arch.i Rossella Taraglio, Gabriele Piccablotto Laboratorio ... · 6 • UNI EN 12464 - 1 (2011) -...

prof.ssa Chiara Aghemo

Dipartimento Energia “Galileo Ferraris”

arch.i Rossella Taraglio, Gabriele Piccablotto

Laboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi

Ambientali

(LAMSA) – Dipartimento Architettura e Design

2

ARCHITETTURAFormaComposizioneCaratteristiche dello spazio e superficiNormativa

ESIGENZE DELL’INDIVIDUOPrestazione visiva

Comfort visivoRapporti sociali

SicurezzaStato d’animo e salute

Giudizio estetico

ECONOMIA ED AMBIENTE

InstallazioneManutenzione

FunzionamentoEnergia

Ambiente

QUALITÀ DELLA LUCE

Efficienza energetica e qualità dell’illuminazione

3

LUCE

naturale ed artificiale

AMBIENTE

caratteristiche dello spazio

e delle superfici

SOGGETTO

attitudini, preferenze,

aspetti psicologici

Interazione di:

4000 K

6000 K

3000 K

Ambiente luminoso

4

UFFICIO:• prestazione visiva per studio e lavoro• gradevolezza dell’ambiente• sicurezza

CORRIDOIO AULE:• transito• sicurezza• aggregazione e studio• facilità di orientamento• restituzione immagine dell’Ateneo

PASSAGGIO TECNICO:• transito pedonale/veicolare• sicurezza• trasporto materiali/attrezzature• manutenzione impianti

Esigenze per l’illuminazione

5

Aspetti quantitativi della luce

• livello di illuminamento

• uniformità di illuminamento

• distribuzione delle luminanze

• controllo dell’abbagliamento

Aspetti qualitativi della luce

• qualità cromatica e differenziazione

cromatica in funzione delle

destinazioni d’uso

• integrazione luce naturale - artificiale

Requisiti illuminotecnici

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• UNI EN 12464 - 1 (2011) - Luce e illuminazione.

Illuminazione dei posti di lavoro - Parte 1: Posti di lavoro in interni

• UNI EN 1838 (2013) - Illuminazione di emergenza

Em: illuminamento medio mantenuto [lx]

UGRL: Unified Glare Rating limit [-]

UO: uniformità di illuminamento [-]

Ra: indice di resa cromatica [-]

Tipo di interno, compito e attività

Em

[lx]UGRL

[-]UO

[-]Ra [-]

Aule 300 19 0,6 80

Uffici 500 19 0,6 80

Atrii, ingressi 200 22 0,4 80

Corridoi 100 25 0,4 80

Passaggi tecnici interrati 50 - 0,4 20

REQUISITI ILLUMINOTECNICI PER AMBIENTI INTERNI, COMPITI E ATTIVITÀ

Edilizia scolastica

Quadro normativo di riferimento

7

Tipologia

di sorgente luminosa

Flusso

luminoso

[lm]

Efficienza

luminosa

[lm/W]

Temperatura

di colore

[K]

Indice di

resa

cromatica

Potenza

[W]

Vita media

[h]

Ciclo di

alogeni

60-50000 <25 2800-3200 100 5-2000 2000-5000

Fluorescenti

lineari

200-6100 <105 2700-7000 80-90 4-80 14000-63000

Fluorescenti

compatte

200 -2400 <75 2500-6500 80 -90 5 -35 6000-15000

Ioduri

metallici

5700-220000 <105 3000-5600 65-90 35-2000 3000-12000

Ioduri metallici(bruciatore ceramico)

3300-14200 <95 3000-4200 95 20-250 6000-12000

Vapori

di sodio (alta pressione)

1300-130000 <150 2000-2200 25-80 70-1000 10000-32000

LED tipo COB(Chip on Board)

100-10000 <130 2700-7000 85-95 1-80 50000

Vita media: ore dopo le quali il 50% di un lotto di lampade cessa di funzionare

Vita utile: ore dopo le quali il flusso luminoso residuo raggiunge il 70% del flusso luminoso nominale iniziale

Caratteristiche delle sorgenti luminose

8

Apparecchi di illuminazione per fluorescenti lineari

senza ottica con diffusore con schermo a lamelle

Tipologie di apparecchi

9

Sistemi di controllo e gestione

quale strumento per la realizzazione di un sistema di illuminazione

multifunzionale

Il sistema di controllo risponde a molteplici esigenze:

• risparmio energetico, connesso alla modalità di utilizzo degli ambienti e alla disponibilità di luce naturale

• comfort visivo, connesso alle esigenze dell’utente

• comfort termico, connesso alla riduzione dei carichi endogeni del sistema di illuminazione e ai carichi solari

• flessibilità degli spazi e degli impianti, connesso alla possibilità di riconfigurare un’installazione senza intervenire fisicamente sul cablaggio degli apparecchi

• valorizzazione degli spazi, connesso alla regolazione del flusso luminoso, del colore e della temperatura di colore della luce

• manutenibilità, connessa al controllo generale dello stato del sistema e dei suoi componenti riducendo i tempi di intervento

Sistemi di controllo e gestione

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Ci sono principalmente due modi per ridurre il consumo di energia da parte del

sistema di illuminazione tramite il sistema di controllo:

• Switching: lo spegnimento completo delle sorgenti luminose in ambientequando non sono necessarie (riduzione delle ore di funzionamento);

• Dimming: la riduzione della potenza di illuminazione al minimo necessario, per tenere conto dell’apporto di luce naturale e di condizioni d’uso particolari.

Sistemi di regolazione e controllo (1)

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‘PRESENCE CONTROL’

Installare:

• un sensore di presenza per ogni

ambiente per determinare l’effettivo

stato di occupazione del locale

Controllo:

• ON automatico OFF dimming

• ON e OFF automatico

• ON manuale OFF dimming

• ON manuale OFF automatico

Copertura di sensori di presenza ad ultrasuoni e IR


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‘FLUX CONTROL’

Installare:

• un sensore di illuminamento per

edificio/zona (flux control centralizzato)

• un sensore di illuminamento per

ogni locale (flux control decentralizzato)

Controllo:

• controllo elettronico del flusso

luminoso emesso (dimming)

• ON/ OFF di singole lampade e/o

gruppi (switching)

Dimmerazione diversificata

per 3 file di apparecchi

in 2 condizioni differenti

(mattina e crepuscolo)

crepuscolo

mattina


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Sorgente luminosa: fluorescente lineare

Configurazione fila di apparecchi:• n. 1 plafoniera _ 1x58 W (tipologia 1)

• n. 2 plafoniere _ 1x36 W (tipologia 2)

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso: 3965 lm (58 W); 2633 lm (36W)

TCC = 4000 K

Ra > 80Sistema di controllo:• parzializzazione notturna (40% acceso)

Plafoniera 1x36WTipo 2



Corridoio piano terra ante operam

CORRIDOIO PIANO TERRA

ante operam

14


post operam _ lotto 1.A.1

Sorgente luminosa: LED

Configurazione fila di apparecchi :• n. 1 modulo _ 27 W (tipologia 1)

• n. 2 moduli _ 22 W (tipologia 2)

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso: 3090 lm (27 W); 2320 lm (22 W)

TCC = 4000 K

Ra > 80

Sistema di controllo:• dimming con sensore di luce diurna; switching in

periodo notturno/festivo con sensore di presenza

Modulo LEDTipologia 2



Corridoio piano terra post operam _ lotto 1.A.1

15


post operam _ lotto 1.A.2


Configurazione fila di apparecchi :• n. 1 modulo _ 20 W (tipologia 1)*

• n. 2 moduli _ 12 W (tipologia 2)*

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso: 2295 lm (20W); 1800 lm (12W)*

TCC = 4000 K

Ra > 80




Sistema di controllo:• dimming con sensore di luce diurna; switching in

periodo notturno/festivo con sensore di presenza

(*) ottenuti da dimmerazione del 45% rispetto ai dati nominali: 5100 lm (47 W); 4000 lm (36 W)

Corridoio piano terra post operam _ lotto 1.A.2

16

Confronto requisiti – rilievi fotometrici in campo

UNI EN 12464-1

ante operamlotto 1.A.1

ante operamlotto 1.A.2

post operamlotto 1.A.1


Em [lx] 100 ÷ 200 157 168 217* 197*

Emin [lx] - 128 129 152* 160*

Uo 0,4 0,8 0,8 0,7 0,8

Altezza di misura h = 0,10 m

(*) applicato Fattore di Manutenzione pari a 0,8

Corridoio piano terra

17

Misura dell’illuminamento

Valori di illuminamento [lx] su griglia di misura lotto 1.A.1

luxmetro

DeltaOhm HD 2302


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Technoteam mod. LMK 98

Acquisizione dei valori di luminanza con tecnica

High Dynamic Range (HDR)

Mappatura di luminanza del campo visivo

CCD - CMOS

Misura della luminanza


Technoteam mod. LMK Mobile

19

ante operam post operam_lotto 1.A.1 post operam_lotto 1.A.2

L [cd/m2]

Misura della luminanza

20

Re

lative

Sp

ectr

alD

istr

ibu

tio

n

Wavelength [nm]

UNI EN 12464-1

(corridoi)

ante operam post operamlotto 1.A.1


CCT [K] - 3666 3946 3905

Ra > 80 80 85 83

spettrofotometro

Minolta CL-500

Misura dell’emissione spettrale delle sorgenti

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ante operam post operam_lotto 1.A.1 post operam_lotto 1.A.2

Tipologia Lampada: fluorescente lineareE medio [lx]: 147 Uniformità E min/E med : 0,9

Tipologia Lampada: LEDE medio [lx]: 193Uniformità E min/ E med: 0,9

Tipologia Lampada: LEDE medio [lx]: 200Uniformità E min/ E med: 0,8

E [lx]

Simulazioni con software di calcolo illuminotecnico

22

ante operam


Apparecchi: n. 2 _ 2x58 W (tipologia 3)

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso apparecchio: 6632 lm (2x58 W)

TCC = 4000 K

Ra = 85

Sistema di controllo:

• accensione on/off

Uffici piano secondo ante operam

UFFICI PIANO SECONDO

23


post operam _ lotto 1.B.1


Apparecchi: n. 2 _ 47 W (tipologia 3)

montaggio a plafone

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso apparecchio: 5100 lm

TCC = 4000 K

Ra > 80 Sistema di controllo:• dimming con sensore di luce diurna

Uffici piano secondo post operam _ lotto 1.B.1

24


post operam _ lotto 1.B.2



montaggio a sospensione


TCC = 4000 K

Ra > 80 Sistema di controllo:• dimming con sensore di luce diurna

Uffici piano secondo post operam _ lotto 1.B.2

25

Confronto requisiti – rilievi fotometrici in campo e

simulazioni

UNI EN 12464-1

ante operamlotto 1.B.1

ante operamlotto 1.B.2

post operamlotto 1.B.1

(simulazione)

post operamlotto 1.B.2

(simulazione)

Em [lx] 500 489 n.d. 521 580

Emin [lx] - 392 n.d. 291 381

Uo 0,6 0,6 n.d. 0,6 0,7


Uffici piano secondo

26

ante operam post operam_lotto 1.B.1 post operam_lotto 1.B.2

Tipologia Lampada: fluorescente lineareE medio [lx]: 489Uniformità: 0,58

Tipologia Lampada: LEDE medio [lx]: 521Uniformità: 0,56


E [lx]


27

PASSAGGIO TECNICO PIANO SEMINTERRATO

ante operam


Apparecchi: n. 7 _ 2x58 W (tipologia 4)

Caratteristiche tecniche:Flusso luminoso apparecchio: 7355 lm (2x58 W)

TCC = 4000 K

Ra > 80

Sistema di controllo:

• parzializzazione notturna (50% acceso)

Passaggio tecnico piano seminterrato ante operam

28

PASSAGGIO TECNICO PIANO SEMINTERRATO

post operam _ lotto 1.C.1




TCC = 4000 K

Ra > 80

Sistema di controllo:• dimming 30% sempre acceso + sensore presenza

Passaggio tecnico piano seminterrato post operam

29

Confronto requisiti – rilievi fotometrici in campo

UNI EN 12464-1

ante operamlotto 1.C.1

post operamlotto 1.C.1

Em [lx] 50 73 103*

Emin [lx] - 18 23*

Uo 0,4 0,2 0,2


(*) applicato Fattore di Manutenzione pari a 0,8

Passaggio tecnico piano seminterrato

30

ante operam post operam_lotto 1.C.1

Tipologia Lampada: fluorescente lineareE medio [lx]: 73Uniformità: 0,48


E [lx]


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EFFICIENZA ENERGETICA

EFFICIENZA LUMINOSA

COMFORT VISIVO

Conclusioni

M’illumino meglio… con meno!

32

prof.ssa Chiara AghemoDipartimento Energia “Galileo Ferraris”

arch.i Rossella Taraglio, Gabriele PiccablottoLaboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi Ambientali

(LAMSA) – Dipartimento Architettura e Design

In collaborazione con Niccolò Parisi - tesi di laurea magistrale in

Architettura per il Progetto Sostenibile.

Titolo della tesi: “M’illumino con meno. Un progetto pilota del

Politecnico di Torino: analisi e valutazioni” – dicembre 2017

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