l elogio Effetti secondari dell'illuminazione

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1 l elogio dell efficienza I criteri di progettazione e le normative di riferimento per la progettazione illuminotecnica in ambito industriale: poche semplici indicazioni per coniugare efficacia ed efficienza. A cura della Direzione Formazione di Gewiss I consumi totali di energia elettrica in Italia (2005) sono stati di 309,8 TWh; nello stesso anno i consumi di energia elettrica per l'illuminazione sono stati di 50,8 TWh, pari al 16% del totale, contro il 14% circa a livello europeo. Trascurando il comparto domestico, le rimanenti grandi utenze assorbono i 4/5 del consumo totale e per esse il potenziale risparmio è stimato fra il 30% e il 40%. La realizzazione di un impianto di illuminazione deve rispondere alle esigenze di utilizzo dell'ambiente e richiede una conoscenza dei livelli di consumo energetico per ciascuna tipologia di edificio. Un ulteriore parametro per analizzare le potenzialità di risparmio nelle diverse tipologie di ambiente è il consumo medio di energia in watt per metro quadrato. Conoscere il numero di ore di accensione dell'impianto di illuminazione è fondamentale per poter effettuare un calcolo del consumo annuo e determinare il costo energetico (industria e terziario utilizzano l'illuminazione principalmente durante le ore diurne, mentre le aree esterne vengono illuminate nelle ore serali e notturne). Sulla base dei consumi medi per metro quadrato e delle ore di funzionamento annuali dei diversi ambienti, è possibile calcolare i consumi complessivi in kwh/m2/anno e quindi il costo di esercizio, ossia l'ammontare stimato della bolletta energetica per illuminazione. Effetti secondari dell'illuminazione Come noto gli apparecchi di illuminazione producono una certa quantità di calore dovuta ai raggi infrarossi emessi dalle sorgenti luminose. Questa forma di energia può essere 8

2 SPECIALE utile nei periodi invernali in quanto fornisce un contributo termico al riscaldamento; deve essere invece smaltita negli ambienti nei quali funziona regolarmente un impianto di condizionamento, come ad esempio nelle attività del terziario e in quelle del commercio e della grande distribuzione. I sistemi di controllo della luce L'interruttore è sempre stato l'unico dispositivo per controllare l'illuminazione. Oggi sono utilizzati sistemi di controllo più sofisticati, non solo perché il loro prezzo è diventato più accessibile, ma anche perchè gli utenti apprezzano i vantaggi che ne derivano in termini di comfort. Esistono svariate tecniche di realizzazione dei sistemi di controllo, in funzione degli obiettivi concordati tra committente, progettista ed installatore. Pianificazione delle accensioni e degli spegnimenti effettuati da un orologio temporizzatore o a calendario. Sensori di presenza: dispositivi che accendono e spengono le luci quando viene individuata la presenza di una persona nell'ambiente. Adattamento alla luce diurna: riduzione dei livelli di illuminamento artificiale in presenza di luce solare proveniente dall'esterno. Scenari di luce: permettono di impostare la luminosità dell'ambiente alle esigenze dell'attività che viene svolta in quel momento. Limitazione dei carichi: sistema che monitorizza in modo continuo il consumo di energia causato dall'illuminazione ed interviene con spegnimento completo di alcuni apparecchi o riduzioni di potenza su altri. Costanza dei flussi luminosi: tutte le sorgenti luminose durante la loro durata di funzionamento riducono la quantità di luce emessa (lumen). Per compensare questa riduzione una fotocellula misura il livello di luminosità dell'ambiente in maniera costante e regola il flusso degli apparecchi per mantenere i valori di progetto. Normative di riferimento Oggi il riferimento base per l'illuminazione di interni è la norma UNI EN :2004 "Luce e illuminazione. Illuminazione dei posti di lavoro. Parte 1: Posti di lavoro in interni", la quale specifica i requisiti illuminotecnici per i posti di lavoro in interni, che corrispondono alle esigenze di comfort visivo e di prestazione visiva. Sono considerati tutti i compiti visivi abituali, inclusi quelli che comportano l'utilizzo di attrezzature munite di videoterminali. La norma dice che gli impianti devono tener conto del consumo di energia e quindi suggerisce di privilegiare installazioni efficienti, ma non pone vincoli in questo senso. La UNI EN del marzo 2008, con titolo "Energy performance of buildings Energy requirements for lighting", vuole essere il riferimento per gli Le grandi utenze assorbono i 4/5 del consumo energetico totale FORMAZIONE LABORATORIO DESIGN SICUREZZA SPORT ATTUALITÀ INDUSTRIA 9

3 CLASSI DI QUALITÀ Classe di qualità Potenza installata W/mq * 10 ** 20 *** 30 Tempo di utilizzo (ore/anno) di giorno di notte Tabella 1 Classe di qualità Valore limite senza controllo Fc automatico LENI Valore limite con controllo Fc automatico KWh (mq anno) KWh (mq anno) * ** *** Tabella 2 L'appartenenza alle diverse classi di qualità infine comporta il rispetto di parametri aggiuntivi, in particolare: * ** *** Illuminamento medio orizzontale (Eh) Controllo dell abbagliamento (UGR) Eliminazione di effetti di flickering e stroboscopici Resa cromatica appropriata (Ra) Controllo delle riflessioni + + Limitazione delle zone di ombra + + Illuminamento medio verticale (Ev) + + Illuminamento semicilindrico (Es) + Attenzione alle problematiche di sicurezza + aspetti legati all'illuminazione della direttiva 2002/91/EC sulla Energy Performance of Buildings. Viene introdotto l'indicatore LENI (Lighting Energy Numeric indicator), da utilizzare, insieme a quelli relativi a riscaldamento, climatizzazione, ventilazione e riscaldamento dell acqua, per calcolare il fabbisogno energetico di un edificio. Infatti tale indicatore quantifica il consumo energetico reale in kilowattora per metro quadrato e anno. La norma dichiara che le nuove installazioni devono essere conformi alla EN e dà valori indicativi per la qualità dei sistemi di illuminazione in diversi tipi di applicazioni. La qualità si esprime graficamente in "stelle" (*), da 1 a 3, e viene valutata in base a diversi elementi, legati non solo alla potenza installata ma anche ai controlli e al contributo di luce naturale. Le classi di qualità sono così definite: una stella (*) significa soddisfacimento minimo dei requisiti ; 2 stelle (**) coincidono con un buon soddisfacimento dei requisiti ; infine, le tre stelle (***) definiscono un soddisfacimento completo dei requisiti. 10

4 SICUREZZA SPORT ATTUALITÀ INDUSTRIA DESIGN LABORATORIO FORMAZIONE SPECIALE I diversi elementi e il loro valori limite sono indicati sotto: fattore illuminamento costante Fc: 0.9 con controllo (1 senza controllo); fattore di utilizzo daylight Fd: 0.9 con controllo automatico (1 con controllo ); fattore di uso impianto durante l'occupazione Fo: 1 (costante in ambito industriale); consumo per l'illuminazione di emergenza: 1 kwh/(m2 anno); consumo per i controlli: 5 kwh/(m2 anno); LENI, cioè il valore di consumo tipico per unità di superficie all'anno (vedi tabella 2, box Classi di qualità); potenza installata PN: vedi tabella 1, box Classi di qualità; ore di riferimento tipiche, splittate secondo la disponibilità di luce naturale e non (vedi tabella 1, box Classi di qualità); Per una nuova installazione bisogna stabilire molto bene quali sono le necessità e le aspettative, in termini di Conoscere le ore di accensione dell'impianto di illuminazione è fondamentale per effettuare un calcolo del consumo annuo "Classe di qualità". La potenza massima per unità di superficie installabile e il LENI massimo dipendono fortemente da questa scelta. Per classi alte i limiti sono più elevati e questo è ragionevole se si pensa che l'illuminazione di una installazione di classe 3 stelle soddisfa requisiti molto più stringenti. Bisogna anche decidere quali saranno le modalità di controllo dell'illuminazione, e cioè se utilizzare sensori di presenza, dimming in funzione della luce naturale, regolazione a luce costante. All'interno di una classe di qualità infatti le modalità di controllo influiscono sul consumo ammissibile per la classe. Una volta identificate le necessità e quindi inquadrate le possibili opzioni limite per avere una luce "di qualità", sarà necessario concentrarsi sulle tecnologie migliori per soddisfare queste necessità. Vogliamo far notare che si può cercare di agire sulla struttura o involucro stesso dell'edificio. Ad esempio un dispositivo efficace per l'afflusso di luce naturale in aree dell'edificio lontane dalle comuni "finestre" può aggiungere significativi risparmi energetici. 11

5 GEWISS PER L INDUSTRIA L offerta illuminotecnica di GEWISS per l industria e il terziario avanzato si compone dei riflettori delle Serie Halle, Kono, Hercules, Fribay e delle plafoniere della Serie ZNT. HALLE è la serie di riflettori stagni in pressofusione di alluminio che coniugano il design con elevate performance illuminotecniche; HALLE è disponibile in due diverse colorazioni, grigio grafite e alluminio, del vano componenti elettrici e in 5 parabole in alluminio o in metacrilato ad alto modulo. KONO è il riflettore industriale stagno, caratterizzato dall ampia possibilità di regolazione del fuoco lampada in 8 differenti posizioni per ottenere un emissione luminosa ottimale in qualsiasi ambiente ed a qualsiasi altezza di installazione. Il riflettore industriale HERCULES a sospensione in acciaio stampato e verniciato è disponibile in due differenti colorazioni del vano cablaggio, grigio grafite o grigio RAL 7035, e in 3 tipologie di parabola (liscia, rigata e trasparente). ZNT è la famiglia di plafoniere stagne in policarbonato di alta qualità. La robustezza e la qualità dei materiali unite alle molteplici possibilità di fissaggio, fanno di questo prodotto la soluzione ideale per installazioni in ambienti dell industria, del terziario ed in impianti sportivi. La serie ZNT si completa con le versioni elettroniche per lampade fluorescenti compatte da 55W e 80W che permettono l installazione delle plafoniere, ad altezze superiori a 8m, grazie all impiego degli speciali riflettori concentranti. FRIBAY è il riflettore compatto da plafone per lampade a scarica di potenza massima 400W dotato di doppio grado di protezione, IP21 del vano ottico incrementabile fino a IP41 se installato unitamente al vetro di protezione e IP41 per il vano componenti elettrici. DISPOSITIVI DI CONTROLLO DELLA LUCE La scelta del sistema di riduzione dell'illuminamento di un ambiente può avere implicazioni importanti sulle spese di impianto preventivate quindi è fondamentale scegliere il dispositivo di controllo dell illuminazione più adatto per ciascun ambiente. Sensori presenza Timer Accensioni parziali Dimmerazione Sensori crepuscolari Fotocellule Ambienti produttivi Ambulatori medici Aule scolastiche Depositi magazzini Illuminazione esterna Musei Palestre Ristoranti Sale conferenza Sale d aspetto, hall Sale di lettura Supermercati Uffici open space Uffici singoli semaforo verde - consigliato; semaforo rosso - sconsigliato; semaforo giallo - indifferente; 12