ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA Presentazione del 18 aprile 2007 Ing. Denis SCHWANK Buon giorno Siamo qui per “ illuminare „ le proposte attuali e in prospettiva future nel campo dell‘illuminotecnica Mi presento, sono ... Progettista di installazioni elettriche e, nella formazione docente di impiantistica. Presente quale specialista del settore il signor Busacchi attivo da anni nel campo illuminotecnico Pareciperä alla presentazione per precisare, completare o rispondere a vostre domande DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA OBIETTIVI ACCENNI TEORICI FONTI LUMINOSE incandescenza alogene fluorescenti LED ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE interni esterni GESTIONE REALIZZAZIONE SCENARI NORMATIVE presento i temi principali che propongo trattare in questo pomeriggio Negli ultimi anni vi è stato uno sviluppo notevole nel campo che ci interessa e sono disponibili nuove soluzioni economicamente praticabili Le realizzazioni di buone soluzioni scaturiscono dalla collaborazione dell‘architetto che propone gli obiettivi da raggiungere e il consulente (ingegnere progettista installazioni elettriche) che concretizza le idee con i mezzi e le tecniche disponibili nel rispetto del disponibilità finanziarie disponibili © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA LIMITI Per esigenze pratiche non è stato possibile portare le informazioni delle Ditte presenti sul mercato; sono state scelte alcune con le quali esistevano contatti Ulteriori fornitori sono elencati nelle ultime schede Nell‘allestimento di questa presentazione oltre alle basi teoriche mi sono appoggiato per la verifica delle informazioni, delle disponibilità pratiche e dei costi su alcuni potenziali fornitori presenti sul mercato Per evidenti motivi ho comparato quanto proposto con altri fornitori senza comunque richiedere documenti di approfondimento © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

LUCE E VITA SENZA LUCE LA VITA SULLA TERRA COME NOI LA CONOSCIAMO NON È POSSIBILE la trasmissione delle informazioni ci perviene nella misura dell’80 % tramite la vista La luce fissa le condizioni limite di vita a domicilio e sul lavoro La luce favorisce la sicurezza nelle case, sul lavoro, sulla strada La luce è essenziale per muoversi, per svolgere attività, per raccogliere informazioni I nostri occhi al buio non sono particolarmente efficaci Anche la sicurezza dipende da una chiara percezione delle situazioni e dell‘ambiente che ci circonda © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONE DI LUCE ultravioletto luce visibile infrarosso La luce è una forma di energia composta da onde elettromagnetiche con lunghezze d‘onda (380 – 780 nm) per le quali i nostri occhi sono sensibili Prima di addentrarci nell‘esame delle fonti di luce e dei sistemi di illuminazione è opportuno rapidamente richiamare le nozioni di illuminotecnica che certamente già conoscete. La luce è una forma di energia Le onde elettromagnetiche possono essere naturali (il sole) o artificiali Per secoli l‘unica fonte di luce è stato il fuoco (torce, candele, lumi ad olio) Questa luce era essenzialmente di tipo infrarosso e il flusso luminoso di bassa intensità Solo con la luce a gas si sono ottenute lampade più efficaci con uno spettro più ampio Da un secolo con l‘avvento dell‘energia elettrica è stato possibile ottenere luce efficace e con spettro vicino a quello della luce naturale © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA LUCE E SPETTRO Dopo aver evidenziato la definizione della luce vediamo alcune situazioni: luce diurna Luce bianca, luce prodotta da un lampadina a incandescenza o da una lampada al sodio A dipendenza dei risultati desiderati si potrà scegliere la soluzione più idonea © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

GRANDEZZE FOTOMETRICHE Flusso luminoso ( Φ lumen – lm ) Intensità luminosa ( I candela – cd ) Illuminamento ( E lux – lx ) Classi di resa dei colori ( Ra ) Luminanza ( L cd m-2 ) Colore della luce ( Tc ) Grandezza simbolo nome unità SI Le principali caratteristiche luminose sono illustrate sulla scheda La visione fotopica si ottiene con illuminamenti da 1000 a 10 lx o luminanze 106 a 3 Mesopica 10 a 0.005 lx 3 a 10-2 Scotopica (notturna) 0.005 a 5.10-6 10-2 a 10-6 © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONI Flusso luminoso quantità di luce emessa in ogni direzione da una fonte luminosa. Verifichiamo in dettaglio alcune unità di misura precedentemente enunciate © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONI Intensità luminosa quantità di luce emessa in una direzione. L‘intensità luminosa caratterizza la luce emessa dalla lampada e direzionata dal riflettore. © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONI Illuminamento quantità di luce che raggiunge una superficie. Le norme definiscono i valori raccomandati. La misura di questo valore é la più semplice e più utilizzata. © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONI Luminanza è la grandezza fotometrica fondamentale percepita dall‘occhio umano Queste informazioni sono utili in funzione di quanto sarà presentato in seguito sulle fonti di luce © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DEFINIZIONI La resa luminosa è il rapporto fra la luce emessa e la potenza assorbita in W definito in lm/W Questo valore permette scelte ecologiche La scelta è imposta nel Ticino sulla base della norma 380-4 per spazi superiori a 2000 m2 © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA ACUITÀ VISIVA Le capacità visive dipendono dall‘età della persona Aumentando l‘età per svolgere una attività è necessaria una maggior intensità luminosa 14 12 10 Necessità di luce  8 6 4 2 i parametri fisiologici sono diversi e devono essere considerati per la realizzazione di impianti di illuminazionone Variazione delle prestazioni visive in funzione dell‘età Affaticamento in funzione dell‘attività Tempo di adattamento dell‘occhio in presenza di variazioni dell‘illuminamento 10 20 30 40 50 60 70 Etá in anni  © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA CONTRASTO Il riconoscimento di un oggetto richiede un minimo di contrasto fra l‘oggetto e l‘ambiente circostante o colori diversi © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA CONTRASTO © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

FONTI LUMINOSE lm/W vapori di sodio a bassa pressione vapore metallico ad alta pressione ad alugeri metallici fluorescente fluorescente compatta induzione La scheda illustra la resa luminosa di vari tipi di lampade disponibili La scelta secondo questa tabella vertirebbe sulla massima resa (molta luce poco consumo) La scelta è però condizionata da altri fattori quali : la resa del colore il tempo di accensione e riaccensione La durata di funzionamento vapori di mercurio ad alta pressione alogena incandescenza © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA FONTI LUMINOSE La scheda illustra numerose lampade o fonti di luce Quale scegliere © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA FONTI LUMINOSE CARATTERISTICHE Colore della luce Tc Classe di resa dei colori Ra Flusso luminoso Lumen Resa luminosa lm/W Durata di vita media ore Alcune delle caratteristiche delle lampade per avvicinarci alla scelta in funzione degli scopi da raggiungere © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA COLORE DELLA LUCE Il colore della luce di una lampada è caratterizzato dalla temperatura del colore espressa in gradi Kelvin La scelta del colore è funzione dell‘ambiente © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA COLORE DELLA LUCE Colore caldo Colore freddo Uno stesso ambiente illuminato con luce dai colori diversi si presenta in modo pure diverso © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA RESA DEI COLORI Cattiva resa Buona resa La resa teorica massima è di 100 © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA RESA DEI COLORI La valutazione della resa del colore Ra aiuta nella scelta delle lampade a lato le indicazione dei valori per genere di lampade © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DURATA DI VITA lampada a incandescenza lampada a scarica lampada magnetica QL 1‘000 – 4‘000 ore 1‘000 – 20‘000 ore 60‘000 ore 60’000 – 90’000 ore Un ulteriore elemento di confronto è la durata di vita di una lampada La definizione di ulteriori criteri segue nelle prossime schede NUOVO negli ultimi anni la durata di vita delle lampade è cambiata in particolare per le lampade fluorescenti (erroneamente anche chiamate al neon) gli aumenti sono significativi fino al raddoppio © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DURATA DI VITA Durata di funzionamento di almeno 50 % delle lampade Secondo IEC il ciclo è definito 165 min „ I “ e 15 min „ 0 “ Indicazione solo parziale non fornendo indicazioni sulla riduzione del flusso luminoso La scheda illustra il metodo di valutazione e le referenze alle norme © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DURATA DI VITA Durata di funzionamento nominale (illuminazioni pubbliche) considerando la combinazione fra spegnimento delle lampade e riduzione del flusso luminoso a 70 % del flusso iniziale La scheda illustra il metodo di valutazione e le referenze alle norme © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

ECONOMICITÀ DELLE LAMPADE Rendimento rendimento riduzione del flusso luminoso Durata di vita durata di vita media curva di rottura Sistema con reattore convenzionale con reattore elettronico Uso numero cicli (0 - 1) regolazione Prezzo lampada sistema Qualche informazione supplementare sui criteri di valutazione © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

FATTORI DI COSTO DI IMPIANTI D‘ILLUMINAZIONE ESERCIZIO tariffa energia durata d‘esercizio costo lampade costo ricambi lampade smaltimento lampade piccolo materiale (starter) pulizia lampade INSTALLAZIONE corpo illuminante/lampada installazione CAPITALE ammortamento interesse © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA ECOLOGIA L‘ETICHETTA EUROPEA DIVIDE LE LAMPADE IN 7 CLASSI ENERGETICHE A le migliori; G le peggiori lampade o sistemi Esempio classe A e B lampade fluorescenti e a risparmio energetico D, E F lampade a incandescenza © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA RISPARMIO ENERGETICO © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA SCELTA FONTI LUMINOSE © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

RICONOSCIMENTO FONTE LUMINOSA © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA ECOLOGIA PRODUZIONE energia grigia CONSUMO ENERGETICO RICICLAGGIO © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA DURATA DI VITA © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

GESTIONE ILLUMINAZIONE © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

GESTIONE ILLUMINAZIONE © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA OBIETTIVI Qualità della luce Impiego efficiente dell‘energia Qualità dei prodotti © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA SCENARI © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA NORME EN 12464 Luce e illuminazione EN 13201 Illuminazione stradale SLG 201 SN 565 380.4 OPBT ordinanza prodotti BT OIBT 2002 ordinanza impianti elettrici BT NIBT 2005 norme impianti elettrici Per illustrare questa norma presento qualche pagina riassuntiva Le norme di impiantistica elettrica sono riportate per informare sulle necessità, principalmente ai fini della sicurezza, che devono essee rispettate specialmente © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA INFORMAZIONI Philips www.lighting.philips.ch Zumtobel www.zumtobelstaff.com Knobel AG www.knobelag.ch Osram www.osram.ch Regent www.regent.ch Tulux www.tulux.ch © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA

DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA BUONA E ILLUMINATA SERATA © SCHWANK DACD - FORMAZIONE CONTINUA - ILLUMINOTECNICA ED ENERGIA