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Impianti Meccanici 1 Impianti di Impianti di illuminazione illuminazione Impianti Meccanici 2 Impianti di Impianti di illuminazione illuminazione 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

Lezione Impianti Illuminazione Ed01[1]

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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 Meccanici 3

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

Impianti Meccanici 4

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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Impianti Meccanici 5

Spettro delle radiazioni elettromagnetiche

Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione

Impianti Meccanici 6

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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Impianti Meccanici 7

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

Impianti Meccanici 8

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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Impianti Meccanici 9

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

Impianti Meccanici 10

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 Meccanici 11

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

Impianti Meccanici 12

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

Impianti Meccanici 14

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 Meccanici 15

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.

Impianti Meccanici 16

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 Meccanici 17

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

Impianti Meccanici 18

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 Meccanici 19

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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Impianti Meccanici 21

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

Impianti Meccanici 22

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 Meccanici 23

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.

Impianti Meccanici 24

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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Impianti Meccanici 25

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

Impianti Meccanici 26

Criteri di scelta del tipo di lampada

Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione

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Impianti Meccanici 27

Efficienze luminose

Impianti di Impianti di illuminazioneilluminazione

Impianti Meccanici 28

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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Impianti Meccanici 31

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%

Impianti Meccanici 32

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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Impianti Meccanici 33

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