Esercizi svolti di illuminotecnica per Fisica tecnica ambientale

Esercizi svolti di Illuminotecnica per Fisica tecnica ambientale (PoliTO). Soluzioni step-by-step su: calcolo illuminamento puntuale, metodo del flusso, abbagliamento e fotometria. Ideale per …

Esame Fisica tecnica ambientale

Facoltà Architettura i

Dal corso del Prof. Serra Valentina

Università Politecnico di Torino

Publisher alcampa22

A.A. 2023-2024

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F

LD 0

0109 1



m  

A (1 - ) 60

(

1 0

)

tot l, m

 

10,5 * 0,28 1

8 * 0

1 47

7 * 0

   0

l, m 60 2

0.02=(Av∙0.75∙0.17)/(60∙0.35)>> Av=3.3 m

E =FLDm∙Eh=0,0109∙5000=54,5 lux

im  

E A 500 10

   

m 32812

5 lm

t  

U M 0

, 2 0

8 32812 ,

       

100 58 2 11600 lm n 2

8 3 apparecchi

apparecchi

o apparecchi 11600

Esercizio 6 (Esame 02/02/2015)

Un salotto di dimensioni 4,5x4,5x2,7 (h) m, è illuminato sia artificialmente che attraverso la luce naturale.

Nell’ambiente sono presenti una porta finestra di dimensioni 1,6 x 2,1(h) m e una finestra di 2,3x1,2 m,

posizionate sul filo esterno della parete. Entrambe sono costituite da un vetrocamera con coefficiente di

trasmissione luminosa pari a 0,75. La porta finestra è ostruita dall’edificio prospicente secondo lo schema in

figura 1, mentre la finestra non presenta alcuna ostruzione. Le superfici dell’ambiente sono caratterizzate dai

seguenti coefficienti di riflessione luminosi:

- pavimento in legno ρ =0,4

- pareti e soffitto intonacati ρ =0,7

- vetro ρ =0,1

Nell’ambiente sono inoltre presenti apparecchi per illuminazione diretta equipaggiati con una sorgente a led,

caratterizzati ciascuna da una potenza di 60 W e un’efficienza luminosa di 80 lm/W. Si utilizzi un fattore di

lix

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Illuminotecnica – Esercizi integrativi

utilizzazione pari a 0,3 (U) e un fattore di manutenzione di 0,7 (M). Si trascurino i telai delle finestre e si

calcoli: Unità di

Grandezza Valore misura

Il valore di FLDm del salotto

a) 4,8 %

Il flusso luminoso emesso da un singolo apparecchio

b1) 4800 lm

Il numero di apparecchi da installare nell’ambiente perché sul piano di

b2) 7 -

lavoro si abbia un illuminamento medio (Em) di 300 lx

Il numero di apparecchi da tenere accesi nell’ambiente perché sul piano di

lavoro si abbia un illuminamento medio (Em) di 300 lux, considerando ill

b3) 0 -

contributo dato dalla luce naturale in una giornata con illuminamento

esterno sul piano orizzontale pari a 10000 lux 10 m

10 m

5 m Figura 1, schema in sezione del salotto.

Svolgimento lx

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Illuminotecnica – Esercizi integrativi

  1

 

H h 10 5 

  

5 28 %

l 10

           

2 2

A 2

3 1

, 2 2

76 A 1

6 2

1 3

36 A 2

76 3

36 6

12 m Atot 40

5 48

6 89

f pf

 

        

A ( 2

76 * 1 * 0

5 * 0

) (

36 1 0

, 28 0

) 1

035 0

7056

fin

    

FLD 0

048 4



m     

(

1 ) A (

1 0

59 ) 89

1 0

, 41 89

m tot

         

2 2 2

A 6

12 m A 4

5 4

5 20

, 25 m A A 4

5 2

7 4 6

12 42

, 48 m

fin pav sof pareti

     

7 ( 20

, 25 42

, 48

) 0

, 4 20

, 25 0

1 6

   0

m 89



     

P (

60 80

) 4800 lm

t , n  

E A 300 20

, 25

   

m 28928

6 lm

t  

U M 0

3 0

 28928

   

n 6

02 7

lamp  4800

t , n



E 10000 lx

ex E int

     

FLD E int 10000 * 0 .

048 480

lx 300

lx nessun apparecchi

m Eex

Esercizio 7 (05/09/2014)

In un ambiente adibito ad aula scolastica di dimensioni 10 m x 6 m x 3 m (h), sono presenti tre finestre

verticali prive di ostruzioni, di base 2 m e altezza 1,20 m. Le finestra sono arretrate rispetto al filo esterno di

20 cm. Il vetrocamera delle finestre presenta un coefficiente di riflessione luminosa di 0,2 e di assorbimento

luminoso di 0,05. L’ambiente presenta un coefficiente di riflessione luminosa medio interno di 0,7. L’aula è

dotata di apparecchi a luce diretta con schermo quadrato e lampade fluorescenti che emettono ognuno un

flusso luminoso di 4500 lm. L’altezza di sospensione degli apparecchi è pari a 2,6 m.

Trascurando il telaio della finestra calcolare e determinare:

a) il fattore medio di luce diurna dell’ambiente;

b) il valore limite del coeff. di trasmissione luminosa del vetro ipotizzando un utilizzo didattico

dell’ambiente;

c) il numero di apparecchi per garantire l’illuminamento medio di esercizio di 300 lx (si utilizzi

M=0,8);

d) l’illuminamento al centro di un banco (a 0,70 m dal pavimento) dovuto ad un unico apparecchio

posizionato esattamente sul baricentro del banco con un’intensità luminosa in quella direzione pari a

450 cd/klm. Unità di

Grandezza Valore misura

a) Fattore medio di luce diurna dell’ambiente 3,96 %

b) Coeff.di trasmissione luminoso limite per requisito uso didattico aula 0,57 -

c) Numero di apparecchi per garantire E di esercizio di 300 lx 12 -

d) Illuminamento puntuale sul piano del banco 561 lx lxi

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Illuminotecnica – Esercizi integrativi

Svolgimento

    

1 0

05 0

, 2 0

  0

 

La / p 2 / 0

, 2 10

 

h / p 1

, 2 / 0

, 2 6

 

det er min o dal grafico 0

 

   

A     

2 1

, 2 3 0

5 0

95 0

75 2

, 28

fin

   

FLD 0

0396



m             

(

1 ) A (

1 0

7 ) (

10 3 2 6 3 2 10 6 2

) 0

3 216

m tot

  

, 2 0

5 0

95 x

 

03 x 0



3 216

 

a b 10 6

  

i 1

, 44

   

  

h a b 2

6 16

U = 0,45   

E A 300 10 6

   

m 50000 lm

t  

U M 0

, 45 0

 50000

  

n 11

app  4500

n 

  

I cos 450 ( 4500 / 1000 ) 1

  

Ep 561 lx

2 2

h (

) lxii

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Illuminotecnica – Esercizi integrativi lxiii

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Illuminotecnica – Illuminazione naturale

Esercizio 17

In un’aula studio a pianta rettangolare (12m x 7m e altezza 4m) sono presenti due finestre con area del vetro

2x1m ognuna. Le finestre sono arretrate rispetto al filo esterno del muro di 20 cm. Le due finestre si

affacciano verso una strada larga 11 m, e davanti a una delle due finestre si trova un edificio alto 15 metri

(geometria definita in figura). L’altra finestra non presenta ostruzioni. Le due finestre hanno il baricentro a

1,5 m dal piano stradale. Il vetro delle finestre presenta un coefficiente di trasmissione luminosa di 0,75 e di

assorbimento di 0,1. Le pareti hanno un coefficiente di riflessione luminosa di 0,6, il soffitto di 0,7 e il

pavimento di 0,5. Le pareti hanno uno spessore di 30 cm.

Calcolare:

- Il fattore medio di luce di diurna dell’aula e verificare se soddisfa la normativa vigente.

- Il fattore di luce diurna nel punto A (rappresentato in figura) attraverso il diagramma di Waldram. Si

consideri nel calcolo che l’ostruzione esterna è di colore scuro (C=0,1).

F1 1

Svolgimento

    

1 0

75 0

1 0

vetro    

      

A A A A

pareti pareti pavimento pavimento soffitto soffitto vetro vetri

  

m A

tot

      

6 148 0

5 84 0

7 84 0

15 4

   0

m 320 83

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Illuminotecnica – Illuminazione naturale

 

L / p 2 / 0

, 2 10

 

h / p 1 / 0

, 2 5

Dal grafico ψ=0,92

Per la finestra F1

 

H h 15 1

  1

, 2

L 11

a  

da grafico 0

12    

   

        

A A        

2 0

92 0

12 0

75 2 0

92 0

75 0

5 0

fin

1 fin

1 fin 2 fin 2 fin 2 fin 2

  

FLD 0

0065

   



m    

1 A 1 0

59 320

m tot



FLD 0

m 84

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Illuminotecnica – Illuminazione naturale

Per disegnare le due finestre sul diagramma di Waldram è necessario calcolarsi gli angoli α1, α2, che

definiscono la posizione della finestra F1 e α3 e α4 che definiscono la posizione della finestra F2.

Il punto A è baricentrico rispetto alla finestra F1 α1 = α2, mentre non lo è rispetto alla F2 → α3 ≠ α4.

O

Q α4

α3

α1 α2

Si analizza il triangolo rettangolo definito dai vertici AOQ e si calcola l’angolo α1 definito dai lati AO e

QA.

Conoscendo la dimensione dei due cateti (AO= D’ e QO=A1) è possibile determinare α1.

QO A

1 1

 

       

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