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Bertino, Umberto Maria

Scuole e uffici : retrofit dei sistemi di illuminazione.

Rel. Chiara Aghemo. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2014

Abstract:

PREMESSA

La luce gioca un ruolo importante nella nostra vita e fornisce un servizio essenziale, oltre a migliorare il nostro benessere e i processi biologici. La luce stimola la produttività e accompagna il nostro stile di vita 24 ore al giorno, per garantire sicurezza e comfort. Dall'invenzione delle lampadine a incandescenza, i progressi tecnologici hanno cambiato radicalmente le soluzioni di illuminazione. L'innovazione nel campo dell'illuminazione ha trasformato, e continua a trasformare e ridurre, il nostro consumo di energia e offre nuove soluzioni per stili di vita più confortevoli e salutari.

Le prestazioni degli occupanti di un edificio variano a seconda se è illuminato da luce naturale, luce artificiale, o più comunemente da una combinazione delle due. Ciò significa che le esigenze umane nei confronti dell'illuminazione sono di fondamentale importanza.

Siccome l'illuminazione artificiale è una grande consumatrice di energia elettrica, l'efficienza energetica di un impianto deve essere considerato un aspetto di primaria importanza. La preoccupazione globale sulle emissioni di carbonio e sul cambiamento climatico è un fattore chiave del cambiamento nel settore dell'illuminazione che si concentra sull'efficacia di nuove tecnologie di illuminazione ambientale, con la tendenza verso l'uso di diodi luminosi (LED). L'obiettivo di questa tesi è di testare in un caso concreto alcuni sistemi di illuminazione con tecnologie differenti, al fine di stabilire quale sia attualmente il più vantaggioso a fronte delle diverse esigenze.

Il caso concreto è stato estratto da un'esperienza personale riguardante un workshop progettuale, realizzato a cura della Fondazione dell'Ordine degli Architetti di Torino, tenutosi dal 28 maggio al 19 giugno 2014 a cui ho preso parte, nell'ambito del progetto PRO-LITE.

Esso è stato co-finanziato dalla Commissione Europea nell'ambito del programma "Supporting Public Procurement of Innovative Solutions" per sostenere lo sviluppo di linee guida che

consentano alle Pubbliche Amministrazioni di sperimentare modalità per l'acquisto di prodotti e servizi innovativi nel campo dell'illuminazione.

La Città di Torino ed IREN Servizi hanno colto l'occasione per intervenire nella riqualificazione di alcuni complessi scolastici.

Nel capitolo 1 sono stati analizzati i requisiti funzionali e spaziali che caratterizzano lo svolgimento delle attività nei diversi ambienti, relative al tipo di professione esercitata al suo interno.

Il capitolo 2 riguarda la normativa ed al suo interno sono state riportate e commentate le principali norme in ambito illuminotecnico riguardanti l'illuminazione di interni per uffici e scuole.

Nel capitolo 3 sono state invece trattate le varie tipologie di sorgenti luminose, i relativi parametri che ne caratterizzano le prestazioni, gli apparecchi ed i sistemi di gestione e controllo.

Nel capitolo 4 vengono trattati i requisiti ambientali ed illuminotecnici richiesti in uffici e scuole.

Nel capitolo 5, al fine di ottenere una panoramica completa su ciò che attualmente offre il mercato,

è stata fatta una ricerca dei sistemi adatti a questo tipo di ambienti. Gli apparecchi selezionati sono poi stati classificati in base alle loro caratteristiche tecniche ed all'ambito d'applicazione più adatto.

Infine nel capitolo 6 viene trattato, come accennato in precedenza, un caso reale (scuola secondaria di I grado "Via Revel" sita a Torino in corso Matteotti 9, angolo via Melchiorre Gioia) nella quale sono stati selezionati tre ambienti tipo. In ognuno di questi sono state dimensionate due soluzioni illuminotecniche, utilizzando apparecchi con sorgenti LED e fluorescenti. I risultati ottenuti sono stati confrontati sia dal punto di vista illuminotecnico che economico, al fine di ottenere interessanti considerazioni e spunti progettuali.

Relatori: Chiara Aghemo
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
S Scienze e Scienze Applicate > SJ Illuminotecnica
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3945
Capitoli:

INDICE

PREMESSA

CAPITOLO 1

PROGETTAZIONE DELLO SPAZIO PER IL LAVORO E LO STUDIO

1.1 Tipologie di lavoro e relativi compiti visivi

1.1.1 Attività amministrative e commerciali

1.1.2 Studi tecnici e creativi

1.1.3 Uffici di relazione con il pubblico

1.1.4 Centri servizi e centri congressi

1.2 Scuole

1.2.1 Criteri generali per il dimensionamento delle strutture scolastiche

1.2.2 Caratteristiche e requisiti delle opere relative alla costruzione di edifici scolastici

1.2.3 Arredamento e attrezzature

1.3 Uffici

1.3.1 Criteri di classificazione e disposizione dei posti di lavoro

1.3.2 Uffici singoli o di gruppo

1.3.3 Uffici open space

1.3.4 Sale riunioni, convegni e videoconferenze

1.3.5 Requisiti degli ambienti adibiti ad ufficio

1.3.6 Ambienti di servizio

1.3.7 Ambienti accessori e di supporto

CAPITOLO 2

IL QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO

2.1 Premessa

2.2 Enti normatori

2.3 Norme per l'illuminazione di interni

2.4 UNI EN 12464-1:2011;

Luce e illuminazione - illuminazione dei posti di lavoro

Parte 1: posti di lavoro in interni

2.4.1 Introduzione

2.4.2 Criteri di progettazione illuminotecnica

2.4.3 Elenco dei requisiti illuminotecnici

2.5 UNI 11165:2005;

Luce e illuminazione - illuminazione d'interni

Valutazione dell'abbagliamento molesto con il metodo UGR

2.5.1 Introduzione

2.5.2 Formula per il calcolo dell'abbagliamento UGR

2.5.3 Metodi derivati

2.6 UNI 10840:2007;

Luce e illuminazione - locali scolastici

Criteri generali per l'illuminazione artificiale e naturale

2.6.1 Introduzione

2.6.2 Prescrizioni per l'illuminamento artificiale

2.7 UNI EN 15193:2008;

Prestazione energetica degli edifici

Requisiti energetici per l'illuminazione

2.7.1 Introduzione

2.7.2 Energia usata per l'illuminazione

2.7.3 Metodi di calcolo

2.7.4 Valori di riferimento di requisiti energetici per l'illuminazione

2.7.5 Progettazione e prassi illuminotecnica

CAPITOLO 3

TECNOLOGIE RELATIVE AGLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE

3.1 Caratteristiche delle sorgenti luminose

3.1.1 Parametri che caratterizzano le prestazioni delle sorgenti di illuminazione

3.1.2 Sorgenti a incandescenza

3.1.3 Sorgenti a scarica in gas

3.1.4 Sorgenti allo stato solido: LED (Light Emitting Diodes)

3.1.5 Confronto parametrico tra i principali tipi di sorgenti

3.1.6 Confronto tra consumi e risparmio energetico

3.2 Apparecchi di illuminazione

3.2.1 II progetto delle ottiche

3.2.2 Componenti, materiali e requisiti

3.2.3 Criteri di classificazione

3.2.4 Sicurezza degli apparecchi e certificazioni

3.3 Sistemi di illuminazione

3.3.1 Caratteristiche funzionali

3.3.2 Tipologie di sistemi di illuminazione

3.4 Sistemi di gestione e controllo

3.4.1 Strategie di controllo

3.4.2 Dispositivi di controllo

3.4.3 Tipologie di sistemi di controllo

3.4.4 Building automation

3.4.5 Strumenti di calcolo del consumo di energia

CAPITOLO 4

REQUISITI AMBIENTALI E ILLUMINOTECNICI PER UFFICI E SCUOLE

4.1 Introduzione

CAPITOLO 3

TECNOLOGIE RELATIVE AGLI IMPIANTI DI ILLUMINAZIONE

4.2 Ambienti scolastici

4.2.1 Aule

4.2.2 Aula Magna

4.2.3 Locali complementari

4.2.4 Illuminazione di sicurezza

4.2.5 Illuminazione esterna

4.3 Uffici

4.3.1 Criteri generali per l'illuminazione dei locali adibiti ad ufficio

4.3.2 L'illuminazione del posto di lavoro

4.3.3 L'illuminazione di diversi ambienti lavorativi

4.3.4 Rapporto tra qualità di illuminazione, attività e prestazioni dei lavoratori

4.4 Relazione tra interno ed esterno e integrazione luce naturale/luce artificiale

4.4.1 Integrazione con gli altri sistemi impiantistici

4.4.2 Criteri di scelta dei componenti

CAPITOLO 5

ANALISI DI MERCATO DEGLI APPARECCHI E RELATIVE CARATTERISTICHE

5.1 Introduzione

5.2 Parametri della ricerca

5.3 Aule

5.4 Uffici e aule informatica

5.5 Laboratori

5.6 Palestre

5.7 Corridoi e servizi

5.8 Schede descrittive dei prodotti

5.9 Considerazioni

CAPITOLO 6

UN CASO REALE: SPUNTI PROGETTUALI E VERIFICHE ILLUMINOTECNICHE

6.1 Introduzione

6.2 Caso studio

6.2.1 II fabbricato

6.2.2 Stato di fatto

6.2.3 Rilevamento delle criticità

6.3 Aula

6.3.1 Ipotesi progettuale

6.3.2 Verifiche illuminotecniche

6.4 Aula informatica

6.4.1 Ipotesi progettuale

6.4.2 Verifiche illuminotecniche

6.5 Palestra

6.5.1 Ipotesi progettuale

6.5.2 Verifiche illuminotecniche

6.6 Stime economiche

6.6.1 Analisi economica dell'aula

6.6.2 Analisi economica dell'aula informatica

6.6.3 Analisi economica della palestra

CONCLUSIONI

APPENDICE

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA

Testi :

Donatella Ravizza, Progettare con la luce (edizione aggiornata), Franco Angeli Editore, Milano, 2011;

Pietro Pailadino, Manuale di illuminotecnica, Tecniche Nuove Editore, Milano, 2005;

Marco Frascarolo, Manuale di progettazione illuminotecnica, Mancosu Editore, Roma, 2010;

Davide Scullino, Led, lampade e illuminotecnica, Sandit Editore, Albino (BG), 2010;

Luca Zevi, Il nuovissimo manuale dell'architetto, Mancosu Editore, Roma, 2003;

Pietro Pailadino - Paolo Spotti, Illuminare con i led: principi e applicazioni della luce elettronica, Tecniche Nuove, Milano, 2012;

Andrea Torre - Simone Cappocchin, Lighting Design: il Building Information modeling al servizio della progettazione illuminotecnica, Gruppo 24 Ore, Milano, 2009;

Mario Bonomo, Progettazione: tecniche è materiali - Illuminazione d'interni, Maggioli Editore, Santarcangelo di Romagna (RN), 2009;

Mario Bonomo, AIDI - Teoria e tecnica dell'illuminazione d'interni, Maggioli Editore, Santarcangelo di Romagna (RN), 2008;

Riccardo Merlo - Franchino Falsetti, L'edilizia scolastica, La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1994;

Gewiss, Manuale illustrato per l'impianto illuminotecnico - Gli ambienti, i requisiti, gli apparecchi, Tecniche Nuove, Milano, 2009;

James R. Benya - Donna J. Leban, Lighting retrofit and relighting - A guide to green lighting solutions, John Wiley & Sons, New Jersey, 2011.

Dispense e raccolte:

Chiara Aghemo - Marco Filippi - Anna Pellegrino, Schede di tecniche del controllo ambientale - Illuminazione, Politeko, Torino, 2010;

Procurement of lighting innovation of and technology in Europe (PRO-LITE), State of the art - Technical report, Isle Utilities, Europe, febbraio 2014;

PRO-LITE, Dossier di progetto - Workshop progettuale, Fondazione Ordine Architetti Torino (OAT), Torino, 28 maggio -19 giugno 2014

Zumtobel, UNI EN 12464-1 revisione 2011 - La luce, Dario Bettiol, Settembre 2012.

Normative:

UNI EN 12464-1, Illuminazione dei posti di lavoro - Parte 1: Posti di lavoro in interni, Commissione "Luce e illuminazione", Milano, luglio 2011;

UNI 11165, Illuminazione di interni - Valutazione dell'abbagliamento molesto con II metodo UGR, Commissione "Luce e illuminazione", Milano, settembre 2005;

UNI 10840, Locali scolastici - Criteri generali per l'illuminazione artificiale a naturale, Commissione "Luce e illuminazione", Milano, maggio 2007;

UNI EN 15193, Requisiti energetici per illuminazione, Commissione "Prestazione energetica degli edifici", Milano, marzo 2008.

Siti internet:

Luce

Disponibile su: www.aidiluce.it [Data di accesso: 02/01/2014]

Lux Magazine

Disponibile su: www.luxmagazine.co.uk [Data di accesso: 05/01/2014]

Luce e design

Disponibile su: www.lucenews.it [Data di accesso: 14/01/2014]

Requisiti di illuminazione per interni

Disponibile su: www.voltimum.it/articolo/progettazione-degli-impianti/19-requisiti-di-illuminazione-interni-zone-compiti-e-attivita [Data di accesso: 15/02/2014]

Sostenibilità energetica e ambientale (protocollo ITACA)

Disponibile su: www.itaca.org/valutazione sostenibilità.asp [Data di accesso: 17/02/2014]

Illuminazione dei locali scolastici

Disponibile su: www.elettricoplus.it/temi/Normativa Elettrica/articoli/llluminazione dei locali scolastici.aspx [Data di accesso: 28/02/2014]

Illuminazione di interni a LED - uffici e scuole

Disponibile su: www.arching.wordpress.com/2010/01/27/illuminazione-di-interni-a-led-uffici-e-scuole [Data di accesso: 05/03/2014]

Illuminazione - lampade

Disponibile su: http://www.nextville.it/llluminazione/35/Lampade [Data di accesso: 21/03/2014]

Manuale tecnico

Disponibile su: www.accademiadellaluce.it/manuale.html [Data di accesso: 23/03/2014]

Sistemi di illuminazione

Disponibile su: www.treccani.it/enciclopedia/sistemi-di-illuminazione (Enciclopedia-dei-ragazzi) [Data di accesso: 25/03/2014]

Sistemi di illuminazione per interni

Disponibile su: www.lavorincasa.it/sistemi-di-illuminazione-per-interni [Data di accesso: 10/04/2014]

Luce e colore - teoria e pratica

Disponibile su: www.oikos-group.it/contenuti/colore/colore-e-luce/teoria-e-pratica [Data di accesso: 16/04/2014]

Illuminazione dei luoghi di lavoro

Disponibile su: www.sabbatiniconsulting.com/DQCUMENTAZIQNE/DQCl/28%20 Illuminazione microclima/llluminazione%20dei%20luoghi%20di%201avoro.pdf [Data di accesso: 02/05/2014]

Luce mirata

Disponibile su: www.likiliki.net/it/lighting2.html [Data di accesso: 20/05/2014]

Lampade di emergenza

Disponibile su: www.cime.it/Products/emergenza.php [Data di accesso: 30/05/2014]

Illuminazione da soffitto modulare

Disponibile su: www.archiproducts.com/it/prodotti/12097/lampada-da-soffitto-modulare-mondrian-metalmek-illuminazione.html [Data di accesso: 01/06/2014]

Profili luminosi

Disponibile su: www.liprotec.it/podestkantenprofil.aspx [Data di accesso: 13/06/2014]

Illuminazione su cavi

Disponibile su: www.venditalampadariluxart.it/portfolio/tesata-in-soggiorno/tfprettyPhoto [Data di accesso: 20/06/2014]

Scegliere la lampadina giusta (consigli pratici)

Disponibile su: www.lampadinagiusta.it/page.php7id pagina=4 [Data di accesso: 28/06/2014]

Danni da luce visibile, radiazioni ultraviolette e raggi infrarossi

Disponibile su: www.lightingbit.com/dossier cataloghi/200912 iguzzini/200911D iguzzini 4.htm [Data di accesso: 05/07/2014]

Gli OLED si evolvono

Disponibile su: www.tridonic.it/it/pr-lb2014-oled.asp [Data di accesso: 08/07/2014]

Introduzione alla tecnologia OLED

Disponibile su: www.osram.it/media/resource/hires/343412/introduzione-alle-technologia-oled.pdf [Data di accesso: 25/07/2014]

La durata dei LED

Disponibile su: www.proRettazioneottica.it/durata-led/568 [Data di accesso: 01/08/2014]

Risparmio energetico: interesse comune

Disponibile su: www.disano.it/GetPage.pub do?id-8a8a8ab715dada760115dbee440c 02c9#sthash.FBU3UgpA.Bi5klg9Z.dpbs [Data di accesso: 02/09/2014]

Associazione Nazionale Produttori Illuminazione (ASSIL)

Disponibile su: www.assil.it [Data di accesso: 10/09/2014]

Catalogo Arena Luci

Disponibile su: www.arenaluci.it [Data di accesso: 15/09/2014]

Catalogo 3F Filippi

Disponibile su: www.3f-filippi.it [Data di accesso: 18/09/2014]

Catalogo Artemide

Disponibile su: www.artemide.com [Data di accesso: 19/09/2014]

Catalogo Beghelli

Disponibile su: www.beghelli.it [Data di accesso: 21/09/2014]

Catalogo Disano

Disponibile su: www.disano.it [Data di accesso: 25/09/2014]

Catalogo iGuzzini

Disponibile su: www.iguzzini.it [Data di accesso: 28/09/2014]

Catalogo Osram

Disponibili su: www.osram.it [Data di accesso: 01/10/2014]

Catalogo Philips

Disponibile su: www.philips.it [Data di accesso: 05/10/2014]

Catalogo Tritux

Disponibile su: www.trilux.it [Data di accesso: 10/10/2014]

Catalogo Zumtobel

Disponibile su: www.zumtobel.it [Data di accesso: 12/10/2014]

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