o inclinata) sede di uno specifico compito visivo, non può mai scendere; Il valore massimo dell indice unificato di abbagliamento UGR; Il valore minimo dell indice di resa del colore R a ; Requisiti di illuminazione richiesti dalla norma UNI EN per compiti e attività nei luoghi di lavoro in interni Tipo di compito od attività in interni Illuminamen to medio mantenuto E m [lx] Valore massimo Indice unificato di abbagliame nto (se applicabile al luogo) Valore minimo Indice di resa del colore R a Note e consigli UGR L Zone di circolazione e spazi comuni all interno di edifici Zone di circolazione Zone di circolazione e corridoi Illuminamento a livello pavimento - Aumentare a 150 lx se ci sono veicoli in movimento (es. muletti) - Ra e UGR devono essere simili a quelli delle zone adiacenti Scale, ascensori, tappeti mobili Rampe e binari di carico Sale di riposo, infermeria e pronto soccorso Mense Locali di riposo L illuminazione delle uscite e delle entrate deve prevedere una zona di transizione per evitare improvvise modifiche nell illuminamento tra interno e esterno durante il giorno e la notte - Fare attenzione all abbagliamento di mezzi e pedoni Locali per l esercizio fisico Guardaroba, gabinetti, bagni, toilette Infermeria Locali per visita medica Temperatura colore T CP 4000 K 36

37 Sale di comando o di controllo Locali impianti, sala interruttori Locali telex, posta, quadri di controllo Magazzini/magazzini refrigerati Magazzini, zone di stoccaggio Aumentare a 200 lx se il magazzino è occupato in continuo Zone di movimentazione, imballaggio, spedizione Magazzini con scaffali Corsie senza personale Illuminamento a livello pavimento Corsie con presenza di personale Illuminamento a livello pavimento Stazione di controllo Attività industriali ed artigianali Agricoltura Carico e manovra delle merci, uso di attrezzatura e macchinario di movimentazione Edifici per il bestiame Zone per animali malati, celle parto Preparazione mangime, caseifici, lavaggio utensili Forni, panifici, pasticcerie Preparazione, cottura al forno Finitura, glassatura, decorazione Cemento, prodotti in cemento, calcestruzzo, mattoni Asciugatura I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Preparazione dei materiali, lavori al forno e ai miscelatori Lavorazioni generiche alle macchine Se il locale è molto alto, Ra può Formature grossolane Se il locale è molto alto, Ra può Ceramica, piastrelle, vetro, vetrerie Asciugatura I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Preparazione, lavorazioni generiche alle macchine Smaltatura, laminatura, stampaggio, formatura di parti semplici, montaggio, soffiatura vetro Molatura, incisione, brillantatura vetro, formatura di precisione, fabbricazione strumenti in vetro Molatura di vetro ottico, cristallo, molatura manuale e incisione Lavori di precisione, per esempio molatura decorativa, pittura a mano Lavorazione di pietre preziose sintetiche Se il locale è molto alto, Ra può Se il locale è molto alto, Ra può Se il locale è molto alto, Ra può Temperatura colore T CP 4000 K Temperatura colore T CP 4000 K Industria chimica, della plastica e gomma Impianto di processo controllato I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili a distanza Impianto di processo con

38 intervento manuale limitato Luoghi di lavoro in installazioni di processo con presenza continua di personale Ambienti per misurazione di precisione, laboratori Produzione farmaceutica Produzione di pneumatici Ispezione dei colori Temperatura colore T CP 4000 K Taglio, finitura, ispezione Industria elettrica Fabbricazione di cavi e fili Se il locale è molto alto, Ra può Avvolgimento bobine di grandi Se il locale è molto alto, Ra può dimensioni Avvolgimento bobine di medie Se il locale è molto alto, Ra può dimensioni Avvolgimento bobine di piccole Se il locale è molto alto, Ra può dimensioni Impregnazione delle bobine Se il locale è molto alto, Ra può Galvanizzazione Se il locale è molto alto, Ra può Lavori di assemblaggio grossolano (es. grandi trasformatori) Lavori di assemblaggio medio (es. quadri elettrici) Lavori di assemblaggio fine (es. telefoni) Lavori di assemblaggio di precisione (es. attrezzatura di precisione) Laboratorio elettronico, prove, messa a punto Se il locale è molto alto, Ra può Se il locale è molto alto, Ra può Generi alimentari e industrie alimentari di lusso Posti e zone di lavoro: fabbriche di birra, fermentazione e malto; - lavaggio, riempimento barili, pulizia, setacciamento, sbucciatura; - cottura in fabbriche di conserve e cioccolato - zuccherifici - fermentazione e asciugatura del tabacco, cantine di fermentazione Selezione e lavaggio prodotti, tritatura, miscelatura, confezionamento Posti di lavoro e zone critiche in macelli, macellerie, caseifici, mulini, al piano di filtrazione nelle raffinerie di zucchero Taglio e selezione di vegetali e frutta Produzione gastronomica, lavori

39 di cucina, produzione sigari e sigarette Ispezione di vetri e bottiglie, controllo prodotti, guarnitura, selezione decorazione Laboratori Ispezione dei colori Temperatura colore T CP 4000 K Fonderie Gallerie di manutenzione, I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili sotterranei Piattaforme Preparazione delle sabbie Se il locale è molto alto, Ra può Spogliatoi Se il locale è molto alto, Ra può Zone di lavoro al cubilotto e al Se il locale è molto alto, Ra può miscelatore Spazio di colata Se il locale è molto alto, Ra può Zona di distaffatura Se il locale è molto alto, Ra può Formatura a macchina Se il locale è molto alto, Ra può Formatura manuale delle anime Se il locale è molto alto, Ra può Pressofusione Se il locale è molto alto, Ra può Costruzione di modelli Se il locale è molto alto, Ra può Parrucchieri Parrucchieri Produzione gioielli Lavorazione delle pietre preziose Temperatura colore T CP 4000 K Produzione gioielli Costruzione orologi (manuale) Costruzione orologi (automatica) Lavanderie e tintorie Raccolta capi, marcatura e smistamento Lavaggio e pulizia a secco Stiratura, stiratura a vapore Ispezione e riparazione Pelle e capi in pelle Lavori in tino, vasca, fossa Scamatura, follatura, tiratura, lucidatura delle pelli Lavori di selleria, manifattura scarpe: cucitura, lucidatura, formatura, taglio, foratura Selezionatura Temperatura colore T CP 4000 K Tintura del cuoio (a macchina) Controllo qualità Ispezione dei colori Temperatura colore T CP 4000 K Produzione scarpe Produzione guanti Lavorazione e trasformazione dei metalli Fucinatura libera Fucinatura a stampo Saldatura Lavorazione di macchina

40 grossolana e media: tolleranza 0,1 mm Lavorazione di macchina fine: tolleranza <0,1 mm Tracciatura, ispezione Laboratorio trafilatura, costruzione tubi, formatura a freddo Lavorazione laminati:spessore mm Lavorazione fogli: spessore < mm Fabbricazione utensili e attrezzi da taglio Assemblaggio grossolano Se il locale è molto alto, Ra può Assemblaggio medio Se il locale è molto alto, Ra può Assemblaggio fine Se il locale è molto alto, Ra può Assemblaggio di precisione Se il locale è molto alto, Ra può Galvanizzazione Se il locale è molto alto, Ra può Preparazione superfici e verniciatura Attrezzi, preparazione sagome e calibri, meccanica di precisione, micromeccanica Preparazione dell impasto e raffinazione Fabbricazione e trasformazione della carta, macchine per carta e cartone ondulato, fabbricazione del cartone Lavori di rilegatura, es: piegatura, smistamento, incollaggio, taglio, stampa, cucitura Carta e oggetti di carta Se il locale è molto alto, Ra può Se il locale è molto alto, Ra può Centrali elettriche Impianto alimentazione I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili combustibile Locale caldaie Sala macchine Se il locale è molto alto, Ra può Locali annessi (es. locali pompe, locali condensatori, quadri di controllo interni) Sale di controllo I quadri di controllo sono in genere verticali. Potrebbe essere necessario utilizzare apparecchi con la regolazione del flusso luminoso. Dispositivi di controllo esterno I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Stamperie Taglio, doratura, stampa in rilievo, lavori su pietra e lastra, macchine da stampa, costruzione matrici Selezione fogli e stampa a mano

41 Montaggio caratteri, ritocco, litografia Ispezione dei colori in stampe policrome Temperatura colore T CP 5000 K Incisione su acciaio e rame Potrebbe essere necessaria una illuminazione direzionale Laminatoi, lavorazioni ferro e acciaio Impianti di produzione senza I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili intervento manuale Impianti di produzione con intervento manuale occasionale Impianti di produzione con Se il locale è molto alto, Ra può intervento manuale continuo Magazzino di laminati I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Fornace I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Treno di laminazione, avvolgitori, linea di taglio Piattaforme di controllo, quadri di controllo Prova, misurazione e controllo Gallerie di manutenzione, sezione cinghie, sotterranei, etc I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Lavorazione e manifattura tessile Zone di lavoro a lato delle vasche di lavaggio, apertura balle Cardatura, lavaggio, stiratura, disegno, pettinatura, imbozzimatura, incollaggio, punzonatura cartoni, profilatura, filatura juta e canapa Filatura, ritorcitura, aspatura, Occorre impedire gli effetti stroboscopici bobinatura Ordinatura, tessitura, Occorre impedire gli effetti stroboscopici intrecciatura, maglieria Cucitura, maglieria fine, rimagliatura, rammendo Disegno manuale, disegno trame Temperatura colore T CP 4000 K Finitura, tintura Camera di asciugatura Stampaggio automatico Annodatura, ispezione della trama, passamaneria Ispezione colori, controllo Temperatura colore T CP 4000 K fabbricazione Rammendo invisibile Temperatura colore T CP 4000 K Manifattura cappelli Costruzione veicoli Carrozzeria e assemblaggio Camera di verniciatura, spruzzatura, lucidatura Verniciatura: ritocco, ispezione Temperatura colore T CP 4000 K Fabbricazione rivestimenti interni Ispezione finale Processi automatici come ad esempio l essiccazione e la Lavorazione e manifattura del legno

42 fabbricazione del compensato Camere del vapore Sega Occorre impedire gli effetti stroboscopici Lavori al banco di falegnameria, incollaggio, assemblaggio Lucidatura, verniciatura, falegnameria di fantasia Lavorazioni su macchine per lavorazione del legno quali: tornitura, scannellatura, sgrossatura, ribassatura, scanalatura, taglio, segatura, cavatura Occorre impedire gli effetti stroboscopici Selezione legno per Temperatura colore T CP 4000 K impiallacciatura Intarsio, lavoro di intarsio Temperatura colore T CP 4000 K Controllo qualità, ispezione Temperatura colore T CP 4000 K Uffici Archiviazione, copiatura, etc Scrittura, dattilografia, lettura, elaborazione dati Nel caso, rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Disegno tecnico Postazioni CAD Nel caso, rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Sale conferenze e riunioni Illuminazione regolabile Reception Archivi Vendita al dettaglio Zone di vendita Illuminamento E m e abbagliamento UGR sono determinati dal tipo di negozio Zona delle casse Tavolo imballaggio Luoghi pubblici Spazi comuni Ingressi Guardaroba Sale d attesa Biglietteria Ristoranti e Hotel Reception, cassa, portineria Cucina Dovrebbe esserci una zona di transizione tra cucina e ristorante Ristorante, sala da pranzo, sala ricevimenti L illuminazione dovrebbe essere progettata per creare un atmosfera appropriata Ristoranti self-service Buffet Sale conferenze Illuminazione regolabile Corridoi Livelli inferiori accettabili durante la notte Teatri, sale da concerto, cinema Sale di prova, spogliatoi L illuminazione degli specchi per il trucco deve essere priva di abbagliamento Fiere, padiglioni espositivi Illuminazione generale Musei Oggetti esposti insensibili alla Illuminazione dettata dalle esigenze della mostra 42

43 luce Oggetti esposti sensibili alla luce Biblioteche Scaffali Zona di lettura Posti di servizio al pubblico Rampe di ingresso/uscita (di giorno) Rampe di ingresso/uscita (di notte) Parcheggi pubblici coperti Illuminazione dettata dalle esigenze della mostra. E importante la protezione contro le radiazioni dannose Illuminazione a livello pavimento. I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili Illuminazione a livello pavimento. I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili. Corsie di circolazione Illuminazione a livello pavimento. I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili. Zone di parcheggio Illuminazione a livello pavimento. I colori dei segnali di sicurezza devono essere riconoscibili. Un illuminamento verticale elevato aumenta il riconoscimento delle persone e quindi il senso di sicurezza. Biglietteria Evitare riflessione nelle finestre e abbagliamento dall esterno Edifici scolastici Asili nido, scuole materne Aule giochi Nido Aule per lavoro manuale Locali scolastici Aule scolastiche Illuminazione regolabile Aule per corsi serali e per adulti Illuminazione regolabile Sale lettura Illuminazione regolabile Lavagna Evitare le riflessioni speculari Tavolo per dimostrazioni Nelle sale lettura 750 lx Aule educazione artistica Aule educazione artistica in Temperatura colore T CP 5000 K scuole d arte Aule per disegno tecnico Aule per educazione tecnica e laboratori Aule lavori artigianali Laboratorio di insegnamento Aule di pratica della musica Laboratori di informatica Rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Laboratori linguistici Aule di preparazione e officine Ingressi Zone di circolazione, corridoi Scale Sale comuni per gli studenti e aula magna Sale professori Biblioteca: scaffali Biblioteca: zone di lettura Magazzini materiale didattico Palazzotti, palestre, piscine (uso Per l illuminazione di installazioni 43

44 generale) sportive specifiche fare riferimento alla norma UNI EN Mensa Cucina Edifici di cura Locali di uso generale Sale d attesa Illuminamento a livello pavimento Corridoi: di giorno Illuminamento a livello pavimento Corridoi: di notte Illuminamento a livello pavimento Sale giorno (Day room) Illuminamento a livello pavimento Locali per il personale Ufficio per il personale Stanze per il personale Corsie, raparti maternità Illuminazione generale Evitare luminanza elevate nel campo visivo dei pazienti Illuminamento a livello pavimento Illuminazione di lettura Visita semplice Visita e trattamento Luce notturna, luce di 5-80 sorveglianza Bagni, toilette per pazienti Locali diagnostici (generale) Illuminazione generale Visita e trattamento Locali per visite oculistiche Illuminazione generale Visita esterna dell occhio Test di lettura e visione dei colori su pannelli Locali per visite otorinoloringoiatriche Illuminazione generale Visita orecchio Locali analisi Illuminazione generale Analisi con amplificatore di immagini e sistemi televisivi Nel caso rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Sale parto Illuminazione generale Visita e trattamento Locali di cura (generale) Dialisi Illuminazione regolabile Dermatologia Endoscopia Ingessatura Bagni medicali Massaggio e radioterapia Sale operatorie Locale pre-operatorio e risveglio Sala operatoria Zona operatoria Vedi nota - - Illuminamenti da lx a lx Rianimazione e cure intensive Illuminazione generale Illuminamento a livello pavimento Visita semplice Illuminamento a livello letto Visita e trattamento Illuminamento a livello letto 44

45 Sorveglianza notturna Odontoiatria Illuminazione generale Evitare l abbagliamento sul paziente Sul paziente Zona operatoria Valori maggiori di 5000 lx quando richiesto Allineamento al colore dei denti Temperatura colore T CP 6000 K Laboratori e farmacie Illuminazione generale Ispezione colori Temperatura colore T CP 6000 K Locali di decontaminazione Locali di sterilizzazione Locali di disinfezione Locali per autopsia e camera mortuaria Illuminazione generale Tavolo per autopsia e dissezione Valori maggiori di 5000 lx quando richiesto Trasporti Aeroporti Sale di arrivo e partenza, zone Se il locale è molto alto, Ra può ritiro bagagli Zone di collegamento, scale e tappeti mobili Banchi informazione, Nel caso rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali accettazione Dogana e controllo passaporti E importante l illuminamento verticale Sale d attesa Deposito bagagli Zone controllo di sicurezza Nel caso rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali Torre di controllo traffico aereo Illuminazione regolabile - Nel caso rispettare le prescrizioni previste per i videoterminali - Evitare l abbagliamento da luce diurna - Evitare la riflessione sulle finestre specie di notte Hangar per le riparazioni e i Se il locale è molto alto, Ra può controlli Zone controllo motori Se il locale è molto alto, Ra può Zone di misurazione all interno degli hangar Se il locale è molto alto, Ra può Stazioni Banchine e sottopassi passeggeri Atrii e sportelli Biglietteria, deposito, bagagli, cassa Sale attesa Tabella 29 Requisiti illuminotecnici da rispettare nei vari luoghi e postazioni di lavoro 45

46 8. Misure e verifiche degli impianti di illuminazione I principali parametri che occorre misurare una volta effettuata l installazione dell impianto di illuminazione si possono ridurre a tre: il livello di illuminamento, il fattore medio di luce diurna (ricostruibile da misure di livelli di illuminamento) e la luminanza. Le verifiche, oltre che sui tre parametri citati, vanno eseguite anche sui fattori UGR e R a, i quali però possono essere verificati senza l effettuazione di misure. Gli strumenti di misura (che devono rispondere alla norma UNI 11142) utilizzabili a questo scopo sono i seguenti: Luxmetro (quantità dell illuminazione): è lo strumento che permette la misura dei livelli di illuminamento creati sia da luce artificiale che da luce naturale all interno od all esterno di un ambiente. E in genere costituito dallo strumento vero e proprio sul quale viene visualizzata la misura e da una parte mobile rappresentata da un trasduttore fotoelettrico (figura 46). La radiazione luminosa che colpisce la fotocellula viene trasformata, dal sensore, in corrente elettrica, la quale viene rilevata da un galvanometro, posto all interno dello strumento, la cui scala è tarata in lux. Figura 46 Luxmetro (Pce Group) Luminanzometro (qualità dell illuminazione): è lo strumento che permette la misura della luminanza, intesa come contrasti di luminanza, di una superficie. La luce emessa dalla sorgente passa attraverso le lenti di un obiettivo (A). L obiettivo forma in uno specchio (B) l immagine del campo visivo nel quale è contenuta la zona di misura. Una parte della luce viene deflessa dallo specchio (B) in direzione di un sistema ottico, prisma (C) e disco (D) che trasmette l immagine verso l occhio dell operatore. Attraverso un sistema di filtri (E), la luce raggiunge una fotocellula (F) tramite la quale si effettua la misurazione in cd/m 2. 46

47 Figura 47 Schema di principio di un luminanzometro (Zunino) Per luxmetri e luminanzometri, la CIE ha individuato tre classi di precisione in funzione dei diversi tipi di impiego (tabella 30). La taratura degli strumenti per verifiche illuminotecniche deve essere almeno biennale. Classe Impiego Limite di incertezza [%] Luxmetri Luminanzometri A Misure di precisione 5 7,5 B Misure su impianti in esercizio C Misure orientative Tabella 30 Precisioni degli strumenti di misura in base alle tipologie di utilizzo Verifica dell illuminamento e della sua uniformità Occorre controllare sia che il livello di illuminamento medio sia superiore a quello indicato in tabella 29, sia che l uniformità sia superiore ai livelli indicati nella tabella 12. Le misure devono essere effettuate nei punti delle griglie di calcolo utilizzate durante il progetto, oppure direttamente sul piano del compito visivo nel caso in cui si controlli l illuminamento di uno specifico compito. L illuminamento medio verrà calcolato come media aritmetica degli illuminamenti nei punti considerati. Più è elevato il numero di punti di misura scelti e maggiore sarà la precisione del valore in lux ottenuto. In mancanza di indicazioni progettuali precise sulla posizione dei punti da misurare, conviene frazionare l ambiente in un reticolo di misura che ne suddivida la planimetria in tante zone. Il numero minimo di punti di misura è calcolabile in base all indice del locale K (tabella 31) e facendo in modo che il rapporto tra i lati di ogni maglia rettangolare costituente il reticolo sia pari o superiore a 0,5 (es. un lato 1 metro e l altro 0,55 metri: rapporto 0,55/1 = 0,55 > 0,5). Indice del locale K Numero minimo di punti di misura K < K < K < 3 16 K 3 25 Tabella 31 Numero minimo dei punti di misura in un ambiente (pubblicazione CIE 117 del 1995) 47

48 La fotocellula del luxmetro va posta sul piano di lavoro in posizione parallela alla superficie sede del compito visivo (che ricordiamolo può essere orizzontale, verticale o inclinata) e collocata al centro di ciascuna maglia rettangolare del reticolo. L illuminamento medio E m viene calcolato come media aritmetica dei valori di illuminamento misurati (nell esempio di figura 48 si ottiene E m = 1511 lx) L uniformità di illuminamento viene calcolata eseguendo il rapporto tra l illuminamento minimo E min e l illuminamento medio E m calcolato precedentemente (nell esempio di figura 9 si ottiene U = E min / E m = 1308/1511 = 0,86). Figura 48 Esempio di punti di misura in un ambiente dalla forma regolare con indicati i valori di illuminamento misurati Se il locale da misurare avesse una forma irregolare, è possibile suddividere lo spazio in sottospazi dalla forma regolare, poi calcolare l illuminamento medio di ogni sottospazio ed infine calcolare l illuminamento medio dell intero locale eseguendo una media pesata dei singoli illuminamenti medi (nell esempio di figura 10 i due illuminamenti medi sono di 141 lx nel sottospazio rettangolare di area 50 m 2 e di 149 lx nel sottospazio di area 25 m 2 : ne consegue che l illuminamento medio complessivo è di 144 lx). Durante le misure è bene fare attenzione a non creare ombre con il proprio corpo o con altri oggetti. 48

49 Figura 49 Esempio di punti di misura in un ambiente dalla forma irregolare con indicati i valori di illuminamento misurati Verifica del fattore medio di luce diurna η m Per valutare l influenza della luce naturale si verifica il fattore medio di luce diurna η m, (la norma UNI sull illuminazione dei locali scolastici lo richiede espressamente) effettuando le misurazioni dell illuminamento interno ed esterno, in contemporanea con due luxmetri (se ciò non fosse possibile vanno eseguite le misure interne ed esterne di ciascun punto in rapida successione). Le misure all esterno devono essere effettuate in un punto su un piano orizzontale in prossimità dell ambiente interno, ma in grado di ricevere la luce dall intera volta celeste, senza tuttavia essere esposto direttamente al sole. Per questo la valutazione di η m va effettuata solo in condizioni di cielo coperto, in quanto con il cielo sereno occorrerebbe considerare le variazioni introdotte dal moto apparente del sole. Il rapporto tra la media dei valori di illuminamento rilevati all interno E m, e la media dei valori di illuminamento rilevati all esterno E e, costituirà il valore sperimentale di η m che andrà confrontato con il valore calcolato (ed eventualmente con i valori limite di tabella 24 per i locali scolastici). Verifica della luminanza Nonostante molti ambienti e luoghi di lavoro abbiano livelli di illuminamento corretti in base alle norme, spesso si verificano fenomeni di abbagliamento dovuti a contrasti eccessivi di luminanza (figure 50 e 51). Per questo, oltre a misurare i lux, una verifica significativa delle condizioni di illuminazione di un locale deve prevedere anche misure di luminanza per rilevare soprattutto contrasti (differenze) di luminanza nell area sede del compito visivo e nelle aree circostanti. Il contrasto di luminanza si può definire come il rapporto tra la luminanza del dettaglio (per esempio i caratteri di un documento da leggere) e la luminanza del suo sfondo (il foglio e sue immediate vicinanze). 49

50 Il luminanzometro deve essere collocato nella posizione che l operatore assume nella postazione di lavoro, ad una altezza corrispondente a quella degli occhi e in direzione della sorgente di luce o della superficie di cui si vuole misurare la luminanza. In particolare è bene misurare la luminanza della superficie del compito visivo, dello sfondo che contiene il compito visivo, delle zone circostanti il compito visivo e delle superfici verticali più lontane poste di fronte all operatore (figure 50 e 51). Effettuate alcune misure per ogni tipo di luminanza se ne effettua la media aritmetica e si ottengono i valori medi di luminanza per le diverse superfici. Gli unici valori limite normativi per la luminanza sono prescritti dalla norma UNI EN per le postazioni con videoterminali (indicati in tabella 27). Figura 50 La vetrata sullo sfondo causa elevati contrasti di luminanza nel campo visivo dell operatore. L illuminamento sul piano di lavoro rientra nei limiti normativi 50

51 Figura 51 L apparecchio di illuminazione ha una luminanza troppo elevata in rapporto alle luminanze presenti sugli schermi dei PC e ciò causa abbagliamento. E bene che il rapporto fra la luminanza del compito visivo e quella delle zone circostanti non sia inferiore a 1/3, né superiore a 3. L illuminamento sul piano di lavoro rientra nei limiti normativi Verifica dell UGR In base ai dati ufficiali dell UGR, che devono essere forniti dal costruttore degli apparecchi, occorre verificare che ci sia conformità tra, da un lato, la disposizione effettiva degli apparecchi di illuminazione e le finiture delle superfici, e dall altro ciò che è indicato nel progetto. Lo scopo è ovviamente garantire che l UGR del locale sia inferiore a quello massimo indicato in tabella 29. Verifica di Ra In base ai dati ufficiali dell indice R a, che devono essere forniti dal costruttore delle lampade, occorre verificare che le sorgenti installate abbiano un indice pari o superiore a quello indicato nel progetto e quindi nella tabella

52 9. Illuminazione di sicurezza e di riserva Come emerge dalla figura 52, ogni tipo di illuminazione che si utilizza in mancanza dell alimentazione normale, viene definita come illuminazione di emergenza, la quale deve essere alimentata da una sorgente di energia indipendente (batterie, UPS o gruppo elettrogeno). A sua volta, l illuminazione di emergenza (norma UNI EN 1838) può essere di due tipi: Illuminazione di sicurezza: serve per fornire un livello di sicurezza adeguato alle persone che si vengono a trovare in una situazione di mancanza dell illuminazione ordinaria e ad evitare quindi che accadano incidenti o situazioni pericolose. Non è un tipo di illuminazione che può essere utilizzata per svolgere mansioni ordinarie, ma è unicamente funzionale alla mobilità in sicurezza delle persone. Illuminazione di riserva: serve per poter continuare, senza sostanziali cambiamenti, le stesse attività, gli stessi lavori che si stavano facendo durante il funzionamento dell illuminazione normale. E evidente quindi che il livello di illuminamento che occorre raggiungere con l illuminazione di riserva deve essere almeno pari a quello dell illuminazione ordinaria, perché se così non fosse, non sarebbe possibile continuare il lavoro precedente. Solo in un caso è consentito avere un livello di illuminazione di riserva inferiore a quello dell illuminazione normale: se viene utilizzata solo per terminare e chiudere l attività in corso e non per continuarla indefinitamente. Esempi possibili sono l illuminazione in un impianto sportivo per permettere la conclusione dell evento oppure l illuminazione in un attività lavorativa che non può essere interrotta. Figura 52 Tipi di illuminazione possibili in mancanza dell alimentazione ordinaria 52