Illuminazione: Caratteristiche Tecniche e Tipologie di Lampade

Illuminazione: Fattori Chiave e Tipologie

Fattori che Incidono sulla Qualità dell'Illuminazione

I principali fattori che determinano la qualità di un sistema di illuminazione sono:

• Riproduzione dei colori: La capacità di una sorgente luminosa di restituire fedelmente i colori degli oggetti.
• Temperatura di colore: L'apparenza "calda" o "fredda" della luce emessa.
• Livelli di illuminamento: La quantità di luce che incide su una superficie, misurata in lux.
• Abbagliamento (Glare): L'eccessiva luminosità che può causare disagio o ridurre la capacità visiva.
• Sfarfallio ed effetti stroboscopici: Variazioni rapide dell'emissione luminosa che possono essere fastidiose o pericolose.

Indice di Resa Cromatica (Ra)

L'Indice di Resa Cromatica (Ra) rappresenta la capacità di una sorgente luminosa di riprodurre fedelmente i colori. Un valore di Ra = 100 indica una resa perfetta, paragonabile alla luce solare.

Tabella 1: Indice di Resa Cromatica

La norma UNE-EN 12464-1 stabilisce i requisiti minimi per quasi tutti gli spazi di lavoro. Nelle aree in cui il lavoro è continuativo, la norma richiede un Ra minimo di 80. Solo in alcuni casi, come nell'industria pesante, si accetta un minimo di 60. Di conseguenza, alcuni tipi di lampade, definite genericamente standard, non possono essere applicate a causa delle loro insufficienti proprietà di resa cromatica.

Temperatura di Colore

Il colore della luce descrive l'apparenza di "calore" o "freddezza" della luce stessa. Si misura in Kelvin (K). Per l'illuminazione generale di interni, la luce si suddivide in tre categorie:

• Bianco caldo: Meno di 3.300 K
• Bianco neutro: Da 3.300 a 5.000 K
• Bianco freddo: Superiore a 5.000 K

Nei reparti di medicina e nelle aree dove è richiesto un controllo preciso del colore, è necessario utilizzare una temperatura di colore minima di 4.000 K. Negli studi dentistici, nei laboratori e nelle farmacie per l'ispezione dei colori, è necessaria una temperatura di colore di 6.000 K.

Livelli di Illuminamento

I livelli di illuminamento devono essere progettati e misurati sulle aree di lavoro specifiche all'interno di un locale. La norma UNE-EN 12464-1 stabilisce le soglie per i livelli di illuminamento negli edifici pubblici. Nelle zone di presenza costante di persone, il minimo è di 200 lux. Nelle aree di presenza occasionale, il livello minimo è di 20 lux.

Quando Aumentare l'Illuminamento

L'illuminazione dovrebbe essere aumentata quando:

• Il compito visivo è critico.
• Gli errori sono difficili da correggere.
• L'esattezza e una maggiore produttività sono molto importanti.
• La capacità visiva del lavoratore è inferiore al normale.
• I dettagli del compito presentano basso contrasto o sono di piccole dimensioni.
• Il lavoro si svolge per un periodo di tempo insolitamente lungo.

Quando Ridurre l'Illuminamento

L'illuminazione può essere ridotta nei seguenti casi:

• I dettagli del compito sono di grandi dimensioni e ad alto contrasto.
• Il lavoro si svolge per un periodo di tempo insolitamente breve.

Tipologie di Lampade

Lampade a Incandescenza

Lampade a Incandescenza Standard

• Scarsa efficacia luminosa.
• Costi di gestione elevati.
• Eccessiva produzione di calore.
• Vita media di 1.000 ore.
• Utilizzate per l'illuminazione generale e localizzata in interni (abitazioni, uffici, negozi, ecc.) purché l'altezza del locale non sia molto elevata.

Tabella 2: Lampade a Incandescenza Standard

Lampade a Incandescenza Alogene

• Vita media superiore a quella delle lampade standard, circa 2.000 ore.
• Flusso luminoso costante durante la sua vita.
• Dimensioni ridotte.
• Efficienza luminosa maggiore.
• Luce più brillante e gradevole.
• Utilizzate come proiettori per illuminare edifici, monumenti, campi sportivi, padiglioni, piazze, ampi parcheggi e altro.

Tabella 3: Lampade a Incandescenza Alogene

Lampade Fluorescenti

Caratteristiche generali:

• Elevata aspettativa di vita (tra 6.000 e 9.000 ore).
• Necessitano di un alimentatore ausiliario per funzionare.
• La resa cromatica e la temperatura di colore dipendono dalla polvere fluorescente all'interno della lampada.
• È consigliabile collegare un condensatore in parallelo con la lampada per diminuire il consumo di corrente (miglioramento del fattore di potenza).
• La luce emessa dipende dalla temperatura: tra +5 e +30 °C, il valore del flusso rimane pressoché costante. Al di fuori di questo intervallo, si verifica una perdita di flusso.
• Sono utilizzate nell'illuminazione di case, negozi, uffici, scuole, bar, fabbriche, ospedali, ecc.

Tipologie di Lampade Fluorescenti

• Lampade fluorescenti piccole: Utilizzate per illuminazione localizzata (specchi, interni di mobili, ecc.) o speciale.
• Lampade fluorescenti colorate: Usate per ottenere effetti scenografici in negozi, teatri, club, ecc.
• Lampade fluorescenti per insegne luminose: Utilizzate per cartelli o segnali luminosi installati all'esterno di locali commerciali, pubblici, ecc. A seconda del gas inserito nel tubo, si ottengono colori diversi.
• Lampade fluorescenti per corrente continua (DC): Impiegate principalmente in piccoli apparecchi autonomi.
• Lampade fluorescenti compatte: Tendono a sostituire le lampade a incandescenza in molte applicazioni. Le loro caratteristiche principali sono:
  • A parità di luce emessa, consumano circa il 25% dell'energia di una lampada a incandescenza.
  • L'emissione è di colore bianco caldo e hanno una buona resa cromatica.
  • La vita media è di 5.000 ore.
  • Le potenze più comuni sono 9, 13, 18 e 25 W.
  • Sono utilizzate in case, uffici, negozi e ristoranti.
  • Esistono in varie forme.

Tabella 4: Lampade Fluorescenti Standard (diametro 38 mm)

Tabella 5: Lampade Fluorescenti (diametro 26 mm)

Tabella 6: Lampade Fluorescenti (diametro 16 mm)

Lampade a Scarica ai Vapori di Mercurio

Caratteristiche generali:

• Efficienza luminosa variabile, tra 30 e 95 lm/W a seconda del tipo e della potenza.
• Vita media da 6.000 a 9.000 ore.
• L'accensione non è immediata: sono necessari circa 5 minuti per raggiungere la massima emissione luminosa.
• Per una riaccensione, è necessario attendere altri 5 minuti.

Tipologie di Lampade ai Vapori di Mercurio

• Lampada a vapori di mercurio con bulbo chiaro: Attualmente il suo uso è limitato a causa della scarsa resa cromatica. Viene utilizzata nell'illuminazione di giardini, grazie alla sua straordinaria riproduzione dei colori blu e verde.
• Lampada a vapori di mercurio a colore corretto: Migliora la riproduzione dei colori degli oggetti che illumina. È utilizzata in illuminazione industriale, per esterni e in spazi pubblici (strade, piazze).

Tabella 7: Lampade a Vapori di Mercurio a Colore Corretto

• Lampada a luce mista (o mix): Questo tipo di lampada non necessita di accessori ausiliari per l'accensione. È utilizzata in installazioni dove si desidera sostituire lampadine a incandescenza di alta potenza senza modificare l'impianto.

Tabella 8: Lampade a Luce Mista

• Lampade a vapori di mercurio con additivi ad alogenuri metallici: Sono utilizzate sia in illuminazione d'interni (edifici industriali, vetrine, centri commerciali, palestre) che esterna (strade, parchi, monumenti). Hanno un'alta efficienza luminosa (fino a 95 lm/W) e un'eccellente resa cromatica, simile alla luce solare.

Tabella 9: Lampade a Vapori di Mercurio con Alogenuri Metallici

• Lampada a vapori di mercurio con bulbo fluorescente e riflettore: La parte superiore ha una superficie riflettente che dirige la luce emessa. Usata per creare effetti di luce e illuminazione d'accento.

Lampade a Scarica ai Vapori di Sodio

Lampade a Vapori di Sodio a Bassa Pressione

• Sono le sorgenti luminose con la maggiore efficienza luminosa (oltre 180 lm/W).
• La vita media è di 6.000 ore.
• La luce emessa è monocromatica (giallo-arancio), alterando la percezione dei colori. Questa caratteristica ne limita l'utilizzo.
• Non raggiungono il flusso luminoso massimo prima di 5-10 minuti dall'accensione.
• Sono utilizzate dove è richiesta una grande quantità di luce indipendentemente dalla qualità cromatica, come autostrade, parcheggi, porti, e per illuminazione architettonica.

Tabella 10: Lampade a Vapori di Sodio a Bassa Pressione

Lampade a Vapori di Sodio ad Alta Pressione

• L'efficienza luminosa è inferiore a quelle a bassa pressione (tra 80 e 130 lm/W) ma superiore a quelle al mercurio.
• La loro durata è elevata, superiore a 9.000 ore.
• Sono utilizzate sia per illuminazione esterna (autostrade, porti, aeroporti) che interna (negozi, fabbriche).

Tabella 11: Lampade a Vapori di Sodio ad Alta Pressione

Altre Lampade a Scarica Speciali

• Lampade a Raggi Ultravioletti (UV): Speciali lampade a scarica ai vapori di mercurio che emettono radiazioni ultraviolette. Le tipologie esistenti sono:
  • Lampade a luce nera (di Wood): La radiazione visibile emessa è quasi nulla. Utilizzate in filatelia, banche, medicina, illuminazione decorativa, locali notturni, ecc.
  • Lampade solari: Oltre alla luce visibile, emettono raggi ultravioletti e infrarossi. Utilizzate per l'abbronzatura e per l'invecchiamento accelerato di materie plastiche.
  • Lampade germicide (o a ozono): Emettono radiazioni ultraviolette e sono usate per la sterilizzazione e disinfezione di strumenti medici e ambienti.
• Lampade a Radiazione Infrarossa (IR): Lampade speciali che emettono principalmente raggi infrarossi, ovvero calore. Hanno molte applicazioni, come l'essiccazione di materiali, la saldatura di materie plastiche, la zootecnia, applicazioni mediche, ecc.
• Lampade al Neon: Simili alle lampade a incandescenza, hanno una potenza luminosa e un consumo molto bassi, e una lunga durata. Sono utilizzate quasi esclusivamente per la segnalazione luminosa (spie).