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6° Congresso Nazionale CIRIAF – Atti (Perugia 7/8 aprile 2006)

LE NUOVE NORMATIVE NEL SETTORE ILLUMINOTECNICO – CONFRONTO CRITICO E APPLICAZIONI DELLE VERIFICHE IN AMBIENTI SCOLASTICI

I. Costarelli1, R. Mariani2, M. Vergoni3

1Dipartimento di Ingegneria Industriale – Università degli Studi di Perugia, Via G. Duranti 67, 06125 Perugia 2Dipartimento di Ingegneria Industriale – Università degli Studi di Perugia, Via G. Duranti 67, 06125 Perugia 3CIRIAF, Sez. Fisica Tecnica e Inquinamento Ambientale, Università di Perugia, Via Duranti 67, 06125 Perugia

SOMMARIO Negli ultimi anni la comunità scientifica ha dimostrato un crescente interesse verso l’illuminazione artificiale negli ambienti

interni, soprattutto in termini di quantità e qualità della luce. La ricerca in questo campo è sempre più indirizzata verso un’illuminazione che tenga conto del risparmio energetico, senza però trascurare il comfort luminoso e la gradevolezza della percezione dell’ambiente circostante. Con questo spirito, in sostituzione della UNI 10380, sono state emanate le norme UNI EN 12464/2004, in cui sono definiti i criteri di qualità degli impianti per una corretta visione, le metodologie di misura e i criteri di progettazione. Scopo del presente lavoro è il confronto critico fra i nuovi provvedimenti normativi e la precedente versione applicato ad un particolare caso di studio per la verifica del comfort illuminotecnico in ambienti scolastici. In particolare, è stata individuata come caso di studio l’Aula 3 della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Perugia: è stata condotta una campagna di misure finalizzata alla determinazione dei principali parametri illuminotecnici (illuminamento, luminanza e temperatura di colore). Si sono utilizzate strumentazioni in dotazione alla sezione di Fisica Tecnica e Controlli Ambientali del CIRIAF. Dal confronto con le prescrizioni della norma è emersa la non conformità dell’impianto attualmente installato. Sono state ipotizzate alcune soluzioni migliorative e, tramite un modello previsionale, si sono valutati i benefici apportati alla qualità della visione.

1. INTRODUZIONE Gli aspetti del comfort luminoso negli ambienti confinati

stanno assumendo una crescente importanza nel panorama tecnico e normativo. Negli ultimi anni la comunità scientifica ha infatti dimostrato un crescente interesse verso l’illuminazione artificiale negli ambienti interni, soprattutto in termini di quantità e di qualità della luce. La ricerca in questo campo è sempre più indirizzata verso un’illuminazione che tenga conto del risparmio energetico e quindi dell’impiego della luce naturale, senza però trascurare il comfort luminoso e la gradevolezza della percezione dell’ambiente circostante.

In particolare negli ambienti scolastici, oggetto del presente studio, la norma UNI 10840 [1] suggerisce che il progetto illuminotecnico preveda il più possibile l’uso della luce naturale, in modo da favorire il benessere psico-fisico degli occupanti e limitare allo stesso tempo il consumo energetico. Le finestre hanno il compito di creare una buona distribuzione delle luminanze e di realizzare il contatto visivo con l’ambiente esterno; si deve avere però la possibilità di poterle oscurare completamente, quando le esigenze didattiche lo richiedano.

Le norme UNI EN 12464, emanate nel 2004 in sostituzione, in parte, della UNI 10380, definiscono i criteri di qualità degli impianti per una corretta visione, le metodologie di misura e i criteri di progettazione.

Scopo del presente lavoro è la verifica del comfort illuminotecnico in ambienti scolastici; in particolare, è stata individuata come caso di studio l’Aula 3 della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Perugia, dove è stata condotta una campagna di misure finalizzata alla determinazione dei principali parametri illuminotecnica (illuminamento, luminanza e temperatura di colore). Dal confronto con le

prescrizioni normative è emersa la non conformità dell’impianto attualmente installato; si sono perciò ipotizzate alcune soluzioni migliorative e, tramite un modello previsionale, si sono valutati i benefici apportati alla qualità della visione.

2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO

Nel 1994 il settore illuminotecnico recepiva la norma UNI 10380 Illuminazione di interni [2] con lo scopo di fornire le linee guida relative all’esecuzione e alla verifica degli impianti di illuminazione. Tale norma fornisce le definizioni delle grandezze fotometriche fondamentali, le finalità dell’illuminazione a seconda della destinazione d’uso del locale ed infine le prescrizioni generali e specifiche per ogni grandezza.

Per quel che riguarda i locali adibiti ad uso scolastico, la norma suggerisce che l’illuminazione debba favorire l’attenzione e la concentrazione, permettere di riconoscere facilmente il materiale didattico e facilitare le attività visive connesse all’insegnamento. In Tabella 1 sono riportati i requisiti di illuminazione per gli edifici scolastici, a seconda del compito visivo, in termini di illuminamento medio, tonalità di colore, gruppo di resa del colore (caratterizzato dal simbolo Ra) e classe di controllo dell’abbagliamento.

La norma descrive, inoltre, le verifiche illuminotecniche da effettuare e le caratteristiche di impiego e di precisione degli strumenti, oltre a fornire le modalità per limitare l’abbagliamento diretto, quello riflesso, la metodologia per la determinazione dell’illuminamento medio, dell’abbagliamento diretto e riflesso e il calcolo del fattore di resa del contrasto CRF.

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Tabella 1 - Requisiti di illuminazione per i locali scolastici

Tipo di locale o compito visivo

Illuminamento medio (lux)

Tonalità di colore

Ra G

classe, illuminazione generale 200-500-750 W,I 1B Blavagna 300-500-750 W,I 1B Blaboratori artistici o scientifici 500-750-1000 W,I,C 1B Baule universitarie, illuminazione generale 300-500-750 W,I 1B Baule universitarie, banchi dimostrazioni 500-750-1000 W,I 1B Baule universitarie, lavagna 500-750-1000 W,I 1B Blaboratori, officine 300-500-750 W,I 1B Bsala per assemblee 150-200-300 W,I 1B B

La normativa tecnica italiana ha recentemente recepito la

EN 12464 del 2002, pubblicata come UNI EN 12464/2004 [2], Luce e Illuminazione – Illuminazione nei posti di lavoro, che in gran parte sostituisce la UNI 10380/94. La norma si articola in sei capitoli, nei quali si specifica lo scopo e il campo di applicazione, i termini e le definizioni utilizzate, i criteri di progettazione, l’elenco dei requisiti illuminotecnici e i procedimenti di verifica. Lo scopo è quello di fornire i requisiti illuminotecnici per i posti di lavoro in interni in termini di comfort visivo e prestazione visiva.

I principali parametri da controllare per soddisfare le esigenze visive dei lavoratori sono: la distribuzione delle luminanze, l’illuminamento, l’abbagliamento, la direzione della luce, la resa dei colori e il colore apparente della luce, lo sfarfallamento e gli effetti stroboscopici ed infine la luce diurna. Tale norma definisce i valori limite dei seguenti parametri:

- illuminamento medio mantenuto; - uniformità di illuminamento; - grado unificato di abbagliamento (UGR); - indice di resa cromatica.

2.1 Confronto critico delle normative

La differenza sostanziale tra la UNI 10380 e la UNI EN

12464 è da ricercarsi nello scopo che esse si prefiggono. La UNI 10380 fornisce le prescrizioni relative all’esecuzione, l’esercizio e la verifica degli impianti di illuminazione artificiali, stabilendo i parametri da controllare e le modalità. Nella UNI EN 12464 sono specificati i requisiti relativi agli impianti di illuminazione in termini di quantità e qualità per la maggior parte dei posti di lavoro in interni; non sono riportate soluzioni progettuali e impiantistiche specifiche al fine di non influenzare il progettista e di dare la possibilità di sperimentare nuove soluzioni e tecnologie. Altra differenza, di natura molto più pratica, consiste nel fatto che la UNI 10380 forniva prescrizioni molto restrittive e laboriose per le verifiche di luminanza, che spesso non venivano effettuate a causa della complessità esecutiva e della difficile reperibilità degli strumenti di misura da parte degli operatori del settore. La nuova norma, invece, dà dei suggerimenti generali sulla distribuzione delle luminanze e viene lasciato alla discrezione del progettista o del verificatore il livello di accuratezza nell’ottimizzazione; rimane tuttavia però inalterato il grado di dettaglio nella verifica dell’illuminamento, data la comune

reperibilità dei luxmetri. Le principali novità introdotte dalla [3] sono: la valutazione dell’illuminamento sull’area immediatamente circostante il compito; la scala degli illuminamenti; il nuovo indice UGR per la valutazione dell’abbagliamento; sfarfallamento ed effetti stroboscopici. La novità più importante è senz’altro l’indice UGR, definito nella relazione della CIE n° 117, che fornisce anche il metodo tabulare per il calcolo che deve essere utilizzato dai costruttori degli apparecchi per la sua valutazione.

3. UN CASO DI STUDIO: L’AULA 3 DELLA FACOLTA’ DI INGEGNERIA DI PERUGIA

Lo studio ha riguardato la valutazione dell’ambiente luminoso in un’aula della Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Perugia (Aula 3). E’ stata scelta questa aula in quanto la più rappresentativa della maggior parte delle aule presenti nella Facoltà. L’aula, a pianta rettangolare di dimensioni 16 m x 12 m, al suo interno presenta due file di banchi, per un totale di 157 posti a sedere, una cattedra ed una lavagna appesa su di un fondo nero; le aperture presenti sono due porte che danno su un corridoio e due ampie superfici vetrate con finestre che affacciano all’esterno (Figura 1).

Figura 1. Vista dell’Aula 3 3.1 Strumentazione utilizzata Prima della campagna di misure vera e propria si sono

effettuate le seguenti attività preliminari: - rilievo architettonico dell’aula; - definizione dei compiti visivi e precisamente:

• lettura e scrittura su carta; • lettura e scrittura sulla lavagna; • deambulazione tra i banchi;

- individuazione delle zone di svolgimento dei compiti: sui banchi e sulla cattedra il compito è quello di lettura e scrittura mentre i corridoi servono per il passaggio;

- localizzazione degli apparecchi di illuminazione. Le misure di illuminamento sono state effettuate con un

luxmetro/colorimetro Minolta Chroma Meter CL-200 (Figura 2a) con il quale è possibile procedere alla determinazione delle coordinate tricromatiche e della temperatura di colore delle lampade. Per la misura delle luminanze è stato impiegato un luminanzometro Minolta Luminance Meter LS-100, riportato in Figura 2b, in grado di effettuare misure di luminosità da una distanza che va da 1014 mm fino a infinito.

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a) b

) Figura 2. Strumentazione utilizzata:

a) luxmetro/colorimetro CL-200 b) luminanzometro LS-100

4. GRANDEZZE MISURATE E VERIFICHE 4.1 Illuminamento La UNI EN 12464 non fornisce alcun metodo per il

posizionamento dei punti di misura, ma solo i valori minimi da rispettare. Il reticolo dei punti di misura è stabilito suddividendo l’ambiente in zone omogenee per attività svolte e tenendo conto che il numero di punti non deve comunque risultare minore di 9 per ciascuna zona, in base a quanto già prescritto dalla UNI 10380.

Il numero minimo di punti necessario al calcolo dell’illuminamento medio può essere stabilito in relazione all’indice del locale K, definito dalla (1) (Tabella 2) [2, 4]:

)( bahbaK+⋅⋅

= (1)

dove:

- a e b sono le lunghezze dei lati dell’ambiente (m); - h è la distanza tra la superficie illuminante e il piano di

lavoro (m). Nel caso specifico K è pari a 2,28. In base allo schema proposto dalla UNI 10380 si è tracciata la griglia di misura, posizionando i punti al centro della maglia e avendo cura di creare maglie rettangolari con rapporto tra i lati pari a 2.

Tabella 2 - Numero di punti necessari per il calcolo di Em

Indice del locale K Numero di punti <1 1 1-2 9 2-3 16 >3 25

Il procedimento seguito ha fornito un numero eccessivo di

punti, per le ridotte dimensioni della zona d’interesse. Quindi sono stati trascurati quelli ritenuti meno significativi, senza compromettere la validità del rilievo.

Nello specifico per la zona dei banchi si sono rilevati in totale 22 punti: 11 nella fila A e 11 nella fila B, disposti in due griglie simmetriche tra loro e numerati in ordine crescente a partire dalla seconda fila di banchi; questo al fine di rispettare il più possibile la simmetria della disposizione degli apparecchi illuminanti all’interno dell’ambiente. Il rilievo è stato effettuato ad una altezza dal pavimento di 85 cm, dopo

che le lampade sono state accese per 1 h e avendo avuto cura di oscurare le superfici vetrate. Gli altri punti di misura sono stati posizionati sulla cattedra e sulla lavagna, come mostrato in Figura 3.

Per quanto riguarda le zone di transito, ne sono state individuate tre. La prima zona, nominata corridoio 1, si trova tra la parete e la fila A, il corridoio 2 è delimitato dalle due file di banchi e il corridoio 3 è situato tra la fila B e l’altra parete. Per i corridoi 1 e 3 sono stati individuati 8 punti di misura, per il corridoio 2 i punti individuati sono 7, tutti disposti lungo i camminamenti. Le misure sono state fatte ponendo lo strumento ad un’altezza di 20 cm da terra. I punti nelle zone dei banchi sono identificati con numeri da 1 a 11, quelli nelle zone di transito con lettere da a ad h.

L’illuminamento medio, Em, è stato calcolato a partire dagli illuminamenti puntuali, in base alla seguente relazione:

∑=

=n

xxm E

nE

1

1 (2)

dove: - x, punto di misura; - n, numero di punti di misura considerati; - Ex, illuminameno misurato nel punto di misura x, (lux).

Figura 3. Planimetria dell’aula e posizione dei punti di misura

L’illuminamento medio è stato confrontato con

l’illuminamento medio mantenuto fornito dalla [3]. Dall’analisi dei dati (Tabella 3) risulta come l’impianto non rispetti i valori di illuminamento prescritti dalla norma per quanto riguarda la zona della lavagna e per il compito di lettura e scrittura, mentre per le zone di passaggio garantisce un buon illuminamento. Osservando la Figura 4 si può notare come i valori di illuminamento dei punti delle due file siano molto simili tra di loro, fatta eccezione per il punto 10, dove la differenza tra la fila A e B è di circa 100 lux.

Punti di misura di E,Tpc x Punti di misura di L

Fila A Fila B

Corridoio 3 Corridoio 2 Corridoio 1

Cattedra

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Tabella 3. Valori medi dell’illuminamento nelle diverse zone e confronto con i valori consigliati dalla normativa

Zona Em (lux) Em (lux) UNI 12464 Fila A 327 500 Fila B 328 500 Cattedra 307 500 Lavagna 95 500 Corridoio 1 262 100 Corridoio 2 274 100 Corridoio 3 218 100

050

100150200250300350400450500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Punti

Em (l

ux)

Fila AFila B

Figura 4. Illuminamento sui banchi (lux)

Dall’analisi degli illuminamenti puntuali delle zone di passaggio, emerge che il corridoio più illuminato è il numero 1; questo potrebbe essere dovuto alla presenza di una parete tinteggiata di colore chiaro quindi molto riflettente, mentre il corridoio 2 ha le finestre che al momento del rilievo risultavano oscurate da tende; il corridoio 3, infine, risente dell’ombra dei banchi.

Per quanto riguarda la temperatura di colore, si può osservare dalla Figura 5 che i valori rilevati si attestano intorno ai 2800 K, tranne per i punti 9 e 10 dove si nota una sostanziale diversità dei valori, a causa delle diverse lampade montate nell’apparecchio sopra i punti di misura al momento del rilievo. Valori simili si sono avuti per le zone di transito.

2400250026002700280029003000310032003300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Punti

Tcp

(K)

Fila AFila B

Figura 5. Temperatura di colore (K) sui banchi

4.2 Luminanza Le misure di luminanza hanno lo scopo di valutare se

l’illuminazione artificiale consente di ottenere un adeguato equilibrio delle stesse entro il campo visivo dell’operatore, ai fini della riduzione dell’affaticamento visivo.

La [3] non prescrive di effettuare verifiche di luminanza, contrariamente alla [2], e prescrive che i punti di misura siano gli stessi usati per la misura dell’illuminamento.

Per ogni fila di banchi le misure sono state effettuate in quattro punti, indicati in Figura 3. Per ogni punto la luminanza è stata misurata puntando lo strumento sull’area del compito, sulla lavagna e sulla lampada posta sopra la posizione dell’osservatore. Lo strumento, dovendo simulare l’occhio della persona seduta, è stato posto ad un’altezza da terra di 1.2 m, come prescrive la UNI 10380. Per la cattedra, la luminanza è stata misurata sull’area del compito negli stessi punti usati per la misura dell’illuminamento, orientando lo strumento verso il fondo dell’aula e sulla lampada posta sopra la posizione dell’osservatore. Nei corridoi la luminanza è stata rilevata in tre punti. Per il corridoio 1 e 3 le misure sono state effettuate puntando lo strumento sul pavimento, sul banco adiacente il punto di misura e sulla parete che delimita il corridoio. Per il corridoio 2 la luminanza è stata misurata sull’area del compito e sulle due file di banchi. In questo caso lo strumento è stato posto all’altezza di 1,65 m da terra [2].

Dall’analisi dei dati di luminanza sui banchi (Figura 6) si nota come al punto 4 la fila B è più luminosa della fila A, con una differenza di circa 15 nit; questo valore scende fino a 5 nit nel punto 7, fino ad annullarsi nel punto 1; nel punto 8 invece risulta più luminosa la fila A.

01020304050607080

1 4 7 8

Punti

L (n

it) Fila AFila B

Figura 6. Luminanze sui banchi (nit) Per quanto riguarda le zone di passaggio, il corridoio 3 è

meno luminoso degli altri due (Figura 7), ma è quello che presenta una maggiore uniformità di luminanza, oscillando questa intorno ad un valore di 23 nit. Il corridoio 1 è quello che presenta il maggior gradiente di luminanza: si passa infatti da un valore di circa 22 nit ad uno di circa 50 nello spazio di pochi metri. La causa di questa differenza così marcata di luminanza può essere ricondotta alla presenza di un apparecchio, proprio sopra al punto a del corridoio 1, dove sono montate lampade diverse dalle altre.

0

10

20

30

40

50

60

a d f

Punti

L (n

it) Corridoio 1Corridoio 2Corridoio 3

Figura 7. Luminanze nelle zone di passaggio

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5. MODELLO PREVISIONALE: IL SOFTWARE LITESTAR 8.00 [5]

Il software Litestar 8.00 permette di calcolare gli

illuminamenti e le luminanze sulle superfici degli ambienti, arredi inclusi, tenendo conto anche delle ombre da essi create, consentendo anche il rendering dell’ambiente da diversi punti di vista, valutando le riflessioni secondo la teoria di Lambert. Mediante il software è possibile realizzare sia verifiche illuminotecniche sia il progetto illuminotecnico di un ambiente, impiegando come procedura di calcolo il metodo del flusso totale ed eseguendo tre tipi di calcolo, semplificato, diretto o completo.

Nel presente lavoro il Litestar è stato usato con lo scopo di creare un modello virtuale dell’Aula 3, determinando i valori dei parametri illuminotecnici attuali e valutando i benefici ottenibili con soluzioni correttive.

Il modello è stato realizzato seguendo le seguenti fasi : - realizzazione dell’ambiente da modellare; - modellazione degli arredi presenti; - impostazione della procedura di calcolo considerando

l’illuminamento diretto, 7 interriflessioni, gli arredi all’interno dell’ambiente, comprese le ombre.

5.1 Confronto tra dati sperimentali e output delle simulazioni

I risultati iniziali delle simulazioni, ottenuti in prima

approssimazione considerando l’intera superficie in pianta dell’aula, hanno fornito per l’illuminamento un valore medio sul piano di lavoro di 258 lux, sul pavimento di 146 lux. Questi dati presentano una forte discrepanza con quelli misurati; ciò è dovuto al fatto che il valore risulta mediato sull’intero piano, mentre quelli ottenuti dalle misurazioni sono stati mediati solo nell’area interessata. Per avere quindi dei numeri paragonabili, sul piano di lavoro, è stata fatta la media dei soli valori che ricadono all’interno delle zone dei banchi, mentre per le zone di passaggio sono stati trattati solo i punti disposti lungo le pareti.

Dall’analisi dei risultati si evince come i valori forniti dalla simulazione siano leggermente più elevati di quelli riscontrati nella realtà, tranne che per il corridoio 2 (Tabella 4); le differenze restano comunque contenute entro i 20 lux, attestando un buon accordo fra situazione reale e simulata.

Tabella 4. Valori di illuminamento: confronto tra

simulazioni e misure

Zona Em (lux)

Simulazioni Em (lux) Misure

Fila A 304 327 Fila B 301 328 Cattedra 304 307 Corridoio 1 234 262 Corridoio 2 279 274 Corridoio 3 197 218

Per i valori della luminanza sul piano di lavoro, il software

non riesce a fornire dati attendibili se non viene definita una superficie emittente. Pertanto si è pensato di sostituire le due file di banchi con due superfici aventi le stesse proprietà di riflessione e le stesse dimensioni. I valori ottenuti sono stati

confrontati con quelli misurati (Tabella 5): per quanto riguarda i corridoi sono stati riportati i valori di luminanza nei punti dove le differenze tra valori misurati e simulati sono massime e pari al più a 14 nit. Per il resto il confronto ha evidenziato che c’è rispondenza tra i due set di dati.

Tabella 5. Valori di luminanza: confronto tra simulazioni e

misure

Zona L (nit)

Simulazioni L (nit) Misure

Fila A 60 59 Fila B 58 63 Corridoio 1 (punto d) 33 45 Corridoio 2 (punto g) 34 48 Corridoio 3 (punto g) 28 21

6. PROPOSTE PROGETTUALI Al fine di migliorare il comfort illuminotecnico all’interno

dell’Aula 3 sono state ipotizzate tre diverse soluzioni progettuali. Ipotesi progettuale n°1 – Prevede di modificare il coefficiente di manutenzione dell’apparecchio illuminante, usando quello fornito dalla ditta produttrice degli apparecchi e pari a 0,70, mentre il coefficiente proprio dell’ambiente, ottenuto dalla Letteratura tecnica, è posto pari a 0,50. Dall’analisi dei dati è possibile osservare che i valori di illuminamento ottenuti per le superfici dei banchi e della cattedra sono ancora minori di quelli raccomandati dalla [2]; per le zone di passaggio, invece, la verifica è ampiamente soddisfatta (Tabella 6).

Tabella 6. Illuminamenti medi calcolati nell’ipotesi di progetto 1 e confronto con i valori normativi

Zona Em (lux) Em (lux)

UNI 12464 Esito verifica

Fila A 425 500 Non SoddisfattaFila B 422 500 Non SoddisfattaCattedra 425 500 Non SoddisfattaCorridoio 1 328 100 SoddisfattaCorridoio 2 434 100 SoddisfattaCorridoio 3 287 100 Soddisfatta

Ipotesi progettuale n°2 - Prevede di sostituire gli apparecchi illuminanti con altri capaci di alloggiare lampade più potenti ed impostando come coefficiente di manutenzione quello del locale, fornito dalla Letteratura tecnica e pari al 50%.

Il modello di apparecchi illuminanti scelto è il Filigare 294 T8 2MG della ditta 3FFilippi, a sospensione e con un’ottica di alluminio a specchio, con un trattamento superficiale al magnesio ed al titanio, che garantisce un migliore illuminamento e non provoca iridescenza. Per quanto riguarda le lampade, si è scelto il modello L58W/865 FLH1 prodotto dalla ditta Osram, le cui caratteristiche sono le seguenti:

- Φ: 5000 lumen; - Tcp: 3000 K; - gruppo di resa del colore: 1B.

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Dall’analisi dei risultati della simulazione (Tabella 7) è possibile osservare come i valori dell’illuminamento medio mantenuto nelle zone del compito visivo di scrittura e lettura non garantiscano ancora i valori previsti dalla [3], anche se per poco. Dal confronto con i dati ottenuti dalla precedente ipotesi progettuale, l’illuminamento medio risulta aumentato di circa 70 lux nelle zone dei banchi, di 56 lux sulla superficie della cattedra, mentre per il pavimento si va da un massimo di 40 lux di variazione registrati nel Corridoio 1 fino ad un minimo di 18 lux nel Corridoio 3.

Tabella 7. Illuminamenti medi calcolati nell’ipotesi di progetto 2 e confronto con i valori normativi

Zona Em (lux) Em (lux)

UNI 12464 Esito verifica

Fila A 496 500 Non SoddisfattaFila B 497 500 Non SoddisfattaCattedra 481 500 Non SoddisfattaCorridoio 1 368 100 SoddisfattaCorridoio 2 463 100 SoddisfattaCorridoio 3 305 100 Soddisfatta Ipotesi progettuale n°3 – Prevede l’impianto descritto nella

ipotesi progettuale 2, ma con coefficiente di manutenzione minimo fornito dal produttore e pari al 70%. I valori forniti dalla simulazione sono perfettamente rispondenti ai valori previsti dalla UNI 12464 (Tabella 8). Visti i buoni risultati ottenuti si è effettuata anche la verifica di uniformità dell’illuminamento, intesa come il rapporto tra illuminamento minimo e medio, che deve risultare, in base a quanto prescritto dalla norma, maggiore di 0,7. La prescrizione non è rispettata solo per le zone di passaggio.

Tabella 8. Illuminamenti medi calcolati nell’ipotesi di progetto 1

Zona Em (lux) Em (lux)

UNI 12464 Esito verifica

Fila A 672 500 SoddisfattaFila B 674 500 SoddisfattaCattedra 673 500 SoddisfattaCorridoio 1 515 100 SoddisfattaCorridoio 2 648 100 SoddisfattaCorridoio 3 428 100 Soddisfatta 7. CONCLUSIONI Negli ultimi anni sempre più importanza è stata data alla

qualità ed al comfort luminoso degli ambienti chiusi. In particolare, per gli ambienti scolastici, il quadro normativo attuale specifica quali siano i parametri da considerare al fine di una corretta valutazione della qualità della luce e del comfort illuminotecnico.

Nel presente lavoro sono riportati i risultati di una campagna di rilievi illuminotecnici nell’Aula 3 della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Perugia, volta alla verifica delle condizioni di comfort nel caso di illuminazione artificiale. Si è effettuata una campagna sperimentale, mediante apposita

strumentazione in dotazione al Laboratorio di Controlli Ambientali del CIRIAF, al fine di valutare i valori di illuminamento e luminanza all’interno dell’aula. I dati sono stati in seguito oggetto di verifiche illuminotecniche, secondo le prescrizioni dettate dalla UNI EN 12464; la griglia di misura è stata definita in accordo a quanto prescritto dalla UNI 10380. Dall’analisi dei risultati, i valori dell’illuminamento misurati nella zona del compito sono risultati al di sotto dei valori minimi raccomandati dalla normativa. Sono state quindi proposte alcune soluzioni migliorative, al fine di soddisfare dette prescrizioni.

Con l’ausilio del software Litestar 8.00, si è creato un modello dell’Aula che è stato tarato fino a quando i dati restituiti dal programma sono risultati coincidenti con quelli ottenuti dalle misure effettuate. Sono state poi proposte tre soluzioni correttive, le prestazioni di ognuna delle quali sono state simulate con Litestar.

La prima soluzione prevede di modificare il coefficiente di manutenzione dell’apparecchio illuminante, usando quello fornito dalla ditta produttrice degli apparecchi e pari a 0,70. I risultati ottenuti non sono soddisfacenti, soprattutto per quanto riguarda l’illuminamento.

La seconda ipotesi prevede di sostituire gli apparecchi esistenti con dei nuovi più performanti, utilizzando il coefficiente di manutenzione proprio dell’ambiente. I nuovi illuminanti proposti, capaci di alloggiare lampade più lunghe e potenti, hanno portato all’incremento del valore dell’illuminamento medio sul piano del compito. I dati ottenuti dalle elaborazioni numeriche, tuttavia, sono risultati, anche in questo caso, non adeguati ai valori minimi previsti dalla normativa.

La terza ipotesi progettuale prevede l’uso dell’impianto descritto nella ipotesi progettuale 2, ma nei dati di ingresso della simulazione il coefficiente di manutenzione è quello minimo fornito dal produttore, pari al 70%. Tale soluzione fornisce un illuminamento che soddisfa abbondantemente i valori limite della normativa, a fronte di costi di acquisto e montaggio non trascurabili; i costi gestionali, invece, nonostante la maggior potenza impegnata, non risultano sensibilmente diversi da quelli dell’impianto attualmente installato. 8. BIBLIOGRAFIA

1. UNI 10840, Locali scolastici, criteri generali per

l’illuminazione artificiale e naturale, 2000. 2. UNI 10380 Illuminotecnica. Illuminazione di interni con

luce artificiale, 1994. 3. UNI EN 12464-1 Luce e illuminazione – Illuminazione

dei posti di lavoro – Parte 1: Posti di lavoro interni, 2004.

4. Felli M., Lezioni di Fisica Tecnica, Morlacchi Editore, Perugia, 1999

5. Manuale Software LITESTAR 8.00 9. ELENCO DEI SIMBOLI K = Indice del locale. Em = Illuminamento medio [lux]; L = Luminanza [nit]; Tcp = Temperatura di colore [K]; Φ = Flusso luminoso [lumen].