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Cos'è il calcolo illuminotecnico

Pubblicato il: 30 novembre 2020 | Aggiornato il: 28 gennaio 2021 | di: ZioTester
Cos'è il calcolo illuminotecnico?

Sappiamo tutti quanto siano importanti i giusti livelli di illuminazione per creare splendidi interni, ma ovviamente devi anche essere pratico. La quantità esatta di luce di cui hai bisogno in una stanza dipenderà da vari fattori, tra cui le dimensioni della stanza, il motivo per cui viene utilizzato lo spazio e il tipo di atmosfera che stai cercando di creare.

Se l'idea di fare un calcolo dell'illuminazione può sembrare scoraggiante, questa guida fornirà un approfondimento utile per capire a cosa serve e come ottenere la giusta quantità di luce in un ambiente.

Cosa è il calcolo illuminotecnico

Il calcolo dell'illuminazione si riferisce alla posizione e al numero di luci necessarie per ottenere un'illuminazione sufficiente e ottimizzata. Questo calcolo è molto importante se si desidera allestire correttamente lo spazio (sia che si tratti di un ambiente domestico, negozio, ristorante o giardino). L'illuminotecnica, infatti, è il ramo che si occupa della corretta illuminazione degli spazi, riferita sia agli ambienti interni che a quelli esterni.

Prima di entrare nel dettaglio dell'argomento, è necessario considerare una serie di parametri per avere una piena comprensione dell'ambiente su cui intervenire. L'ambiente stesso, ovvero le pareti, il pavimento e l'arredamento sono elementi essenziali per ottenere la corretta illuminazione. Ad esempio, dei colori chiari alle pareti, richiederà meno luci rispetto a tinte scure.

Deve essere considerata anche la sorgente luminosa dell'ambiente da progettare. Inoltre, per eseguire i calcoli, sarà necessaria la scheda tecnica della luce LED da utilizzare. Bisogna infatti ricavare dalla scheda tecnica alcuni parametri importanti, che verranno eventualmente utilizzati nel calcolo.

Come si calcola

Come ogni calcolo, prima di sapere quale formula utilizzare è necessario conoscere gli elementi che la compongono. Vediamo quali sono:

  • U= Fattore di utilizzazione. Questo fattore dipende non solo dalla lampada, ma anche dalla distribuzione della luce: sia essa diretta, indiretta o mista. Ad esempio, la luce diretta è quella che illumina un'area limitata, proprio come un faretto o una lampada da tavolo che può essere utilizzata come luce di lettura. La luce indiretta, invece, è quella emessa in modo uniforme, proprio come il sole entra dall'esterno attraverso delle vetrate. Infine, le miste sono una combinazione di sorgenti luminose dirette e indirette.
  • M= Fattore di manutenzione. Il fattore di manutenzione dipende non solo dal processo di invecchiamento e scolorimento della lampada, ma anche dalla sua manutenzione, quindi dalla sostituzione della lampada malfunzionante, e dalla sua regolare pulizia. Questo fattore cambia nel tempo, quindi verrà calcolato in base al cambiamento dallo stato iniziale (ovvero, quando l'impianto è nuovo). Il sistema di illuminazione si deteriora nel tempo, quindi è necessaria una manutenzione regolare. L'intervallo di manutenzione dipende strettamente dal tipo di ambiente in cui si trova l'impianto. Esistono infatti ambienti estremamente puliti con intervalli molto lunghi, come ospedali e uffici, ambienti normali i quali dovranno intervenire con una frequenza più ravvicinata come ristoranti e magazzini, e infine aree dove si accumula molto sporco (come le fabbriche), che richiedono interventi più frequenti.
  • R= Coefficiente di riflessione. Infine, il coefficiente di riflessione non dipende dalla lampada utilizzata, ma dal colore della parete: quindi, per pareti di colore chiaro, il coefficiente di riflessione è maggiore, e per pareti scure è inferiore. Questo dato varia però anche in funzione del materiale e dell'efficienza della luce riflessa: quindi il coefficiente sarà diverso per intonaco, legno e alluminio.

La formula per il calcolo illuminotecnico

Fino a poco tempo fa, oltre alle dimensioni e al tipo di attacco, la scelta delle lampadine era basata esclusivamente sulla potenza assorbita (Watt). Oggi è diverso ogni lampada infatti riporta in etichetta la potenza assorbita o potenza equivalente; in pratica una lampada fluorescente da 20W (40W) significa che assorbe 20W di potenza, ma produce la stessa luce di una lampada tradizionale da 40W.

A seconda del principio di funzionamento, le lampade offrono una diversa efficienza energetica che, per legge, deve essere indicata sulla confezione insieme al flusso luminoso emesso (Lumen), alla potenza elettrica assorbita (Watt) e alla durata media di funzionamento (Ore).

Vediamo quali sono le unità di misura che ci occorrono per il calcolo:

  • Lumen (lm) per il flusso luminoso che è la quantità di luce irradiata complessivamente in tutte le direzioni da una sorgente luminose.

  • Lux (lx) per l’illuminamento ovvero la quantità di luce che colpisce una superficie (1 lx = 1lm / mq).

  • Nit (nt) per la luminanza.

Come prima cosa è necessario calcolare il rapporto che intercorre tra flusso totale incidente sul piano illuminato (come potrebbe essere, ad esempio un piano di lavoro), ed il flusso totale emesso dalle lampade installate.
La formula è la seguente:

K = a * b / n * (a+b) 

dove 

  • a = altezza della stanza
  • b = lunghezza della stanza
  • n = altezza delle lampade rispetto al piano di lavoro

Ad esempio: un ufficio di 6 x 4 mt, alto 2,90 mt, con scrivanie alti 0,75 mt e quindi distanza tra sorgente luminosa e piano di lavoro di 2,15 mt. K = 6 * 4 / 2,15 * (6+4) = 1,11

Utilizzando questo risultato possiamo ricavare il coefficiente di utilizzazione di cui abbiamo già parlato. Nel nostro esempio il coefficiente di utilizzazione sarà u = 0,5 ipotizzando pareti, soffitto e pavimenti chiari. Vediamo quale è ora la formula del flusso totale:

N = E * A / ØL * U * M

dove

  • N = numero di lampade
  • E = illuminamento medio previsto
  • A = area del locale
  • ØL = flusso luminoso emesso dalla lampada
  • U = coefficiente di utilizzazione
  • M = fattore di manutenzione

Nel nostro esempio:

  • Area dell'ufficio = 24mq.
  • L’illuminamento medio va dimensionato in funzione dell’utilizzo del locale, questo parametro varia tra 50 lx ( scarsa illuminazione) e 1500 lx (massima illuminazione), nel nostro caso supponiamo 300lx.
  • Come lampada usiamo un tubo da 378 LED che genera 2000 lm

N = 300 lx * 24 mq / 2000 lm * 0,5 * 0,9 = 8

In conclusione: per ottenere 300 lx di illuminamento, dovremo applicare nel soffitto 8 tubi a LED da 2000lm ciascuno.

Una cosa importante in merito alle tonalità della luce a LED. Queste lampade sono disponibili, con tonalità di
luce bianca calda o fredda. Generalmente i LED a luce fredda sono adatti per cucine, ambienti lavorativi e abitazioni con arredi moderni; mentre i LED a luce calda sono indicati per ambienti rustici e case dall'arredamento in stile antico.

A cosa serve il calcolo illuminotecnico

Abbiamo quindi visto che con l'ausilio di calcoli illuminotecnici si possono ottenere informazioni precise sul tipo di illuminazione, sul numero di lampadine da utilizzare e sulla loro ubicazione. Queste informazioni sono importanti per la progettazione dello spazio e la verifica dello stato di illuminazione ambientale.

 

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