Il progetto dell'impianto di illuminazione si traduce nel definire quali e quante lampade siano in grado di emettere il flusso luminoso necessario per conferire all'ambiente l'illuminamento voluto.Il progetto si articola in 7 fasi:

1)scelta valore illuminamento in base alle caratteristiche del locale

2)scelta tonalità di luce

3)determinazione indice resa cromatica

4)scelta sistemi di illuminazione e apparecchi illuminanti

5)calcolo indice del locale

6)determinazione fattori utilizzazione e manutenzione

7)calcolo flusso luminoso complessivo e individuazione lampade occorrenti.

Intensità luminosa I:si misura in candele (cd).1cd=1/60 dell'intensità luminosa di 1cm² di platino a 2050K.

Flusso luminoso F:si misura in lumen (lm).1lm=flusso luminoso emesso x unità di angolo solido da 1 sorgente puntiforme.

Illuminamento E:si misura in lux (lx).1lx=illuminamento fatto da 1 flusso luminoso di 1 lm su 1m²

I=EBd² d=distanza in m tra sorgente Ae sup.illuminata

F=EBA A=superficie in m²

EFFICIENZA DELLE LAMPADE:Consumo (kilowattora)=potenza assorbita lampada (kilowatt) tempo di accensione.Efficienza lampada=F/potenza assorbita.+ efficienza +quantità luce a=consumi

TIPI DI LAMPADE (4+1)

1-Lampada a incandescenza =ampolla di vetro con azoto e argon (x evitare che il tungsteno bruci) con un filamento di tungsteno(fonde a 3400K)sorretto da 2 elettrodi annegati in un sostegno di vetro.Caratteristiche:energia a spettro continuo,tonalità calde,raggi infrarossi,poco costose,buona resa colore,modesta efficienza,breve durata,sviluppano molto calore.

2-Lampade alogene:ampolle di vetro con azoto,argon,iodio e bromo(x far tornare sul filamento il tungsteno che evapora).Tipologie:bassa tensione (piccole e con riflettore dicroico,usate x vetrine o ambienti dove ci vuole forte concentrazione di luce),Tensione di rete,con o senza riflettore.I riflettori sono di alluminio,colore argento x luce chiara,color oro per luce + calda.Un tipo molto usato e il riflettore a specchio freddo,per illuminare oggetti sensibili al calore poiché nella sua parte posteriore assorbe il calore.Caratteristiche:+ efficienti e + durature delle lampade a incandescenza.

3-Lampade fluorescenti:forma tubolare ricoperte internamente da uno strato di polveri fluorescenti contenenti gas a bassissima pressione che emettono radiazioni che lo strato fluorescente rende visibili trasformandole in luce.Sono dotate di un reattore e di un condensatore che stabilizzano il flusso di energia,di uno starter,cioè di un dispositivo di innesto, e di particolari portalampade.Caratteristiche:poco calore,bassi costi,durano molto + e sono + efficienti delle lampade a  incandescenza.Sono usate x usi industriali e in uffici x le dimensioni.Esistono le lampade a risparmio energetico che hanno l'attacco E27 e sono simili alle lampade ad incandescenza,emettono luce calda e durano molto a lungo.Sono dotate di un particolare tipo di spina che consente di ridurre il peso e le dimensioni.Con alimentatori elettronici si risparmia ancor di +.

4-Lampade a scarica ad alta intensità(HID):sono lampade a vapori di mercurio,ioduri metallici e al sodio ad alta pressione.Hanno alta efficienza luminosa e durano a lungo ma si accendano lentamente.Emettono un forte flusso luminoso.

5-Fibre ottiche:sistema d'illuminazione costituito da una barretta ad alto rendimento inguainato entro un cilindro a basso rendimento,entrambi in vetro.La luce fuoriesce percorrendo longitudinalmente la fibra anziché lateralmente.E' luce trasmessa a una lunghezza di onda di 380-780 nm,purissima e non dannosa perché priva di raggi ultravioletti e infrarossi.Il sistema è composto da un illuminatore,che genera la luce,al quale sono innestati con un connettore i conduttori.La luce fuoriesce da un terminale disposto all'estremità di ogni cavo.

PROGETTO DELL'IMPIANTO:adottare i valori di illuminamento in relazione alle esigenze,influenzate da potere di assorbimento e di riflessione del flusso luminoso dei materiali presenti e dal loro colore.L'illuminamento è inversamente proporzionale alla distanza della superficie da parte della sorgente illuminata.

1-Illuminamento:valori minimi di illuminamento:-depositi di materiali grossi 10lux -passaggi ,corridoi,scale 20lux -lavori grossolani 40lux -lavori di media finezza 100lux -lavori fini 200lux -lavori finissimi 300lux.Tali valori sono attualmente inadeguati e si seguono questi altri: -circolazione all'esterno e aree di lavoro 20-50lux;aree di circolazione,semplice orientamento o brevi visite temooranee 50-150lux;camere non usate in modo continuativo per scopi lavorativi 100-200lux;lavori con semplice necessità visiva 200-500lux;lavori con necessità visive medie 300-750lux;lavoro con necessità visive forti 500-1000lux;lavori con necessità visive difficili 750-1500lux;lavori con necessità visive speciali 1000-2000lux;esecuzione di lavori di alta precisione+2000lux.Con l'elettronica è possibile variare l'intensità del flusso luminoso delle lampade tramite i dimmer,collegati a cellule fotoelettriche che modulano il flusso in base anche alla luce esterna.

2-Tonalità:le fonti luminose emettono luce di diversa tonalità in base alla distribuzione spettrale della radiazione emessa.La luce diurna emette un colore bianco neutro risultato dell'uniformità del proprio spettro luminoso.,mentre le lampade ad incandescenza,caratterizzate da un'emissione molto bassa verso il blu e crescente verso il rosso,emette una luce giallastra percepita come calda.La tonalità della luce è valutata attraverso la temperatura del colore T_c.Le sorgenti naturali sono considerate il sole per la luce diurna e la fiamma di una candela per quella notturna

-Sole T_c 6000K illuminamento + 10000lux       -fiamma candela T_c 1900K illuminamento - 5lux.In base alla T_c le fonti luminose si dividono in

-tonalità diurna se T_c +5000K -tonalità bianca se T_c tra 3300 e 5000K -tonalità calda se T_c -3300K.La relazione tra la temperatura di colore T_c e l'illuminamento E si determina con il diagramma di Kruithof.,che mette in evidenza che le tonalità calde sono preferibili per bassi valori di illuminamento,mentre per alti valori di illuminamento sono preferibili le tonalità fredde

3-Resa cromatica:Tutte le fonti luminose alterano il reale colore degli oggetti,visto che ogni tipo di lampada è contraddistinta oltre che dal T_c anche da un grado di resa del colore.Fissato convenzionalmente l'indice di massima fedeltà di resa cromatica I_rc a 100 la resa del colore R_a delle fonti luminose è così.

4-Sistemi di illuminazione:l'illuminazione può essere(5):1-diretta (il flusso luminoso è diretto verso terra) 2-semidiretta (il flusso luminoso è prevalentemente rivolto verso il pavimento) 3-diffusa o mista (il flusso luminoso è rivolto verso il pavimento è = a quello rivolto verso il soffitto) 4-semindiretta (il flusso luminoso è rivolto prevalentemente verso il soffitto ) 5-indiretta (il flusso luminoso è rivolto verso il soffitto).+ è la % di flusso luminoso verso il pavimento + è il rendimento,ma sono + nette le ombre e l'abbagliamento.

5-Indice del locale:coefficiente k che tiene conto delle dimensioni del locale e dell'altezza della sorgente luminosa rispetto al piano da illuminare.Il coefficiente k si calcola:

-sistemi di illuminazione diretta,semindiretta e mista

k= ab

h(a+b) con h= altezza di sospensione della lampada rispetto al piano di lavoro

-per sistemi ad illuminazione indiretta e semindiretta

3ab

k=

2H(a+b) con H= altezza del soffitto rispetto al piano di lavoro.

6-Fattore di utilizzazione η (U):rendimento,è fornito dalle ditte produttrici.Si può ricavare anche con la seguente formula η = Φ_A Φ_A flusso luminosocce giunge alla superficie dove da

Φ_C illuminare e Φ_C il flusso emesso dalla lampada.Sul fattore di utilizzazione influiscono 4 elementi quali:1) sistema illuminazione 2)caratteristiche apparecchio illuminazione (forma,attitudine a riflettere la luce) 3)indice del locale 4)fattore di riflessione di soffitti e pareti,divisibili in 4 classi -soffitto e pareti bianche 75% -soffitto e pareti chiare 50% -soffitto e pareti medi 30% -soffitto e pareti scuri 15%.

Caratteristiche dell'apparecchio illuminatore:è la distribuzione del flusso di illuminazione che varia a seconda delle forme e delle caratteristiche

7-Fattore di manutenzione:o deprezzamento M_f è il rapporto tra l'illuminamento prodotto da un apparecchio dopo un certo periodo e quello dello stesso apparecchio nuovo.Viene fornito dalle ditte costruttrici.su questo fattore influisce anche la riduzione di capacità di riflessione delle pareti.Ambiente pulito M_f=0,75;ambiente medio M_f=0,65;ambiente sporco M_f=0,55

8-Calcolo del flusso luminoso complessivo (F)Φ_tot= EBS E=valore di illuminamento UBM_f prescelto; S=superficie in pianta del locale; U=fattore di utilizzazione; M_f =fattore di manutenzione.
Noto il (F)Φ_tot e stabilito il numero di apparecchi da installare si ricava il flusso che deve essere emesso da ogni lampada (F)Φ_l= Φ_tot T=numero totale di apparecchi;

TBl l=numero di lampade per apparecchio

ESEMPIO

Dimensioni locale 3,50m x 6,00m Livelli illuminazione medio-bassi

Altezza locale 3,00m                                               Lampade a incandescenza 200V

Altezza piano di lavoro 0,80m                                Riflettori di luce diretta

Altezza piano di sospensione 2,50m Pareti e soffitto colore medio

Distanza piano di lavoro-sospensione 1,70m E=200lux

Procedimento

Analisi dei requisiti

-livello di illuminamento E=200lux

-sistema di illuminazione:diretto

-livello manutentivo M_f=0,75 (locale pulito)

-superficie S del locale 3,50mx6,00m=21m²

-altezza di sospensione lampade rispetto al piano di lavoro: h=1,70m

-indice del locale k=    ab = 6 x 3,5

h(a+b)             1,70 x (6 + 3,5)

-coefficiente di riflessione di soffitto e pareti =30% (colore medio)

-fattore di utilizzazione U =0,48 (si legge nelle tabelle)

Il flusso totale necessario risulta

EBS              200 x 21

(F)_tot= = 11667 lumen

UBM_f       0,48 x 0,75

Percui ora ho bisogno di 3 lampade a incandescenza da 250W alimentate a 200V e che emettano 11667:3=3500 lumen ciascuna.Questo lo vedo sulle tabelle.Per avere una luce uniforme devo mettere le lampade a ugual distanza l'una dall'altra.