Illuminazione La buona illuminazione nell'edificio Minergie
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Illuminazione
La buona illuminazione nell’edificio Minergie
1
Contenuto
Efficienza e comfort 4
Capire la luce 6
Potenziale di risparmio 7
La rivoluzione del LED 8
Lampade a LED retrofit 9
Lampade Minergie 10
La luce nei locali 12
Esempio: scuola «Bläsi» 15
Ulteriori informazioni 18
Impressum
Editore
Minergie Svizzera
Produzione
Testi: Stefan Gasser, elight GmbH, Zurigo
Editing: Sandra Aeberhard,
Faktor Journalisten AG, Zurigo
Grafica: Christine Sidler,
Faktor Journalisten AG, Zurigo
Stampa: Birkhäuser + GBC AG, Reinach
Immagine di copertina: Palazzo del Cine- PERFOR MANCE
ma di Locarno, Locarno, TI-480; Architet-
neutral
tura: AZPML-DFN (Londra, Lugano), Drucksache
Foto: Giorgio Marafioti No. 01-17-940006 – www.myclimate.org
© myclimate – The Climate Protection Partnership
Una migliore illuminazione con meno elettricità Minergie si impegna per un comfort elevato e contestualmente per un fabbisogno ener- getico ridotto. La strategia di Minergie ap- plicata al clima interno, che da 20 anni rac- coglie successi, può essere applicata anche all’illuminazione degli ambienti. Un’illumina- zione efficiente, che procura una luce chia- ra e confortevole, non abbaglia e sfrutta al massimo la luce naturale: questo è quanto chiede Minergie per l’illuminazione. La sfida per i committenti e i progettisti, con l’attuale transizione alla tecnologia LED, è quella di trovare la giusta soluzione illuminotecnica tra i moltissimi prodotti e design offerti dal mercato. Minergie stabilisce in questo ambi- to chiari standard di qualità.
Efficienza e comfort
Grazie alla tecnologia LED ad alta effi- ra. La stazione centrale di Zurigo, dove la
cienza, è relativamente facile installare nuova e luminosa stazione di passaggio
un’illuminazione efficiente. Tuttavia, è più si contrappone alla scura stazione della
impegnativo realizzare un’illuminazione di S-Bahn Museumsstrasse, ne è un chia-
alta qualità e che non abbagli. L’obietti- ro esempio.
vo di Minergie è di soddisfare tutti questi
requisiti. Il fabbisogno energetico dell’illu-
minazione di ambienti è determinato dalla Grandi vetrate
potenza delle lampade installate e dai loro
tempi di funzionamento. Entrambi i para- Più ampie sono le finestre di una stan-
metri sono influenzati da diversi fattori. La za, maggiore è la quantità di luce naturale
maggior parte di essi sono rilevanti sia per che penetra, con effetti positivi sul consu-
l’efficienza energetica che per il comfort mo energetico dell’illuminazione artificia-
dell’illuminazione e sono, in alcuni casi, le. Questa affermazione vale anche per i
contrapposti. I sei fattori più rilevanti sono locali senza regolazione della luce: le mi-
illustrati nella figura accanto e descritti di surazioni dimostrano che la luce artificia-
seguito. le ha tempi di funzionamento notevolmen-
te più ridotti anche in locali con gestione
manuale. Gli aspetti importanti nella pia-
Corpi illuminanti efficienti nificazione delle finestre sono: grado di
trasmissione elevato (> 80 %), evitare l’im-
Oggi (2018) le lampade migliori raggiun- piego di vetri dotati di protezione solare,
gono una efficienza luminosa di circa 160 prevedere ove possibile dei lucernari (gra-
lumen per watt, dunque di 10 volte supe- zie a questi ultimi lo sfruttamento della
riore a quella delle semplici lampade a in- luce naturale è fino al 100 % in più rispet-
candescenza. Tuttavia, l’alta efficienza ha to alle finestre in parete). Le finestre che
il suo prezzo: un buon controllo dell’abba- scendono fino a pavimento, invece, non
gliamento, una conduzione precisa della portano alcun vantaggio aggiuntivo in ter-
luce e un’elevata resa cromatica sono, in- mini di luce naturale. Le finestre grandi
fatti, importanti in ambienti con requisiti di possono aumentare il fabbisogno di ener-
illuminazione più elevati. Soddisfare que- gia per il riscaldamento e causare il sur-
sti requisiti può ridurre significativamente riscaldamento in estate. L’eventuale raf-
l’efficienza energetica delle lampade uti- freddamento necessario consuma molta
lizzate. Fissare un requisito minimo di ef- energia.
ficienza energetica per le lampade, senza
tener conto dei compiti che l’illuminazione
deve assolvere, non ha senso. Sviluppo edilizio
Le edificazioni ravvicinate, gli alberi e le
Locali luminosi montagne influenzano notevolmente l’uti-
lizzo della luce naturale negli edifici. Poi-
Le proprietà riflettenti di un ambiente, ov- ché il proprietario di un edificio può ra-
vero la scelta dei materiali e dei colo- ramente influire sul tessuto edificato e il
ri, influenzano la potenza necessaria per paesaggio esistenti, non è possibile de-
l’illuminazione. Colori chiari e superfici li- terminare delle esigenze generali per il
sce hanno un effetto positivo sul bilancio consumo energetico dell’illuminazione. Le
energetico. In un locale con pareti e sof- esigenze di Minergie ne tengono conto e
fitti in cemento a vista o di colore scuro, definiscono valori limite per l’illuminazione
il fabbisogno energetico può rapidamente individuali, adeguati alla situazione e alle
raddoppiare rispetto a una finitura chia- possibilità.
4
Protezione solare ottimale Regolazione illuminazione
Per quanto riguarda l’illuminazione effi- La regolazione dell’illuminazione avviene
ciente, si può dire: la migliore protezio- tramite sensori. Nella pratica sono utiliz-
ne solare è «nessuna protezione solare»! zate delle combinazioni di sensori di luce
Considerando la questione del comfort, naturale con quelli di presenza (basati sui
tuttavia, questa affermazione non è cor- PIR). Dal punto di vista della fisica, que-
retta, perché c’è il rischio di abbagliamento sta soluzione integrata non è ottimale,
e di surriscaldamento. Le tapparelle chia- in quanto la luce naturale e il movimen-
re e orientabili, per esempio, garantiscono to delle persone devono essere rilevati
una protezione ottimale dal sole. In posi- in punti diversi. Una corretta regolazione
zione inclinata, esse favoriscono la pene- durante la messa in esercizio è essenziale
trazione della luce naturale in profondità per l’efficacia dei sensori e del controllo. I
nel locale. Un sistema di regolazione guida requisiti per una buona regolazione dell’il-
la posizione delle lamelle in base alla po- luminazione sono: buona pianificazione
sizione del sole, ottimizzando così l’orien- dell’area di rilevamento dei sensori, mes-
tamento. Purtroppo, delle soluzioni di pro- sa in esercizio corretta dei sensori e ridu-
tezione solare esteticamente più discrete, zione al minimo del tempo di spegnimento
spesso causano un maggiore consumo (da 15 minuti a 2 – 5 minuti).
energetico per l’illuminazione artificiale.
Illuminazione Minergie – i fattori più importanti che influenzano il comfort e l’efficienza
Protezione solare Regolazione luce
- Tipo di oscurante (lamelle o persiane, - luce naturale
chiaro o scuro) (accesa-spenta o continua)
- Regolazione (automatica o - Presenza di persone
manuale) (automatica o semiautomatica)
Sviluppo edilizio lampade
- Balconi - Efficienza luminosa
- altri edifici (efficienza elevata)
- Paesaggio - Antiabbagliamento
Corridoio +
(comfort elevato)
Scale
Finestre Locale
- Dimensione - Materiale e colore
- trasparenza (fattori di riflessione)
(trasmissione) Ufficio - Intensità luminosa
- Lucernari (requisiti SN EN 12464)
Deposito e locale tecnico
5Capire la luce
Dal punto di vista della fisica, la luce è Prestazioni elevate
un’onda elettromagnetica. Nello spettro
delle radiazioni, la luce si posiziona fra i Le prestazioni del nostro occhio e del
raggi X (sopra la radiazione ultraviolet- «centro di calcolo» ad esso collegato, ov-
ta) e le microonde rispettivamente le onde vero il cervello, sono notevoli: a differen-
radio (sotto la radiazione infrarossa). La za della migliore fotocamera digitale siamo
luce bianca è composta da diversi colori in grado di elaborare in tempo reale una
che diventano visibili nel prisma o nell’ar- gamma di luminosità da 1 a 1 milione (cor-
cobaleno: lo spettro va dal viola al blu, al rispondente alla debole luce della luna alla
verde, al giallo, all’arancione e al rosso, piena luce del sole, vedi tab. 1). Quando
sempre in questo ordine. abbiamo a che fare con la luce, ad esem-
Oltre il 90 % delle nostre percezioni av- pio quando acquistiamo una lampada o
vengono tramite la vista e abbiamo biso- un corpo illuminante, quando progettiamo
gno di luce per riconoscere l’ambiente cir- l’illuminazione, quando sfruttiamo la luce
costante e per orientarci. Dal rilevamento naturale o ci proteggiamo da essa, allora
di un oggetto alla percezione e all’effetto utilizziamo quattro diverse grandezze fisi-
della luce, nel cervello umano avviene un che per la misurazione e la valutazione:
processo complesso: −− Flusso luminoso (lumen): quantità di
−− Oggetto: vedere presuppone la presen- luce non direzionale proveniente da una
za di un oggetto illuminato sorgente luminosa
−− Vedere: l’occhio crea un’immagine spe- −− Intensità luminosa (candela): luce dire-
culare sulla retina con una risoluzione di zionale
130 megapixel −− Illuminamento (lux): valore nominale
−− Percepire: trasmissione in tempo reale p. es. per posti di lavoro
dell’immagine al cervello, memorizzazione −− Luminanza (candela al m²): abbaglia-
ed elaborazione mento da una sorgente luminosa o da una
−− Associazione: confronto dell’immagine superficie riflettente
con altre immagini memorizzate e inter-
pretazione Tabella 1: Illuminamento in
−− Effetto biologico: influsso sul metaboli- situazioni diverse
smo e sull’equilibrio ormonale Piena luce solare 100 000 Lux
Giornata nuvolosa 20 000 Lux
Posto di lavoro in ufficio 500 Lux
Soggiorno 100 Lux
Debole luce della luna 0.1 Lux
Sorgente luminosa Vista
(Sole, Lampada) (Occhio)
Flusso
luminoso
Unità: )
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Lumen en al
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U
Illuminamento (superficie illuminata,
Interazione fra le p.es. tavolo, pavimento)
quattro grandezze Unità: Lux
fotometriche.
6Potenziale di risparmio
L’illuminazione rappresenta il 12,4 % del Potenziale importante
consumo totale di energia elettrica in
Svizzera, solo nel 2016 esso ammontava I prodotti a LED sostitutivi sono ora dispo-
a 7200 GWh. Si possono distinguere tre nibili per quasi tutte le applicazioni dell’il-
mercati dell’illuminazione: luminazione. Tuttavia, nel caso di istal-
−− Industria e servizi: 71 % lazioni nuove vi è una forte discrepanza
−− Illuminazione domestica: 19 % tra le applicazioni professionali (servi-
−− Illuminazione pubblica: 10 % zi e industria) e le applicazioni domesti-
che e artigianali: mentre la maggior parte
Contrariamente a quanto ci si aspette- dei sistemi di illuminazione professiona-
rebbe intuitivamente, le abitazioni e l’illu- le è dotata di LED, la metà delle lampade
minazione pubblica consumano relativa- nelle economie domestiche e nelle piccole
mente poca energia. Il maggior apporto è imprese è ancora alogena.
costituito dall’industria e dai servizi (uffici, Nessun altro settore di consumo ener-
scuole, vendite, ospedali, ecc.), di cui cir- getico offre attualmente la possibilità di
ca un terzo è dovuto al solo settore del- conseguire un’efficienza energetica come
le vendite. quella raggiungibile con l’illuminazione.
Il passaggio alla tecnologia LED offre un Nel 2016, quasi il 16 % di tutti i sistemi di
enorme potenziale di risparmio. Gli esperti illuminazione era dotato di LED. La ridu-
prevedono che entro il 2025 la parte do- zione del consumo complessivo di elet-
vuta all’illuminazione sarà dimezzata gra- tricità in Svizzera è probabilmente da ri-
zie alla graduale sostituzione delle lam- condurre in gran parte al successo del
pade esistenti (in particolare le lampade settore dell’illuminazione. Tuttavia, tali ri-
fluorescenti e alogene) con i LED e all’im- sparmi non sono una cosa ovvia. Le nu-
plementazione di un’adeguata regolazio- merose possibilità offerte dalla tecnolo-
ne della luce. In questo modo si risparmia gia LED portano anche a nuovi desideri: le
fino al 6 % del consumo totale di ener- facciate illuminate e gli armadi illuminati
gia elettrica in Svizzera: ciò corrisponde sono sempre più diffusi creando così un
alla metà della produzione di energia della effetto rebound. Occorre pertanto riflette-
centrale nucleare di Gösgen. re su come contrastare questo effetto.
Consumo di elettricità per l'illuminazione in Svizzera
2018 2025
LED: −50%
Industria e
altre servizi
Illuminazione
applicazioni 71%
12,4 %
87,6 %
Economie
domestiche 19 %
Strade 10% Consumo elettrico per
l’illuminazione in Sviz-
zera (100 % = 58 000
GWh/a).
7La rivoluzione del LED
La classica lampada ad incandescenza è tecnica. L’efficienza è dieci volte superiore
stata introdotta sul mercato da Thomas a quella delle lampade a incandescenza e
Edison intorno al 1880. Essa è in uso –nel due volte superiore a quella delle lampa-
tempo evoluta in lampada alogena – sino de fluorescenti. I prezzi sono nel frattem-
ad oggi. Intorno al 1930 fu lanciata sul po scesi drasticamente, mentre la qualità
mercato la lampada fluorescente (detta della luce è ora elevata.
anche neon). Quasi tutte le lampade uti- Dal punto di vista della fisica, la lampada
lizzate fino al 2000 erano del tipo a in- a LED è il procedimento inverso della cel-
candescenza o fluorescenti (a scarica). la solare. Mentre con quest’ultima la luce
Circa 20 anni fa furono introdotte sul che cade su un wafer (cella fotovoltaica)
mercato le prime lampade a LED (bian- a semiconduttore viene convertita in cor-
che) e quindi un modo completamente rente elettrica continua, il semiconduttore
nuovo di generare luce. LED genera luce quando viene apportata
Il LED, inizialmente un prodotto di nicchia corrente elettrica continua.
costoso, corrisponde oggi allo stato della
Luce
Luce
Il fotovoltaico e la tec- LED Fotovoltaico
nologia LED sono Corrente
Corrente
imparentati dal punto
di vista della fisica.
Tabella 2: Caratteristiche delle tre tecnologie di illuminazione a confronto
Lampade a incandes- Lampade a fluorescenza LED diodi luminosi
cenza
Principio in fisica Filo incandescente Scarica controllata (tem- Processo di semicondu-
(sole) porali) zione (elettronica)
Efficienza (lm/W) Da 10 a 20 Da 40 a 100 Da 80 a 160
Durata di vita (ore) 1000 bis 2000 3000 bis 15 000 15 000 bis 100 000
Resa cromatica Molto buona Media Buona
Spettro di Continuo Parziale Continuo
emissione (colori) (predominanza del rosso) (alcuni colori) (picco nel blu)
Temperatura Bianco caldo Bianco caldo, neutro, Tutte le tonalità di
colore luce naturale bianco, anche modulabile
Materiali contenuti Vetro, tungsteno, ferro Vetro, plastica, sostanza vetro, plastica, fosforo,
(selezione) rifiuti domestici fluorescente, mercurio, metalli di terre rare, elet-
elettronica tronica
rifiuti speciali rifiuti elettronici
Rischi Pericolo di surriscalda- Qualità della luce minore, Componente di luce
mento e incendio, ele- radiazione elettromag- blu, metalli di terre rare,
vato consumo energetico netica, mercurio effetto rebound
Futuro Prodotto di nicchia Nessun futuro a medio Dominante a medio ter-
termine mine
8Lampade a LED retrofit
Nella maggior parte dei nuovi corpi illu- Per le varianti dimmerabili è necessario
minanti a LED, la lampadina e lo scher- osservare quanto segue:
mo sono saldati – pertanto la sostituzione −− Possono essere dimmerati solo i tipi di
di una lampadina difettosa non è sempre lampada espressamente contrassegnati.
fattibile. Per le lampade esistenti sussiste −− Alcuni vecchi dimmer per le lampadi-
un’alternativa al corpo illuminante a LED ne a incandescenza non sono compatibili
completo, le cosiddette lampadine a LED con le nuove lampadine a LED.
retrofit. Si tratta di lampadine a LED con −− La tipica colorazione rossa della luce
la forma di quelle a incandescenza, di fa- durante la regolazione delle lampade alo-
retti, come pure di tubi fluorescenti. gene si ottiene con le lampade a LED de-
nominate «dim to warm».
Lampadina a incandescenza è
tornata – con filamenti LED Tubi illuminanti per le superfici
di circolazione e locali
Quale alternativa energeticamente ef- accessori
ficiente alle lampadine a incandescen-
za e alogene, è ora disponibile la lampa- In sostituzione dei tubi fluorescenti posso-
dina a filamenti LED: esternamente essa no essere utilizzati i cosiddetti tubi a LED,
non differisce molto da una lampadina a che sono inseribili negli attacchi esistenti.
incandescenza e consente un risparmio Poiché la luce proveniente dai tubi a LED
energetico fino al 90 %. Le lampadine a viene emessa per la maggior parte da un
filamenti LED possono essere utilizzate in lato e non a tutto tondo), la percezione
sostituzione di lampadine a incandescen- della luce nel locale cambia. Ciò aumenta
za, alogene e a risparmio energetico in ulteriormente l’efficienza, poiché non vie-
tutti i corpi illuminanti dotati dei consueti ne direzionata alcuna luce superflua ver-
attacchi «E14» ed «E27». so il soffitto. I tubi LED sono consigliati in
base all’utilizzo del locale e dunque:
−− nei garage, per le superfici di circola-
Faretto – Controllare la zione, nei depositi e nei capannoni di pro-
dimmerabilità duzione semplici.
−− essi invece non sono consigliati negli
Le lampadine alogene ad alta o bassa ambienti con elevati requisiti di comfort
tensione sono utilizzate sia in ambito do- visivo, come ad esempio uffici, aule sco-
mestico che commerciale. La sostituzione lastiche, ospedali, locali di vendita, nella
con lampadine a LED retrofit è economi- produzione.
camente molto vantaggiosa, soprattutto
nel settore commerciale.
Tabella 3: Panoramica sulle lampade a LED retrofit
Filamenti LED Faretto LED Tubo LED
Potenza 6,5 W 4,3 W 15 W
sostituisce 60 W (lampadina a incan- 50 W (lampadina alogena) 36 W (fluorescente)
descenza)
Flusso luminoso 806 lm 350 lm 2400 lm
Efficienza energetica 124 lm/W 81 lm/W 160 lm/W
Risparmio – 89 % – 91 % – 58 %
Classe di efficienza A++ A+ A++
Temperatura colore 2700 K 2700 K 4000 K
Durata di vita > 15 0000 h > 15 0000 h > 30 0000 h
Prezzo < 10 Fr. < 10 Fr. 15 – 50 Fr.
9Lampade Minergie
Chi installa un’illuminazione di alta qualità −− La durata di vita è elevata (> 50 000 ore)
sceglie di solito un corpo luminoso in cui −− L’efficienza energetica è elevata (classi-
tutte le componenti (LED, ottica, scatola, ficata in base all’utilizzo)
elettronica) sono perfettamente integrate. −− Il consumo in standby è basso (< 0,5 Wh)
Tuttavia, in caso di difetto, la sostituzione
delle singole componenti non è così sem-
plice come lo era con le lampade aloge- I requisiti di efficienza si
ne e fluorescenti. La durata di vita di una evolvono
buona lampada LED è oggi molto lunga –
in media 50 000 ore – ciò che equivale a I requisiti relativi all’efficienza energetica
25 anni, ipotizzando per il calcolo un tem- delle lampade Minergie sono stati adat-
po di accensione annuale pari a 2000 ore. tati in base allo sviluppo della tecnica.
Per l’acquisto di una nuova lampada LED Nel 2007 i requisiti variavano da 50 a 70
è importante puntare sulla buona quali- lm/W a seconda della lampada e del tipo
tà. Dieci anni fa Minergie, in collaborazio- di corpo; la migliore lampada aveva un’ef-
ne con l’Agenzia Svizzera per l’efficienza ficienza pari a 84 lm/W. Con l’evoluzione
energetica S.A.F.E. e il settore dell’indu- tecnologica dei LED l’efficienza è notevol-
stria, ha creato un modulo sull’illuminazio- mente aumentata: nel 2018 l’efficienza lu-
ne. Oltre all’efficienza energetica, l’obiet- minosa del migliore lampada Minergie è di
tivo di questo label è la qualità elevata dei 169 lm/W. Tuttavia, non si tratta di rag-
corpi illuminanti. giungere unicamente un’efficienza eleva-
ta. A seconda del tipo, i valori minimi ade-
guati variano notevolmente: attualmente
Criteri di qualità le lampade Minergie presentano valori che
si situano fra 50 e 120 lm/W. I fattori che
−− Il produttore dispone di standard di qua- determinano il requisito di efficienza sono
lità comprovati i seguenti:
−− I corpi illuminanti sono corredati da mi- −− Flusso luminoso (lumen): più è alto e più
sure effettuate in laboratori accreditati elevata è l’efficienza possibile
(secondo EN ISO/IEC 10025) −− Resa cromatica (Ra): maggiore è la resa
−− La visualizzazione di tutte le caratteri- cromatica e minore è l’efficienza possibile
stiche del corpo illuminante è uniforme e −− Temperatura colore (Kelvin): più è calda
Requisiti di efficienza completa (in particolare: curva di distribu- e minore è l’efficienza possibile
in funzione del flusso zione della luce e riduzione dell’abbaglia-
luminoso per tre tipi
di lampade a titolo di mento
esempio. toplicht.ch
Efficienza luminosa delle lampade in lm/W
L’elenco di tutte le lampade contraddistin-
140
te dal marchio Minergie è disponibile all’
120 www.toplicht.ch/minergie/leuchtenliste. Le
100 diverse centinaia di lampade provengono
da una dozzina di diversi produttori sviz-
80
zeri, austriaci e tedeschi. La scheda tec-
60 nica standardizzata e il file di misurazione
40 (*.ldt) di ogni lampada sono scaricabili. I
Lampade industriali, 6500 Kelvin, Ra = 80 file di misurazione possono essere utiliz-
20 Lampada a stelo, 4000 K, Ra = 80
Lampada abitazione, 2700 Kelvin, Ra = 90 zati direttamente nel software di proget-
0 tazione Relux Desktop (www.relux.com).
0 4000 8000 12 000 16 000 20 000
Le lampade possono essere selezionate e
Flusso luminoso totale in lumen
confrontate in base a diversi criteri.
10Lampade Modulo Minergie
Produttore: Produttore:
Regent Lighting Zumtobel
Modello: Modello:
Matrix led Panos infinity
Tipo di corpo illumi- Tipo di corpo illumi-
nante: faretto nante: Downlight
Potenza: Potenza:
29 W 16 W
Flusso luminoso: Flusso luminoso:
3400 lm 2000 lm
Efficienza luminosa: Efficienza luminosa:
117 lm/W 121 lm/W
Certificato: Certificato:
Re-0112 Zu-0607
Produttore: Produttore:
Waldmann S-TEC
Modello: Modello:
Ataro led Eigerlight pilatus
Tipo di corpo illumi- Tipo di corpo illumi-
nante: lampadario nante: lampadario
Potenza: Potenza:
61 W 61 W
Flusso luminoso: Flusso luminoso:
6624 lm 7395 lm
Efficienza luminosa: Efficienza luminosa:
109 lm/W 121 lm/W
Certificato: Certificato:
Wa-0031 S-Tec-0007
Produttore: Produttore:
Zumtobel Zumtobel
Modello: Modello:
Craft Amphibia
Tipo di corpo illu- Tipo di corpo illumi-
minante: lampada nante: lampada per
industriale ambienti umidi
Potenza: Potenza:
185 W 41 W
Flusso luminoso: Flusso luminoso:
25 000 lm 6390 lm
Efficienza luminosa: Efficienza luminosa:
135 lm/W 155 lm/W
Certificato: Certificato:
Zu-0737 Zu-0750
Produttore:
Baltensweiler Produttore:
Modello: Neuco
Fez Modello:
Tipo di corpo illu- Eco b
minante: lampada Tipo di corpo illumi-
abitazione nante: lampada a stelo
Potenza: Potenza:
35 W 83 W
Flusso luminoso: Flusso luminoso:
3187 lm 12 950 lm
Efficienza luminosa: Efficienza luminosa:
92 lm/W 157 lm/W
Certificato: Certificato:
Ba-0009 Ne-0091
11La luce nei locali
La norma SIA 387/4 (Elettricità negli edi- Verifica energetica
fici – Illuminazione) descrive la procedu-
ra per il calcolo del fabbisogno energeti- Per preparare la verifica energetica sono
co per l’illuminazione e definisce i requisiti necessari i seguenti documenti:
sotto forma di valori limite e valori mirati. −− Piani delle piante (con posizione degli
Mentre il legislatore (MoPEC 2014) richie- apparecchi d’illuminazione e dei sensori di
de il rispetto del valore limite, negli edifi- luminosità) e delle sezioni
ci Minergie deve essere rispettato il va- −− Elenco delle lampade (con indicazione
lore medio tra il valore limite e il valore del tipo e della potenza di allacciamento)
mirato. A seconda dell’edificio, il requisito −− Ulteriori informazioni sulla luminosità
Minergie è in media inferiore del 30 % ri- del locale, sulle finestre (superfici e gra-
spetto al valore limite SIA. do di trasmissione), sulla protezione solare
(tipo, colore e regolazione)
Esempio di un edificio scolastico
Indice energetico in kWh/m²
20,1
Valore limite SIA
(legislatore)
Procedimento e calcolo
1⁄2
13,3
Esigenza 1. Suddivisione dell’edificio in zone
Minergie
1⁄2 I requisiti dell’intensità di illuminazione e
6,5
Valore mirato
la possibilità di sfruttamento della luce
SIA naturale variano a seconda dell’utilizzo.
Pertanto, a differenza del fabbisogno ter-
mico, il fabbisogno di energia elettrica è
Campo di applicazione determinato per zone. Prima del calcolo,
un edificio deve essere suddiviso in zone
(Regolamento Minergie 2018) che hanno la medesima utilizzazione. Per
−− Tutti gli standard di costruzione contenere l’onere di calcolo entro limi-
Minergie ti accettabili, è possibile unire le aree con
−− Tutte le categorie di edifici un basso fabbisogno energetico.
−− Edifici nuovi e ammodernamenti
2. Calcolo del valore di progetto
In alcuni casi è possibile rinunciare al cal- La somma delle potenze delle lampade
colo del fabbisogno energetico secondo la installate con i rispettivi tempi di accen-
norma SIA 387/4. In questo caso nel for- sione (ore a pieno carico) fornisce il fab-
mulario di verifica Minergie per l’illumina- bisogno energetico per zona. La somma
zione sono inseriti i valori standard. di tutti i parametri relativi all’energia e alle
−− Edifici residenziali potenze fornisce il fabbisogno energetico
−− Edifici funzionali con superficie di riferi- e di potenza totali dell’edificio. Le potenze
mento energetico inferiore a 250 m² necessarie sono determinate dai proget-
−− Cambiamento di destinazione di edifici tisti illuminotecnici. La norma SIA 387/4
residenziali in edifici funzionali con illumi- fornisce un metodo di calcolo per le ore di
nazione mobile esercizio.
−− Rinnovi senza sostituzione dell’illumi-
nazione 3. Confronto con le esigenze
Come per il calcolo del fabbisogno, an-
che le esigenze (valore limite e valore mi-
rato della SIA, rispettivamente di Miner-
gie) sono calcolate individualmente per
ogni zona in base alle condizioni di uti-
lizzazione. L’estrapolazione ponderata
121. Suddivisione dell’edificio in zone
Edificio scolastico Bläsi
pianta PT
WC
Utilizzazioni Superficie di
circolazione Aula scolastica
Aula scolastica
Superficie di circolazione
WC/Locale pulizia
Aula scolastica
Lampade
Lampada A Aula scolastica
Lampada B
Lampada C
Sensori di luminosità
2. Calcolo del valore di progetto
Utilizzazione Superficie netta Potenza Ore a pieno carico Fabbisogno energetico
m² kW h/a kWh/a
Aula scolastica 1215 5,7 1016 5800
Superficie di cir- 561 1,7 632 1100
colazione
Locali accessori 437 1,0 937 900
Aula docenti 102 0,4 669 300
Guardaroba 78 0,2 884 200
WC 64 0,7 533 400
Ufficio 84 0,5 884 400
Biblioteca 26 0,2 2215 400
Cucina 30 0,5 1250 600
Risultato globale 2597 10,9 922* 10 100
* Rapporto fra fabbisogno di energia e potenza
3. Confronto con i requisiti
Utilizzazione Superficie netta Valore di progetto Valore limite SIA Esigenza Minergie
m² kWh/m² kWh/m² kWh/m²
Aula scolastica 1215 4,8 18,3 12,4
Superficie di circo- 561 2,0 5,7 3,4
lazione
Locali accessori 437 2,1 5,7 3,5
Aula docenti 102 2,9 10,8 6,9
Guardaroba 78 2,6 7,7 5,1
WC 64 6,2 10,9 7,0
Ufficio 84 4,8 21,5 13,7
Biblioteca 26 15,5 11,6 7,8
Cucina 30 20,0 6,7 4,2
Risultato globale 2597 3,9 12,6 8,3
13sulla superficie dell’intero edificio forni- Strumenti di calcolo
sce l’esigenza globale. Questa è specifi-
ca per ogni edificio. Attenzione: la norma Per calcolare il fabbisogno energetico e il
SIA calcola il fabbisogno energetico senza confronto con i requisiti, sono disponibili
ponderazione e lo mette in relazione con dei tool di calcolo:
la superficie netta illuminata. Per Minergie
il fabbisogno energetico viene pondera- ReluxEnergyCH
to (in base a un coefficiente nazionale) e Se la progettazione illuminotecnica viene
messo in relazione con la superficie di ri- eseguita con Relux Desktop, i dati posso-
ferimento energetico. no essere utilizzati direttamente nella ve-
rifica energetica (SIA 387/4 e Minergie),
esportandoli con la relativa funzione. Re-
Valori tipici delle esigenze luxEnergyCH è adatto a progetti di medie
e grandi dimensioni e per progettisti che
I requisiti della norma SIA 387/4 sono de- eseguono sovente simulazioni dell’illumi-
finiti per le diverse zone ed estrapolati per nazione. Il software, per Windows, è a pa-
l’intero edificio. Tuttavia, molti edifici, in gamento (tedesco, francese) ed è scarica-
particolar modo quelli più semplici, diffe- bile da www.relux.com.
riscono poco in termini di attrezzature e
condizioni di utilizzo. In base a determina- Lighttool
te configurazioni possono dunque essere All’inizio del 2019 sarà disponibile uno
calcolati gli indici energetici tipici per l’il- strumento online gratuito per la verifica
luminazione per tutte e 12 le categorie di energetica (scaricabile da www.lighttool.
edifici. ch). Questo software è adatto sia per pro-
Il grafico a barre mostra gli indici energe- getti più semplici che per progettisti che
tici relativi al valore limite SIA (requisiti di devono creare una verifica per l’illumina-
legge secondo MoPEC 2014) e i requisiti zione solo saltuariamente. In Lighttool il
per gli edifici Minergie, ponderati con l’at- calcolo segue esattamente la norma SIA.
tuale fattore 2 per l’elettricità e riferiti alla Grazie alla standardizzazione di alcune
superficie di riferimento energetico (ipo- condizioni d’uso, l’utilizzo risulta però no-
tesi: superficie di riferimento energetico tevolmente semplificato. Il tool è disponi-
= superficie netta illuminata moltiplicata bile in tedesco, francese e italiano.
per 1,25).
Case plurifamiliari 6
8
Valore limite SIA
Case unifamiliari 5
7
Minergie
Amministrazione 12
20
Scuole 11
17
Negozi 50
62
Ristoranti 17
24
Locali pubblici 24
32
Ospedali 18
27
Industria 17
26
Magazzini 24
35
Impianti sportivi 18
26
Piscine 14
22 Riferito alla A E (vecchia SRE),
fattore di ponderazione: 2
0 10 20 30 40 50 60 70
Parametri standard Indice energetico per l’illuminazione in kWh/m 2
Minergie e valori
limite SIA
14Esempio: scuola «Bläsi»
Negli edifici pubblici (nuove costruzioni e Allestimento della verifica
ristrutturazioni) la città di Zurigo realiz- energetica
za, di principio, l’illuminazione in base agli
standard Minergie, anche quando la cer- Già in una prima fase di progettazione è
tificazione di un intero edificio non è pos- stata allestita la verifica energetica, in se-
sibile a causa di prescrizioni legate alla guito aggiornata durante la fase di pro-
conservazione dei monumenti. Il rispet- gettazione ed esecuzione e infine ripresa
to dei requisiti di illuminazione è control- dopo la messa in servizio in base allo sta-
lato sistematicamente in tutti gli edifici. to dell’impianto effettivamente realizzato.
L’ammodernamento dell’edificio scolastico Questo aggiornamento continuo è utile se
«Bläsi» ne è un buon esempio. L’edificio, si vuole ottimizzare l’impianto di illumina-
che risale al 1907, è stato completamente zione, tuttavia per molti progetti di costru-
risanato nel 2015 e l’illuminazione è stata zione non corrisponde allo standard. La
completamente riprogettata e realizzata. verifica descritta nel prossimo capitolo il-
Le nuove lampade delle aule scolastiche lustra la fase operativa dell’edificio scola-
dovevano essere simili a quelli origina- stico Bläsi: con 6,2 kWh/m² l’indice ener-
li, sospese e arrotondate. Nel contempo getico del valore di progetto (e realizzato)
le nuove lampade dovevano soddisfare i è ben al di sotto del requisito Minergie pari
requisiti attuali di intensità di illuminazio- a 13,3 kWh/m² e ciò è stato possibile gra-
ne, di distribuzione della luce e di conteni- zie ad una conseguente ottimizzazione.
mento dell’abbagliamento.
La base per l’obiettivo energetico per l’il-
luminazione è lo standard Minergie. La Messa in servizio dei corpi
corretta messa in funzione di corpi illumi- illuminanti
nanti e sensori come pure la successiva
misurazione del consumo di energia sono L’edificio è in gran parte dotato di lam-
state parte integrante dell’ammoderna- pade sospese «Arno» della ditta Licht +
mento illuminotecnico. Raum AG. Con una potenza elettrica di
Vista esterna dell’edi-
ficio scolastico Bläsi
di Zurigo-Höngg
ammodernato.
1583 W e un flusso luminoso di 7500 lm, si ciente luce naturale o assenza di persone
ottiene un’efficienza luminosa di 90 lm/W e si riaccende quando c’è troppo poca luce
– in quel momento un ottimo valore. Con naturale o rileva la presenza di persone.
l’attuale tecnologia di illuminazione que- Nelle aule l’illuminazione è semiautomati-
sto valore sarebbe pari a 130 lm/W. Poi- ca, vale a dire che solo lo spegnimento av-
ché la posizione delle lampade deve tener viene tramite regolazione - l’accensione
conto delle condizioni architettoniche e di deve avvenire manualmente. Un fattore di
illuminazione, l’intensità di illuminazione efficienza essenziale è il ritardo di spegni-
varia notevolmente da ambiente ad am- mento in assenza di persone o in condizio-
biente. Grazie all’installazione di lampade ni di luce naturale sufficiente.
dotate di driver dimmerabili, con la messa Nella maggior parte degli edifici il ritar-
in servizio è stato possibile tarare indivi- do di spegnimento è di 15 minuti, mentre
dualmente ogni corpo illuminante e quindi nell’edificio scolastico Bläsi è stato ridot-
ottenere per ogni utilizzazione (aula, cor- to a 5 minuti. Il risparmio è di circa il 20 %.
ridoio, aula docenti, aula polivalente) l’in- Se si riducesse a 2 minuti, si risparmie-
tensità di illuminazione necessaria. Que- rebbe un ulteriore 20 %!
sta regolazione ha permesso di ridurre la
potenza installata da 16,8 kW a 10,9 kW,
che ha comportato un risparmio energeti- Ottimizzazione: conclusioni
co del 35 %.
Grazie all’aggiustamento delle lampade al
corretto illuminamento e all’impostazione
Messa in servizio dei sensori dei sensori di luminosità con un tempo di
ritardo dello spegnimento ridotto, il con-
In tutto l’edificio sono installati rilevatori sumo energetico per l’illuminazione dimi-
combinati (presenza e luce naturale). Nelle nuisce di oltre il 50 %. Nell’edificio scola-
superfici di circolazione (corridoi, WC, lo- stico Bläsi si è passati da 13,3 kWh/m² a
cali accessori) questi funzionano in modo 6,2 kWh/m². Le misurazioni hanno dimo-
completamente automatico: la luce si spe- strato che i valori calcolati sono confer-
gne automaticamente quando c’è suffi- mati anche nella pratica.
Vista interna di una
sala scolastica con
lampade sospese
«Arno».
16Nessun Performance Gap! Il confronto tra calcolo e misurazione
mostra un risultato sorprendente: le ci-
Per verificare l’effettivo consumo energe- fre sono praticamente identiche sull’arco
tico dell’illuminazione è stato installato un dell’anno. Questa precisione fa presumere
contatore di energia separato. Poiché le che, in una certa misura, ciò sia da ricon-
reti elettriche degli edifici generalmente durre anche al caso. I dati mostrano tut-
non sono suddivise per gruppi di consu- tavia che il modello di calcolo della norma
matori, la conduzione separata delle linee SIA 387/4 consente di effettuare delle va-
elettriche per l’illuminazione ha compor- lutazioni molto precise.
tato degli oneri dovuti alle installazio-
ni tecniche supplementari. Il consumo di Team di progetto
energia è stato registrato per un anno. Il Committente: Città di Zurigo, Amt für
risultato, memorizzato a intervalli di 5 mi- Hochbauten
nuti, è stato di circa 100 000 valori di mi- Architetti: Horisberger Wagen
sura che hanno dovuto essere analizzati e Architekten
interpretati. Il grafico mostra i valori set- Progettista impianti elettrici: Walter
timanali e sono chiaramente visibili la di- Salm, Meier & Partner AG
minuzione del consumo di energia durante Misurazioni: elight GmbH
le vacanze scolastiche come pure le diffe-
renze stagionali e meteorologiche.
Tabella 4: Confronto fra valori misurati e calcolati
Valore misurato Valore calcolato
Consumo energetico MWh/a 10,2 10,1
kWh/m² 3,9 3,9
Potenza istallata kW 8,4 10,9
W/m² 3,2 4,2
Ore a pieno carico h/a 1220 922
Superficie illuminata m² 2597 2597
Consumo settimanale di elettricità in kWh
400
Consumo di energia durante l'orario scolastico Consumo di energia durante le vacanze
350
300
250
nessun dato misurato
200
150
100
50
0 Misurazione del fabbi-
52 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 sogno di elettricità per
Settimana intera l›illuminazione nell›e-
dificio scolastico Bläsi.
17Ulteriori informazioni
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