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Elementi di illuminotecnica Capitolo 2 Capitolo 2 La percezione della luce, sintesi fotometria, Illuminazione naturale

Illuminazione naturale sintesi fotometria [modalit ... · Ad esempio, un corpo bianco riflette tutte le sue onde elettromagnetiche mentre un corpo nero le assorbe. ... se consideriamo

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Elementi di illuminotecnica

Capitolo 2Capitolo 2

La percezione della luce,

sintesi fotometria,

Illuminazione naturale

• La luce è l’agente fisco che rende visibile gli oggetti, ovvero è lasensazione determinata nell’occhio umano dalle ondeelettromagnetiche, comprese nell’intervallo del visibil esensazione prodotta sull’occhio umano da onde elettromagnetiche

• La radiazione elettromagnetica è caratterizzata da due grandezzefisiche:lunghezza d’onda λ e frequenza f

La luce

lunghezza d’onda λ e frequenza f• La lunghezza d’onda è la distanza percorsa dall’onda durante un

ciclo completo di oscillazione.

• La frequenza è il numero di cicli completi di oscillazione cheavvengono in ogni secondo, e si esprime in hertz (hz).

• Queste due grandezze sono legate alla velocità di propagazione:λ=c/f oppure c =λf.

• Le onde elettromagnetiche coprono una vasta gamma di lunghezze d’onda.

• Lo spettro delle radiazioni visibili non ha dei limiti ben precisi, in quanto la sensibilità dell’occhio umano varia da individuo a individuo, ma la sua estensione è stata fissata, per convenzione, nell’intervallo che va da 380 a 780 nm (1 nm = 1/1.000.000 m), confinato a sinistra

La luce

780 nm (1 nm = 1/1.000.000 m), confinato a sinistra dalle radiazioni ultraviolette (lunghezza d’onda inferiore a 380 nm) e a destra dalle radiazioni infrarosse (lunghezza d’onda superiore a 780 nm).

• La sensibilità dell’occhio umano, comunque, risulta essere massima per il colore giallo-verde, che ha una lunghezza d’onda di circa 550nm, e decade rapidamente sia verso l’ultravioletto che verso l’infrarosso.

• Le radiazioni visibili sono comprese tra 380 nm e 780 nm.• Prima e dopo tali valori siamo nel campo dell’ultravioletto e

dell’infrarosso.

• Lo spettro delle radiazioni visibili può essere a sua volta suddiviso in sei bande principali, ciascuna corrispondente ad una determinata sensazione cromatica

380 - 436 nm: viola

La luce

436 - 495 nm: blu495 - 566 nm: verde

566 - 589 nm: giallo 589 - 627 nm: arancio

627 - 780 nm: rosso

• Onde elettromagnetiche visibili di diversa lunghezza d’onda danno una percezione diversa degli oggetti e del loro colore. Questo è, infatti, una sensazione ottica che dipende dall’insieme delle lunghezze d’onda che un corpo non assorbe e che, cioè, riflette. Ad esempio, un corpo bianco riflette tutte le sue onde elettromagnetiche mentre un corpo nero le assorbe.

• Se una luce è costituita da onde elettromagnetiche con una stessa lunghezza d’onda, essa si definisce monocromatica e produce un

La luce

lunghezza d’onda, essa si definisce monocromatica e produce un unico colore.

• La luce del sole o quella di una lampada ad incandescenza sono a spettro continuo poiché comprendono tutta la gamma di lunghezze d’onde visibili e danno una luce bianca.

Fotometria• La fotometria studia il legame tra sensazione visiva

(soggettiva) e proprietà fisiche (oggettive) delle radiazioni luminose

0,38 µm < λ < 0,78 µm

Quando una radiazione luminosa investe l'occhio, la conseguente sensazione raggiunge rapidamente il suo valore definitivo che rimane poi costante (adattamento ).valore definitivo che rimane poi costante (adattamento ).

Il valore di regime della sensazione si raggiunge in tempi assai rapidi (dell'ordine di 0,1 s) per cui nei problemi di normale tecnica dell'illuminazione non si prendono normalmente in considerazione fenomeni luminosi di carattere transitorio.

• L’occhio umano non è ugualmente sensibile alla potenza energetica di due fasci monocromatici a diversa λ, ossia “due fasci luminosi con la stessa potenza energetica [W] potranno essere giudicati più o meno luminosi a seconda del valore di λ”.

• La potenza emessa per ogni singola lunghezza d'onda deve essere "pesata" secondo la sensibilità dell'occhio a quella lunghezza d'onda.

Curve di visibilità

d'onda.

• A tale scopo è stata studiata la risposta dell'occhio alle radiazioni di varie lunghezze d'onda sia in condizioni di luce diurna (visione fotopica) sia in condizioni di minore intensità luminosa (visione scotopica).

• Il CIE ha codificato un occhio con una sensibilità media, risultato di una elaborazione statistica condotta su un gran numero di soggetti

• L’osservatore percepirà come più intensa la luce a λ=0.55µm, dove l'occhio presenta quindi massima sensibilità, mentre stimerà progressivamente meno intensa la luce con λ maggiore o minore.

• Muovendosi verso i due limiti inferiore (0,38 µm) e

Curve di visibilità

• Muovendosi verso i due limiti inferiore (0,38 µm) e superiore (0,78 µm)dello spettro visibile, per ottenere una sensazione di equivalenza dei due fasci luminosi, occorrerà incrementare la potenza della radiazione.

• Per 0,38µm<λ e superiore di 0,78µm<λnon si avràpercezione visiva

• Curva A) -visione fotopica- percezione piena dei colori e delle differenze cromatiche

• Curva B) -visione scotopica- luci molto deboli e visione praticamente in bianco e nero- scarsa illuminazione (bassi valori di luminanza)

NotaNell’impiantistica a luce artificiale si persegue la condizione di massimo comfort visivo in visione fotopica

Energia luminosa

• Energia associata alla radiazione luminosa moltiplicata per la visibilità relativa media dell’occhio umano.

visl EVE )()( λλ =

• Il flusso luminoso ( φ, lm) è la quantità totale di energia luminosa emessa da una sorgente nell’unità di tempo (potenza) e di superficie. Il flusso luminoso non dà informazioni sulla qualità della luce, né sulla sua distribuzione nello spazio.

• L’unità di misura del flusso luminoso è il lumen (lm) che corrisponde al flusso luminoso emesso da una sorgente di luce puntiforme di intensità pari ad 1 candela (cd) uscente da una superficie di 1 m2, intercettata su una superficie sferica di raggio pari a 1 metro.

• Nota : Le lampade normalmente utilizzate in illuminotecnica hanno flussi che variano da poche centinaia di lm (lampade ad incandescenza ) ad alcune centinaia di migliaia di lm (lampade a scarica di grossa potenza per esterni ).scarica di grossa potenza per esterni ).

Flusso luminoso

• Il flusso luminoso (Φ, lm ) misura l’intensità della sensazione luminosa legandola alla potenza dello stimolo

• Pertanto, se consideriamo una sorgente che emette una potenza Φλ [W], il flusso luminoso Φl per una potenza Φλ [W], il flusso luminoso Φl per sorgenti monocromatiche risulta:

Φl = Vλ Φλ [lumen]

dove V λ è il coefficiente di visibilità

Intensità luminosa

• L’intensità luminosa (I, cd ) è il rapporto tra flusso luminoso ed angolo solido.

• E’ una grandezza fotometrica vettoriale che permette di calcolare il flusso entro un cono ideale che ha il vertice nella sorgente e come asse longitudinale la direzione di propagazione

L’unità di misura è la candela [lm/sr]

Ω= lI

φ

Luminanza

• La luminanza (L, cd/m 2) di un punto P di una superficie luminosa, osservata in una certa direzione, è data dal rapporto tra l’intensità luminosa irradiata e la superficie emittente apparente.

Area apparente:proiezione della superficie emittente sull’ortogonale alla direzione di emissione).direzione di emissione).

Illuminamento

• L'illuminamento è un parametro fondamentale nel calcolo illuminotecnico.

• Esso è una misura di quanto agevolmente l'occhio può vedere.

• Ad illuminamenti più elevati corrispondono funzioni visive

Illuminamento

• Ad illuminamenti più elevati corrispondono funzioni visive più agevolate.

• In un magazzino sono sufficienti poche decine di lux.

• Per lavori di precisione possono essere necessari anche migliaia di lux normative e raccomandazioni prescrivono i livelli di illuminamento per le diverse destinazioni degli ambienti di lavoro

Luminosità o radianza

• Rapporto tra il flusso luminoso diffuso da una superficie illuminata e l’area della superficie stessa.

• L’unità di misura è [lm/m2]

Indice di resa cromatica• Definisce in che misura la luce emessa da una sorgente

consente di apprezzare le sfumature di colore degli oggetti illuminati.

• In altre parole, è l’attitudine di una sorgente luminosa a rendere i colori degli oggetti illuminati senza alterazioni.

• Si esprime mediante un indice IRC che varia fra 0 e 100• Si esprime mediante un indice IRC che varia fra 0 e 100Quanto maggiore è l’IRC di una lampada tanto più essapermette di apprezzare realisticamente i colori

Gruppo di resa di colore IRC1 A 91÷1001B 81÷902 61÷803 41÷603 41÷604 21÷40

Tonalità della luce

• La tonalità della luce è funzione della temperatura della sorgente luminosa.

• Si misura in gradi Kelvin (K)

Alcuni valori di riferimento

la misura dell’efficienza luminosa è lm/W

Rapporto fra il flusso luminoso emesso (Φl) dallasorgente nel campo del visibile e la potenza necessariaa generare la radiazione di onde elettromagnetiche (W).

Efficienza Luminosa “ηηηη “

PlΦ=η

la misura dell’efficienza luminosa è lm/W

Fattore di visibilità “K”

Rappresenta il rapporto fra il flusso luminoso e il flussoradiante emesso dalla sorgente nel campo del visibile

vis

lkΦΦ

=

Φvis è una grandezza energetica (W).

• per lampade ad incandescenza è pari a circa 15 lm/W• per lampade a mercurio 40÷60 lm/W• per lampade agli alogenuri 60÷100 lm/W• per lampade al sodio ad alta pressione 70÷150 lm/W• per lampade al sodio a bassa pressione 100÷180 lm/W

Efficienza Luminosa “ηηηη “

• per lampade al sodio a bassa pressione 100÷180 lm/W

Effetti della luce sull’uomo

La luce influisce:• sul benessere psicofisico e fisico dell’uomo:

- Stanchezza- Affaticamento- Abbagliamento- Abbagliamento

• sul rendimento lavorativoIn particolare, la massimizzazione dell’impiego di illuminazione di tipo naturale comporta oltre a condizioni di comfort visivo anche risparmio energetico

Effetti sul rendimento

• Ambienti dove si svolgono attività lavorative non risultano gradevoli se caratterizzati da livelli di illuminamento

- inferiori a 200 lux o- inferiori a 200 lux o- superiori a 2000 lux

D.M. del 5 luglio 1975

• Ribadisce l’importanza di un’adeguata illuminazione naturale in ambienti interni e ne specifica i requisiti:

• Ampiezza finestre maggiore di 1/8 della superficie del pavimento;

• Il Fattore medio di Luce Diurna (FLD) o Daylight Factor • Il Fattore medio di Luce Diurna (FLD) o Daylight Factor (D) dipende dalla destinazione d’uso dei locali:

Fattore di Luce Diurna

• Serve per valutare l’illuminazione naturale all’interno di un ambiente confinato, in assenza di radiazione solare diretta.

• E’ il rapporto tra l'illuminamento medio dell'ambiente chiuso (Em) da luce naturale e l'illuminamento (E0m) che si avrebbe, nelle identiche condizioni di tempo e di luogo, su una superficie orizzontale esposta all'aperto in modo da ricevere luce dall'intera volta celeste senza irraggiamento diretto del sole.irraggiamento diretto del sole.

m

m

E

ED

0

=

Significato fisico di DEsprimere la percentuale di luce naturale che interessa un punto

dell’ambiente interno proveniente direttamente dall’esterno o riflessa dalle ostruzioni esterne, come alberi, palazzi, e riflessa dalle superfici interne.

A ogni destinazione d’uso è associato un valore di D consigliato. In tal modo D è utile per fare una valutazione della qualità

Il fattore di luce diurna

modo D è utile per fare una valutazione della qualità dell’illuminazione naturale di un ambiente interno, sia per scegliere e dimensionare correttamente le superfici trasparenti in fase di progetto.

Tipo di edificio Ambiente FLD Residenza e

alberghi Soggiorno 1% fino ad una

profondità di almeno metà ambiente

Camera da letto 0,5% fino ad una profondità di almeno

metà ambiente Cucina 2% fino ad una

profondità di almeno metà ambiente

Terziario Uffici 2% Uffici con lavoro di 4% Uffici con lavoro di

dattilografia 4%

Scuole, Università Aule 2% Laboratori 4% Uffici 1%

Ospedali Accettazione, sale d’attesa

1%

Ambulatorio 3% Edifici Sportivi Campi coperti, piscine 2%

Bordo piscina 1% Biblioteche Sala lettura 1%

Musei Sale espositive 1%

Osservazioni :

•la percentuale di D varia in ogni punto di un ambiente e per questo ci si riferisce solitamente a un D medio ;

•essendo D l’espressione di un rapporto tra due grandezze che

m

m

E

ED

0

=

•essendo D l’espressione di un rapporto tra due grandezze che variano contemporaneamente col tempo, questo rimane invariato. Si ha infatti che:

Eint (t)= D Eest(t)

ma mentre Eint e Eest sono dipendenti dal tempo, il valore di D non cambia

Confronto tra livelli diilluminamento solare

Illuminazione diretta del sole

• L’illuminazione diurna globale si può considerare somma di due componenti:- illuminazione diretta associata alla radiazione solare- illuminazione diffusa, derivante dai processi di riflessione che la luce solare subisce attraverso la volta celeste.

Illuminazione diretta e diffusa

La stima dell’illuminazione diretta, essendo questa funzione della posizione del sole, dalla presenza delle nuvole e del tempo, richiederebbe una stima in regime variabile, ma in realtà si usa un modello stazionario semplificato.

Nella progettazione della luce naturale la sorgente primaria di luce convenzionalmente considerata non è il sole ma il cielo, attraverso il quale viene emessa la radiazione solare diffusa.Si considera il cielo come sorgente di luce

Occorrerebbe la distribuzione di luminanze nel cielo puntoper puntonell’intera calotta emisferica.Si tratta però di una informazione molto difficile da definire in modo“statico” in quanto soggetta ad una estrema variabilità spaziale e temporale.

Illuminazione naturale

Si suole far riferimento a delle condizioni standard sintetizzate damodelli di “cieli di riferimento”.

Il modello di cielo di riferimento utilizzato più frequentemente è ilcosiddetto cielo coperto CIE- (standard overcast sky).

Si tratta di un modello in cui la luminanza di un qualsiasi punto delSi tratta di un modello in cui la luminanza di un qualsiasi punto delcielo è rapportata a quella allo zenith

Osservazioni

Occorre fissare preliminarmente le condizioni del cielo diprogetto e fissare i valori dell’illuminamento esterno diprogetto, che solitamente è fissato a 5000 lux ( Eest=5000lux);

Per quanto riguarda l’illuminamento interno, invece, si

Il fattore di luce diurna

Per quanto riguarda l’illuminamento interno, invece, siconsidera come la somma di tre fattori: una parte diilluminamento è quello dato direttamente dal cielo ( Ec), unaparte arriva sul piano di lavoro per effetto della riflessio nesu superfici esterne ( Ee) quali alberi e costruzioni vicine euna parte per effetto della riflessione su superfici intern e(Ei), quali pareti, pavimento, soffitto, etc.Per cui:

Eint= Ec+Ee+Ei

Osservazioni Le componenti dell’ illuminamento interno ( Eint= Ec+Ee+Ei)

Il fattore di luce diurna

Raccomandazioni D. M. del 5 Luglio 1975,per locali scolastici UNI 10840:2007

D > 2%

Il fattore di luce diurna

Metodi di calcolo Formula della Building Research Station (1979) - BRS :

[%].)1( 2

mtot

fm

S

uMAD

ρτ

−=

Il fattore di luce diurna

A f area vetrata totaleStot area totale superfici interne

dm coefficiente medio di riflessione luminosa delle superfic iinterne

M fattore di correzione per la presenza di sporco o altreostruzioni

ττττ coefficiente di trasmissione luminosa dei vetri pianiu angolo di vista del cielo in gradi, a partire dal baricentro

della finestra

u

Il fattore di luce diurna

Metodi di calcolo UNI 10840 del 2007

[%].

A superficie vetrata netta delle finestre, per ogni v ano finestra si

εψρ

τ)1(A

AD

m,ltot

lfm −

=

Af superficie vetrata netta delle finestre, per ogni v ano finestra si calcola come

Af = 0,75Avdove A v è l’area del vano finestra.

Atot Area totale della superfici che delimitano l’ambien teττττl Fattore di trasmissione luminosa del vetro, si calc ola come 0.9 ττττ

dove ττττ è il fattore di trasmissione del vetro e 0,9 è un c oefficiente che tiene conto dello sporco del vetro.

ρρρρl,m Fattore di riflessione luminosa medio ponderato del le superfici interne dell’ambiente

• ρρρρl,m Fattore di riflessione luminosa medio ponderato delle superfici interne dell’ambiente, si calcola come

con A i le superfici e ρρρρi i loro rispettivi coefficienti di riflessione.

εψρ

τ)1(A

AD

m,ltot

lfm −

=

tot

iiml A

A∑=ρ

ρ ,

i i

• εεεε Fattore finestra, inteso come rapporto tra illuminamento esterno sulla superficie verticale della finestra e l’illuminamento esterno su un piano orizzontale

εεεε =1,0 per finestra orizzontale (lucernario) senza ost ruzioniεεεε = 0,5 per finestra verticale senza ostruzioniεεεε < 0,5 per finestra verticale con ostruzioni (da graf ico 1)

• ψψψψ Fattore finestra, che tiene conto dell’arretramento del piano della finestra rispetto al filo esterno della facciata (da grafico 2)

ε ε ε ε = Fattore finestraRapporto tra l’illuminamento esterno sulla superficie verticale della finestra e l’illuminamento esterno su un piano orizzontale; Esso è calcolato in funzione della posizione della finestrae di eventualiostruzioni presenti:

22 ααε sensen −=

Il fattore di luce diurna

2

Il fattore di luce diurna

Metodi di calcolo UNI 10840 del 2007 - Determinazione del fattore finestra

Il fattore di luce diurna

UNI 10840 del 2007 - Determinazione del fattore di riduzione

ψψψψ = Coefficiente di arretramento del piano della finestra rispetto alla facciata

L: Lunghezza finestraP: arretramentofinestrahf: altezza finestra

Il fattore di luce diurna Un esempio di calcolo del fattoredi luce diurna Dai sensi della UNI 10840:2007“Locali scolastici criteri generaliper l’illuminazione artificiale enaturale”

Aula 8 –Polo Nuovo –Università di Pavia

Il fattore di luce diurna

Un esempio di calcolo ai sensi della UNI 10840:2007

Tale aula presenta

- due aperture in vetri basso-emissivi esposti verso Nord-Es t eNord-Ovest (coefficiente di trasmissione luminosa ττττl =0,60 e diriflessione luminosa verso l’interno ρρρρl,m =0,16).

-Le pareti laterali e il soffitto sono costituite da pannelli di-Le pareti laterali e il soffitto sono costituite da pannelli dicartongesso tinteggiati con tempera bianca e sono rivestit i sui laticon pannelli in tinte tenui (coefficiente di riflessione lu minosa ρρρρl,m

=0,80),

-il pavimento è in gomma scura (coefficiente riflessione lum inosaρρρρl,m = 0,10). Si trascurano i coefficienti di riflessione lumino sa dellalavagna e degli arredi.

Il fattore di luce diurna

Un esempio di calcolo ai sensi della UNI 10840:2007

A[m2] ττττ ρρρρl A. ρρρρl[m2]

Soffitto 152.26 0.80 121.81

Pavimento152.26 0.10 15.23

Finestre 12.04 0.60 0.16 1.93Finestre 12.04 0.60 0.16 1.93Porte 7.20 0.25 1.80Pareti 158.89 0.80 127.11totale 482.65 267.87Media 0.56

Esposizione Quantità Lunghezza [m]

Altezza [m]

Finestra A Nord - Est 1 3.00 3.00Finestra B Nord - Ovest 2 3.00 1.50

Il fattore di luce diurna

Un esempio di calcolo ai sensi della UNI 10840:2007

01,0)56,01(65,482

)5.0x6.09.0x38.3()5.0x6.09.075.6(

)1(A

A

Dm,ltot

iiilf

m

ii

=−×

×+××=−

=∑

ρ

ψετ

)56,01(65,482)1(A m,ltot −×− ρ

Il Fattore di luce Diurna è dunque dell’ 1%, mentre il valore minimo dovrebbe essere (per i locali scolastici) del 2%.Soluzione: Aumentare la sup. vetrata

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ILLUMINAZIONE DA CIELO COPERTOIl cielo coperto (overcast sky) è una fonte di lucediffusa. Si osserva che la luminanza del cielo allozenit è tre volte maggiore di quella sull’orizzonte.Questa è la distribuzione di luminanza tipica dei cieliartificiali di laboratorio .

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ILLUMINAZIONE DA CIELO COPERTOStrategie progettuali

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ILLUMINAZIONE RIFLESSA E DIFFUSAUna particolare importanza è data dall’influenza dellaluce riflessa.

In una giornata di sole , le sorgenti di illuminazionesecondaria che dominano sono le superfici riflettentidegli edifici . La quantità e il tipo di luce riflessadegli edifici . La quantità e il tipo di luce riflessadipendono allora principalmente dai materiali usati.

In un giorno di cielo coperto , invece, è il cielo stessoad essere la sorgente di luce dominante, perché laluce diffusa emessa è molto tenue e gli effetti diriflessione sono meno significativi.Esiste una differenza di resa tra le superfici riflettentiorizzontali e quelle verticali

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ILLUMINAZIONE RIFLESSA E DIFFUSASuperfici riflettenti orizzontaliLa luce riflessa da superfici orizzontali è maggiore sulla facciata diun edificio esposta al sole. La luce riflessa in tal modo può essereuna risorsa significativa di luce naturale, specialmente per quantoriguarda gli edifici bassi. Per ottenere lo stesso risultato in un edificioalto, è richiesta una superficie molto più ampia.alto, è richiesta una superficie molto più ampia.

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

Superfici riflettenti verticali Per quanto riguarda lesuperfici verticali, è piùabbondante la luce riflessadal lato in ombra dell’edificio,su cui converge anche quella

ILLUMINAZIONE RIFLESSA E DIFFUSA

su cui converge anche quellariflessa dagli edificicircostanti. In questo caso, laquantità di luce riflessaaumenta con l’abbassamentodell’angolo solare, dovutoalle stagioni, all’orario e allalatitudine.

Il livello di illuminamento da luce naturale in ambienti confinati dipende da:

- località- orientamento dell’edificio- orientamento e caratteristiche delle superfici vetrate- edifici confinanti ed elementi naturali di paesaggio

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

- edifici confinanti ed elementi naturali di paesaggio

La radiazione solare è:- Sorgente termica, che influenza la distrib. delle temp. negli ambienti

interni e gli scambi termici con l’esterno sia in inverno che in estate- Sorgente luminosa, che determina l’illuminazione diurna

dell’ambiente

Controllo delle superfici vetrate per evitare surriscaldamento in estate, abbagliamento e condizioni di discomfort.

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ORIENTAMENTO DEGLI EDIFICIL’orientamento facilita l’integrazione dell’illuminazi onenaturale negli edifici soprattutto in meritoall’illuminazione solare diretta.Gli edifici costruiti lungo l’asse Nord-Sud sonomaggiormente esposti al sole durante la mattinata o ilpomeriggio e durante l’estate .pomeriggio e durante l’estate .

Strategie progettuali per gli elementi finestrati

ORIENTAMENTO DEGLI EDIFICIPer quanto riguarda l’asse Est Ovest, le facciate ricevonoluce soprattutto quando il sole è alto nel cielo. Nell’emisf eronord, gran parte della radiazione solare è assorbita dallafacciata sud, mentre nell’altro emisfero è assorbita dallafacciata opposta. Il ruolo principale per la schermatura so lareè esercitato dal tetto, ma anche le altre superfici orizzonta lidell’edificio possono avere un ruolo molto importantedell’edificio possono avere un ruolo molto importanteproprio per la verticalità del sole.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

SCHERMATURE ORIZZONTALILe schermature solari hanno la funzione di regolare gli appo rtiluminosi, ostacolare la luce diretta in estate, consentire lacaptazione degli apporti solari nel periodo invernale, gar antireun’ottimale illuminazione naturale degli ambienti intern i, senzafastidiosi abbagliamenti, per tutto il corso dell’anno.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

SCHERMATURE VERTICALILe schermature solari servono a:• eliminare disturbanti riflessi di luce sugli schermi dei P C;• eliminare gli abbagliamenti (luce diretta, luce diffusa t roppointensa, luce riflessa da superfici esterne);• evitare il surriscaldamento degli ambienti da partedell’irraggiamento solare.Tali elementi di ombreggiamento possono essere distinti inTali elementi di ombreggiamento possono essere distinti inbase alla geometria, posizione e modalità di gestione:rispettivamente sono classificati in esterni ed interni, f issi emobili.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

SCHERMATURE ESPOSTE A SUD PER DIVERSE CONDIZIONI CLIMATICHE

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

Strategie progettuali per evitare l’abbagliamento

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALEL’illuminazione laterale, ossia attraverso le superficitrasparenti poste sulle pareti perimetrali, è la principal e fontedi luce degli edifici, ma per assicurare un’illuminazionenaturale efficiente è necessario integrare nello studio de llaluce anche tutte le superfici riflettenti e assorbenti checompongono il manufatto edilizio, per evitare i fenomeni diabbagliamento e surriscaldamento dell’ambiente .abbagliamento e surriscaldamento dell’ambiente .

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALE

Ruolo degli elementi architettonici – il soffittoStrategie progettuali

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – il soffittoStrategie progettuali

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – il soffittoStrategie progettuali

Modellare la forma del soffitto

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – le finestreStrategie progettuali

Gradiente di illuminazione interna in funzione dell’a ltezza delle apert ure

1 ft = 0,30 m

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – le finestreStrategie progettualiUtilizzare di finestre in alto con illuminazione da cielo coperto: permettedi captare la luce allo zenit, soluzione molto consigliata in c aso di cielocoperto, ma sconsigliata in caso di luce diretta. Il vantagg io delleaperture in questa fascia è che non danno mai problemi diabbagliamento, perché sono sempre collocate al di sopra del livellodegli occhi .degli occhi .

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – le finestreStrategie progettualiLa fascia centrale è quella più usata, per la visuale che si ha dalle finestre, ma rappresenta anche la soluzione più scon veniente dal punto di vista dell’abbagliamento e dei riflessi su i videoterminali.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE LATERALERuolo degli elementi architettonici – le finestreStrategie progettualiLa fascia in basso , offre la possibilità di un’ottima distribuzione incasi di luce diretta dal sole, massimizza la distanza tra la sorg ente eil soffitto e permette quindi una distribuzione di luce ottim ale. Puòdare dei fenomeni di abbagliamento da luce riflessa, ma se te nutasotto il livello degli occhi questo fenomeno è molto contenu to.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE DALL’ALTO Fornisce una luce più tenue, ma uniforme nell’ambiente. Laluce per unità di area dell’apertura è maggiorenell’illuminazione dall’alto rispetto all’illuminazione l aterale

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE DALL’ALTO

L’angolazione e la direzione dei lucernaidirezione dei lucernaisono scelti invece a seconda del tipo di luce che si sta cercando per lo spazio interno.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE DALL’ALTO - problematiche

Problematiche delle aperture in coperturaaperture in coperturaPossibilità che le aperture in copertura provochino surriscaldamento

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturaleILLUMINAZIONE DALL’ALTO - problematiche

Un modo per risolvere questo problema è l’uso di me todi di schermatura esterni o di studiare l’ inclinazione del lucernario in modo che lasci entrare solo i raggi del sole ad altezze inferiori.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturaleILLUMINAZIONE DALL’ALTO - problematiche

Più si allarga l’apertura dal lucernario verso il s offitto, più la luce riesce a diffondersi in modo uniforme.

Elementi di progetto: metodi di illuminazione naturale

ILLUMINAZIONE DALL’ALTO - problematiche

Lucernaio vicino alla parete perimetrale:parete perimetrale:Permette di dirigere il fascio di luce entrante verso un punto preciso, se la parete è trattata con materiale molto riflettente e bassa rugosità