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LABORATORIO DI COSTRUZIONI 25 FEBBRAIO 2011 L’illuminazionedegli ambienti interni In accordo alla norma UNI EN 12464-1 , che tratta dell’illuminazione negli ambienti interni (posti di lavoro), negli ambienti interni l’illuminazione, sia essa naturale o artificiale, deve concorrere al soddisfacimento di tre esigenze: - prestazione visiva; - benessere visivo; Facoltà di Architettura - benessere visivo; - sicurezza. Esempi - ufficio, in cui le tre esigenze sono rispettate - illuminazione di una rampa di scale, in cui la condizione di disuniformità negli illuminamenti può creare condizioni di pericolo Laboratorio di Costruzioni Modulo di Impianti

Lezione 12 aprile 2011 - unirc.it · La UNI 10840 prescrive per l’edilizia scolastica che il fattore medio di luce diurna non sia inferiore a valori dipendenti dalladestinazione

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25 FEBBRAIO 2011L’illuminazione degli ambienti interni

In accordo alla norma UNI EN 12464-1 , che

tratta dell’illuminazione negli ambienti interni

(posti di lavoro), negli ambienti interni

l’illuminazione, sia essa naturale o artificiale,

deve concorrere al soddisfacimento di tre

esigenze:

- prestazione visiva;

- benessere visivo;

Facoltà di Architettura

LABORATORIO DI COSTRUZIONI- benessere visivo;

- sicurezza.

Esempi

- ufficio, in cui le tre esigenze sono rispettate

- illuminazione di una rampa di scale, in cui la

condizione di disuniformità negli illuminamenti

può creare condizioni di pericolo

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25 FEBBRAIO 2011

Parametri da considerare ai fini del benessere visivo e della prestazione visivaFacoltà di Architettura

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25 FEBBRAIO 2011Riferimenti normativi

D.Lgs. 81/2008 Testo Unico Sicurezza Lavoro

EN 12464-1:2004 Illuminazione dei posti di lavoro – parte1: posti di lavoro in interni.

UNI 10840:2007 Locali scolastici criteri generali per l’illuminazione artificiale e naturale.

UNI EN ISO 6385:2004 – Principi di ergonomia nella progettazione dei sistemi di lavoro.

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LABORATORIO DI COSTRUZIONIUNI 10530: 1997 Principi di ergonomia della visione – sistemi di lavoro ed illuminazione.

Pubblicazione CIE 29/2 – Guida all’illuminazione degli interni.

ISO 8995 (CIE S008/E) - Lighting of indoor work places (2002).

Ambienti interni:

- Edifici civili (residenze, scuole, ospedali, laboratori, uffici, ambienti commerciali, musei, luoghi

di culto, ecc.)

- Edifici industriali (magazzini, capannoni, ecc.)

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25 FEBBRAIO 2011Nomenclatura essenziale (EN 12464)

Compito visivo: Insieme degli elementi visivi

del lavoro effettuato

(dimensioni-luminanza-contrasto-durata).

Zona del compito: Parte del posto di lavoro in

cui viene svolto il compito.

Zona immediatamente circostante: Fascia di

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Zona del compito e zona circostante

LABORATORIO DI COSTRUZIONIZona immediatamente circostante: Fascia di

almeno 0,5 m di larghezza intorno alla zona

del compito all’interno del compito visivo.

Illuminamento medio mantenuto: Em.

Illuminamento medio nel momento in cui

dovrebbe essere eseguita la manutenzione.

Uniformità dell’illuminamento: Rapporto tra

i valori minimo e medio degli illuminamenti

di una superficie.

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Riferimento: UNI EN 12464-1

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La distribuzione delle luminanze

La distribuzione delle luminanze deve essere

ben bilanciata per incrementare le prestazioni

visive ed in particolare deve essere

incrementate:

- l’acuità visiva;

- la sensibilità al contrasto;

- l’efficienza delle funzioni oculari.

Fattori di riflessione consigliati dall’IESNA

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Per superfici uniformemente diffondenti si ha:

L = E*ρ/π

Fattore di riflessione: parametro determinante

Fattori di riflessione consigliati dalla EN 12464-1

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Per limitare l’abbagliamento

- Evitare visione diretta delle lampade mediante opportuna schermatura.

Angolo di schermatura:

Angolo compreso tra il piano orizzontale e la prima linea di osservazione dalla quale le parti

luminose delle lampade nell’apparecchio sono direttamente visibili.

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25 FEBBRAIO 2011Strategie contro l’abbagliamento

Riflessioni velanti e abbagliamento riflesso, importanti nel caso di ambienti con video terminali e

di superfici speculari nei confronti della luce

Obiettivo: eliminare gli effetti di riflessioni velanti ed abbagliamento riflesso.

Indicazioni: sistemare apparecchi illuminanti e postazioni di lavoro in modo adeguato, utilizzare

finiture superficiali opache, ridurre la luminanza degli apparecchi illuminanti, impiegare colori

chiari per soffitti e pareti

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LABORATORIO DI COSTRUZIONIchiari per soffitti e pareti

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25 FEBBRAIO 2011Illuminazione generale diretta ed indiretta

In generale, negli ambienti interni, all’illuminazione generale è associata una certa uniformità

negli illuminamenti, mentre quella direzionale si pone l’obiettivo di mettere in evidenza

determinati elementi o di creare particolari effetti.

L’illuminazione generale può essere diretta, indiretta oppure diretta-indiretta (mista).

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Illuminazione direzionale e modellato

L’illuminazione direzionale viene utilizzata per mettere in evidenza oggetti, rivelare la trama

dei tessuti e migliorare l’aspetto delle persone nello spazio.

Il modellato è il risultato dell’equilibrio tra illuminazione diffusa e direzionale.

Una illuminazione esclusivamente diffusa rende l’ambiente luminoso monotono e piatto,

mentre una illuminazione prevalentemente direzionale rende i chiaroscuri stroppo marcati e

produce eccessivi contrasti.LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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Combinazione bilanciata di illuminazione generale e

direzionale

Casi di diverse illuminazioni direzionali su uno stesso oggetto

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25 FEBBRAIO 2011Resa del colore ed apparenza del colore

La UNI EN 12464-1 definisce “apparenza del colore” di una sorgente, come il colore

apparente o cromaticità della luce emessa.

L’apparenza o tonalità di colore è definita dalla temperatura di colore correlata.

La resa del colore si esprime mediante l’indice di resa cromatica, Ra, il cui valore

massimo è 100.

In interni in cui le persone lavorano o permangono per lunghi periodi di tempo, Ra non

dovrebbe essere inferiore ad 80

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LABORATORIO DI COSTRUZIONIdovrebbe essere inferiore ad 80

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25 FEBBRAIO 2011Apparenza del colore

La scelta dell’apparenza o tonalità del colore più opportuna si basa non solo sui livelli di

illuminamento, come già visto in precedenza, ma dipende anche dalla destinazione d’uso e dalla

scelta dei colori che caratterizzano l’ambiente.

L’apparenza della luce si dice “calda” per Tc minore di 3300 K; intermedia per Tc compresa tra

3300 e 5300 K; fredda per Tc maggiore di 5300 K

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25 FEBBRAIO 2011Uso della luce naturale e risparmio

energetico

La luce naturale è da impiegarsi quando

possibile sia perché è particolarmente

gradita agli occupanti che per esigenze di

risparmio energetico.

Ai fini del risparmio energetico occorre

prevedere sistemi di controllo, manuale o

Facoltà di Architettura

LABORATORIO DI COSTRUZIONIprevedere sistemi di controllo, manuale o

automatico per una efficiente integrazione

dei sistemi di luce naturale ed artificiale ed

ottimizzazione di funzionamento.

La UNI 10840 prescrive per l’edilizia

scolastica che il fattore medio di luce

diurna non sia inferiore a valori dipendenti

dalla destinazione d’uso dell’ambiente.

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Illuminazione indiretta per valorizzare la volta

Musei Vaticani

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Illuminazione di esercizio commerciale con differenti effetti

cromatici decorativi (variabili nel tempo)

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Perfetto bilanciamento tra illuminazione naturale ed artificiale nel London Museum

con differenti effetti cromatici decorativiLABORATORIO DI COSTRUZIONI

αi≠βr

con differenti effetti cromatici decorativi

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Le scelte progettuali devono tener conto della tipologia di merce,della clientela e della

dimensione del negozio.

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Auditorium

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Illuminazione di banchine della metropolitana

Funzionale alla sicurezza con uniforme illuminamento senza problemi di abbagliamento

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Musei – Sanpietroburgo

Illuminazione direzionale sulle statue che ne enfatizza i rilievi

Diminuzione di densità dell’aria verso il basso

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25 FEBBRAIO 2011Illuminazione diretta localizzata su dipinti (S. Rufino – Assisi)

Faretti dicroici alogeni. Il filtro appare di colore rosso (riflette la radiazione visibile e fa

passare quella rossa e infrarossa).

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25 FEBBRAIO 2011Illuminazione integrata naturale-artificiale in un impianto sportivo

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Sistema di illuminazione dell’aeroporto di Madrid

Il sistema di illuminazione è perfettamente integrato all’architettura- Rogers, J Spares

Sulle zone più elevate della copertura del terminal lucernai circolari: di giorno entra luce

naturale, di sera e di notte viene riflessa la luce proveniente dal basso.

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n1 > n2

acqua

Mezzo 1

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25 FEBBRAIO 2011Ogni foro circolare è bordato da un telaio

metallico (corona) a cui è sospesa

un’intelaiatura che sorregge dei proiettori

puntati verso l’alto. Proiettori a fascio largo

che illuminano sistemi riflettenti che

contengono specchi, i quali ridirigono la

luce verso il basso illuminando le zone

inferiori, in cui è richiesta illuminazione

Facoltà di Architettura

LABORATORIO DI COSTRUZIONIinferiori, in cui è richiesta illuminazione

diretta.

Il fascio di luce è ampio e illumina il soffitto

in bambù e la corona circolare, creando in

assenza di luce naturale degli effetti che

mettono in risalto la struttura

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25 FEBBRAIO 2011Illuminazione per esterni

A differenza degli ambienti interni, in cui le pareti e soprattutto il soffitto giocano un ruolo

fondamentale per la collocazione degli apparecchi illuminanti e per gli effetti di inter-riflessione

prodotti da tali superfici, negli esterni la presenza della volta celeste che assorbe tutta la

radiazione luminosa rivolta verso essa, fa sì che in linea di principio l’illuminazione diretta sia

preponderante.

In un progetto di illuminazione di ambiente esterno:

- Non si deve mai dirigere i fasci di emissione degli apparecchi verso l’alto, per evitare sprechi di

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LABORATORIO DI COSTRUZIONI- Non si deve mai dirigere i fasci di emissione degli apparecchi verso l’alto, per evitare sprechi di

energia (inefficienza energetica) e inquinamento luminoso.

- Non è pensabile ottenere distribuzioni di luminanza simili a quelle diurne. Non è possibile

creare artificialmente gli effetti che di giorno sono dati dalla presenza della radiazione solare

diretta e della volta celeste.

- La collocazione delle sorgenti artificiali negli esterni non è sempre facile, mancando le

coperture. Quindi spesso si ricorre a pali o si collocano le sorgenti su edifici.

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Piazza del mercato a Swidnica, Polonia (Philips)

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Abbazia di S. Galgano (ENEL luce per l’arte) IESNA Award 2000

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Applicazioni principali

Anche per gli esterni vi sono differenti applicazioni, tra cui:

illuminazione stradale;

illuminazione di piazze;

illuminazione di facciate di palazzi e monumenti;

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LABORATORIO DI COSTRUZIONIilluminazione di facciate di palazzi e monumenti;

illuminazione di grandi aree;

illuminazione di fontane e piscine;

illuminazione di parchi e giardini.

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25 FEBBRAIO 2011Funzioni dell’impianto di pubblica illuminazione

Strade con prevalente traffico motorizzato

Assicurare condizioni di visibilità tali da garantire la sicurezza, la scorrevolezza ed il

comfort di marcia per gli automobilisti, nonché di sicurezza per i pedoni nelle zone di

attraversamento.

Impatto sul territorio per la presenza di pali

Le rotatorie assumono anche funzioni estetiche oltre che di regolazione del traffico

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LABORATORIO DI COSTRUZIONILe rotatorie assumono anche funzioni estetiche oltre che di regolazione del traffico

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Rotatoria Lucatelli di Tolentino, Macerata

(Targetti)

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25 FEBBRAIO 2011Funzioni dell’impianto di pubblica illuminazione

Aree con prevalente o esclusivo traffico pedonale

- dare sicurezza ai cittadini sia per quanto riguarda gli incidenti stradali che per gli atti criminosi;

- consentire ai pedoni il riconoscimento dell’ambiente in cui si trovano;

- creare, nelle aree commerciali, nei centri storici ed in generale nelle zone particolarmente

destinate al traffico pedonale, le condizioni per cui il pedone trovi attraente e confortevole

l’ambiente in cui si trova e possa apprezzare il contesto architettonico che lo circonda

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LABORATORIO DI COSTRUZIONIl’ambiente in cui si trova e possa apprezzare il contesto architettonico che lo circonda

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Illuminazione del centro storico di Benevento (Thorn)

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25 FEBBRAIO 2011Strade con prevalente traffico motorizzato

Principali riferimenti normativi

UNI EN 13201 (2-3-4) Illuminazione stradale: Requisiti prestazionali – Calcolo delle

prestazioni- Metodi di misura delle prestazioni.

UNI 10819 Requisiti per la limitazione della dispersione verso l’alto del flusso

luminoso.

CIE 115 (1995) Recommendations for the lighting of roads for motor and pedestrian

traffic.

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LABORATORIO DI COSTRUZIONItraffic.

L.R. n. 12 del 25 Luglio 2002 “Norme per il contenimento dell'inquinamento luminoso

e del consumo energetico da illuminazione esterna pubblica e privata...”

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Illuminazione di aree urbane, Palma di Maiorca

(Thorn)LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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Illuminazione stradale Benevento (Thorn)

(Thorn)

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25 FEBBRAIO 2011Strade con traffico misto o pedonale

Principali riferimenti normativi

CIE 115 (1995) Recommendations for the lighting of roads for motor and pedestrian traffic

(technical report)

IESNA (1999) RP-3399 Lighting for exterior environments (recommended practice)

CIE 136 (2000) Guide to the lighting of urban areas

AIDI (1993) Raccomandazioni per l’illuminazione pubblica

AIDI (1998) Guida per il piano regolatore comunale dell’illuminazione pubblica

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Manzanares Park, Madrid (Philips)

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Requisiti principali per strade extraurbane

- Illuminamento e luminanza delle pavimentazioni;

- luminanza delle sorgenti;

- distribuzione del flusso luminoso emesso dalle sorgenti;

- luminanza delle zone adiacenti alla strada;

-limitazione dell’abbagliamento debilitante

Gli apparecchi non devono creare abbagliamento e devono consentire una buona visibilità

nelle zone adiacenti per evitare condizioni di pericolo.LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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nelle zone adiacenti per evitare condizioni di pericolo.

Distribuzione di luminanza sulla strada e zone

adiacenti

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Requisiti principali per aree urbane (misto)

L’illuminamento orizzontale sulla strada;

L’illuminamento semicilindrico all’altezza dei visi, calcolato su una superficie semicilindrica

verticale che simula il volto umano, e questo per permettere il riconoscimento delle persone.

l’illuminamento delle facciate degli edifici;

la limitazione dell’abbagliamento;

la resa cromatica e la tonalità della luce;

la limitazione dell’ingresso della luce attraverso le finestre;

caratteristiche estetiche dell’installazione ed inserimento nel contesto urbano;LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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caratteristiche estetiche dell’installazione ed inserimento nel contesto urbano;

la limitazione dell’inquinamento luminoso;

il contenimento dei consumi energetici.

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Esempi di installazioni non corrette

La luce emessa dagli apparecchi

per esterni e rivolta verso l’alto

viene dispersa, producendo il

cosiddetto “inquinamento

luminoso” e determinando sprechi

energetici. Le leggi contro

l’inquinamento luminoso vietanoLABORATORIO DI COSTRUZIONI

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l’inquinamento luminoso vietano

in generale i flussi luminosi con

componenti che superano i 90°,

tranne rare eccezioni (zone

archeologiche,…).

I corpi illuminanti devono essere

dotati di opportuni sistemi di

schermatura (cut-off) ed essere

correttamente installati

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Esempi di installazioni corrette

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Illuminamenti di riferimento nelle aree urbane (CIE 136-2000: Guide to the light of urban

areas)

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Illuminazione dei centri storici

L’illuminazione nei centri storici deve consentire la corretta visione dell’ambiente urbano

senza alterare in modo sostanziale la percezione dei vari elementi architettonici di rilievo, pur

stabilendo delle gerarchie visive.

In linea di principio non si dovrebbe fare uso di effetti cromatici ed i corpi illuminanti

dovrebbero essere di minor impatto possibile nel contesto ambientale.

La temperatura di colore delle sorgenti va scelta in base ai materiali presenti.

Talvolta la collocazione degli apparecchi illuminanti LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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Talvolta la collocazione degli apparecchi illuminanti

sugli edifici può alterare la composizione delle

facciate, mettendo anche in evidenza aree delle

facciate che non devono essere messe in evidenza

Ortigia- Siracusa

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L’illuminazione delle facciate

Negli ambienti urbani, ma anche in alcuni paesaggi extraurbani, risulta necessario mettere in

evidenza alcuni edifici di particolare rilievo, illuminandone la facciata mediante proiettori

posizionati ad opportune distanze rispetto all’ampiezza del fascio, con l’obiettivo di ottenere

adeguati illuminamenti rispetto all’ambiente circostante.

E’ sconsigliabile stravolgere la natura architettonica dell’edificio mediante illuminazione

eccessiva o mal posizionata che altera i rapporti tra i vari elementi, impedendone la lettura.

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S. Maria degli Angeli- Ravenna

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Duomo di Ancona

Differenti immagini relative all’illuminazione della facciata da diversi punti di vista.

Corretta gerarchia di luminanze rispetto all’ambiente circostante

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Valori di illuminamento [lux] per diversi materiali di facciata

Illuminamento in funzione del materiale della facciata (avente determinato coefficiente di

riflessione) e dei livelli di luminanza dell’ambiente. Noi siamo sensibili ai contrasti di

luminanza, piuttosto che ai valori assoluti.

Pertanto in edificio sito in un contesto caratterizzato da deboli livelli di L, sono sufficienti

meno lux per illuminarlo, rispetto allo stesso edificio posto in un contesto più luminoso

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Piano dell’Illuminazione Comunale

Fasi previste dal PIC:

- rilievo dell’impianto esistente;

- classificazione di differenti aree urbane;

- classificazione di episodi urbani di particolare significato (monumenti, chiese, piazze…)

anche in rapporto alle zone adiacenti;

- indicazione degli interventi da effettuare nelle diverse aree;

-indicazioni sulle priorità e sulla tempistica degli interventi.LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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Facoltà di Architettura

Il rilievo dello stato esistente

- Censimento delle sorgenti: tipologie delle lampade, degli apparecchi illuminanti, dei sostegni.

- Rilievo dello stato di manutenzione e funzionamento.

- Misure e verifiche dei parametri da controllare (illuminamenti, luminanze, caratteristiche

fotometriche delle sorgenti…).

- Analisi delle caratteristiche ottiche delle pavimentazioni e delle facciate degli edifici

prospicienti le strade.

- Analisi delle caratteristiche geometriche e morfologiche dei percorsi in dipendenza della LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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- Analisi delle caratteristiche geometriche e morfologiche dei percorsi in dipendenza della

sequenza dei punti di vista.

- Rilievo di sorgenti di luce di natura privata (negozi, insegne pubblicitarie, luoghi di attrazione...)

e loro tempi di accensione.

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Obiettivi

Integrazione del sistema di illuminazione nel contesto urbano.

Riduzione dell’impatto economico, energetico ed ambientale.

Collaborazione tra architetti, urbanisti ed enti locali.

Gestione ed il controllo dell’impianto

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Uso dei LED nell’illuminazione urbana (Philips)Integrazione degli apparecchi nel contesto urbano (iGuzzini)

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Facoltà di Architettura

Edifici che illuminano

A differenza degli edifici storici, l’architettura contemporanea risulta spesso “attiva”, per quanto

riguarda l’illuminazione, ossia sono gli edifici stessi ad emettere luce, o perché dotati di involucri

trasparenti ed illuminati dall’interno, oppure per la presenza di sistemi, spesso realizzati con LED

o fluorescenti, che costituiscono un ornamento dell’edificio stesso, mutandone sostanzialmente

l’aspetto rispetto alle ore diurne

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Toyo Ito, La torre dei venti, Yokohama

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25 FEBBRAIO 2011

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Illuminazione e comunicazione

Spesso, per quanto riguarda le città contemporanee, le facciate degli edifici diventano

strumento di informazione e comunicazione, oltre che sorgenti di luce.

L’illuminazione è dinamica e gli scenari urbani sono soggetti a continue mutazioni.

La dinamicità della vita si traduce in una dinamicità di luce.

La luce in questo caso non evidenzia l’architettura, ma diviene essa stessa protagonista

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Time square (New York) Facciata dinamica

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25 FEBBRAIO 2011

Facoltà di Architettura

LED per l’illuminazione architettonica

Il LED, per la loro natura monocromatica, ben

si prestano all’illuminazione architetturale e

decorativa, consentendo di illuminare in modo

“mirato” grazie alle loro piccole dimensioni che

consentono di realizzare sistemi ottici di

eccezionale efficacia e alla possibilità di

ottenere effetti cambia colore medianteLABORATORIO DI COSTRUZIONI

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ottenere effetti cambia colore mediante

accostamento di LED diversamente colorati in

uno stesso apparecchio.

Per ottenere luce colorata con sorgenti

tradizionali è necessario l’impiego di filtri, con

conseguente spreco energetico delle radiazioni

assorbite dal filtro e conseguente

deterioramento dello stesso

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25 FEBBRAIO 2011

Facoltà di Architettura

Applicazioni particolari

Vi sono ambienti luminosi in cui le esigenze

funzionali ed estetiche si fondono in modo

perfetto.

Nel caso dell’esterno dell’Institute du Monde

Arabe, a Parigi, alla luce proveniente

dall’edificio stesso si aggiunge un “tappeto” di

LED che non produce abbagliamento e guida i LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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LED che non produce abbagliamento e guida i

visitatori, creando un suggestivo effetto.

Nel Parc de la Cigalière, invece, lo scultore

Daniel Buren e l’architetto Nicolas C. Guillot

hanno realizzato un ambiente con sculture

luminose i cui colori cambiano dinamicamente,

in cui le esigenze visive sono perfettamente

rispettate senza apporto di altre sorgenti.

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Facoltà di Architettura

L’illuminazione dei giardini e dei parchi I

L’illuminazione degli spazi verdi ha come

obiettivo quello di sottolineare la geometria

del giardino o parco evidenziandone gli

elementi caratterizzanti e costitutivi (alberi,

arbusti, piantagioni, rocce, acqua), creando dei

paesaggi notturni da diversi punti di vista e

nello stesso tempo rendendo sicuri i percorsi e Illuminazione del Parco della Rimembranza, Napoli

(iGuzzini)LABORATORIO DI COSTRUZIONI

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nello stesso tempo rendendo sicuri i percorsi e

consentendo alle persone di orientarsi

facilmente.

A tal fine è necessaria la conoscenza delle

specie vegetali e gli elementi minerali ed

acquatici presenti sul posto

Giardino pubblico a Capri (iGuzzini)

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25 FEBBRAIO 2011L’illuminazione dei giardini e dei parchi

La luce artificiale, soprattutto negli

ambienti esterni, presenta il limite di

illuminare l’ambiente in modo

selettivo, venendo a mancare, rispetto

alla luce naturale, la componente

diffusa proveniente dalla volta celeste.Giardino di giornoLABORATORIO DI COSTRUZIONI

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Tale limite può invece costituire una

forte potenzialità, consentendo al

progettista di definire delle gerarchie e

mettere in evidenza degli elementi che

di giorno sono quasi invisibili

Giardino di notte