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Impianti Meccanici 1
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Impianti Meccanici 2
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
L’illuminazione di un locale industriale influenza la percentuale di infortuni e sulla qualità della produzione
- Maggiori scarti nelle lavorazioni
Illuminamento scarso significa :
- Un progressivo senso di stanchezza degli operatori
- Più elevate percentuali di infortuni
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Le radiazioni visibili = energia raggiante
- la velocità di propagazione c
I fattori che definiscono la energia raggiante sono :
- la lunghezza d ’onda l
- la frequenza f
l f = c = 299793 km/s
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Lo spettro visibile è quello compreso tra le
lunghezze d’onda di :
380 nm ( ULTRAVIOLETTO )
780 nm ( INFRAROSSO )
- La luce solare e quella delle lampade ad incandescenza sono a spettro continuo
- Lo spettro delle lampade a scarica di gas rarefatti è discontinuo
- Lo spettro della luce emessa da una sorgente può essere continuo o discontinuo
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Spettro delle radiazioni elettromagnetiche
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Unità fotometriche
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Intensità luminosa :
unità di misura la candela [ cd ] ,
è l’ intensità luminosa emessa da un corpo nero alla temperatura di solidificazione del platino in direzione perpendicolare al foro di uscita ( avente un’area di 1/600000 m2 ) sotto la pressione di 101325 Pa.
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Unità fotometriche
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Flusso luminoso :
unità di misura il lumen [ lm ] ,
è il flusso luminoso emesso dall’angolo solido di uno steradiante (sr) da una sorgente puntiforme, isotropa, avente intensità luminosa di una candela;
1 lm = 1 cd * 1 sr
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Unità fotometriche
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Illuminamento :
unità di misura il lux [ lx ] ,
è l’ illuminamento prodotto su una superficie di area 1 m2 dal flusso luminoso di 1 lm incidente perpedicolarmente : 1 lux = 1 lm/ m2
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Unità fotometriche
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Luminanza :
unità di misura il nit [nt ] ,
luminanza ( o brillanza ) di una superficie di area 1 m2 che emette in direzione perpendicolare radiazioni con intensità luminosa di 1 cd :1 nt = 1 cd/ m2
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Esempio
Intensità luminosa :
- proiettore con lampada da 1000 lm : 80000 cd su pochi steradianti
- diffusore con lampada da 1000 lm : 250 cd su 90 str
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Esempio
Flusso luminoso :
- lampada di segnalazione al neon : 0,6 lm
- tubo fluorescente 36 W : 2500 - 3600 lm
- lampada al sodio ad alta pressione 400 W : 100000 - 140000 lm
- lampada allo xenon da 20000 W : 500000 lm
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Esempio
Iluminamento :
- chiaro di luna : 0,2 lx
- illuminazione stradale : 5 - 40 lx
- illuminazione industriale : 100 - 1000 lx
- illuminazione solare : 90000 lx
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Impianti Meccanici 13
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Esempio
Luminanza:
- luna : 4000 cd/m2
- sole : 1 600 000 000 cd/m2
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Misura
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Misura dell’illuminamento : Luxometro
Laboratori specializzati per :
•rendimenti
•temperature interne
•durata
•spettro di emissione
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione La normativa
- in caso di guasto disporre di illuminazione di sicurezza di sufficiente intensità;
I D.Lgs 19 settembre 1994 n. 626 e 18 marzo 1996 n.242 prescrivono :
- sufficiente luce naturale ed illuminazione artificiale adeguata;
- il tipo di illuminamento non deve rappresentare rischio di infortunio per i lavoratori;
- vetrate e mezzi di illuminazione tenuti in buone condizioni di pulizia ed efficienza.
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione La normativa ( segue )
- UNI 10380 1994 “Illuminazione di interni con luce artificiale “
La legge 5 marzo 1990, n. 46 (“Norme per la sicurezza degli impianti )
- impone che gli impianti di illuminazione siano progettati, realizzati e mantenuti a regola d ’arte;
- si intendono costruiti a regola d ’arte gli impianti costruiti in conformità alle norme tecniche UNI e CEI
- DIN 5035-1979 ; NF X 35 - 103, IES
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
La norma UNI 10380 è entrata in vigore nel 1994.Essa si applica agli impianti nuovi ed ai rifacimentisostanziali (adeguamenti) di impianti esistenti ed hal'obiettivo di definire le prestazioni illuminotecnicheche un impianto deve avere in funzione della suadestinazione d'uso ed in considerazione del fatto chel'impianto "…influisce sulla capacità visiva, sull'attività,sulla sicurezza e sul benessere delle persone".Le indicazioni fornite riguardano principalmente:· livelli ed uniformità di illuminamento
· ripartizione delle luminanze· limitazione dell'abbagliamento· direzionalità della luce· colore della luce
resa del colore
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
NORMA TITOLO DATA
UNI EN 1838 Applicazione dell'illuminotecnica - Illuminazione di emergenza. mar-00
UNI 10819 Luce e illuminazione - Impianti di illuminazione esterna -
Requisiti per la limitazione della dispersione verso l'alto del flusso luminoso.mar-99
UNI 10380 Illuminotecnica - Illuminazione di interni con luce artificiale. mag-94
UNI 10380:A1 Illuminotecnica - Illuminazione di interni con luce artificiale. ott-99
UNI 10439 Illuminotecnica - Requisiti illuminotecnici delle strade con traffico motorizzato. lug-01
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
NORMA TITOLO DATA
UNI 10530 Principi di ergonomia della visione - Sistemi di lavoro e illuminazione.feb-97
UNI 10819 Luce e illuminazione - Impianti di illuminazione esterna -
Requisiti per la limitazione della dispersione verso l'alto del flusso luminoso.mar-99
UNI 10840 Luce e illuminazione - Locali scolastici -
Criteri generali per l'illuminazione artificiale e naturale.mar-00
UNI 12193 Luce e illuminazione - Illuminazione di installazioni sportive. mag-01
Impianti Meccanici 20
Illuminamenti medi sul piano di lavoro per alcune attività industriali - UNI 10380 1994
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Benessere visivo
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Fenomeno dell’abbagliamento
Abbagliamento perturbatore : riduce la possibilità di vedere chiaramente i dettagli od i contrasti
Abbagliamento inconfortevole : causata da oggetti a luminanza molto più elevata , in genere alla periferia del campo visivo, provoca sensazione sgradevole
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Benessere visivo Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Fattori complementari del benessere visivo
- uniformità di illuminazione ( rapporto degli illuminamenti delle superfici vicine d 1 a 5 )
- illuminazione di pareti, soffitto e pavimento : rapporti di illuminamento :
•fra pareti e piano di lavoro : 0,5 - 0,8
•fra soffitto e pareti : 0,3 - 0,9
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Sorgenti luminose
- lampade ad incandescenza: poco idonee all’uso in ambienti industriali- lampade fluorescenti tubolari : buona efficienza, ottima resa dei colori, lunga vita, costo contenuto, luminanza modesta ( 3000 -13000 cd/mq ), potenza limitata.- lampade a vapori di mercurio ad alta frequenza : potenze unitarie elevate, ingombro ridotto,bassa resa cromatica, efficienza bassa e tempi di accensione lunghi; luminanza elevata 4*104 a 25 * 104 cd/mq.
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Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Sorgenti luminose
- lampade a vapori di sodio ad alta pressione : luce non monocromatica, spettro quasi completo, durata elevata , luminanza da 15 a 550 cd/cmq, elevata efficienza.
- lampade a vapori di alogenuri : buona resa dei colori ed elevata efficienza ; luminanza elevata 15*104 a 14 * 106 cd/mq, durata limitata.
Elevata efficienza
Elevata efficienza
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Sorgenti luminose - Tabella comparativaImpianti di Impianti di
illuminazioneilluminazione
Tipo di lampada Potenze[ W]
Efficienza[ lm/W ]
Vita media[ ore ]
A incandescenza 25 - 2000 10-20 lm/W 1000
Fluorescentitubolari
18 – 58 90 lm/W 6000 – 12000
A vapori dimercurio ad altapressione
50 – 1000 35 – 55 lm/W 6000
A vapori di sodioad alta pressione
50 - 1000 35 – 120 lm/W 16000
A vapori dialogenuri
70 - 2000 70 – 95 lm/W 6000
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Criteri di scelta del tipo di lampada
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Efficienze luminose
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Sorgenti luminose - potenza e flusso luminoso di lampade a
scarica
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 29
Apparecchi di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Apparecchi di illuminazione
- apparecchio di illuminazione : si intende il contenitore della sorgente luminosa
Ha due funzioni :
- fornire adeguata protezione meccanica, termica ed elettrica alle sorgenti luminose
- modificare l’emissione del flusso della sorgente luminosa adattandola alle necessitàdell’impianto
Impianti Meccanici 30
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Apparecchi di illuminazione
- A seconda della percentuale di flusso luminoso inviato in alto possiamo suddividere gli apparecchi in :
- diretti flusso verso l’alto 0 - 10 %
- semi - diretti flusso verso l’alto 10 - 40 %
- diffondenti flusso verso l’alto 40 - 60 %
- semi - indiretti flusso verso l’alto 60 - 90 %
- indiretti flusso verso l’alto 90 - 100 %
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Apparecchi di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Apparecchi di illuminazione
- RENDIMENTO dell’apparecchio di illuminazione : si intende il rapporto tra
- flusso luminoso emesso dall’apparecchio
- flusso luminoso emesso dalla lampada nuda
- per apparecchi industriali è compreso tra 65% e 85%
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Manutenzione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Manutenzione degli impianti di illuminazione
- L’efficienza nel tempo dell’impianto illuminante èassicurata dai seguenti interventi :
- pulizia dei corpi illuminanti
- ridecorazione di pareti e soffitti
- sostituzione delle fonti luminose
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Decadimenti percentuali per insudiciamenti degli apparecchi di
illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Impianti Meccanici 34
Cicli manutentivi per impianti di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Fattore di manutenzione (0,8)
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Impianti Meccanici 35
Progettazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Criteri di scelta degli impianti
- In fase di progetto si deve tenere conto dei seguenti parametri:
- esigenze illuminotecniche
- esigenze di installazione
- condizioni di esercizio
Impianti Meccanici 36
Scelta dell’impianto di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Esigenze illuminotecniche
- livello di illuminamento adeguato al compito visivo
- rapporto di luminanza
- indice ammissibile di abbagliamento
- direzionalità della luce
- colore della luce
- resa cromatica
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Impianti Meccanici 37
Scelta dell’impianto di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Esigenze di installazione
- altezza di installazione
- vincoli alla disposizione planimetrica
- eventuale necessità di due livelli di illuminazione
- colore delle pareti, soffitto, pavimento
- condizioni ambientali
- elementi riflettenti ( pavimenti,macchine, scrivanie.)
Impianti Meccanici 38
Scelta dell’impianto di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Condizioni di esercizio
- ore annue di funzionamento dell’impianto
- costo della energia elettrica per l’illuminazione
- costo della manutenzione periodica
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Impianti Meccanici 39
Progettazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Metodi di calcolo dell’illuminamento
- I metodi di calcolo più usati sono :
- metodo punto per punto ( consigliato per aree all’aperto )
- metodo del flusso totale ( consigliato per ambienti chiusi )
Impianti Meccanici 40
Progettazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Metodi di calcolo dell’illuminamento
- h = distanza della sorgente dal pavimento o dal piano di lavoro ( metri ) :
- r = distanza del punto illuminato dalla sorgente (metri )- l = intensità luminosa emessa dalla sorgente nella
direzione del punto ( valore in candele - fornito dal diagramma di emissione )
L’illuminamento En prodotto da una sorgente puntiforme su una superficie varia con il quadrato della distanza fra sorgente e superficie e vale, sul piano perpendicolare al raggio :
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Impianti Meccanici 41
Metodo di calcolo dell’lluminamento - Metodo del punto per punto
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Curve polari di emissione
degli apparecchi
Impianti Meccanici 42
Metodi di calcolo degli illuminamenti
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
I valori così ottenuti devono poi essere divisi per il fattore di manutenzione previsto in rapporto al ciclo manutentivo
I costruttori di apparecchi di illuminazione hanno messo a punto programmi su calcolatore per il tracciamento delle curve isolux e per la scelta ottimale degli apparecchi
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Impianti Meccanici 43
Progettazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Metodo del flusso totale
- tiene conto di diversi fattori quali :
- dimensioni del locale
- caratteristiche dell’apparecchio
Si basa sull’impiego di numerosi coefficienti ed i risultati devono essere corretti con il fattore di manutenzione.
- colore delle pareti, soffitto e pavimento
Impianti Meccanici 44
Metodo di calcolo dell’lluminamento - Metodo del flusso totale
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 45
Commento
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Indice del locale
Impianti Meccanici 46
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Curve fotometriche
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Impianti Meccanici 47
Commento
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Curve fotometriche
Impianti Meccanici 48
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Curve fotometriche
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Impianti Meccanici 49
Commento
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Impianti Meccanici 50
Installazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Installazione degli apparecchi di illuminazione
- razionale e regolare installazione delle lampade
- facilità di accesso per manutenzione
Obiettivi :
- non interferenza con altri servomezzi e strutture
- eventuale potenziamento del livello di illuminazione
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Impianti Meccanici 51
Installazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Installazione degli apparecchi di illuminazione
- Installazione a livello copertura o a filo catena
- Installazione ribassata
Impianti Meccanici 52
Installazione degli apparecchi di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 53
Installazione degli apparecchi di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Impianti Meccanici 54
Installazione degli apparecchi di illuminazione
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 55
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione Illuminazione di
sicurezza
Impianto alimentato con batterie al nichel cromo progettate per un minimo di 4 anni di funzionamento normale.
Impianti Meccanici 56
Illuminazione di sicurezzaImpianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 57
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
Impianti Meccanici 58
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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Impianti Meccanici 59
Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione
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