ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI - Lavoripubblici

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Mario Bonomo – Chiara Bertolaja GUIDA ALLA PROGETTAZIONE CON ESEMPI D’IMPIANTI SVILUPPATI FINO ALLA SCELTA DEGLI APPARECCHI E ALLA VALUTAZIONE DEI RELATIVI ONERI D’ESERCIZIO ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI SOFTWARE INCLUSO REPERTORIO FOTOGRAFICO, VIDEO DI APPROFONDIMENTO RELATIVO ALLA RESA DEL CONTRASTO ED AL VOLUME D’OFFESA, TUTORIAL ED ESEMPI DI PROGETTO Glossario (principali termini tecnico-normativi) e F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti)

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Mario Bonomo – Chiara Bertolaja

GUIDA ALLA PROGETTAZIONECON ESEMPI D’IMPIANTI SVILUPPATI FINO ALLA SCELTA

DEGLI APPARECCHI E ALLA VALUTAZIONE DEI RELATIVI ONERI D’ESERCIZIO

ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI

SOFTWARE INCLUSO

REPERTORIO FOTOGRAFICO, VIDEO DI APPROFONDIMENTO RELATIVO ALLA RESA DEL CONTRASTO ED AL VOLUME D’OFFESA, TUTORIAL ED ESEMPI DI PROGETTO

Glossario (principali termini tecnico-normativi) e F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti)

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III

INDICE

PREFAZIONE .............................................................................................................. p. 1

1. LE GRANDEZZE FOTOMETRICHE ............................................................... ˝ 31.1. La luce.......................................................................................................... ˝ 31.2. Ilflussoluminoso ......................................................................................... ˝ 41.3. L’intensitàluminosa ..................................................................................... ˝ 51.4. Ilsolidofotometrico..................................................................................... ˝ 61.5. L’illuminamento ........................................................................................... ˝ 111.6. L’illuminamentodasorgentipuntiformi ...................................................... ˝ 121.7. L’illuminamentodasorgentilineari ............................................................. ˝ 131.8. Laluminanza................................................................................................ ˝ 151.9. L’illuminamentodagrandisuperficiluminose ............................................ ˝ 171.10. L’illuminazionenaturale .............................................................................. ˝ 211.11. Ilcolore ........................................................................................................ ˝ 251.12. Laresacromatica ......................................................................................... ˝ 28

2. LA MISURA DELLA LUCE ................................................................................ ˝ 302.1. Lamisuradell’illuminamento ...................................................................... ˝ 302.2. Lamisuradelflussoluminoso ..................................................................... ˝ 312.3. Lamisuradellaluminanza ........................................................................... ˝ 312.4. Lamisuradell’intensitàluminosa ................................................................ ˝ 322.5. Lamisuradel“colore”dellaluce ................................................................ ˝ 332.6. Ilrilievodellospettroluminoso ................................................................... ˝ 34

3. SORGENTI LUMINOSE ..................................................................................... ˝ 353.1. Generazionedellaluce ................................................................................. ˝ 353.2. Lampadeadincandescenza .......................................................................... ˝ 353.3. Lampadeadalogeni ..................................................................................... ˝ 373.4. LampadeLED.............................................................................................. ˝ 393.5. LampadeOLED ........................................................................................... ˝ 433.6. Lampadefluorescenti ................................................................................... ˝ 45

3.6.1. Lampadefluorescenticompatte .................................................... ˝ 453.6.2. Lampadefluorescentilineari ......................................................... ˝ 46

3.7. Lampadeadalogenuri .................................................................................. ˝ 473.8. Lampadealsodioadaltapressione ............................................................. ˝ 49

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IV ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

4. APPARECCHI D’ILLUMINAZIONE ............................................................... p. 514.1. Apparecchid’illuminazione ......................................................................... ˝ 514.2. Protezioni ..................................................................................................... ˝ 514.3. Sistemiottici ................................................................................................ ˝ 53

4.3.1. Riflettori ........................................................................................ ˝ 534.3.2. Rifrattorielenti ............................................................................. ˝ 594.3.3. Diffusori ........................................................................................ ˝ 604.3.4. Schermi ......................................................................................... ˝ 604.3.5. Filtri ............................................................................................... ˝ 60

4.4. Sistemidimontaggio ................................................................................... ˝ 60

5. GLI OBIETTIVI DI UNA BUONA ILLUMINAZIONE .................................. ˝ 665.1. Ilivellidiilluminamento ............................................................................. ˝ 665.2. L’equilibriodelleluminanze ........................................................................ ˝ 675.3. Chiarezzaeilluminamentidellesuperficideilocali .................................... ˝ 685.4. Direzionalitàdellaluce ................................................................................ ˝ 685.5. Lalimitazionedell’abbagliamento .............................................................. ˝ 725.6. Caratteristichecromatichedellaluce ........................................................... ˝ 755.7. Lamodellazionedellepersoneedeglioggettitridimensionali ................... ˝ 765.8. Integrazionedellalucenaturaleconlaluceartificiale ................................. ˝ 795.9. Integrazionedell’impiantonell’ambiente .................................................... ˝ 805.10. L’economiadegliimpianti ........................................................................... ˝ 80

6. ESEMPI DI PROGETTAZIONE ........................................................................ ˝ 816.1. Erroriricorrenti ............................................................................................ ˝ 81

6.1.1. Gliambientiresidenziali ............................................................... ˝ 816.1.2. Apparecchiapiùlampade ............................................................. ˝ 826.1.3. Illuminazionedirettaeindiretta .................................................... ˝ 82

6.2. ESEMPIO 1 L’illuminazione indiretta della navata laterale di una chiesa ..................... ˝ 84

6.3. ESEMPIO 2 L’illuminazione di una specchiera (in un bagno) ........................................ ˝ 86

6.4. ESEMPIO 3 L’illuminazione di una sala da pranzo con un mobile libreria .................... ˝ 886.4.1. Illuminazionedeltavolodapranzo ............................................... ˝ 886.4.2. Illuminazionedelmobilelibreria .................................................. ˝ 90

6.5. ESEMPIO 4 L’illuminazione di una camera d’albergo ................................................... ˝ 956.5.1. Descrizionedell’impianto ............................................................. ˝ 966.5.2. Scenariluminosi ............................................................................ ˝ 966.5.3. Calcolodeglioneridienergia ....................................................... ˝ 98

6.6. ESEMPIO 5 L’illuminazione di un ufficio ........................................................................ ˝ 100

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INDICE V

6.7. ESEMPIO 6 L’illuminazione di una biblioteca ................................................................ p. 103

6.8. ESEMPIO 7 L’illuminazione di un ristorante .................................................................. ˝ 105

6.9. ESEMPIO 8 L’illuminazione della lavagna in un’aula scolastica ................................... ˝ 107

6.10. ESEMPIO 9 L’illuminazione di una scaffalatura in un negozio ...................................... ˝ 108

6.11. ESEMPIO 10 Integrazione fra luce artificiale e luce naturale .......................................... ˝ 111

6.12. Laverificadelprogettoconiprogrammidicalcolo .................................... ˝ 115

7. CENNI DI ELETTROTECNICA ........................................................................ ˝ 126

8. ILLUMINAZIONE D’EMERGENZA................................................................ ˝ 128

9. REQUISITI ILLUMINOTECNICI PER LE AREE O LE ATTIVITÀ PIÙ COMUNI .............................................. ˝ 130

10. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO ............................................ ˝ 13510.1. Notesulsoftwareincluso ............................................................................. ˝ 13510.2. Requisitihardwareesoftware...................................................................... ˝ 13510.3. Installazioneedattivazionedelsoftware ..................................................... ˝ 135

11. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... ˝ 137

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PREFAZIONE

Laprogettazionedell’illuminazione, tantonaturalecheartificiale,hasubitoprofondemo-difichenegliultimiannisoprattuttoper le innovazioni tecnologicheintervenute,oltrecheperl’importanzasemprecrescentedelcontenimentodeiconsumienergetici.Laluce,inparticolarequellaprodottadall’uomo,haassuntounruolonellavitamodernachelavedeprotagonistainogniattivitàumanaespessonecondizionailsuccesso,oltrechelasicurezza.

Lalucesimanifestasottodiversiaspettichenedefinisconolaqualità: – l’aspettofunzionale,inmoltissimicasiquelloprevalente,cheriguardalasuaidoneitàaconsentirel’esecuzioned’unacertaattivitàinpienasicurezzaecomfortperglioperatori:illavoroinunufficiooinunostabilimento;lasceltadiunoggettodaacquistareinunnegozio;l’esecuzioned’unosportinunapalestra;lavistad’unospettacolo,ecc.;

– l’aspettoformalepropriodegliapparecchid’illuminazione,nell’illuminazioneartificiale;edi tuttoquantovienepredispostopermassimizzare l’utilizzodella lucediurna,qualiaggetti schermantiofiltranti la luceall’esternodellefinestre,vetrate speciali, plafoni,tubidiluce,ecc.;

– l’aspettoformaledelloscenarioluminosocuil’illuminazionedàvita,aspettoimportan-tesoprattuttoquandodaessodipendeinbuonaparteilcomportamentodeldestinatariodell’impianto:adesempioquellod’unpossibileacquirenteinunnegozio,odiunvisita-toreinunlocalepubblicooprivato,ecc.;edaultimo,

– l’aspettoeconomico,soprattuttoquellodeicostid’esercizio.Una seria progettazione deve conciliare tutti questi aspetti, con un bilanciamento fra un

aspettoeglialtrichedevetenercontodellefinalitàdell’impianto:adesempiol’aspettoformaledell’impiantoavràunruoloimportantissimoquandositrattadiinserirloinunambientedovelesorgentidiluceoriginarienonsonopiùutilizzabiliconlenuovetecnologie,osonoinadeguateallenuovefunzionidell’ambientestesso,oppuredevonominimizzareilloroimpattosull’am-biente,oppureviceversaquandodevonofarparteintegrantedellasuaarchitettura;l’aspettofor-maledelloscenarioluminosohaspecialmenteimportanzaneilocalidisoggiorno,diritrovoeneilocalicommercialidoveilgradimentoeilcomfortdelvisitatoreinfluenzanoinbuonapartelasuapropensioneadacquistarneiprodottiesposti;eicostid’esercizioavrannotantopiùrilevan-za,quantopiùlungosaràiltempodell’utilizzazioneannuadell’impiantooppurepiùrilevantelaloroincidenzasulbilanciodiquellaAzienda.

Ilprogettod’unimpiantod’illuminazionedeve,daunaparte,fissarnegliobiettivi:“quantaluce”suipianidilavoroodiosservazione,daquantesorgentiesecondoqualidirezionid’im-patto;quantanelleareecircostanti;lasuadistribuzioneneivariscenaridiosservazione;l’effettorilievochesidesideraottenere(susingolioggettionegliambienti),laresadeicolorichedevonoaverelesorgentieognialtroobiettivodelprogettista;dall’altra,individuareimezziperconse-guiredettiobiettivi:quanticentriluminosiutilizzareeconqualicaratteristiche,dovecollocarli;

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2 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

seeinchemisurautilizzarelalucenaturaleduranteilgiorno;lemodalitàdiaccensioneoparzia-lizzazioneedognialtroparticolaredell’impianto.

NellapresenteGuida, sicercheràdievitare laconsueta trattazioneseparatadiquestedueparti,illustrando,perognigrandezzafotometricaoperogninozioneintrodotta,lesuepraticheapplicazioninelprocessoprogettuale,conesempiedesercitazioni.Dovrebbesortirneunatratta-zionemenoaridaedimaggiorinteressedellamaggiorpartediquelleincircolazione.

Laguidasicomponediunaprimapartecheintroducelegrandezzefotometriche,neillustraleapplicazioninelprogettoeneelencaisistemidimisura.

Unasecondapartetrattalagenerazionedellaluceelesorgentiluminose,inparticolarequellecheoggistannosoppiantandogradualmentetuttelealtre:iLED,nonchélafamigliapiùrecentediquestotipodisorgete,gliOLED,cheproprioattualmentesistannoperaffacciaresulmercatoconprospettivedinotevoleinteresse.

Unaterzapartesaràdedicataagliapparecchid’illuminazione,edinparticolarealleottiche.Unaquartaparteriassumeràtuttigliobiettivicheunaprogettazionesiprefiggeechecon-

dizionano la qualità d’una installazione; trattazione in buona parte già intravvista nelle partiprecedentiechequiriappariràinformaorganica.

L’ultimapartecompleteràilquadrodeisistemidiprogettazione,trattandoinparticolarel’il-luminazionenaturale,efornirànumerosiesempidicasiricorrentid’impiantoperlepiùdiffuseapplicazioni.Sarannoinfinefornitialcunicennidielettrotecnicaelementare,lacuiconoscenzaè indispensabileperunprogettistadella luce,data lasuastretta interrelazionecon ildisegnodell’impiantod’illuminazione.

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CAPITOLO 1

LE GRANDEZZE FOTOMETRICHE

1.1. La luceLa luce è il prodotto di un fenomeno fisico: le radiazioni emesse da una sorgente luminosa

(direttamente: dal sole, da una lampada o indirettamente: da qualsiasi superficie che rifletta o trasmetta le radiazioni a sua volta ricevute); e di un fenomeno fisiologico: la risposta dell’occhio che, investito dalle radiazioni comprese entro una certa gamma di lunghezze d’onda, fornisce agli esseri viventi la visione: la sensazione di quanto ci circonda illuminato. La luce quindi è un fenomeno che prende forma nell’occhio, quando esso è investito da radiazioni emesse da sorgenti luminose (primarie, oppure secondarie, come prima accennato). La risposta dell’oc-chio avviene quando le radiazioni che lo colpiscono hanno una lunghezza d’onda compresa fra i 380 nano metri (380 milionesimi di millimetro) e 780 nanometri; essa cambia d’intensità fra zero ed un massimo (figura 1.1), quando la lunghezza d’onda cresce fino a circa il centro di detta gamma, per poi calare a zero con il crescere ulteriore della lunghezza d’onda delle radiazioni fino al limite superiore della gamma; e assegna un colore agli oggetti illuminati a seconda della lunghezza d’onda delle radiazioni che essi gli indirizzano: il colore assegnato varia, procedendo in direzione crescente con la lunghezza d’onda, dal violetto, nella gamma fra i 380 e i 435 nm, al blu, dai 435 ai 500 nm, al verde, dai 500 ai 565 nm, al giallo, dai 565 nm ai 600 nm, all’arancione dai 600 ai 630 nm e al rosso, dai 600 ai 780 nm.

Figura 1.1. Curva di risposta dell’occhio alle radiazioni emesse da una sorgente luminosa

La risposta dell’occhio indicata nella figura 1.1 si riferisce alla visione cosiddetta fotopi-ca, cioè la visione in condizioni di luminosità dell’ambiente abbastanza elevata da assicurare

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4 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

all’osservatore il pieno riconoscimento dei colori; questa situazione è praticamente la sola che interessa la progettazione della luce negli interni.

In realtà la curva della risposta dell’occhio si sposta verso le lunghezze d’onda più basse, quando la luminosità dell’ambiente è estremamente ridotta (la sua luminanza – grandezza che vedremo più avanti – è inferiore a qualche centesimo di candela al metro quadrato: le condizio-ni assimilabili a quelle esistenti di notte con luna piena); la visione in quest’ultima situazione prende il nome di visione scotopica, e la risposta massima dell’occhio si sposta dai 555 nm della curva di figura 1.1 ai 510 circa nm. E si è individuata pure una terza situazione, intermedia fra le due viste finora, detta visione mesopica.

1.2. Il flusso luminosoLa luce è quindi il prodotto delle due grandezze con cui sono quantificati i due fenomeni che

la originano: – le radiazioni, con la loro potenza ε(λ)dλ espressa in watt (ε epsilon è la potenza, per unità

di λ, delle radiazioni comprese entro la gamma infinitesimale dλ delle lunghezze d’onda) – e la risposta dell’occhio V(λ), che varia da 0 a 1 secondo la curva di figura 1.1 in funzione

di lambda.Il flusso luminoso prodotto dalla radiazione è quindi:

ε λ( ) = ε λ( )dλ V λ( )

e il flusso luminoso prodotto da una sorgente che emette un flusso di radiazioni di diverse lun-ghezze d’onda:

380

780

∫ ε λ( ) V λ( )d λ

L’espressione che esprime il flusso luminoso Φ emesso da una sorgente comprende in realtà anche un coefficiente K = 683 (lm∙W-1), che serve a raccordare l’espressione sopra riportata all’unità di misura in uso al momento in cui la fotometria venne disciplinata secondo l’attuale assetto: il lumen (abbreviato in lm)1:

Φ = 683380

780

∫ ε λ( ) V λ( )d λ (1)

Il valore di 683 esprime il flusso luminoso prodotto da una sorgente che emettesse una radia-zione di un Watt sull’unica lunghezza d’onda di 555 nm dove l’occhio dà la massima risposta, senza alcuna perdita d’energia (sotto le consuete forme tipiche di ogni sorgente quale calore pro-dotto o irradiato). È evidente che la cifra di 683 (lm W-1), rappresenta un limite d’interesse solo te-orico, in quanto una sorgente come sopra ipotizzata, oltre a risultare irrealizzabile per il noto prin-cipio che ogni trasformazione energetica comporta inevitabili perdite, non avrebbe alcun valore

1 Definito come il flusso luminoso emesso nell’angolo solido unitario da una sorgente puntiforme che emette unifor-memente un’intensità luminosa di una candela.

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1. LE GRANDEZZE FOTOMETRICHE 5

di “luce”, per la povertà della sua banda di radiazioni, limitata ad una sola lunghezza d’onda e quindi in grado di riprodurre soltanto quel colore (il giallo), lasciando al buio tutti gli altri colori.

Ogni superficie colorata, infatti, appare tale in quanto riflette, verso gli occhi di chi la osserva, la quota parte delle radiazioni che la investono corrispondente alle lunghezze d’onda dei suoi colori, assorbendo, sotto forma di calore, tutte le altre.

In pratica, le sorgenti luminose oggi disponibili hanno efficienze luminose molto inferiori a quel limite teorico: tali efficienze variano da un minimo di circa 30 lm/watt delle migliori lampa-de ad incandescenza (quelle con alogeni, a bassissima tensione e con bulbo attivato con Cerio), ad un massimo (per le sorgenti che emettono radiazioni ben distribuite nella gamma visibile) di circa 130 lm/watt delle lampade a LED (valore, quest’ultimo, peraltro in costante evoluzione con il procedere delle ricerche).

1.3. L’intensità luminosaÈ il flusso dΦ contenuto in un angolo solido infinitesimale dω avente per asse una data

direzione:

I = dΦ / dω (2)

È un vettore il cui insieme mostra la ripartizione nello spazio del flusso luminoso emesso da una sorgente. È espresso in candele, che vengono abbreviate in cd. Consideriamo ad esempio una lampada ad alogeni (figura 1.2). Essa emette luce in tutte le direzioni in modo uniforme (prescin-dendo dalla trascurabile discontinuità in corrispondenza dell’attacco della lampada). Essendo I costante, dall’espressione sopra indicata il suo valore si ricava dal rapporto fra tutto il flusso emesso dalla lampada (Φ) e l’angolo solido corrispondente a tutto lo spazio (4π):

I =Φ / 4π (3)

Una lampada da 60 W, 1700 lm, emette un tutte le direzioni un’intensità di:

1700 / 4π =135 cd

Figura 1.2. Ripartizione nello spazio del flusso luminoso emesso da una sorgente ad alogeni da 12 V con bulbo rivestito di cerio

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6 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

Un altro esempio è fornito da un LED (figura 1.3, lampada che vedremo più avanti) con un’emissione di tipo lambertiano (distribuzione luminosa che contraddistingue anche tutte le superfici diffondenti, come le tinteggiature opache dei muri, il cielo, i prati). In questo caso, che riguarda con buona approssimazione la maggior parte dei LED oggi prodotti, l’intensità varia secondo la funzione:

I = I0 cosα (4)

Dalla formula (2) si ottiene2:

Φ =0

∫ I ⋅ dω =0

∫ I0 cosα⋅ dω

da cui:

Φ = I0π (5)

Se quel LED emette un flusso luminoso di 100 lm, l’intensità massima I0 è di 100/π = 33 cd.

Figura 1.3. La ripartizione “lambertiana” di un LED (I = I0 cos α)

1.4. Il solido fotometricoPiù in generale, la forma con cui il flusso luminoso viene emesso da una sorgente dipende

dal tipo di ottica (riflettore, diffusore o lente) di cui la sorgente viene dotata. La forma viene denominata: indicatrice d’emissione – o più semplicemente solido fotometrico – e viene indicata in forma grafica o tabellare (vedi figura 1.4). Essa viene ricavata in laboratorio per mezzo di un goniofotometro, che verrà illustrato nel seguito.

2 Cfr. M. Bonomo, Illuminazione d’interni, Maggioli Editore, pp. 18 e 19 [1].

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1. LE GRANDEZZE FOTOMETRICHE 7

Figura 1.4. Rappresentazione delle intensità luminose emesse da una sorgente di luce, in cd/klm, in forma grafica polare ed in formato tabellare

In figura 1.5 sono illustrati i piani passanti per l’asse ottico dell’apparecchio in cui è suddivi-so il solido, chiamati piani C; per ciascun piano sono riportate le intensità in funzione dell’angolo gamma, a partire dalla verticale verso il basso. Il piano C0 è quello generalmente perpendico-lare all’asse minore dell’apparecchio. La rappresentazione grafica avviene in forma polare o cartesiana.

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30

CAPITOLO 2

LA MISURA DELLA LUCE

2.1. La misura dell’illuminamentoÈ una misura comune, che si fa con uno strumento portatile chiamato luxmetro (vedi figu-

ra 2.1). Esso si compone di un rilevatore di radiazioni, costituito da una lastra di silicio, che ha la proprietà di assumere una differenza di potenziale, fra le due superfici che lo delimitano, quando è colpito da radiazioni.

Sul disco sono posizionati opportuni filtri che limitano la risposta del rilevatore alle sole radiazioni comprese nella gamma del visibile e modulano tale risposta secondo la curva V(λ); è inoltre sovrapposta un cupoletta per intercettare anche le radiazioni che potrebbero essere scher-mate dai bordi del rilevatore. Al rilevatore è accoppiato un circuito elettrico amplificatore, che facilita la lettura degli illuminamenti più modesti. Il segnale viene letto analogicamente, con un indice che si nuove lungo una scala graduata, oppure in forma digitale, con il valore espresso direttamente in lux.

I luxmetri possono essere contenuti in un solo apparecchio, col quale si rileva l’illuminamen-to e si legge la misura, oppure con due apparecchi, uno per la rilevazione e uno per la lettura (dove è situato anche l’amplificatore); questa esecuzione consente di leggere la misura indipen-dentemente dal posto dove viene collocato il rilevatore.

I luxmetri necessitano di tarature in tempi abbastanza ravvicinati, in relazione alle loro carat-teristiche costruttive, per garantire misure sufficientemente affidabili. La precisione comunque comunemente richiesta è dell’ordine del 10%.

Figura 2.1. Luxmetri ad un solo corpo e luxmetri in cui il rilevatore e l’amplificatore con il numeratore per la lettura sono separati

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2. LA MISURA DELLA LUCE 31

2.2. La misura del flusso luminosoSi effettua con la sfera di Ulbricht (figura 2.2), consistente in una sfera metallica apribile in

due metà, di diametro tanto maggiore quanto più precisa deve essere la misura, dipinta di bianco al suo interno. Al centro viene sospeso il centro luminoso di cui si vuole misurare il flusso lumi-noso emesso (generalmente solo lampade o piccoli apparecchi). L’illuminamento della superficie interna della sfera è uniforme, per le infinite interriflessioni che avvengono al suo interno, e pro-porzionale al flusso della sorgente. La sua misura si effettua con luxmetro posto dietro una fine-strella ricavata sulla sfera, orientato verso la parete opposta della sfera e schermato nei confronti della sorgente, per garantire che misuri solo l’illuminamento della sfera. Mettendo a confronto il valore rilevato con quello misurato con una sorgente campione di cui è noto il flusso, si ricava per proporzione il flusso luminoso della sorgente sottoposta a misura.

Figura 2.2. La sfera di Ulbricht per la misura del flusso luminoso emesso da una sorgente di luce

2.3. La misura della luminanzaÈ costituito da una specie di cannocchiale (vedi figura 2.3) con cui l’osservatore inquadra

la porzione della superficie di cui vuole determinare la luminanza; la luce emessa dalla stessa porzione di superficie incide una fotocellula (il sensore di radiazioni del luxmetro), dopo aver attraversato una finestrella che ne calibra l’area di provenienza e un insieme di filtri che hanno lo stesso scopo di quelli visti per il luxmetro.

La corrente prodotta dalla fotocellula viene amplificata e inviata ad uno strumento analogico o digitale che ne dà la misura direttamente in cd/m2. L’apertura dell’angolo di acquisizione della luce dipende dalle dimensioni della porzione di area da misurare; per misure di interni, l’apertura di tale angolo è generalmente non inferiore ai 3°.

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32 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

Anche per i luminanzometri è necessario per l’affidabilità delle misure una sua ritaratura periodica (almeno ogni due anni) presso un laboratorio specializzato.

Figura 2.3. Un luminanzometro per interni

2.4. La misura dell’intensità luminosaQuesta misura si effettua con il goniofotometro, apparecchio di grandi dimensioni, da labora-

torio (vedi figura 2.4). Esso rileva l’illuminamento emesso verso tutte le direzioni da un apparec-chio d’illuminazione; dall’illuminamento, si ricava l’intensità dalla (8) I = E · h2, essendo nota la distanza fra l’apparecchio e la fotocellula e predisponendo la cellula sempre perpendicolare all’intensità da rilevare.

La tecnica attualmente più comunemente adottata per questa misura prevede la cellula sem-pre nella stessa posizione, ad una distanza dall’apparecchio da rilevare tale per cui le radiazioni emesse dall’apparecchio raggiungano la fotocellula il più possibile perpendicolari al suo piano, indipendentemente dalle dimensioni dello stesso; tale distanza, per tale motivo, non è mai gene-ralmente inferiore alla decina di metri.

L’apparecchio viene fatto girare attorno ad un asse verticale, per il rilievo nei piani C (vedi figura 1.5), mantenendo inalterato l’orientamento della sorgente luminosa (condizione necessa-ria affinché il flusso da lei emesso non vari durante la prova), Per rilevare le emissioni nelle varie direzioni γ, con γ ≠ 0, l’apparecchio viene fatto ruotare (sempre mantenendo verticale il suo asse) attorno ad uno specchio che ne rimanda la sua emissione alla fotocellula: lo specchio rimane sempre sull’asse perpendicolare al piano della fotocellula.

Questo tipo di goniofotometro ha il vantaggio, rispetto altre esecuzioni che non si avvalgono dello specchio e prevedono la misura diretta fra apparecchio e cellula, di disporre in un piano orizzontale la direttrice apparecchio-cellula (che facilita il reperimento delle spazio necessario), senza che l’orientamento della sorgente luminosa subisca modifiche. A questo vantaggio fa da contraltare l’onerosità di uno specchio di grandi dimensioni (almeno pari alla dimensione mas-sima dell’apparecchio più grande da rilevare), perfettamente piano, e delle cui caratteristiche di riflessione selettive occorre peraltro tener conto nelle misure.

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2. LA MISURA DELLA LUCE 33

Figura 2.4. Un goniofotrometro a specchio e schema del suo funzionamento

Una particolare cura va prestata per evitare che il fotorivelatore abbia a ricevere luce da altri corpi estranei alla misura (quali ad esempio le superfici del locale).

Il rilievo richiede un certo impegno per fissare l’apparecchio all’apparato, essendo necessaria una grande precisione nel posizionamento del suo centro focale, mentre il rilievo avviene in modo automatico, con l’elaborazione dei dati finali in formato digitale, comprensivi della tabella delle intensità (figura 1.4).

2.5. La misura del “colore” della luceLa misura del colore della luce emessa da una sorgente luminosa consiste nel rilevarne le

coordinate tricromatiche e la temperatura di colore mediante il colorimetro. Tale strumento si avvale di tre celle fotometriche, dotate di appositi filtri che consentono di

calibrare la loro risposta a quella dei fotoricettori rossi, giallo e blu dell’occhio; la strumento elabora le misure e fornisce direttamente le coordinate tricromatiche della sorgente luminosa in esame e la sua temperatura di colore.

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34 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

2.6. Il rilievo dello spettro luminosoSi effettua con lo spettroradiometro, strumento che misura la potenza delle radiazioni emesse

da una sorgente luminosa per ogni intervallo della lunghezza d’onda Δλ di un nm o più sovente di 5 nm in tutta la gamma del visibile e converte tali misure in flusso luminoso moltiplicandole per il corrispondente valore della risposta dell’occhio.

Il risultato è lo spettro della sorgente luminosa (figura 2.5). Utilizzando le funzioni colori-metriche x', y' e z', lo strumento fornisce le coordinate tricromatiche e la temperatura di colore della luce.

Figura 2.5. Distribuzione spettrale di un LED con 2700 K di temperatura di colore e resa cromatica superiore a 90

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CAPITOLO 4

APPARECCHI D’ILLUMINAZIONE

4.1. Apparecchi d’illuminazioneGli apparecchi d’illuminazione sono i sistemi che tradizionalmente: – sostengono la sorgente luminosa, – la proteggono, – ne controllano l’emissione, – ne consentono l’alimentazione elettrica,

e generalmente, – ne incorporano le apparecchiature ausiliarie.

Il minimo assetto che può assumere un apparecchio è il portalampa-da, con il supporto che lo sostiene (vedi figura 4.1 a fianco – Esempio di apparecchio nella sua edizione più semplice: il portalampada e il relativo supporto – doc. FLOS, apparecchio Parentesi di Achille Castiglioni); in generale, un apparecchio, oltre al portalampada, è co-stituito da un corpo che protegge la sorgente e i relativi componenti elettrici dagli urti, assicurando loro le condizioni termiche per un cor-retto funzionamento, e protegge gli utilizzatori dai pericoli che possono insorgere per contatti con le parti in tensione; esso è inoltre costituito da elementi ottici che indirizzano la luce emessa dalle lampade secondo le modalità previste per la sua utilizzazione; e da ultimo, un apparec-chio si compone anche degli accessori necessari per il suo collocamento nell’ambiente, in base ai quali il suo sistema di montaggio è classificato.

4.2. ProtezioniLa protezione della lampada è qualificata dal grado di ermeticità,

che appare nell’etichetta di cui ogni apparecchio è munito, e che è dato dalle lettere IP seguite da due numeri: il primo esprime l’ermeticità all’ingresso dei corpi solidi e il secondo all’ingresso dell’acqua (vedi seguenti tabelle 4.1 e 4.2).

Per gli interni privi di condizioni di criticità (come ad esempio umidità, pericolo d’incendio o di esplosione, presenza di polvere da lavorazioni, ecc.), il grado corrente di ermeticità richiesto è l’IP 20, dove il 2 sta per l’impossibilità che le dita di un bambino possano penetrare all’interno dell’apparecchio venendo a contatto con parti in tensione; e lo zero indica che non vi è alcuna protezione contro l’in-gresso di liquidi.

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52 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

Tabella 4.1. Classificazione IEC (International Electrical Committee) degli apparecchi secondo il grado di ermeticità all’ingresso di corpi solidi

Prima cifra caratteristica Descrizione Simbolo

0 Non è prevista alcuna particolare protezione.

1 Non devono poter penetrare corpi solidi di dimensioni superiori a 50 mm di diametro.

2 Non devono poter penetrare corpi solidi di diametro superiore a 12 mm.

3 Non devono poter penetrare utensili, fili o altro di diametro o spessore superiore a 2,5 mm o corpi solidi di diametro superiore a 2,5 mm.

4 Non devono poter penetrare fili o piattine di spessore superiore a 1,0 mm o corpi solidi superiori a 1,0 mm di diametro.

5La penetrazione di polvere non è totalmente esclusa, ma il quantitativo penetrato non deve essere tale da nuocere al buon funzionamento del materiale.

6 Non è ammessa alcuna penetrazione di polvere.

Tabella 4.2. Classificazione IEC degli apparecchi secondo il grado di ermeticità all’acqua

Seconda cifra

caratteristicaDescrizione Simbolo

0 Non è prevista alcuna particolare protezione.

1 Le gocce d’acqua che cadono verticalmente non devono provocare ef-fetti dannosi.

2Le gocce d’acqua che cadono verticalmente non devono provocare ef-fetti dannosi quando l’involucro è inclinato di un qualsiasi angolo fino a 15° rispetto alla sua posizione ordinaria.

3 L’acqua che cade a pioggia da una direzione facente con la verticale un angolo fino a 60° non deve provocare effetti dannosi.

4 L’acqua spruzzata sull’involucro da tutte le direzioni non deve provo-care effetti dannosi.

5 L’acqua proiettata con un ugello sull’involucro da tutte le direzioni non deve provocare effetti dannosi.

6 Nel caso di ondate oppure di getti potenti l’acqua non deve penetrare nell’involucro in quantità dannosa.

7Non deve essere possibile la penetrazione d’acqua in quantità dannosa all’interno dell’involucro immerso in acqua, in condizioni determinate di pressione e di durata.

8 Il materiale è adatto per rimanere sommerso in continuità in acqua nelle condizioni specificate dal costruttore.

Per i locali contenenti bagni o docce, è prescritto che il secondo indice sia almeno 1, che corrisponde all’ermeticità nei confronti di gocce d’acqua che cadono verticalmente, o, nei casi in cui sia prevista la pulizia con getti d’acqua, come in bagni destinati a comunità, almeno 5, che

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4. APPARECCHI D’ILLUMINAZIONE 53

corrisponde appunto all’ermeticità in quelle condizioni operative. Per gli apparecchi da incassare nei pavimenti, è necessaria un’ermeticità almeno di grado IP 67, se l’acqua non può ristagnare sull’apparecchio per la presenza di vie di scarico dell’acqua attorno ad esso; in assenza di tali vie di scarico, l’ermeticità deve essere di grado IP68.

La normativa del settore è contenuta nelle Norme del Comitato Elettrotecnico Italiano (Norma 64-8).

La protezione riguardo i pericoli per le persone da contatti elettrici riguarda soltanto gli apparecchi alimentati a tensione oltre i 50 Volt (in pratica alla tensione di rete: 230 Volt): tale protezione è attuata con due sistemi alternativi:

– la messa a terra degli apparecchi. In tal caso, gli apparecchi si intendono in classe I; essi sono dotati di un morsetto tripolare, cui allacciare i due conduttori d’alimentazione e il conduttore di terra (il cavo che li alimenta è quindi tripolare); la protezione va in tal caso completata con un interruttore differenziale a monte dell’impianto;

– l’esecuzione dell’apparecchio a doppio isolamento o a isolamento rinforzato; questi apparecchi si intendono in classe II; essi riportano sulla targhetta il simbolo di due qua-dratini concentrici.

Gli apparecchi alimentati a tensione inferiore ai 50 Volt s’intendono in classe III e riportano sulla targhetta questa stessa marchiatura.

Esiste anche una esecuzione di apparecchi adatti ad essere installati su superfici normalmente infiammabili; sono così definite le superfici che possono incendiarsi se portate alla temperatu-ra di 200 °C, ma che fino a quella temperatura non subiscono alcun danneggiamento. Questi apparecchi sono contraddistinti dal marchio F racchiuso in un triangolino, applicato sul lato che può essere montato a contatto della superficie.

La protezione della lampada e delle apparecchiature ausiliarie deve riguardare anche il loro regime termico: l’apparecchio deve quindi essere costruito in modo che il calore prodotto al suo interno sia correttamente smaltito affinché le temperature dei vari componenti rimangano entro i limiti previsti.

4.3. Sistemi otticiGli elementi di controllo per diffondere, concentrare, sagomare, schermare e convogliare la

luce possono essere raggruppati in riflettori; lenti e rifrattori; diffusori; schermi; filtri.

4.3.1. RiflettoriI riflettori sono superfici piane o ricurve, con finiture diverse, che intercettano una parte del

flusso emesso dalla lampada e la riflettono in modo da dar luogo, assieme al flusso luminoso direttamente emesso dalla sorgente, a una specifica ripartizione delle intensità emesse dall’appa-recchio. Il materiale con cui i riflettori sono realizzati è in massima parte l’alluminio, che ha un fattore di riflessione tra i più elevati.

La riflessione è tanto più elevata quanto maggiore è la purezza dell’alluminio; il riflettore può essere monolitico, oppure realizzato in due strati, uno di sostegno, di lega d’alluminio op-pure di plastica e l’altro di alluminio ad alta purezza. Quest’ultimo viene normalmente protetto dagli urti meccanici e dalla corrosione da uno strato di ossido, applicato con apposito processo elettrochimico.

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54 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

La finitura della superficie contribuisce in modo rilevante a detta ripartizione: essa può es-sere «lucida», per una ripartizione molto precisa delle intensità (ad esempio nei proiettori molto concentranti), o corrugata, martellata, satinata, ecc., secondo definizioni e trattamenti propri di ciascun costruttore.

Le forme che può assumere un riflettore sono svariate; fra le più diffuse, la parabola o il paraboloide, a seconda che il profilo sia piano o a tre dimensioni: è la forma che dà luogo alla massima concentrazione del flusso luminoso, per la nota proprietà della parabola di riflettere tut-te le intensità emesse da una sorgente puntiforme, ubicata nel punto del suo asse chiamato “fuo-co”, in direzione parallela al suo asse (figura 4.2). Tale forma è impiegata quando è necessario ottenere elevatissime intensità per l’illuminazione di obiettivi posti a grande distanza. È chiaro che per ottenere elevate intensità occorre che la sorgente luminosa abbia dimensioni minime e il riflettore sia il più possibile speculare.

Figura 4.2. La parabola

Una seconda forma interessante che viene utilizzata è l’evolvente: essa ha la proprietà di ri-flettere le intensità che tutti i punti della sorgente emettono verso di lei, all’esterno della sorgente stessa (figura 4.3) nella direzione più prossima a quella d’incidenza. È il percorso dell’estremità di un filo (figura 4.4), vincolato ad un punto della lampada (O) e di lunghezza sufficiente a inter-cettare il punto mediano del riflettore (A), quando viene svolto attorno alla lampada. Viene usata in particolare nella ristretta zona dei riflettori posta sul retro delle lampade, negli apparecchi per lampade fluorescenti, allo scopo di utilizzare anche la porzione di flusso sottesa da quella zona,

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4. APPARECCHI D’ILLUMINAZIONE 55

che altrimenti verrebbe in buona parte riflessa sulla stessa lampada e da essa assorbita. Il rendi-mento di questi apparecchi ne ricava incrementi anche superiori al 10%.

Figura 4.3. Il profilo ad evolvente di cerchio. Nessuna delle radiazioni emesse dalla lampada viene riflessa sulla stessa:

la più esterna (e) viene riflessa tangenzialmente alla lampada (e’)

Figura 4.4. Tracciamento dell’evolvente

Una terza forma di uso diffuso è quella nota come wall-washer, consistente nell’indirizzare le intensità verso una superficie normale al piano dell’apparecchio (figura 4.5), in modo da “lavare” di luce il piano con un illuminamento il più possibile uniforme. Per ottenere un tale risultato, occorre che le intensità emesse varino, in funzione della direzione γ (figura 4.6), con il cubo del

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CAPITOLO 5

GLI OBIETTIVI DI UNA BUONA ILLUMINAZIONE

L’illuminazione d’un ambiente deve adempiere essenzialmente alle seguenti finalità: – assicurare innanzi tutto il sicuro ed efficiente svolgimento dell’attività che gli occupanti

sono chiamati a compiere; – creare condizioni ambientali confortevoli per il benessere degli occupanti.

Queste finalità si raggiungono con un’illuminazione: – quantitativamente adeguata sull’area dove si svolge l’attività e al resto dell’ambiente; – ben distribuita su tutte le superfici comprese nel campo visivo degli occupanti; – opportunamente direzionata per garantire una visione nitida (senza fastidiosi riflessi)

dei compiti visivi da svolgere (in particolare per attività di lettura o scrittura su superfici piane);

– non abbagliante; – di adeguate caratteristiche cromatiche; – integrata nelle sue componente: naturale e artificiale, dov’è possibile e opportuno; – integrata nell’architettura dell’ambiente; – attenta al corretto uso dell’energia.

I parametri che “descrivono” l’illuminazione d’un ambiente sono numerosi e quasi tutti rac-comandati nelle normative del settore; ma la loro importanza ed entità dipendono strettamente dal tipo d’ambiente e dalle finalità dell’installazione, come si vedrà nelle considerazioni che seguono. Occorre poi tener presente che i valori raccomandati per i vari parametri vanno intesi come valori di massima, da non perseguire fino all’ultimo decimale (come talvolta capita di rilevare in qualche relazione di collaudo), perché, da un lato, l’occhio ha una grande elasticità di risposta e riconosce la differenza tra due scenari luminosi solo quando esse sono d’un certo rilievo; la sua risposta infatti varia con il logaritmo dei valori misurati: passando ad esempio da un illuminamento di 100 lx ad uno di 1000 lx, la risposta dell’occhio varia appena del 50% (il rapporto dei due logaritmi: 2 e 3). Dall’altro lato, le misure sono sempre approssimate al ± 5%, per cui è privo di senso assegnare ad una misura o al risultato di un calcolo un valore con oltre due cifre significative (si scrive 5,3 lx e non 5,34 se il calcolo o lo strumento ci hanno fornito quest’ultimo valore; e così 53 lx e non 53,4; 530 lx e non 534 ecc.).

5.1. I livelli di illuminamentoLa grandezza basilare cui prioritariamente fanno riferimento le Norme è l’illuminamento,

il cui valore “mantenuto” (cioè riscontrabile in qualsiasi momento della vita dell’impianto) è indicato nelle Norme per qualsiasi locale di lavoro e, per estensione, dovunque si svolga una certa attività. Il piano di riferimento su cui prevedere il suddetto valore è quello su cui si svolge il compito visivo: generalmente a 75 cm dal pavimento per uffici, scuole e officine; a quota zero

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5. GLI OBIETTIVI DI UNA BUONA ILLUMINAZIONE 67

per luoghi di transito; l’area di riferimento è quella dove effettivamente si svolge l’attività: ad esempio per un ufficio o studio, l’areola larga circa 60 cm e profonda 40 cm al centro del lato contiguo al lavoratore della scrivania.

Gli illuminamenti raccomandati valgono per condizioni di osservazione medie: in caso di compiti visivi particolarmente gravosi, per le minime dimensioni degli oggetti da percepire, lo scarso contrasto di luminanza o di colore fra i dettagli degli oggetti, l’elevato costo di eventuali errori, l’eccezionale durata del compito, è raccomandabile adottare un livello maggiorato dell’or-dine del 50% (maggiorazione minima significativa per l’occhio); e analogamente per compiti vi-sivi in cui le condizioni sopra elencate sono meno gravose dell’usuale, gli illuminamenti possono ridursi al 70% di quelli indicati (in modo che il rapporto fra i due valori risulti sempre dell’ordine di 1,5, considerato significativo come è ricordato più sopra). Nella tabella inserita nel Capitolo 9 sono elencati i vari ambienti (non solo di lavoro) con le grandezze illuminotecniche raccoman-date, fra cui al primo posto l’illuminamento.

L’illuminamento va distribuito in modo uniforme nell’area su cui si svolge il compito visivo per cui esso è raccomandato; il rapporto fra l’illuminamento minimo e quello medio non deve risultare inferiore al valore indicato nelle tabelle sopra richiamate. I due valori da considerare sono quelli rilevati al centro delle maglie d’un reticolo di riferimento1.

Per certi materiali sensibili alle radiazioni, l’illuminamento va dosato nel livello e nella du-rata per evitare il danneggiamento che la luce può provocare. Il danno deriva tanto dalla pre-senza di radiazioni a basse lunghezze d’onda, in particolare delle radiazioni Ultra Violette (λ ≤ 400 nm), quanto dal calore trasmesso o irradiato dai centri luminosi.

Nella tabella 9.12 del Capitolo 9 (Requisiti illuminotecnici per le aree o le attività più co-muni) sono indicati gli illuminamenti consigliati in particolare per le opere esposte nei Musei e nelle Pinacoteche, quale punto d’incontro fra le esigenze di una confortevole visione da parte dei visitatori e quelle di una buona conservazione delle opere [5] [6].

5.2. L’equilibrio delle luminanzeL’illuminamento all’esterno dell’area dove si svolge correntemente il lavoro, per una profon-

dità di almeno un metro, deve risultare dell’ordine di due terzi di quello del compito visivo, per assicurare una distribuzione di luminanze ben equilibrata.

E anche l’area che fa da sfondo a quella dove si lavora è opportuno che sia adeguatamente illuminata: sia quando essa costituisce una parte rilevante del campo visivo, come ad esempio nel caso di colui che guarda lo schermo della televisione da una distanza di qualche metro; sia nei casi in cui l’osservatore, nello svolgimento d un lavoro, varia continuamente il suo campo visivo da un “compito” ad uno o più altri “compiti” o scenari, come ad esempio chi consulta il video di un computer, i suoi tasti e un documento posto sulla scrivania; oppure l’operatore che alterna la visione dei documenti sulla scrivania con quella dell’interlocutore che ha di fronte o della parete di fondo del locale, ad ogni sosta del suo lavoro.

1 La Norma precisa che il lato maggiore p di tale reticolo deve essere: p = 0,2×5log d, dove d è il lato maggiore dell’a-rea; l’altro lato del reticolo è pari al numero intero più vicino al rapporto d/p. Per l’areola di 60 cm x 40 cm dove comunemente si opera in un ufficio, i lati del reticolo risultano di 15 cm × 13,3 cm e le maglie sono 12. Per un locale in cui l’attività ha luogo in tutta la sua area, non si considera comunque quella lungo le pareti, per una larghezza di mezzo metro.

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68 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

Nel primo caso (l’osservazione dello schermo televisivo), se lo sfondo è buio, esso dà luogo ad una distribuzione della luminanze nel campo visivo in cui la parte buia è di gran lunga pre-valente: in queste condizioni, il livello di adattamento dell’occhio – il grado di apertura del suo “obiettivo” – si assesta in una posizione intermedia fra quelle corrispondenti alle due luminanze (dello schermo e dello sfondo), posizione non ottimale per la visione di quanto appare sullo schermo, che gli procura affaticamento visivo.

Nel secondo caso (le osservazioni alternate fra scenari di luminanze molto differenti), il ripe-tuto adattamento degli occhi alle due o più luminanze provoca affaticamento.

La Norma suggerisce di correlare la luminanza dello sfondo con quella del compito visivo, con un rapporto tra le due dell’ordine di 1/4÷1/5.

5.3. Chiarezza e illuminamenti delle superfici dei localiLa chiarezza delle superfici interne svolgono un ruolo essenziale per una equilibrata distribu-

zione delle luminanze in un interno. I fattori di riflessione raccomandati e gli illuminamenti dovrebbero risultare come indicato

nella tabella 5.1.

Tabella 5.1. Fattori di riflessione e illuminamenti minime per le superfici interne dei locali

Superficie Fattore di riflessione

Illuminamento minimo (lx)

Soffitto 0,7÷0,9 30 lxPareti 0,5÷0,8 50 lx

Pavimento 0,2÷0,4 –Mobili E Arredi 0,2÷0,7 –

5.4. Direzionalità della luceÈ abbastanza comune l’esperienza di dover spostare il foglio di carta che si sta leggendo o

la lampada che lo illumina, per evitare la formazione di una “macchia” di luce troppo luminosa sul foglio: è quanto accade in generale su quasi tutti i fogli di carta, ma specialmente sulla carta molto lucida, quando la direzione della luce e la direzione dello sguardo sono speculari rispetto il piano del foglio.

Il fenomeno è presente anche in alcune esposizioni di quadri – in particolare quelli ad olio e comunque in tutti i dipinti protetti da una lastra di vetro – dove il visitatore deve cercare una posizione idonea da cui osservare il quadro, diversa da quella naturale [7].

Per ovviare all’inconveniente, occorre che i centri luminosi che illuminano la superficie da osservare, o sulla quale si opera, siano situati in posizioni discoste da quelle speculari a tutte le possibili direzioni di osservazione: se si individua l’insieme di queste ultime (vedi figura 5.1 e figura 5.2 a p. 70), l’insieme speculare rispetto l’area da osservare, chiamato correntemente “volume d’offesa” [8], non deve contenere centri luminosi che la illuminino, o per lo meno, il cui contributo alla sua illuminazione in qualsiasi punto dell’area sia prevalente rispetto quello fornito dalle sorgenti ubicate correttamente (cioè al di fuori del volume d’offesa). Ciò vale

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5. GLI OBIETTIVI DI UNA BUONA ILLUMINAZIONE 69

anche e soprattutto per le sorgenti naturali (finestre, lucernari) o artificiali (plafoni) estese, la cui riflessione speculare sull’area dove si svolge il compito visivo è meno avvertita, perché riguarda una parte vasta dell’area; ma comunque sempre tale da rendere poco leggibile una parte dell’area.

Figura 5.1. A sinistra, lo spazio (campito in grigio scuro) che contiene tutte le direzioni di osser-vazione sull’areola della scrivania dove si svolge normalmente il lavoro d’ufficio. A destra, lo spa-zio (campito in grigio chiaro) di tutte le direzioni speculari, rispetto il piano di lettura, alle prime: il cosiddetto “volume d’offesa”

In un ufficio, occorre evitare la collocazione dei centri luminosi entro il volume d’offesa di ciascun posto di lavoro – compreso generalmente entro le direzioni d’osservazione inclinate rispetto la verticale da 10° a 30°, posizionandoli possibilmente ai due lati di ciascun posto. Nell’impossibilità di conoscere in tutti i casi l’ubicazione dei posti di lavoro, è consigliabile ricorrere a centri luminosi la cui emissione di luce nelle direzioni corrispondenti a quelle d’os-servazione siano la più ridotta possibile: in tal modo questi apparecchi, comunque collocati, non daranno luogo a riflessioni speculari sull’area di lavoro, dato che il loro contributo nelle direzioni di lettura risulterà marginale (figura 5.3). Tale tipo di emissione, in cui la luce è emessa prevalen-temente nelle direzioni comprese tra i 35° e i 55°, è chiamata “bat-wing”.

Per l’illuminazione di superfici piane disposte verticalmente (quadri, cartelloni, manifesti, ecc.), il volume d’offesa di ciascuna opera si individua facilmente quale inviluppo dei volumi d’offesa per tutte le naturali posizioni d’osservazione, com’è indicato nella figura 5.2.

àVedi applicazione pratica nel Capitolo 3 – Esempi di progettazione: Esempio 8 – L’illuminazione della lavagna in un’aula scolastica.

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70 ILLUMINAZIONE DEGLI INTERNI – GUIDA ALLA PROGETTAZIONE

Figura 5.2. Studio del posizionamento di proiettori per l’illuminazione di uno dei quadri di una sala espo-sitiva in un palazzo storico. Si noti come per poter individuare la zona corretta per il posizionamento degli apparecchi sia necessario tracciare il volume d’offesa sia in pianta che in sezione