Sistemi di controllo della luce : stato dell'arte e costi globali delle tecnologie esistenti per l'applicazione ad un caso studio
Silvia Cammarano
Sistemi di controllo della luce : stato dell'arte e costi globali delle tecnologie esistenti per l'applicazione ad un caso studio.
Rel. Anna Pellegrino, Marina Bravi. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura (Costruzione), 2009
Abstract
L'obiettivo della tesi è fornire un quadro esplicativo delle caratteristiche e delle funzionalità di un sistema di controllo e proporre una metodologia applicabile a qualunque ambiente di riferimento per valutare l'effettivo beneficio, in termini energetici ed economici, dato dalla sua installazione. Si intende dimostrare che, partendo da una conoscenza e da uno studio appropriato delle caratteristiche tecniche e funzionali di un sistema di controllo è possibile stabilirne l'effettiva sostenibilità. La tesi risulta suddivisa secondo tre ambiti di studio.
Il primo rappresenta un'introduzione generale al tema attraverso la necessità di evidenziare che il fabbisogno di energia elettrica per l'illuminazione artificiale costituisce una porzione non indifferente del fabbisogno energetico totale degli edifici, specialmente per determinate destinazioni d'uso. Risulta importante, quindi, promuovere lo studio e incentivare l'utilizzo di sistemi di gestione e controllo della luce per favorire la riduzione del fabbisogno di energia elettrica degli edifici.
Il secondo ambito costituisce uno studio delle caratteristiche tecniche e funzionali dei sistemi di controllo attraverso uno stato dell'arte dei prodotti presenti oggi sul mercato. Si è, quindi, fatta un'analisi dei prodotti considerando gli obiettivi di gestione e controllo della luce e i benefici derivanti dal loro utilizzo. Oggi più che mai l'obiettivo finale non è solo quello di "risparmiare energia" ma di contribuire al comfort ambientale attraverso un'illuminazione artificiale che simuli con sempre maggiore precisione le caratteristiche della luce naturale.
Successivamente è stata proposta una classificazione dal punto di vista delle strategie di controllo, delle tecniche di controllo, delle modalità di controllo e dell'architettura del sistema. Nel cercare di individuare il maggior numero di caratteristiche comuni rilevanti è stata svolta un'analisi di mercato di prodotti di aziende che operano nel settore dell'illuminotecnica (iGuzzini, Erco, Osram, Philips, Targetti, Trilux, Tridonic, Zumtobel) e di aziende che operano nel settore delle automazioni (ABB, Insta, Johnson&Control, Siemens). In seguito a questa analisi è stata elaborata una scheda tecnica riassuntiva, che può essere applicata a qualsiasi sistema di controllo, come strumento sintetico e immediato per orientare il progettista nella scelta del prodotto più adatto ad ogni specifico caso. Per completare lo studio si è, inoltre, pensato di analizzare i sistemi di controllo secondo i possibili ambiti di applicazione. Avendo evidenziato che è il settore terziario ad utilizzare una quota rilevante del fabbisogno di energia elettrica per l'illuminazione artificiale è risultato più coerente considerare ambiti di applicazione specifici come gli uffici, le scuole, gli edifici industriali, gli alberghi e i centri commerciali. Per ciascuna applicazione sono stati elaborati alcuni esempi che riassumono le caratteristiche più comuni riscontrabili oggi nel settore del controllo dell'illuminazione.
Il terzo ambito di analisi si è concentrato sulla valutazione delle prestazioni energetiche dei sistemi di controllo e sull'esposizione degli esiti di simulazioni numeriche condotte. Tale valutazione è stata effettuata secondo due applicazioni pratiche. La prima ha permesso di confrontare i potenziali risparmi energetici conseguibili con differenti strategie di controllo (integrazione luce naturale e artificiale, controllo automatico in base alla presenza di persone, ecc), rispetto a differenti configurazioni di ambienti, anche attraverso un'analisi costi-benefici.
La seconda applicazione, invece, rappresenta il progetto di un sistema di gestione e controllo della luce all'interno di un edificio esistente, il nuovo padiglione della biblioteca civica villa Amoretti di Torino, nonché il calcolo del fabbisogno energetico risultante confrontato con la situazione attuale, priva di sistema di controllo.
Il concetto fondamentale è la necessaria e stretta collaborazione tra il progettista architettonico e il progettista illuminotecnico. Un sistema di gestione e controllo della luce potrà essere davvero funzionale se pensato parallelamente alla progettazione degli spazi e dei profili d'uso degli ambienti. Solo conoscendo a fondo i dispositivi e le tecniche di controllo è possibile progettare un sistema in grado di ottenere alte percentuali di risparmio energetico, specialmente all'interno di edifici che presentano un alto fabbisogno di energia elettrica per l'illuminazione artificiale.
Relatori
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