(5/5) Fisica tecnica ambientale: Illuminotecnica

ILLUMNOTECNICA

Tecnica che studia mezzi per garantire nell'ambiente condizioni di

benessere visivo

Luce: Onde elettromagnetiche emesse da sorgente luminosa

La lunghezza d'onda induce il soggetto a percezioni visive (il picco

di invio è lunghezza d'onda)

Campo nel visibile (0.38 μ - 0.78 μ oppure 380-750 manometri)

Rapporto stimolo sensazione

• Forma oggetto
• Luminostà oggetto (Fotometria)

Sensazioni di:

• Intensità (legata alla potenza dell’onda)
• Colore (legato a colore e lunghezza d’onda)

Luce policromatica con i colori. Trasmittori dipendono anche dalla

• composizione spettrale
• 2 luci poliscemo con stessa f non danno stessa sensazione (occhio è selettivo di colore)

Occhio

• Lente cristallina
• Cornea
• Camera oftalmica
• Iride
• Zonula
• Corpo
• Coroide
• Retina
• Macula
• Nervo ottico
• Crystallino
• Irid

Tutte le masse a fuoco obiett 2 li posso

Retina iterazioni cromatiche memoria - distinz (es. ha una caf alta usarice)

Pupille

• Funzione di far entrare o meno la luce
• Non stoppa ma colora (tempo di tocco, rapido da luce a buio, più pro del buio acco)

Fovea

• Visione centrale: meglio con capacità percettiva, > miopa osserva deboli > affresso

Retina

Con visione di colori a contros oggeti (visione fotopica e-duro)

Bastoncelli: visione luce (visione scotopica notturna)

Tipi di visione:

• Centrale (foveo)
• Periferica
• Diurna (con’jino coni)
• Scottopica (notturna - bastoncelli che non sigliano casi)

Sensazioni di colore

• Luce

1. Sorgente primaria (luce emerve energia sorgente nel campo visivo)
2. Sorgente secondaria (luce colpise oggetto che alimenta sorgente secondo perce ermietenza)

Es: vedot i rosso parete oggetto assorbe tutte ecc tranne rosso.

ILLUMNOTECHNICA

Tecnica che studia mezzi per garantire negli ambienti condizioni di benessere visivo

Luce: onde elettromagnetiche emesse da sorgente luminosa

• La lunghezza d'onda induce la sensazione visiva (il piccolo di tutte le lunghezze d'onda)

Campo nel visibile: 0.38_μm - 0.78_μm oppure 380 - 750 manometri

• Rapporto Stimolo: sensazione
• Forma oggetto
• Luminanza Oggetto (Fotometra)

Sensazioni di:

• Intensità (legata alla potenza dell'onda)
• Colore (legato a onde e lunghezza d'onda)

Luce Policromatica: con f e colori l'intensità dipende anche dalla composizione spettacrale

Occhio: un Con luce policroma un stesso non ottimo stessa sensazione (occhi è selettivo arbitrare)

• Sclera
• Corioide
• Retina
• Braggiere
• Macula
• Nervo Ottico

Corpo Vitreous

Cornea

Iride

Zonula

Lente Cristallina

Retina: con l'insieme del colori e contrasto soggetti (visione fotopica, diurna)

Bastoncelli: visione luce (visione scotopica notturna)

Tipi di Visione:

• Centrale (Fovea)
• Periferica
• Fotopica (coni con)
• Scotopica / Notturna - Bastoncelli (ne non si ignora così)

Sensazioni di Colore

Luce:

• Sorgente primaria (luce e invia energia oggetto nel campo visivo)
• Sorgente secondaria (luce colpisce oggetto che attenuare sorgente secondaria perché: riflessione?)

ES: Vedo il rosso parete oggetto assorbe tutti colori tranne il rosso.

Fotometria

Per via sperimentale sottoponendo soggetti a prove si è giunti a trovare un fattore di visibilità per quantificare la sensibilità dell’occhio umano a secondo della potenza.

Lumen: Energia luminosa che attraversa unità di sup. in un dato tempo

Luce policromatica

Campo del visibile

^{0.38M 0.554} _0.78M

Fattore di sensibilità

Φ = K_m(λ)I₁(λ) = K₂(λ)I₂(λ)

x flussi monocromatici [Lumen]

Flusso luminoso

x flussi policromatici ammetto sommabilità flussi monocromatici parziali

Φ = ∫_0.78M^0.38M (dP(λ) / dλ) x V(λ) dλ

_P Potenza energetica emessa per λ

Visibilità relativa

V(λ) = K(λ) / K_max

_{Coefficiente spettrale visibilità}

_{583 lumen / W}

Curva di visibilità

• Determinata sperimentalmente per confronto tra luci monocromatiche
• Andamento V(x) in funz. di λ

Visibilità, azzurro, verde, giallo, giallo, arancio, rosso, infrarossi

Illuminamento

• (si riferisce alla sola illuminazione)

E = dΦ / ds

Intensità luminosa

• (si riferisce alla sorgente)

I = dΦ / dΩ [cd - candela]

Solido fotometrico

• Figura geometrica delimitata
• da un piano chiuso formato dal luogo dei punti estremi dei segmenti
• di una lunghezza proporzionale
• all'intensità luminosa I nella direzione (centro nella sorgente)
• Mi fa capire come il flusso si distribuisce nello spazio

L'intensità luminosa si -> è forte per più lontani

Se fosse tutto uguale I, più ci si allontana dalla sorgente riceveremo minor illuminazione

Metodo puntuale

E = dΦ / ds, I = dΦ / dΩ

E = I ⋅ dΩ / ds

E = I ⋅ ds cos α / R²

E = I ⋅ dS cos α / R²

E = I_α cos α / R²

Radianza

M = dΦ/dS

[lumen/m²] = lux → superficie

Luminanza

L = dI/dΩdS

[nt = cd/m²]

Intensità luminosa emessa nella direzione individuata

dSa = sup. apparente

sup. con α di incidenza dei punti di vista

dSca = discosta

Contrasto di luminanza

• Differenzial Hz luce e sfondo - dove osserva = oggetto
• Oggetto ≤ 1: 20 / 1: 30 max
• Con 1: 40 ho abbagliamento (si riceve molta luce dalla sorgente e non è più in grado di distinguere lo sfondo)
• Pericoli percezione oggetto

Sorgenti Luminose

8 Parametri delle lampade:

1. Flusso Luminoso Φ (lumen)
2. Efficienza specifica η = Φ/W [lumen/W]
3. Salto fotometrico
4. Spettri emissive (continuo - lampade a incandescenza, discontinuo)
5. Resa cromatica Ra (proprietà sorg. luminosa di garantire resa (pezze), colori)
6. Temperatura di colore T (K) valore iniziale
7. Fattore di decadimento Φi/Φ0
8. Vita media (h= ore alla quale 50% lampade emette Φ = valore 50/30 vita lampade di funzionare)

Temperatura di colore T (K)

Si rifinisce detta radiazione luminosa. La temperatura che dovrebbe avere un corpo nero affinché la radiazione emessa da quest'ultimo appaia cromaticamente è uguale possibile alla radiazione considerata.

Tipi di lampade

1. Lampade ad incandescenza

   Prime lampade costituite da un filamento di cotone...
   • Filamento di tungsteno

   Efficienza _η = 15 ÷ 20

   Resa Cromatica = 100

   Vita media = 1000 h

   Legge di Wien

   λmax = 2888 μK/T

   1. Bip Ol lampade ad incandescenza
      1. GLS (General Lighting Service) λmax = 20 λ
      2. Reflector
      3. Alogeni

2. Lampade a fluorescenza

   (scarica di gas)

Urto pulsante:

• Piccola Eccitata: collisione elastica, provoca deviazione elettrone che nell’urto cede un po' energia; al gas che si scalda
• Anche Eccitata: urto provoca salto dell’orbita, dell’elettrone gas eccitato, dopo tempo molto breve elettrone torna nel suo orbita e l’atomo emette un quanto di luce
• Altissima Eccitata: dopo urto elettrone lascia atomo di gas che diventa ione + che può recombinarsi con altro elettrone producendo uce

Tensione d’innesco V. minima per innensare processo, per facilitare accensione ilene inserito nell'tubo gas di carica che si ionizza facilmente

1. Per ottenere elevata efficienza:
   • Uso fosfori che emettono radiazioni all’interno dello spettro visibile
   • Ridurre sprechi energetici
   • Ridurre al minimo la differenza fra temperature innesco ed esercassie

LED (Light Emitting Diode)

Sfruttando le proprietà di incide di alcuni materiali semiconduttori

Per produzione fotoni ottici attraverso emissione Blostanea purissina

• (si)
• n = 40 - 80 lux
• 100000 h

Elettroni sotto dif. A. tensione diretta elettroni banda di conduzione si cambiano con lo lacune della banda di valenza e rilasciar energia sotto forma lì fotomi

• Elettroni banda di conduzione
• Barriera di potenziale

Se elettroni la superanno genereregas emessa pot. ore. visiti

ILLUMINAZIONE D'INTERNI

Progetto illuminotecnico

2 FASI:

1. PROGETTO PRELIMINARE
2. VERIFICA per vedere se sono rispettati i requisiti (METODO PUNTUALE)

Conservatendere cromatiche superfici

Numero di dispositivi apparecchi illuminanti

Influenza grandezze illuminamento

• Carianiche E_media e Uniformità

DATI DI PROGETTO

Legge nuovo UNI EN 12-464:2001 aggiornata nel 2011

Dati tabare di E media (non interrotto) in funzione della DESTINAZIONE D'USO

E_m:

• 300 [lux] X aule scolastiche
• 200-750 [lux] X aree industriali
• 300-500-750 [lux]
• 5 min X aule da disegno
• 200 [lux] X sala esposizione

R_a:

• minima da garantire = 80 (lampade ad incandescenza Ra = 100)

Norme stabiliscono COEFFICIENTE DI DILUNIFORMITÀ

Coeff di disunif

E_min / E_m > 0.7

Valore pratco effettivamente calcolato E = E_mmin

1. Zona dove si compie compito visivo
2. Zona immediatamente circostante (50 cm)
3. Oltre 50 cm garantire almeno 1/3 E
4. Se non concesso campo visivo, deve garantire valori effetto 0.7

SCELTE DI PROGETTO

Illuminazione

• Diretta
• Indiretta
• Mista