Illuminotecnica

... Come scegliere il tipo di illuminazione a seconda delle esigenze ...

L’illuminotecnica è la disciplina che studia la relazione tra la natura stessa della luce, lo spazio in cui la luce si propaga e le caratteristiche degli oggetti colpiti dal fascio luminoso diretto e riflesso. Anche se l’illuminotecnica ha assunto un ruolo di primaria importanza con l’avvento dell’illuminazione artificiale, essa ha dimostrato di essere particolarmente utile anche per l’analisi e l’utilizzo della luce naturale, quella cioè prodotta dal sole. 

Per comprendere i principi di illuminotecnica è necessario conoscere le grandezze della luce (grandezze radiometriche) e la loro dimensione espressa in funzione della reale percezione visiva dell’occhio umano (grandezze fotometriche).

Le grandizze della luce sono:

  • Energia luminosa
  • Flusso luminoso
  • Luminosità
  • Illuminamento
  • Intensità luminosa
  • Luminanza

 

Proprio quest’ultima, la luminanza, è forse la più importante per lo studio dell’illuminotecnica perché strettamente correlata allo spazio, alle superfici ed alla percezione visiva. Per poter affrontare uno studio di illuminotecnica, oltre alle grandezze della luce, è indispensabile conoscere anche le peculiarità delle singole sorgenti luminose, siano esse naturali o artificiali.

Mentre le sorgenti artificiali (lampade a incandescenza, lampade a scarica, lampade a fluorescenza, led, etc) sono sempre misurabili qualitativamente e quantitativamente, certo non si può dire lo stesso della luce solare che varia per intensità, angolo di incidenza e colore in funzione dell’orario del giorno, della stagione e delle condizioni atmosferiche del cielo. In illuminotecnica, spesso, anche utilizzando programmi estremamente potenti, si è costretti ad approssimare il calcolo della luce naturale a condizioni che potremmo definire standard.

Negli ultimi anni l’illuminotecnica ha assunto un ruolo di rilievo anche nella progettazione architettonica dove è diventata sempre più importante la scelta della giusta illuminazione. Infatti, siano essi ambienti interni come uffici, scuole, ospedali o spazi esterni come monumenti e giardini, la luce è ritenuta sempre più un fattore imprescindibile per la riuscita di un buon progetto.

Così come riconosciuto anche a livello normativo, oltre a migliorare l’impatto estetico delle costruzioni e degli ambienti, l’illuminotecnica è di primaria importanza per il rispetto degli standard imposti in tema di comfort visivo e qualità degli ambienti di lavoro. Più recentemente l’illuminotecnica è divenuta uno strumento prezioso per la bio-architettura, poiché consente lo sfruttamento ottimale della luce solare e contribuisce notevolmente al risparmio energetico limitando i consumi di energia elettrica.

Per una buona progettazione illuminotecnica occorrono in primo luogo i dati dei locali da illuminare, per dimensione volume, la destinazione d’uso dei locali (e’ chiaro che si possono distinguere gradi di illuminazione a seconda dell’uso a cui sono adibiti gli spazi: lettura, zona relax, etc.) i dati  degli apparecchi,  per la valutazione dell'intensità e della diffusione dello spettro luminoso e le relative curve fotometrice dei corpi illuminanti.

Le domade a cui deve rispondere il progetto illuminotecnico sono: che tipo di illuminazione bisonga avere per i diversi ambienti della casa o dell’ufficio, come disporre i corpi illuminanti e che tipo di carateristica deve avere la lampada.

Tipo di illuminazione e come disporre lampade, lampadari e punti luce in casa

In effetti, prima di scegliere il tipo di lampada è importante conoscere la collocazione dei punti luce per far sì che il risultato non rischi di essere poco soddisfacente da un punto di vista estetico ed ovviamente efficace dal punto di vista dell’illuminazione.

E’ quindi importante studiare a tavolino un vero e proprio progetto planimetrico per poter progettare e disporre i punti luce

A seconda della disposizione dei mobili,armadi, divani, tavoli, letti, ed aseconda della disposizione delle aperture illuminanti, come finestre e porte

Si potra decidere I punti in cui illuminare di maggiormente e quelli in cui non necessitano di una illuminazione elevate.

Per chi è in fase di progettazione o ristrutturazione è altresì consigliabile interpellare un architetto  o un professionista specializzato, che sappia fornire utili indicazioni sulle tipologie di illuminazione delle varie stanze, consigliando non solo il tipo di lampada ma anche il punto esatto in cui allocarla. Il risultato dev’essere un’ illuminazione che soddisfa i vostri gusti e che garantisca una funzionalità, grazie alla perfetta illuminazione.

Luce necessaria richiesta 

Ogni volta che ci troviamo di fronte all’esigenza di illuminare un ambiente ci sono varie aspetti da considerare: oltre alla scelta della temperatura di colore delle lampade, ideale per il nostro ambiente, è fondamentale tenere conto dello spazio da illuminare.

La quantità di luce necessaria ad illuminare uno spazio varia in base al tipo di camera, alla disposizione dell’ambiente e all’effetto che si desidera creare all’interno dell’ambiente stesso. Un ambiente se sovra illuminato creera’ il cosiddetto abbagliamento molesto.

Per calcolare la quantità di luce necessaria per illuminare una stanza, oltre a considerare la potenza in watt delle lampadine a led, bisogna tener conto di altre due unità di misurail lux ed il lumen.

Il lux ed il lumen sono due differenti unità di misura del flusso luminoso, nello specifico:

 

  • il lux indica l'area illuminata dalla sorgente luminosa,
  • il lumen indica la quantità di luce proveniente dalla sorgente luminosa.

Le lampade a led sono in grado di raggiungere almeno 60 lumen per watt , spingendosi in alcuni casi anche ai 90-100 lumen.

Non tutti gli ambienti hanno bisogno della stessa intensità luminosa:

Ambiente

Lux consigliati

Sala da pranzo

Dai 25 ai 50 lux

Camera da letto

Dai 25 ai 50 lux

Ufficio

Dai 100 ai 150 lux

Ambienti affollati

Dai 350 ai 500 lux

Come posso calcolare la quantità di luce necessaria per illuminare una stanza?

Per calcolare la quantità di luce necessaria per illuminare una stanza esistono diversi metodi: quello più veloce per individuare il valore in lux necessario consiste in una semplice operazione matematica.

Lm/m= lux

 

CALCOLO NUMERO DI LAMPADE

Per calcolare il numero di lampade necessarie per illuminare una stanza basterà semplicemente dividere i lux consigliati per l’illuminazione dell’ambiente con i lux prodotti effettivamente dalla fonte luminosa in questione.

I lux prodotti realmente da una sorgente luminosa si calcolano attraverso il rapporto tra lumen, l’angolo del fascio luminoso in gradi e la distanza della lampada dal piano.

Nel nostro esempio riferito all’illuminazione di una sala da pranzo, tenendo conto di una distanza di 3 metri della sorgente luminosa dal piano, i lux realmente prodotti sono 3.73.

Quindi il numero di lampadine a led necessarie per illuminare la nostra stanza è:

30/3.73 = 8 Lampadine 

Scelta delle lampade: luce calda, luce neutra o luce fredda. 

La luce emessa dalle lampadine a led non è tutta uguale: la luce viene percepita dall’occhio umano con gradazioni diverse di colore che cambiano a seconda della temperatura colore. La gradazione del colore viene misurata in gradi Kelvin e le varie tonalità di colore vanno a determinare la temperatura colore della luce. La gradazione della luce può essere definita calda, se tende verso i toni del rosso e fredda se tende verso i toni del blu. Se la temperatura colore si mantiene su valori medi si parla di luce neutra.

 

 

Temperature kelvin scale

 

 

 

 

Lo spettro cromatico corrispondente alle varie temperature di colore

 

Le lampade a luce calda presentano una temperatura colore inferiore ai 3300 Kelvin, con sfumature che variano dal rossiccio, al giallo, all’arancio, fino ad un bianco caldo. Le lampadine a led a luce calda vengono utilizzate di solito per illuminare ambienti interni di uffici ed abitazioni, o a seconda delle preferenze o esigenze.

Psicologicamente siamo predisposti ad associare la luce calda a sensazioni positive e di calore, anche per questo le lampadine a led a luce calda risultano essere le più vendute per l’illuminazione della propria abitazione o per il proprio ambiente di lavoro.

Le lampade a luce neutra presentano una temperatura colore compresa tra i 3300 e i 5300 Kelvin, con sfumature di colore prettamente tendenti al bianco, sono indicate per l’illuminazione delle zone living della propria abitazione, per musei contenenti opere d’arte e spazi aperti al pubblico. La luce neutra è quella che meglio si adatta al funzionamento dei nostri occhi, creando il giusto compromesso tra i colori e le forme dell’ambiente illuminato con lampadine a led a luce neutra.

 Se si desidera illuminare un ambiente con un’illuminazione a giorno si devono scegliere lampade a luce neutra 4000K.

Le lampade a luce fredda hanno una temperatura colore compresa tra i 5300 e i 6500 Kelvin, con sfumature di colore tendente al bianco e al blu. Sono proprio le sfumature di blu che conferiscono alla luce una tonalità fredda, e sono indicate per illuminare grandi spazi, come supermercati, magazzini, o luoghi pubblici come ospedali, ambulatori e studi specialistici. La luce fredda psicologicamente viene percepita come dura, spigolosa, e generalmente viene associata al concetto di ordine e di pulizia. Nulla vieta comunque di utilizzare una luce fredda per illuminare ambienti con un look moderno come in uno stile hi tech.

Le temperature di colore troppo elevate generano ombre nell’ambiente troppo nette.

Quindi:

  • Luce a Led calda: temperatura colore inferiore ai 3300 Kelvin (illuminazione casalinga e ufficio)
  • Luce a Led neutra: temperatura colore compresa tra i 3300 e i 5300 Kelvin (illuminazione casalinga)
  • Luce a Led fredda: temperatura colore compresa tra i 5300 e i 6500 Kelvin (illuminazione di grandi spazi e luoghi pubblici)

Anche la percezione dei colori vari a seconda della temperatura utilizzata

 

 

Abachi e curva fotometriche

Per Capire Che angolo Hanno le lampade utilizzate, for example esistono delle curva Caratteristiche Che una Seconda del Corpo illuminante forniscono il tipo emission luminosa.

Infatti i following ABBiamo Tipi di illuminazione: diretta concentrata, diretta diffusa, la diretta semi, mista, l'indiretta semi, indiretta.

Una seconda parte del locale da illuminare, si sceglie uno dei cinque tipi di ripartizione della luce:  L'illuminazione diretta Più del 90% della luce è emessa verso il basso.

In questo caso è poco assorbimento da parte dei muri e del soffitto, ma le ombre sono marcate e conviene utilizzando numeri sorgenti luminose per attenuarle.

Questa illuminazione risulta anche conveniente negli esterni, nei laboratori (diretta concentrata o diffusa), negli uffici o nei grandi magazzini.

L'illuminazione semidiretta dal 60 al 90% della luce è orientata verso il basso, le ombre sono attenuate e "l'ambiente luminoso" e molto più confortevole. Potrebbe essere adatta ad uffici, come, mense, ecc.

L ' illuminazione si intuisce dal 40 al 60% di luce verso il basso, può essere usata solo in locali con pareti molto riflettenti per scene di rendimento luminoso.

L'illuminazione semi-indiretta dal 10 al 20% della luce verso il basso.

L'illuminazione indiretta Più del 90% del flusso luminoso verso l'alto è riservata alla vendita di spettacolo, certi ristoranti, ecc.

 

La figura a seguire indica gli andamenti che possono avere le curve  fotometriche, per questi diversi tipi di illuminazione.

 

 

Tabella livelli di illuminazione richiesti

 

 

FORMULE PRATICHE :

 

calcolo lux di illuminazione

 

quantita' di lampade:

 

PROGETTAZIONE DEGLI AMBIENTI

SI DISTINGUONO DIVERSI AMBIENTI A SECONDO DEL GRADO DI ILLUMINAZIONE IN UN APPARTAMENTO

  • Illuminazine di dettaglio (applique e spot light per anfore, quadri, nicchie ...)
  • Illuminazione diurna (luce naturale da finestra, apertura)
  • Illumionazione generale (lapadari o faretti a soffitto)
  • Illuminazione da lavoro (lampade da tavolo o da lettura)
  • Iluminazione decorativa (lampadari in stile o di progettazione)

 

 In ogni punto della casa si dispone la giusta illuminazione

 

Banco di lavoro cucina

 

Mensole con illuminazione di dettaglio