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1. Illuminotecnica

2. Illuminotecnica

3. Illuminotecnica
Le radiazioni elettromagnetiche
Onde radio
Radiazioni infrarosse
Raggi X
Raggi gamma
etc…
come

4. Illuminotecnica
Grandezze caratteristiche
Lunghezza d’onda
L’onda passa 5 volte al secondo
Frequenza

5. Illuminotecnica
Sono comprese nell’intervallo di lunghezze d’onda di 380 nm e 760 nm
In tale intervallo l’apparato visivo riceve le radiazioni provenienti dall’esterno e le trasforma
in segnali nervosi successivamente elaborati dal cervello
La lunghezza d’onda supera i 780 nm (fino ad arrivare a circa 1000 nm)
Sono quelle relative all’intervallo 100 nm 380 nm
Spettro delle radiazioni
elettromagnetiche

6. Illuminotecnica
• Esempio 1 : radiazione λ = 470 nm  luce blu
• Esempio 2 : radiazione λ = 600 nm  luce arancione
Lo spettro della radiazione visibile può essere suddiviso in intervalli
approssimati, a ciascuno dei quali si può associare una caratteristica
cromatica:
• Violetto 380 – 435 nm
• Blu 435 – 500 nm
• Verde 500 – 566 nm
• Giallo 566 – 600 nm
• Arancione 600 – 630 nm
• Rosso 630 – 780 nm
ovvero capacità di stabilire un confronto fra onde elettromagnetiche di
diversa lunghezza d’onda.

7. Illuminotecnica
= quando l’occhio è soggetto ad uno stimolo d’insieme che non permette il
discernimento delle singole tonalità
= scomporre la luce bianca nelle sue componenti principali
Il fascio sarà scomposto nelle sue
componenti principali, e dalla parte
opposta del prisma si vedrà emergere
una successione di raggi
monocromatici il cui colore passa dal
violetto al rosso

8. Illuminotecnica
L’occhio manifesta una sensibilità diversa rispetto ad una radiazione
luminosa monocromatica (a parità di energia impiegata dalla sorgente)
Il flusso luminoso associato a radiazioni di diversa lunghezza d’onda
provoca sensazioni di intensità diversa

9. Illuminotecnica
Lunghezza d’onda λ (nm)
SensibilitàrelativaV(λ)
Violetto Blu Verde Giallo Arancio Rosso
Effetto Purkinje (510  550 nm)
Visione notturna
o scotopica
(bastoncelli)
Visione diurna
o
fotopica
(coni)
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
400 450 500 550 600 650 700
750

10. Illuminotecnica
• In condizioni di visione diurna (FOTOPICA) la massima sensibilità dell’occhio si
ha in corrispondenza di 555 nm (radiazione GIALLO - VERDE)
• Spostandosi da tale valore la sensibilità diminuisce (Esempio)
• In condizioni di visione notturna (SCOTOPICA) la massima sensibilità dell’occhio
si ha in corrispondenza di 510 nm radiazione (BLU – VERDE)
Lunghezza d’onda l (nm)
SensibilitàrelativaV(λ) Violetto Blu Verde Giallo Arancio
Rosso
Effetto Purkinje (510  550nm)
Visione
notturna
o scotopica
(bastoncelli)
Visione
diurna o
fotopica
(coni)
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
400 450 500 550 600 650 700
750
λ = 600 nm (radiazione arancione)
sensibilità relativa = 63%
Esempio

11. Illuminotecnica

12. Illuminotecnica
• Le unità di misura sono corrispondenti al Sistema Internazionale
(S.I.)
• Sono definite per valutare in termini quantitativi le caratteristiche
dell’illuminazione prodotta in un ambiente
– Flusso luminoso
– Intensità luminosa
– Illuminamento
– Luminanza

13. Illuminotecnica
• Simbolo: φ
• Unità di misura nel Sistema Internazionale: LUMEN (lm)
• È definito, data la sorgente, come la quantità di energia luminosa
emessa nell’unità di tempo
€
ENERGIA
TEMPO
= POTENZA Watt[ ]
Ma come passiamo dalla POTENZA della sorgente [Watt] a quella luminosa?
Nel caso della potenza elettrica scriviamo:

14. Illuminotecnica
Si assume che per tale valore
si abbia:
1 Watt = 683 lumen
555

15. Illuminotecnica
Ad esempio:
Calcoliamo i lumen corrispondenti a λ = 650 nm
In tale condizione la sensibilità relativa è pari al 10 %
si avrà: 1 Watt = (10/100) 683 = 68.3 lumen

16. Illuminotecnica
• Considerando una sorgente di 1 Watt costituita dalle sole due
radiazioni monocromatiche precedenti si avrebbe:
 λ = 555 nm 1* 683 = 683 lumen
 λ = 650 nm 1* 683* 0,10 = 68,3 lumen
• Flusso totale 751,3 lumen
Nel caso che la sorgente emetta secondo differenti lunghezze d’onda
vanno sommati tutti i valori associati a ciascuna lunghezza d’onda
Per riassumere:

17. Illuminotecnica
• Un fascio luminoso sarà costituito da un insieme di radiazioni
monocromatiche
• Ogni radiazione dovrà essere considerata secondo la propria
sensibilità relativa
K m = 683 lm/W
W λ = potenza della sorgente
V (λ) = fattore di visibilità relativa
In generale

18. Illuminotecnica
Assegnata una sorgente puntiforme, molto spesso si è interessati a
valutare il flusso luminoso che si propaga in una determinata
direzione; in altre parole si è interessati alla densità dei lumen
all’interno di un cono ideale che ha il vertice nella sorgente e
asse secondo la direzione di propagazione. Il rapporto tra flusso
luminoso e angolo solido è l’intensità luminosa.

19. Illuminotecnica

20. Illuminotecnica
• Simbolo: E
• Unità di misura nel Sistema Internazionale: LUX (lx)
L’illuminamento è il rapporto tra il flusso luminoso ricevuto da una
superficie e l’area di tale superficie
1metro
1 lux = illuminamento prodotto dal
flusso di un lumen distribuito in
modo uniforme su di una superficie
di un metro quadrato

21. Illuminotecnica
S = superficie reale
(sorgente)
Superficie apparente
S’ = S cosα
Iα = Intensità luminosa in direzione α
Lα = Luminanza in direzione α
Osservatore
Direzione di
osservazione
α

22. Illuminotecnica

23. Illuminotecnica
Data una sorgente di luce artificiale che emette una radiazione pari a 100 W alla lunghezza
d’onda (λ) di 510 nm, si calcoli il flusso luminoso corrispondente.
Il calcolo del flusso luminoso passa attraverso la curva di sensibilità fotopica dell’occhio
umano.
Tale curva descrive la percentuale di radiazione che l’occhio di un osservatore percepisce
come flusso luminoso in funzione della lunghezza d’onda.
Per un flusso con λ = 510 nm la sensibilità risulta essere pari al 50% rispetto a quella massima
fissata per λ = 555 nm.
Per λ = 555 nm 1W = 683 lumen
Per λ = 510 nm 1W = 683 x 0,50 lumen = 341,50 lumen
Per ottenere il flusso totale
341,50 x 100 = 34150 lumen

24. Illuminotecnica
Data una sorgente di luce artificiale che emette con una intensità luminosa (I) pari a 2000 cd in
ogni direzione, si calcoli il flusso luminoso totale emesso.
Il flusso totale emesso è dato dalla seguente relazione:
Φ = intensità luminosa x angolo solido
Per una sorgente di luce che emette in modo uniforme in ogni
direzione, essendo l’angolo solido di propagazione del flusso pari a
4π, sostituendo:
Φ = 2000 x 4π = 25120 lumen
Ovvero 25 x 103 lumen

25. Illuminotecnica
Sia data una superficie orizzontale pari a 5 m2 ed una sorgente di luce artificiale che illumina
tale superficie con un flusso luminoso incidente pari a 4000 lumen.
Si calcoli il valore di illuminamento sulla superficie.
Il calcolo dell’illuminamento su una determinata superficie è dato dalla seguente relazione:
Sostituendo:

26. Illuminotecnica
Sia data una sorgente di luce artificiale che emette un flusso luminoso totale pari a 500 lumen
dotata di un riflettore grazie al quale il 40% del flusso totale emesso investe un quadro di
dimensioni 0,25 x 0,50 metri.
Si calcoli il valore di illuminamento medio sul dipinto.
Il calcolo dell’illuminamento su una determinata superficie è dato dalla seguente relazione:
Sostituendo:
Considerando che soltanto una parte del flusso emesso raggiunge il dipinto
φ = 500 x 0,40 = 200 lumen
Calcolo dell’area del dipinto:
A = 0,25 x 0,50 = 0,125 m2

27. Illuminotecnica
Dato un apparecchio di illuminazione sferico di diametro pari a 20 cm che irradia un’intensità
luminosa di 100 cd in tutte le direzioni, si calcoli il valore della luminanza media.
Sapendo che per il calcolo della luminanza vale la seguente relazione:
I = intensità luminosa
Aapp = area apparente della sorgente
Essendo in questo caso un apparecchio illuminante sferico la sua area apparente risulterà:
Aapp = π x r2 = 3,14 x 0,102 = 0,0314 m2
Applicando la relazione:

28. Illuminotecnica

29. Illuminotecnica

30. Illuminotecnica
Il sensore del goniofotometro misura l’intensità luminosa in tutte le direzioni relative
al centro della sorgente combinando il movimento rotatorio sull’asse verticale
(0-360°) con la traslazione sulla fascia metallica. L’insieme dei valori dell’intensità
luminosa fornisce il solido fotometrico.
Solido fotometrico
Fascia metallica

31. Illuminotecnica
Per gli apparecchi di
illuminazione la valutazione
dell’intensità luminosa viene
effettuata secondo alcune
direzioni prestabilite o piani di
simmetria, fornendo così la curva
fotometrica
C _
90
C _
270
C _
180
C _
0

32. Illuminotecnica
Sia assegnato un apparecchio illuminante che emette un flusso luminoso pari a 2000 lumen.
Considerando la curva fotometrica indicata in figura, si calcoli il valore dell’intensità luminosa,
sul piano di simmetria 0-180°, secondo la direzione corrispondente all’angolo 30°.
Il valore dell’intensità luminosa individuato sul
grafico in corrispondenza di 30° sulla curva relativa
all’asse di simmetria 0-180° è pari a 180 cd.
Tali valori sono relativi ad un flusso luminoso di 1000
lm per cui:
I = (180 x 2000)/1000 = 360 cd

33. Illuminotecnica
MINOLTA T-10M
La luce incide su un ricettore costituito da silicio
(materiale semiconduttore fotovoltaico) generando una
corrente misurabile in un circuito attraverso un
microamperometro.
Dalla corrente generata, mediante opportune scale di
conversione, viene ricavata la misura dell’energia
luminosa.
Il luxmetro deve avere una risposta alla radiazione luminosa quanto più vicina alla
curva fotopica di sensibilità relativa V(λ), ovvero deve simulare il più possibile
l’occhio umano normalizzato dal punto di vista fotometrico.

34. Illuminotecnica
MINOLTA LS-110
La misura diretta viene effettuata
puntando lo strumento verso la zona del
campo visivo di cui interessa rilevare il
valore di luminanza, con angoli di
apertura scelti in funzione dell’uso
specifico
Esempio di misure di luminanza
per postazioni di lavoro

35. Illuminotecnica
 livello e uniformità di illuminamento;
 distribuzione ed equilibrio della luminanza;
 abbagliamento;
 resa del contrasto e direzionalità della luce;
 spettro della sorgente luminosa e resa cromatica.
Evidenziati i numerosi fattori che influenzano la prestazione visiva è
necessario individuare un numero discreto di parametri e indici
illuminotecnici necessari a definire i limiti entro i quali poter giudicare
confortevole un ambiente luminoso. Tali parametri sono:

36. Illuminotecnica
Illuminamento medio di esercizio Em
Valore medio di illuminamento sul piano di lavoro considerato riferito allo stato medio
di invecchiamento e sporcamento dell’impianto di illuminazione (decadimento del
flusso delle lampade, sporcamento dei corpi illuminanti e delle superfici delimitanti
l’ambiente)

37. Illuminotecnica
Fattore di uniformità
Rapporto tra il valore minimo e medio degli illuminamenti di una superficie
Tale valore deve essere

38. Illuminotecnica
La presenza di eccessivi contrasti di luminanza può risultare affaticante per la visione
a causa dell’eccessiva luminosità di oggetti che riflettono la luce nel campo visivo
dell’osservatore
Rapporto tra la zona del compito
e lo sfondo compreso tra 1/3 e 3
Rapporto tra la zona del compito
e le aree circostanti rientranti nel
campo visivo compreso tra 1/10 e
10
Poichè la luminanza influenza direttamente l’adattamento dell’occhio e quindi la
qualità della visione è importante controllare la sua distribuzione all’interno di un
ambiente attraverso:

39. Illuminotecnica
L2 = luminanza dell’oggetto
L1 = luminanza dello sfondo
Viene definita una soglia di visibilita’ che dipende dalle differenze di luminanza tra lo
sfondo e l’oggetto: se i valori della luminanza si avvicinano si giunge ad un limite oltre
il quale non si riesce piu’ a percepire l’oggetto rispetto allo sfondo

40. Illuminotecnica
L’abbagliamento può essere di tipo
diretto = causato da una o più fonti luminose
(lampade nude, apparecchi di illuminazione,
finestre) situate nella direzione di
osservazione
indiretto = causato da una o più fonti la cui
direzione non coincide con quella di
osservazione
riflesso = prodotto dalle riflessioni di una o più
superfici che ricevono luce da fonti interne o
esterne
E’ uno degli aspetti del progetto illuminotecnico cui bisogna fare più attenzione.
La presenza di sorgenti luminose dirette o indirette, con luminanza notevolmente
maggiore rispetto alla media delle sorgenti presenti nel campo visivo può dar luogo
al fenomeno dell’abbagliamento.

41. Illuminotecnica
Discomfort glare = abbagliamento che determina fastidio o disturbo
psicologico senza compromettere o impedire la visione
Disability glare = abbagliamento che determina una riduzione della
capacità visiva senza necessariamente generare una sensazione
sgradevole.
In quest’ultimo caso, quando l’alterazione dei contrasti è eccessiva, si ha
il cosiddetto “effetto velo”, che consiste in una sorta di velo luminoso
offuscante che invade il campo
visivo cancellando i contrasti

42. Illuminotecnica

43. Illuminotecnica
Per una superficie che si comporta come un diffusore uniforme
(superficie lambertiana) caratterizzata da un coefficiente di
riflessione ρ la relazione che lega illuminamento E e luminanza L
è:
π · L = ρ · E

44. Illuminotecnica
Sia data una sorgente di luce artificiale che emette un flusso luminoso totale pari a 500 lumen,
incidente su una superficie perfettamente diffondente (si assuma valida la relazione ρ x E =
π x L) che presenta un fattore di riflessione di 0,30. Considerando che le dimensioni di tale
superficie siano 3 x 3 metri, si calcoli il valore medio della luminanza.
Per una superficie perfettamente diffondente vale la seguente relazione:
ρ x E = π x L
ρ = coefficiente di riflessione della superficie
E = illuminamento medio della superficie
L = luminanza della superficie
da cui:
E = ϕ/A = 500/(3x3) = 55,56
Sostituendo:

45. Illuminotecnica
Anche nel caso della trasmissione, si parla di trasmissione diffusa
uniforme, speculare o regolare, mista.

46. Illuminotecnica
• fornisce una indicazione del comportamento di una superficie opaca
rispetto al flusso luminoso incidente

47. Illuminotecnica
Posizionando il luxmetro sulla superficie di prova
si rileva l’illuminamento dovuto alla luce
incidente
Luce Incidente
Luxmetro (lettura: 45 lx)
Luce Incidente
Luxmetro (lettura: 70 lx)
In un secondo momento si rileva l’illuminamento
dato dalla luce riflessa
Rapportando le due letture si ottiene, se pur
approssimativamente, il coefficiente di
riflessione della superficie

48. Illuminotecnica
• fornisce una indicazione del comportamento di una superficie
trasparente rispetto al flusso incidente

49. Illuminotecnica
Luxmetro (lettura: 150 lx)Luxmetro (lettura: 80 lx)
Dal loro rapporto si ottiene un valore
approssimativo del coefficiente di trasmissione

50. Illuminotecnica
Le sorgenti di luce costituiscono il mezzo attraverso cui si assicura ad
un ambiente una qualità “illuminotecnica”.
La luce costituisce uno “strumento” di progettazione
• ARTIFICIALE
• NATURALE
CARATTERISTICHE QUANTITATIVE E QUALITATIVE DELLE SORGENTI
LUMINOSE:
• Tonalità o Temperatura di colore
• Indice di resa cromatica
• Efficienza luminosa
• Durata di vita, decadimento del flusso luminoso, tempo di
riaccensione, etc….
SORGENTI DI LUCE DISPONIBILI

51. Illuminotecnica
:
CLASSIFICAZIONE DELLE SORGENTI LUMINOSE

52. Illuminotecnica
esempio
Una sorgente ha una temperatura di colore di 3000 K
significa che la luce da essa prodotta ha la stessa
tonalità di quella generata da un corpo nero portato
alla temperatura di 3000 K.
 E’ un parametro che ci da informazioni circa la qualità della luce poiché tiene
conto del suo contenuto cromatico.
 Tale parametro si esprime in modo diretto tramite un confronto tra la temperatura
assoluta di un emettitore ideale (corpo nero) che irradia la luce con la stessa
tonalità della sorgente in esame.

53. Illuminotecnica
L’apparato visivo dell’occhio umano percepisce come tonalità “bianca” la luce che ha
una temperatura di colore di circa 5500 K, corrispondente alla luce del sole in
pieno giorno.
Al di sopra e di sotto di tale valore la tonalità viene giudicata rispettivamente
“fredda” e “calda”.
TONALITA’ O TEMPERATURA DI COLORE (CCT)
Impieghi visivi
molto elevati
>5300 KFREDDA
Lavoro3300-5500 KINTERMEDIA
Residenziale< 3300 KCALDA
ApplicazioneTemp. di coloreTonalità

54. Illuminotecnica

55. Illuminotecnica
 Grado di fedeltà nella restituzione dei colori della sorgente considerata rispetto
ad una sorgente campione (di riferimento).
 L’indice di resa cromatica è pari a 100 quando le distribuzioni spettrali
dell’illuminante di riferimento e della sorgente in esame sono perfettamente
identiche; valori inferiori evidenziano una capacità progressivamente minore di
resa cromatica.
 L’indice di resa cromatica è di valido ausilio nella progettazione degli ambienti
dove i contrasti e le armonie cromatiche sono di fondamentale importanza
(comparazione colori, pinacoteche, etc….)
A titolo indicativo si può dare come valutazione qualitativa del valore di
resa cromatica la seguente suddivisione:
 85<Ra<100 ottima
 70<Ra<85 buona
 50<Ra<70 discreta

56. Illuminotecnica
212100Sodio alta pressione
603720Vapori di mercurio con alog.
155710Vapori di mercurio
746250Fluorescente luce diurna
624250Fluorescente bianco
1003190Alogena
RaCCT (K)Lampada

57. Illuminotecnica
Tale parametro assume importanza fondamentale nei casi in cui nella
progettazione dell’impianto sia necessaria l’economia di esercizio.
 Lampade ad incandescenza: efficienza di ca. 12 lm/W
 Lampada a vapori di sodio a bassa pressione: efficienza 200 lm/W
 Lampada ad incandescenza: cospicua emissione nel campo degli infrarossi
 Lampada a vapori di sodio: emissione concentrata in un intervallo (ca. 589 nm)
in corrispondenza del quale il coefficiente di sensibilità relativa dell’occhio
mantiene un valore elevato (ca. 0.75)
Flusso luminoso emesso
Tale parametro viene definito come:
Potenza elettrica assorbita
Esempi

58. Illuminotecnica
95100Sodio alta pressione
75150Alogenuri
6913Fluorescente compatta
52250Vapori di mercurio A.P.
16200Alogena B.T.
14100Incandescenza
Eff. (lm/W)Potenza (W)Lampada

59. Illuminotecnica
Il numero di ore di funzionamento dopo il quale, per un determinato lotto
di lampade in determinate condizioni di prova, il 50% delle lampade ha
cessato di funzionare.
12000Sodio alta pressione
6000Alogenuri
7500Fluorescente (tubolare)
12000Vapori di mercurio A.P.
2000Alogena
1000Incandescenza
Durata (ore)Lampada

60. Illuminotecnica
Durante il funzionamento di una sorgente si registra una lenta diminuzione
della quantità di radiazione emessa: tale fenomeno, a cui sono comunque
soggette tutte le sorgenti artificiali, è definito come decadimento del
flusso luminoso.
1 – 2 min5 – 11 minSodio alta pressione
4 – 6 min3 – 4 minAlogenuri
1 – 2 s1 – 3 sFluorescente tubolare
4 – 6 min3 – 5 minVapori di mercurio A.P.
istantaneoistantaneoAlogena B.T.
IstantaneoistantaneoIncandescenza
Acc. CaldoAcc. FreddoLampada

61. Illuminotecnica
Supponiamo di conoscere la sorgente luminosa e la relativa curva
fotometrica.

62. Illuminotecnica
considerando che
possiamo scrivere:
R
S: sorgente
P
H
D normale al piano
orizzontale su cui è il
punto P
A
θ
θ
D
H
cos θ
cos θ
DH
=
=
3
D
H
IE =
2
D
cosθ
IE =

63. Illuminotecnica
OBIETTIVO: favorire il benessere psico-fisico degli occupanti e di
ridurre i consumi energetici degli edifici.
 dal flusso luminoso diretto proveniente dal sole e dalla volta celeste;
 dal flusso luminoso riflesso dalle ostruzioni e dalle superfici esterne;
 dal flusso luminoso indiretto causate dalle riflessioni multiple sulle superfici
interne.
L’illuminamento naturale in un punto di un ambiente interno è determinato:

64. Illuminotecnica

65. Illuminotecnica
La valutazione previsionale
del FLD può essere eseguita
sulla base della UNI
10840:2000 sostituita dalla
10840:2007.

66. Illuminotecnica
Il cielo artificiale è uno strumento di
laboratorio a carattere innovativo di supporto,
valutazione e sviluppo di attività progettuali
relativamente a:

67. Illuminotecnica
 Consente di simulare soltanto la condizione di cielo coperto
(CIE Overcast)
 Non consente l’installazione di un sole artificiale
 Risultati misure e osservazioni precise nonostante la breve
durata delle acquisizioni
 Consente di calcolare il fattore di luce diurna
 Consente di ottenere immagini degli ambienti luminosi
raggiunti nel modello
 Altezza massima modelli circa 70 cm per evitare di
mascherare le interriflessioni tra i vari specchi
Soffitto luminoso realizzato con sorgenti fluorescenti lineari
poste dietro una superficie opalina diffondente.

68. Illuminotecnica

69. Illuminotecnica
Il calcolo del FLDm si ottiene dal rapporto della media dei valori di
illuminamento acquisiti su una griglia di punti all’interno di modelli
architettonici in scala e il valore di illuminamento esterno.
sonda
luxmetrica modello architettonico
in scala 1:20
I modelli vengono rivestiti internamente con cartoncini aventi coefficienti
di riflessione (r) simili a quelli dei materiali da costruzione reali.

70. Illuminotecnica

71. Illuminotecnica
Sia assegnata una sorgente S e un punto P appartenente ad un piano orizzontale come
rappresentato in figura. Ipotizzando che la sorgente S abbia la seguente curva fotometrica, si
calcoli il valore puntuale dell’illuminamento orizzontale nel punto P assegnato.
R=1m
S: sorgente
P
H=2m
D normale al piano
orizzontale su cui è il
punto P
A
θ
θ

72. Illuminotecnica
La relazione da applicare è la seguente:
2
D
cos θ
IE =
Le incognite sono sia l’angolo θ che rappresenta l’angolo tra la normale al piano e la sorgente,
sia la distanza tra sorgente S e punto P. Per calcolarci l’angolo θ si applicano semplici formule
di trigonometria:
°==





=
⋅=
270,5arctg
H
R
arctgθ
tg θ
HR
?
?
Per calcolarci la distanza D applichiamo il teorema di Pitagora:
24,212D 2222 =+=+= mRH

73. Illuminotecnica
Per ricavare il valore dell’intensità luminosa
dell’apparecchio in direzione del punto P bisogna utilizzare
la curva fotometrica e leggere il valore in corrispondenza
dell’angolo compreso tra l’asse della sorgente (0°) e il
punto P e che, in questo caso, coincide con l’angolo θ.
In corrispondenza dell’angolo pari a 27° abbiamo:
I = 2000 cd
A questo punto è possibile sostituire tutti i valori nella
relazione:
lux356
02,5
894,0
2000
2,24
cos27°
2000
cos
E
22
=⋅=⋅=⋅=
D
I
θ
Il valore dell’illuminamento del punto P appartenente ad un piano orizzontale è quindi pari a
356 lux.

74. Illuminotecnica
Sia assegnata una sorgente S e un punto P appartenente ad un piano verticale come
rappresentato in figura. Ipotizzando che la sorgente S abbia la seguente curva fotometrica, si
calcoli il valore puntuale dell’illuminamento verticale nel punto P assegnato.
R=1m
S: sorgente
P
H=2m
D
normale al piano
verticale su cui è il
punto P A
θ
piano verticale su cui
è il punto P

75. Illuminotecnica
La relazione da applicare è la seguente:
2
D
cos θ
IE =
Le incognite sono sia l’angolo θ che rappresenta l’angolo tra la normale al piano e la sorgente,
sia la distanza tra sorgente S e punto P. Per calcolarci l’angolo θ si applicano semplici formule
di trigonometria:
°==





=
⋅=
632arctg
R
H
arctgθ
tg θ
RH
?
?
Per calcolarci la distanza D applichiamo il teorema di Pitagora:
24,212D 2222 =+=+= mRH

76. Illuminotecnica
lux181
02,5
454,0
2000
2,24
cos63°
2000
cos
E
22
=⋅=⋅=⋅=
D
I
θ
Il valore dell’illuminamento del punto P appartenente ad un piano verticale è quindi pari a 181
lux.
Per ricavare il valore dell’intensità luminosa
dell’apparecchio in direzione del punto P bisogna utilizzare
la curva fotometrica e leggere il valore in corrispondenza
dell’angolo compreso tra l’asse della sorgente (0°) e il
punto P e che, anche in questo caso, è pari a 27°.
Quindi in corrispondenza dell’angolo pari a 27° abbiamo:
I = 2000 cd
A questo punto è possibile sostituire tutti i valori nella
relazione:

77. Illuminotecnica
Siano assegnate due sorgenti luminose (S1 e S2), ed un punto P appartenente ad un piano
orizzontale come rappresentato in figura. Utilizzando la seguente curva fotometrica (piano
C0-180) e supponendo che entrambe le sorgenti abbiano un flusso luminoso pari a 5000 lumen,
si calcoli il valore dell’illuminamento orizzontale nel punto P.

78. Esercitazioni
Illuminotecnica
1) Una sorgente luminosa con P = 20 W e con un’efficienza luminosa ηηηη =70 lm/W viene
utilizzata in un locale cubico (lato L = 4 m ) con interni in colore chiaro (ρm = 0.7). Quanto vale
l’illuminamento medio?
L’illuminamento medio è esprimibile con:
Dove il flusso luminoso emesso è:
ϕϕϕϕl = P ηηηη
La superficie interna S delimitante l’ambiente è:
S = 6 L2
Per cui risulta:
2) Per illuminare una sala conferenze quadrata ( lato L = 6 m; distanza lampade-piano lavoro
h = 2 m) si desidera utilizzare n = 9 apparecchi con n° 2 tubi fluorescente posizionati al centro
di una maglia quadrata con lato d = h (tubo nuovo ϕϕϕϕlni = 3000 lm/tubo). Si valuti dalle tabelle il
fattore di utilizzazione u e l’illuminamento medio Em che si otterrà in esercizio sul piano di
lavoro. Sapendo che ηηηηl = 75 [lm/W] ricavare la potenza di ciascun apparecchio. (N.B. assumere
fattore di manutenzione k = 0.7, fattore di riflessione del soffitto ρs = 0.5 e fattore di riflessione
delle pareti laterali ρl = 0.3).
][.
).()()(
lux648
166701
7020
L61
P
S1
E 2
mm
l
m =
⋅⋅−
⋅
=
⋅⋅−
⋅
=
⋅−
=
ρρρρ
ηηηη
ρρρρ
ϕϕϕϕ
S)1(
E
m
l
m
⋅⋅⋅⋅ρρρρ−−−−
ϕϕϕϕ
====

80. Per individuare il coefficiente u in tabella si entra nel grafico sopra riportato con le informazioni
disponibili. In particolare, per illuminazione diretta, il fattore i è dato da:
i = a b / h (a + b)
i = 1.5
Il coefficiente u risulta quindi pari a 0.53
Il flusso luminoso di ogni corpo illuminante risulta ϕϕϕϕlni = 2ϕϕϕϕln per cui l’illuminamento medio sul
piano di lavoro (superficie S = 36 m2
) è esprimibile da:
La potenza elettrica P sarà:
3) Un superficie, caratterizzata da un fattore di riflessione medio della luce ρm = 0.5 è soggetta ad
un illuminamento E = 500 lux. Valutare la luminanza L assunta dalla superficie.
Nel caso di comportamento lambertiano la luminanza della superficie illuminata sarà costante
(indipendente dalla direzione di osservazione) ma dipenderà dal fattore di riflessione della
superficie. Quindi si avrà:
][cd/m80
14.3
5005.0
EL 2
m ≅
⋅
=⋅= ππππρρρρ /
][
..ln
lux556
36
30002970530
S
nku
E i
m =
⋅⋅⋅⋅
=
⋅⋅⋅
=
ϕϕϕϕ
][
]/[
][ln
W720
Wlm75
lm300029n
P i
=
⋅⋅
=
⋅
=
ηηηη
ϕϕϕϕ

81. Esercitazioni
Illuminotecnica
1) Il flusso luminoso emesso da una sorgente ad incandescenza è ϕl = 2 [klm]. La potenza
elettrica richiesta della sorgente è P = 150 [W]. Calcolare l’efficienza luminosa e l’intensità
luminosa, ipotizzando la sorgente luminosa isotropa.
L’efficienza luminosa ηηηηl [lm/W] è:
P
l
l
ϕϕϕϕ
====ηηηη
]
W
lm
[3,13
W150
lm2000
l ========ηηηη
Essendo la sorgente luminosa isotropa, I = cost. Quindi, dalla definizione di flusso luminoso
emesso, si ricava quanto segue:
ππππ⋅⋅⋅⋅====ϕϕϕϕ⇒⇒⇒⇒∫∫∫∫ ωωωω====ϕϕϕϕ
ππππ
4IdI l
4
01
2) Un sorgente luminosa è caratterizzata dalla curva fotometrica rappresentata in figura. Si valuti
l’illuminamento che si ha al suolo, nella direzione formante un angolo di 60° con il piano
orizzontale, supponendo di porre l’apparecchio all’altezza h = 3 [m].
]cd[159
14.34
2000
4
I l
====
⋅⋅⋅⋅
====
ππππ
ϕϕϕϕ
====

82. La direzione formante un angolo di 60° con il piano, corrisponde sul grafico ad una direzione di
30°. Dal diagramma, si ricava:
L’illuminamento alla distanza h = 3m, per un angolo di 30° risulta:
]lux[29
3
65.0400
h
cosI
E 22
3
≅≅≅≅
⋅⋅⋅⋅
====
ϑϑϑϑ⋅⋅⋅⋅
====
3) Si vuole evidenziare durante le ore notturne la facciata di un palazzo monumentale posto in una
piazza di un paese. A questo scopo, per ragioni di equilibrio col paesaggio circostante, si
richiede che la luminanza della facciata sia L = 15 [cd/m2
]. La facciata è intonacata in tinta
scura ( 4.0====ρρρρ ). Quale dovrà essere l’illuminamento medio che le sorgenti dovranno realizzare
Em sulla facciata?.
Nell’ipotesi di comportamento lambertiano, la luminanza della superficie illuminata sarà
costante (indipendente dalla direzione di osservazione) ma sarà funzione del fattore di riflessione ρ
della superficie dell’illuminamento medio Em:
ππππ
⋅⋅⋅⋅ρρρρ
====
mE
L
]lux[118
4.0
1514.3L
Em ====
⋅⋅⋅⋅
====
ρρρρ
⋅⋅⋅⋅ππππ
====⇒⇒⇒⇒
]cd[400I30 ====°°°°

83. 4) Quattro sorgenti luminose di potenza 500 [W] montano sorgenti a fluorescenza (ηl = 90
[lm/W]) e hanno curva fotometrica come mostrato in figura. Le sorgenti sono poste ai lati di un
reticolo quadrato di lato 6m x 6m, all’altezza h = 5 [m]. Verificare se nel punto P, punto
centrale del quadrato in pianta, si ottiene un illuminamento minimo di 300 [lux].
.

84. Si ricava dapprima il flusso luminoso ϕϕϕϕl emesso da ciascuna sorgente:
]lm[45000W500
W
lm
90Pll ====⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅ηηηη====ϕϕϕϕ
L’angolo θ che caratterizza la direzione di emissione (sorgente – punto P) è:
°°°°====






 ⋅⋅⋅⋅
====θθθθ⇒⇒⇒⇒
⋅⋅⋅⋅
====θθθθ 40
5
23
tana
5
23
tan
Dal diagramma si ricava l’intensità luminosa:
cd4950lm45000
lm
cd
10110I
lm
cd
10110I
klm
cd
110I 33
====⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⇒⇒⇒⇒⋅⋅⋅⋅====⇒⇒⇒⇒==== −−−−
θθθθ
−−−−
θθθθθθθθ
A questo punto si ricava l’illuminamento dato da un singolo corpo illuminante
]lux[89
5
)40(cos4950
h
cosI
E 2
3
2
3
≅≅≅≅
°°°°⋅⋅⋅⋅
====
θθθθ⋅⋅⋅⋅
==== θθθθ
L’illuminamento totale sarà dato dalla somma dei quattro contributi e verifica l’illuminamento
minimo richiesto:
]lux[356E4EEEEE 4321TOT ====⋅⋅⋅⋅====++++++++++++====

85. 5) Il soffitto di un locale (A = 6m x 9m) intonacato bianco (ρ = 0,8) viene utilizzato come una
superficie luminosa per illuminare il piano di lavoro (posto ad 0.8 [m] dal pavimento). Se
l’illuminamento del soffitto è pari a E1 = 350 [lux] si valuti il contributo di illuminamento
medio diretto fornito dal soffitto sul piano di lavoro Em2.
Il soffitto pertanto si comporta come una superficie luminosa avente un’emettenza luminosa :
11l EM ⋅⋅⋅⋅ρρρρ====
Nell’ipotesi di comportamento lambertiano, la luminanza del soffitto sarà :
]
m
cd
[90
EM
L 2
11l
1 ≅≅≅≅
ππππ
⋅⋅⋅⋅ρρρρ
====
ππππ
====
L'illuminamento medio Em2 prodotto dal soffitto ( A1) sul piano di lavoro (A2 ) è:
2
12,11
2
12,11l
2
l
m
A
AFL
A
AFM
A
E 21
2
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ππππ
====
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
====
ϕϕϕϕ
==== →→→→
Il fattore di vista F12 si può valutare dal diagramma seguente in base ai rapporti seguenti:
c
a
x ====
c
b
y ====
,.

86. Risulta:
4.2
)8.05.4(
9
c
a
x ====
−−−−
======== 6.1
)8.05.4(
6
c
b
y ====
−−−−
========
e quindi:
42.0F 2,1 ≅≅≅≅
Dunque applicando la relazione si ha:
]lux[11842.09014.3FLE 2,11m2
====⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ππππ====