Il mercato ha visto lo sviluppo dei LED in diversi ambiti, sia in interno sia in esterno. Se ormai sono consolidate le qualità positive e quindi le applicazioni per funzioni quali quella espositiva, commerciale e stradale, esistono ancora pochissimi dati per quanto riguarda un campo di applicazione particolare quale è quello industriale, l'obiettivo di questa tesi consiste nei comprendere quali siano le esigenze di un ambiente lavorativo con differenti tipi di lavorazioni e, di conseguenza, di compiti visivi, come quello produttivo di matrice industriale e nell'individuare le possibilità offerte dal mercato dei LED che possano costituire una soluzione illuminotecnica comparativa non solo dal punto di vista prestazionale, ma anche economico ed energetico alle sorgenti di tipo tradizionale. il primo capitolo analizza il rapporto che intercorre tra l'industria e l'architettura, l'analisi mostra come la forma architettonica si sia plasmata nel corso dei secoli adattandosi alle esigenze produttive e alle innovazioni tecnologiche che l'industria ha comportato: dai primi impiantì di piccola estensione risalenti ai primi anni dell'industrializzazione, passando per l'introduzione di macchine e lavorazioni meccanizzate sempre più importanti, per arrivare ai nuovi impianti quasi completamente robotizzati. Nel secondo capitolo, invece, si analizzano differenti sorgenti luminose artificiali e le loro caratteristiche prestazionali, per poterle poi confrontare con la tecnologia dei diodi ad emissione luminosa che caratterizza più propriamente la trattazione. Il terzo capitolo entra nel merito delle caratteristiche e dei requisiti prestazionali degli ambienti di lavoro industriali, l'analisi riguarda innanzitutto le tipologìe architettoniche, classificate in base alle dimensioni dei locali che ospitano le lavorazioni, poi si affronta l'interazione tra luce naturale ed artificiale in questo tipo di edifici per giungere ad una prima analisi generale dei requisiti ambientali ed illuminotecnici da tenere in considerazione durante la redazione di un progetto,

Il capitolo successivo fa riferimento alla normativa tecnica in vigore in ambito illuminotecnico relativamente agli ambienti lavorativi: dall'illuminazione generale a quella di emergenza, fino alla prevenzione dei rischi correlati ai luoghi di lavoro come le ROA (Radiazioni Ottiche Artificiali).

I capitoli 5 e 6 affrontano nello specifico, il tema dei LED con una breve rassegna delle tipologie esistenti, le caratteristiche che li rendono così popolari e la normativa ad essi correlata.

Il capitolo successivo è caratterizzato dalla raccolta di informazioni sugli apparecchi presenti sul mercato adatti per ambienti industriali: vi è al suo interno la raccolta di schede di analisi elaborate al fine di sintetizzare le informazioni recepite.

Le schede sono precedute da una breve guida alla consultazione e sono suddivise per tipologia di illuminazione fornita in: generale, puntuale, d'emergenza.

I successivi due capitoli, infine, analizzano un caso reale preso come esempio per poter svolgere delle ipotesi progettuali con conseguenti valutazioni comparative.

Nel capitolo 8 s'introduce il caso studio così come si presenta allo stato di fatto e si fa un'analisi dell'illuminazione esistente.

Nel capitolo 9 sono presentate delle ipotesi di progetto fatte utilizzando alcuni dei prodotti schedati nella rassegna del capitolo 7. Dai risultati ricavati dal software DIALux è stato possibile fare una serie di considerazioni critiche di confronto tra lo stato di fatto, caratterizzato da apparecchi con sorgenti tradizionali, e il progetto con apparecchi a LED di nuova concezione.

2.1.1 Il flusso luminoso

2.1.2 La temperatura di colore Tc

2.1.3 L'indice di resa cromatica Ra

2.1.4 L'efficienza luminosa

2.1.5 La durata della vita

2.1.6 La dimensione della sorgente

2.1.7 La regolazione del flusso

2.1.8 II tempo di accensione

2.1.9 L'emissione di radiazioni infrarosse e ultraviolette

2.2 Sorgenti luminose artificiali

2.2.1 Le sorgenti ad incandescenza

2.2.2 Le sorgenti ad alogeni

2.2.3 Le sorgenti a scarica

2.2.3.1 Lampade fluorescenti

2.2.3.2 Lampade a vapori di mercurio ad alta pressione

2.2.3.3 Lampade ad alogenuri metallici

2.2.3.4 Lampade a vapori di sodio a bassa pressione

2.2.3.5 Lampade a vapori di sodio ad alta pressione

2.2.4 Le sorgenti ad induzione

3 Caratteristiche e requisiti prestazionali degli ambienti di lavoro industriali

3.1 Tipologie architettoniche

3.1.1 Tipo 1 Locali di piccola e media estensione (superficie compresa

tra 50m2 e 300 m2) con altezza compresa tra 2,7 metri e 3 metri

3.1.2 Tipo 2 Locali di media estensione (superficie compresa tra 300 m2 e 500 m2) con altezza compresa tra 4 metri e 7 metri

3.1.3 Tipo 3 Locali di grande estensione (superfìcie superiore di 500 m2) con altezza compresa tra 7 metri e 9 metri

3.1.4 Tipo 4 Locali di grande estensione (superficie superiore di 500 m2) con altezza superiore a 9 metri

3.2 Integrazione tra luce naturale e artificiale

3.2.1 La valutazione dell'illuminazione naturale all'interno di un locale: il Fattore di Luce Diurna (FLD)

3.2.2 Sistemi per l'illuminazione naturale

3.2.2.1 Le coperture a shed

3.2.2.2 Le coperture con lucernari bilaterali

3.2.2.3 Le coperture con lucernari zenitali

3.2.3 Sistemi correttivi di ombreggiamento

3.2.4 Sistemi per l'integrazione tra illuminazione naturale e artificiale

3.2.4.1 I fotosensori

3.2.4.2 I timer

3.3 Requisiti ambientali e illuminotecnici per gli ambienti industriali

3.3.1 L'illuminamento e l'uniformità d'illuminamento

3.3.2 La luminanza e il contrasto di luminanze

3.3.3 La resa cromatica

3.3.4 L'abbagliamento

3.3.5 La flessibilità

3.3.6 La semplicità nella manutenzione

3.4 Soluzioni e prodotti nella prassi progettuale attuale

3.4.1 Soluzioni per l'illuminazione generale

3.4.1.1 Apparecchi high bay

3.4.1.2 Apparecchi low bay

3.4.1.3 Sistemi per fila continua

3.4.1.4 Armature stagne

3.4.2 Soluzioni per l'illuminazione supplementare

3.4.2.1 Tipo S-I _ Direzionale

3.4.2.2 Tipo S-II _ A diffusione, ad Alta Luminanza

3.4.2.3 Tipo S-III _ A diffusione, a Media Luminanza

3.4.2.4 Tipo S-IV _ A Luminanza Uniforme

3.4.2.5 Tipo S-V _ A Luminanza Uniforme con Disegno

4 Normativa tecnica di riferimento in ambito illuminotecnico

4.1 Lilluminazione funzionale: UNI EN 12464-1:2004

4.1.1 La distribuzione delle luminanze

4.1.2 L'illuminamento

4.1.3 L'abbagliamento

4.1.4 L'illuminazione direzionale

4.1.5 L'apparenza del colore

4.1.6 Lo sfarfallamento

4.2 Lilluminazione di emergenza: UNI EN 1838:2000

4.2.1 Lillumìnazione di sicurezza per l'esodo

4.2.2 L'illuminazione antipanico

4.2.3 L'illuminazione di aree ad alto rischio

4.3 I rischi correlati ai luoghi di lavoro: D. Lgs. 81/2008

4.3.1 Le Radiazioni Ottiche Artificiali

4.3.2 La classificazione delle sorgenti

4.3.2.1 Le sorgenti coerenti

4.3.2.2 Le sorgenti incoerenti

4.3.3 La procedura per la valutazione del rischio

4.3.4 Le sorgenti e gli apparecchi luminosi e le Radiazioni Ottiche Artificiali

5 La tecnologia LED (Light Emitting Diode)

5.1 Il funzionamento

5.1.1 I materiali semiconduttori e il princìpio di giunzione P-N

5.1.2 Tipologie di LED

5.1.2.1 IILEDTHT

5.1.2.2 II LED SMT

5.1.2.3 Gli OLED

5.1.2.4 I Power LED

5.1.2.5 I Moduli LED

5.2 Le caratteristiche

5.2.1 L'emissione luminosa

5.2.2 Il colore

5.2.3 L'efficienza luminosa

5.2.4 La durata

5.2.5 La modulante

5.2.6 La versatilità

5.2.7 La compatibilita ambientale

6 Normativa tecnica di riferimento per i LED

6.1 Le specifiche di sicurezza: CEI EN 62031 ;2009

6.2 La caratterizzazione fotometrica: UNI 11356:2010

6.3 AIDI - Associazione italiana Di Illuminazione: la Scheda Tecnica sui LED

6.4 ASSIL - Associazione Nazionale Produttori Illuminazione: la Guida LED

7 Analisi di mercato e delle caratteristiche dei produttori

7.1 Apparecchi per l'illuminazione generale

7.2 Apparecchi per l'illuminazione puntuale

7.3 Apparecchi per l'illuminazione di emergenza

7.4 Considerazioni Schede tecniche

01 - 23 liiuminazione generale

24 - 43 liiuminazione puntuale

44 - 56 liluminazione d'emergenza

8 Un caso reale: situazione attuale

8.1 II caso studio: azienda di stampaggio termoplastico

8.2 L'edificio per la produzione

indice

8.3 II locale di stoccaggio

8.4 Analisi dell'illuminazìone attuale

8.4.1 L'officina

8.4.1.1 L'illuminazione naturale: il Fattore Medio di Luce Diurna FLDm

8.4.1.2 L'illuminazione artificiale: l'Illuminamento Medio En

8.4.1.3 L'illuminazione artificiale: l'Illuminamento Puntuale Ep sul piano di lavoro

8.4.2 Il magazzino

8.4.2.1 L'illuminazione naturale: il Fattore Medio di Luce Diurna FLDm

8.4.2.2 L'illuminazione artificiale: l'Illuminamento Medio Em Schede tecniche degli apparecchi esistenti

9 Un caso reale: spunti progettuali

9.1 Valutazione illuminotecnica (con DIALux)

9.1.1 OFFICINA. Illuminamento medio Em = 300 lx Fornito attraverso l'impianto d'illuminazione generale

9.1.2 OFFICINA. Illuminamento medio sul pavimento Em = 150 lx Fornito con l'impianto d'illuminazione generale e illuminamento medio sul piano

di lavoro EL = 300 lx Fornito attraverso l'impianto dedicato

9.1.3 MAGAZZINO. IliuminamQnto medio sul pavimento Ern = 200 lx Fornito con l'impianto d'illuminazione generale

9.2 Valutazione energetica

9.2.1 Analisi energetica del magazzino

9.2.2 Analisi energetica dell'officina

9.2.2.1 Illuminazione generale Em = 300 lx

9.2.2.2 Illuminazione generale Em = 150 lx + liluminazione puntuale

Em = 300tx

co

9.3 Valutazione economica

9.3.1 Analisi economica dell'officina

9.3.2 Analisi economica del magazzino

Conclusioni

Bibliografia

Leonardo Benevolo, Storia dell'architettura moderna, Laterza, Roma-Bari 1992.

Mario Bonomo, Illuminazione d'interni: teoria, tecniche, apparecchi, progettazione d'impianti, applicazioni, Maggioli ed., Rimini 2009.

Paolo Chiolini, Leonardo Fiori, Giorgio Arleri, Federico Togni, Il contributo dell'illuminazione naturale negli edifici per l'industria,Tamburini editore, Milano 1966.

Lorenzino Cremonini, Luce. luce naturale, luce artificiale, Alinea ed., Firenze 1992.

Gillian Darley, Fabbriche: origine e sviluppo dell'architettura industriale, Pendragon, Bologna 2007.

Gianni Forcolini, Illuminnazione Led. Funzionamento-Caratteristiche-Prestazioni-Applicazioni, Hoepli, Milano 2008.

Gianni Forcolini, Lighting, Hoepli, Roma 2004

Kenneth Frampton, Storia dell'architettura moderna, Zanichelli editore, Bologna 1993

Marco Frascarolo (a cura di), Manuale di progettazione illuminotecnica, Mancosu editore, Roma 2011

Luigi Galletti, La luce: funzione della luce sull'ambiente e sulle attività umane e progetti di illuminazione naturale-artificiale per spazi architettonici privati e pubblici, Edizioni Over, Milano 1989

Carl-Heinz Herbst, Mario Rechsteiner, Christian Vogt, Illuminazione moderna degli edifici industriali, RAVEL, Berna 1994

IES. The lighting authority, The ESNA lighting handbook - Reference & Application, Illuminating

Engineering Society of North America, New York 2000

Armando Monte, Elementi di impianti industriali, Cortina, Torino 2009

Giovanna Mottura, Alessandra Pennisi, Progetti di luce: luce naturale, luce artificiale, ambienti interni ed esterni con esempi progettuali a colori, Maggioli editore, Rimini 2005

Pietro Palladino (a cura di), Manuale di illuminazione, Tecniche Nuove, Milano 2005

Pietro Palladino, Riccardo Bellocchio, L'impianto elettrico e di illuminazìone del posto dì lavoro, Tecniche Nuove, Milano 1997

Oddo Pierfederici, illuminazìone e colore negli ambienti di lavoro, Maggioli editore, Rimini 1993

Raffaele Raja, Architettura industriale: storia, significato e progetto, Dedalo, Bari 1983

Vittorio Re, illuminazione interna civile e industriale. Scelta delle lampade, progetto e calcolo, misure e collaudi, UTET, Torino 1986

Marco Visconti (a cura di), Edilizia per l'industria, i trasporti e i servizi: impianti industriali, stazioni ferroviarie, metropolitane e per autolinee, parcheggi e autorimesse, centri dì accoglienza e civici, UTET, Torino 2006

Articoli e riviste (in ordine alfabetico per autore)

Chiara Aghemo, Laura Blaso, illuminazione dei luoghi dì lavoro. Le radiazioni ottiche artificiali (ROA) dal punto di vista illuminotecnico, in «Luce», anno 50, n. 1/2011, n. 292, pp. 52-60

Chiara Aghemo, Bruno Piccoli, Analisi delle condizioni illuminotecniche nei luoghi di lavoro, in «Giornale Italiano di Medicina del Lavoro ed Ergonomia» 26 aprile 2004, p. 395-400

Luciano Di Fraia, Storia della luce e dell'illuminazione, in Alfredo Buccaro, Giulio Fabricatore, Lia Maria Papa (a cura di), Storia dell'Ingegneria, Atti del 1° Convegno Nazionale di Storia dell'Ingegneria (Napoli, 8-9 marzo 2006), Cuzzolin, Napoli 2006, pp. 147-156

Gianni Drisaldi, Il Led: valutiamolo con attenzione, in «Luce», anno 49, n. 4/2009, n. 285, pp. 3-5

Alessandro Goldstein-Bolocan, La illuminazione naturale nell'industria, intervento al IV Congresso Nazionale dell'Edilizia e dell'Abitazione (Trieste, 16-20 Maggio 1956), AGERE: Associazione Generale per l'Edilizia, Roma 1956

Giuseppe Migale, Fulvio Giorgi, Sicurezza elettrica e ottica degli apparecchi a Led, in «Luce», anno 49, n. 4/2009, n. 285, pp. 54-60

Tesi

Catia La Grotta, Per una nuova fabbrica: considerazioni sull'architettura industriale. Analisi e prospettive, Tesi di laurea, Politecnico di Torino, II Facoltà di Architettura, a,a. 2007-2008, rel, Prof. Antonio Carlin e Stefano Invernizzi

Normativa e guide tecniche (in ordine cronoloigico)

-Norma UNI 10380, Illuminotecnica. Illuminazione di intemi con luce artificiale, Maggio 1994

-Norma UNI 10530, Principi d ergonomia della visione. Sistemi di lavoro e ìlluminazione, Febbraio 1997

-Norma UNI 10380-1, Illuminotecnica. illuminazione di interni con luce artificiale - Integrazione, Ottobre 1999

-Norma UNI EN 1838, Applicazione dell'illuminotecnica. Illuminazione di emergenza. Marzo 2000

-Norma UNI 10840, Luce e Illuminazione. Locali scolastici- Criterì generali per l'Illuminazione artificiale e naturale, Marzo 2000

-Norma UNI EN 12464-1, Luce e Illuminazione. Illuminazione dei posti di lavoro - Parte I: Posti di lavoro in interni, Ottobre 2004

-Direttiva del Consiglio Europeo 2005/32/CE del 6 Luglio 2005 sull'istituzione di un quadro per l'elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti che consumano energia.

-Allegato Energetico-ambientale del Regolamento edilizio della Città dì Torino, 2006

-Norma UNI 11248, Illuminotecnica. Illuminazione stradale. Selezione delle categorìe illuminotecniche, Ottobre 2007

-Decreto Legislativo 9 aprile 2008 n. 81 Attuazione dell'articolo 1 della Legge 3 agosto 2007, n. 123 in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro, G.U, n.101 del 30.4.2008

-Regolamento della Commissione Europea n. 244/2009 del 18 Marzo 2009 sulle modalità di applicazione della direttiva 2005/32/CE del Parlamento europeo e del Consiglio in merito alle specifiche per la progettazione ecocompatibile delle lampade non direzionali per uso domestico,

-Regolamento della Commissione Europea n. 245/2009 del 18 Marzo 2009 sulle modalità di esecuzione della direttiva 2005/32/CE del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto riguarda le specifiche per la progettazione ecocompatibile di lampade fluorescenti senza alimentatore integrato, lampade a scarica ad alta intensità e dì alimentatori e apparecchi di illuminazione in grado di far funzionare tali lampade.

-Norma CEIEN 62031, Moduli LBD per l'illuminatone generale - Specifiche di sicurezza, Aprile 2009

-ADI - Associazione Italiana D'Illuminazione, Scheda prodotto per gli apparecchi ed I sistemi di illuminazione utilizzanti sorgenti di luce a LED, 2010

-ASSIL - Associazione Nazionale Produttori Illuminazione, Guida LED per costruttori di apparecchi di illuminazione e semilavorati, Novembre 2009

-Norma UNI 11356, Luce e illuminazione. Caratterizzazione fotometrica degli apparecchi d'illuminazione a LED, Aprile 2010

Siti (in ordine alfabetico)

www.2d.com.tr

www.ahlsell.se

www.aidiluce.it

www.aising.it

www.archweb.it

www.arenaluci.com

www.aresill.net

www.artegens .corri

www.asatecno.it

www.assil.it

www.astz.ru

www.atcasa. corriere. it

www.avagotech .com

www.baroque.it

www.bega.de

www.beghelli.com

www.betaled.com

www.bps-leuchten.de

www.bright.gr

www.brumberg.com

www.castaldilluminazione.com

www.ceiweb.it

www.comunì-italiani, it

www.deltalight.com

www.demospa.it

www.dextralighting.co.uk

www.disano.it

www.dz-led.it

www.eaeitalia.it

www.elinca.it

www.emilux.nl

www.endo-lighting.com

www.fagerhult.com

www.gelightingsolutions.com

www.gewiss.com

www.ghidini.it

www2.glamox.com

www.grechi.com

vwwv.hella.com

www.hess.eu

www.iesna.org

www.indal-gmbh, de

www.infobuilddossier.it

www.intelligent-led-systems.de

www.intra-lighting. com

www.ipi.com.pt

www.ivela.it

www.kliksystems. com, au

www.led-lighting.it

www.lighting .philps.it

www.luxonic.co.uk

www.martinilight.com

www.megaluxlightings.com

www.mtb-forum.it

www.neri.biz

www.nordlight.eu

www.norkalighting.com

www.oktalite.de

www.omslighting.it

www.ornalux.com

www.osram.it

www.prisma-pil .com

www.puk.it

www.riegens.com

www2.schreder.com

www.simonlighting.es

www.sitecoitalia.it

www.thornlighting. it

www.toshiba.eu

www.trilux.com

www.troll.es

www.uni.com

www.unistore.it

www.waldmann.com

www.wasco.eu

www.wefe.in

www.wikipedia.org

www.xal.com

www.zumtobel.it