Diagramma di Kruithof

Diagramma di Kruithof 1

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METODO DEL FATTORE DI UTILIZZAZIONE F u Metodo di calcolo semplificato, adatto a locali di forma regolare. Si basa sul calcolo del flusso luminoso medio da mantenere sul piano di lavoro Φ = Φ u i Φ u : flusso utile mantenuto Φ i : flusso installato Il flusso luminoso Φ u sul piano di lavoro (PL) dipende dai parametri Tipo del corpo illuminante Geometria del locale (a b) Altezza h del locale K: Indice del locale a b Riflettività delle pareti h ( a + b ) K = Φ i METODO DEL FATTORE DI UTILIZZAZIONE = Φ l N M M: fattore di manutenzione Pulizia frequente 0,75 0,80 Pulizia mediocre 0,65 0,70 Pulizia scarsa 0,50 0,65 F u Φ = Φ u i Φ u = E A E: Illuminamento (lx) A: area del piano di lavoro (m 2 ) Φ l: : flusso della lampada (lm( lm) N: numero delle lampade F u E A = Φ N M l E A N = F Φ M u l 5

FATTORE DI UTILIZZAZIONE FATTORE DI UTILIZZAZIONE 6

FATTORE DI UTILIZZAZIONE Raccomandazione C.I.E Raccomandazione C.I.E tra l indice l del locale K ed il numero di lampade disposte longitudinalmente N l e trasversalmente N t Valori di N t e N l K 0,6 0,8 1,0 1,25 1,50 2 2,5 3 4 5 N l 2 2 3 3 4 4 5 6 8 10 N t 1 2 2 3 3 4 4 4 5 6 7

Esempio Un locale ha una larghezza di 4,5 m (a), una lunghezza di 7,5 m (b) ed un altezza di 3m. Le pareti ed il soffitto sono chiari con coefficiente di riflessione e pari a 0,50 e 0,75 rispettivamente. Il corpo illuminante è un apparecchio con schermo quadrato con lampade tubolari fluorescenti montato a soffitto. Ogni corpo illuminante contiene due lampade da 40W che emettono un flusso luminoso Φ = 2800 lm ciascuna.. Il locale ha una destinazione ad ufficio E = 300 lx con M = 0,70 a b K = h F u N = ( a + b) = 0,37 = 0,94 E A F Φ M u 300 33,75 N = = 13,96 14 0,37 2800 0,7 l Quindi 7 corpi illuminanti ILLUMINAZIONE NATURALE dirette Sole Cielo Sorgenti di luce naturale indirette Illuminazione Globale Diurna o Naturale 8

ILLUMINAZIONE NATURALE Il cambiamento della posizione di vista del sole provoca cambiamenti nell illuminazione diurna che riguardano il colore della luce (temperatura di colore) e la quantità (luminanza) ILLUMINAZIONE NATURALE E = 5000 lx Lz( 1+ 2sinγ ) Lγ = 3 E Lz = 9 0 7π Lz Luninanza allo zenith γ Angolo di elevazione sull orizzontale E 0 Illuminamento orizzontale esterno Cielo a Luminanza Uniforne Sorgente estesa che emette in modo diffuso Luminanza del cielo Cielo Coperto Internazionale Cielo Sereno 9

ILLUMINAZIONE NATURALE Per una corretta illuminazione diurna bisogna affrontare il problema nella fase iniziale del progetto con una opportuna scelta dell orientamento del fabbricato, delle dimensioni e forma delle superfici trasparenti e dei materiali impiegati. Ampie finestrature consentono un adeguato illuminamento dell ambiente ma obbligano a proteggere gli abitanti dal carico termico prodotto dalla radiazione solare. Evidentemente il flusso luminoso varia in funzione della posizione del sole e della luminanza del cielo (sereno, coperto) Consideriamo costante il flusso emesso dalla sorgente Illuminazione Naturale Il flusso luminoso che raggiunge un punto all interno dell ambiente è la somma di tre contributi 1. Flusso luminoso che raggiunge il punto direttamente dal cielo componente cielo 2. Flusso luminoso che raggiunge il punto per effetto delle riflessioni esterne componente riflessa esterna 3. Flusso luminoso che raggiunge il punto per effetto delle riflessioni interne componente riflessa interna 10

1.3 Coefficiente di illuminazione diurna (Daylight Factor D) E il rapporto tra l illuminamento che si ha in un punto dell ambiente per effetto dell illuminazione globale ricevuta da un cielo di nota luminanza e l illuminamento che, nello stesso istante, si avrebbe in una superficie orizzontale esposta all aperto e schermata dall irraggiamento solare diretto. E composto dalla somma di tre fattori Ambienti D (%) non minore di Raccomandazioni cucine 2 su almeno il 50% dell area del pavimento (minimo 4.50 m 2 ) soggiorni 1 su almeno il 50% dell area del pavimento (minimo 7 m 2 ) stanze da letto 0.5 su almeno il 75% dell area del pavimento (minimo 5.50 m 2 ) scuole 2 in tutte le aule e nelle cucine ospedali 1 nelle camere di degenza sale da disegno 6 sui tavoli copisterie 2 4 sul resto dell area su tutta l area di lavoro officine 3 6 industrie 5 edifici pubblici 1 1 uffici 2 secondo se prevale l illuminazione laterale o dall alto con illuminazione laterale a 3.6 m dalla finestra con illuminazione dall alto su tutta l area 11

a) Componente del cielo (Sky Component) SC b) Componente di riflessione esterna (Externally Reflected Component) CRE c) Componente di riflessione interna (Internally Reflected Component) CRI Indica, in percentuale, la luce che dal cielo, considerato di tipo coperto internazionale, arriva direttamente nel punto preso di riferimento Indica, in percentuale, la luce che arriva nel punto di riferimento dopo aver subito delle riflessioni causate da superfici esterne (alberi, costruzioni, ecc...). Indica, in percentuale, la luce che arriva nel punto di riferimento dopo aver subito delle riflessioni causate da superfici interne (pavimento, pareti soffitto, ecc...). D = SC + CRE + CRI Se D 4% l ambiente gode di illuminazione naturale sufficiente 12

Calcolo di SC Calcolo di SC 13

Calcolo di CRI Si utilizza la tabella di cui bisogna conoscere i fattori di riflessione delle pareti e del pavimento ed il rapporto tra la superficie vetrata e quella del pavimento. Nel caso di lucernai si trascura CRE e si calcola SC mediante la: Avetro SC = u 100 A pavimento Calcolo di CRE Nel caso di presenza di ostruzione esterna, si calcola SC sottraendo dal valore per la finestra interna quello relativo alla ostruzione. Si calcola poi, sempre con la stessa tabella, il valore di CRE utilizzando i rapporti B/d e l angolo α con il quale il punto di verifica P sottende l ostruzione Se non c è ostruzione CRE = 0 14

Phisical model for lighting are independent of scale Possibility to exactly reproduce the geometry of the space tests on scale model can provide quantitative and qualitative data of daylight distribution inside a room SCALE MODEL IN DAYLIGHTING Possibility to reproduce the surface properties of the materials scale model allows quick changes in geometry and surface characteristic in order to evaluate the performance of a daylighting strategy ARTIFICIAL SKY SIMULATOR IN DAYLIGHTING ANALISYS it allows to obtain objective and reproducible measurements without interference from meteorological conditions CONTENTS OBJECTIVES TEST OF AN ATRIUM BUILDINGS SCALE MODEL IN A SKY SIMULATOR EFFECT OF THE GEOMETRY OF THE ATRIUM REFLECTANCE OF THE SURFACES TYPE OF THE FACADE 15

SCALE MODEL PLANT The scale model simulate a square atrium of 20 m side, without roof; the overall dimension of the buildings are 50 x 50 x 18 m with at maximum 6 floor. The space adjacent the atrium is built as an open space and the wall, ceiling and floor surface are simulated using different colours of the art crd 16

MODEL TECHNICAL DATA The geometry of the atrium can be expressed using the WELL INDEX that shows the relationship between the light admitting area of the atrium and the surface area of the atrium The reflectance values of the several art card used in the model were measured under condition of diffuse light using a reflectometer. The results are showed in the following table WELL INDEX HEIGHT X (WIDTH + LENGHT) LENGHT X WIDTH = 1.05 REFLECTANCE FLOOR = 24.3 % CEILING = 50 % WALL = 43.7 % ATRIUM FLOOR = 85 % 17

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