1. 26/02/2014
“Una ricerca applicata ai LED
per il risparmio energetico
e il b
benessere
nella illuminazione d’ufficio”
Prof. Maurizio Rossi
Laboratorio Luce (lab.luce@polimi.it)
Politecnico di Milano ‐ Dipartimento di Design
ILLUMINAZIONE, ARREDO UFFICIO E CONTRACT 27_Febbraio_2014
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2. 26/02/2014
Introduzione I Ufficio antropizzato vs ufficio stereotipato
“Presto si ammetterà che le condizioni di lavoro caricaturali proposte da questi uffici sono invivibili,
analoghe a quelle che Charlie Chaplin denunciava in Tempi Moderni. In altre parole, mi oppongo a
tutti i fenomeni di clonazione e di imposizione. È urgente cambiare i comportamenti, progettare e
pensare il lavoro in modo alternativo: un ufficio, dovunque si trovi, deve essere uno spazio a se
stante, ossia identificabile, appropriabile, trasformabile, carico di umanità, pieno di strati di storia e
di oggetti, un luogo semplicemente piacevole..”
Nouvel, J.(2013) Progetto: ufficio da abitare, progetto presentato ad Aprile 2013 presso 52ma edizione del Salone Internazionale del Mobile,
Milano
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3. 26/02/2014
Introduzione I Ufficio antropizzato vs ufficio stereotipato
Q li ff tti l i i i fl
l t t d’ i
il
t
t degli individui?
Quali effetti luminosi influenzano lo stato d’animo e il comportamento d li i di id i?
Quali messaggi visivi dell’illuminazione interagiscono con il sistema percettivo?
Quali effetti ha la luce rispetto alla salute e alle performance lavorative degli individui?
Quali nuove forme di illuminazione possiamo immaginare in risposta?
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4. 26/02/2014
Visione I Un approccio integrato alla progettazione della qualita della luce nell'ufficio
Qualità della luce
Soddisfazione degli obiettivi e vincoli
fissati dal cliente (committente e
utilizzatore finale) e dal progettista:
• rispetto delle normative vigenti;
• miglioramento delle performance a
seconda dell’attività svolta;
• comunicazione tra le persone;
• creazione di un mood appropriato alla
situazione e al contesto d’uso;
• limitazione di effetti che causino
di effetti che causino
malessere o disagio;
• contributo a far sentire le persone a
proprio agio attraverso la gestione
autonoma della luce;
• comfort visivo;
Visione
Mood
Effetti – non visivi
Boyce, P.R. (2013). Lighting quality for all. Cibse and Sll International Lighting Conference, Dublin 2013
Knoop, M.(2006) Dynamic lighting for well‐being in work places, Philips Lighting, LiDAC & TU/e, October 2006
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5. 26/02/2014
Visione I Un approccio integrato alla progettazione della qualita della luce nell'ufficio
Le performance visive in un contesto
ufficio sono assicurate da diversi
parametri:
• adeguati livelli di illuminamento;
• distribuzione armonica delle
distribuzione armonica delle
luminanze e buone uniformità sui
piani di lavoro;
• limitazione dell’abbagliamento
diretto e riflesso;
• appropriata resa e apparenza
cromatica della luce.
Norma UNI EN 12464 ‐1 (2011) “Illuminazione dei luoghi di lavoro
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6. 26/02/2014
Visione I Un approccio integrato alla progettazione della qualita della luce nell'ufficio
limitazione
dell’abbagliamento,
resa cromatica,
bianco uniforme
rendimento
dell’apparecchio (LOR),
efficienza energetica,
Design for Disassebling
bianco
dinamico,
luce dinamica
personalizzabile
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7. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Luce dinamica: il cielo nella stanza
variabilità dei livelli di luce per il benessere psicofisico
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James Turrel, Sky Space,
Personal Skyes di IDEO e
Naoto Fukasawa, Virtual Sky
Fraunhofer Institute for
Industrial Engineering IAO
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8. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Temperatura di colore fredda (6‐5000 K)
Temperatura di colore calda (3000 K)
(
)
Livelli di illuminamento (500 ‐ 900 lux)
Scenario buongiorno:
> Luce bianca fredda e alti livelli di illuminamento
> Facilita il risveglio e la produttività
ac ta s eg o e a p odutt tà
Luce dinamica: il cielo nella stanza
variabilità della temperatura di colore della luce bianca
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9. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Temperatura di colore fredda (6‐5000 K)
Temperatura di colore calda (3000 K)
(
)
Livelli di illuminamento (500 ‐ 900 lux)
Scenario pranzo:
> Luce bianca calda e bassi livelli di illuminamento
> Facilita il relax e la ricarica
ac ta e a e a ca ca
Luce dinamica: il cielo nella stanza
variabilità della temperatura di colore della luce bianca
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10. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Temperatura di colore fredda (6‐5000 K)
Temperatura di colore calda (3000 K)
(
)
Livelli di illuminamento (500 ‐ 900 lux)
Scenario post‐prandiale:
> Luce bianca fredda e alti livelli di illuminamento
> Combatte l’abbiocco post‐prandiale
Co batte abb occo post p a d a e
Luce dinamica: il cielo nella stanza
variabilità della temperatura di colore della luce bianca
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11. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Temperatura di colore fredda (6‐5000 K)
Temperatura di colore calda (3000 K)
(
)
Livelli di illuminamento (500 ‐ 900 lux)
Scenario Happy Hour:
> Luce bianca neutra e bassi livelli di illuminamento
> Mette l’organismo a riposo per il rientro dal lavoro
ette o ga s o a poso pe
e t o da a o o
Luce dinamica: il cielo nella stanza
variabilità della temperatura di colore della luce bianca
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12. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Smaterializzazione e minime dimensioni
Smaterializzazione e minime dimensioni
superfici planari luminose e trasparenti, anti‐ abbagliamento
Helios di Xal, DayWave di
Philips, Superflat di Flos
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13. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
microriflessione
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14. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Digitalizzazione e personalizzazione
Efficienza energetica
Boyce, P.R., Veitch, J.A., Newsham, G.R., Myer, M., Hunter, H.,(2003) Lighting Quality and Office Work: a field simulation
Boyce, P.R., Veitch, J.A., Newsham, G.R., Myer, M., Hunter, H.,(2003) Lighting Quality and Office Work: a field simulation
study, Pacific Nordwest National Laboratory, Richland, Washington
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15. 26/02/2014
Scenari I Uno sguardo alle tendenze dell’illuminazione dell’ufficio contemporaneo
Digitalizzazione e personalizzazione
g
p
benessere psicologico e risparmio energetico
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Otto Watt, Ascent Table,
Luceplan, Philip Ross, AEI
lamp, Eyenut e altri sistemi
di gestione luci su software
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16. 26/02/2014
Visione I Un approccio integrato alla progettazione della qualita della luce nell'ufficio
sistemi modulari
riconoscimento espressioni facciali
automatica personalizzazione
riconoscimento identità
Digitalizzazione e automazione intelligente
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Toshiba , Lighting
System Infrastructure
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17. 26/02/2014
COEELO | Un progetto di ricerca applicato ai LED
COmfortable Effi i
CO f
bl Efficient E
Experiential Li h i f Offi
i i l Lighting for Offices
Accordo di Programma MSE‐ENEA sulla Ricerca di Sistema Elettrico
Piano Annuale di Realizzazione 2012
Progetto C1 “Risparmio di energia nei settori: industria, servizi e civile” Allegato Tecnico all’Accordo di Collaborazione tra ENEA e
Politecnico di Milano, Dipartimento di Design per una attività di ricerca dal titolo: “Advanced LED Lighting Design”
Responsabile del Progetto: Ilaria Bertini, ENEA
Fosfori remoti e nuove tecnologie LED per l’illuminazione di Interni
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18. 26/02/2014
COEELO | Metodologia progettuale
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19. 26/02/2014
Overview | Modulo e sistema modulare
L’apparecchio è stato disegnato a partire da un’idea di modularità, ovvero di un
elemento singolo base che possa essere ripetuto e riconfigurato in diverse combinazioni
al fine di assolvere a diverse funzioni di illuminazione.
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20. 26/02/2014
Overview | Modulo e sistema modulare
Il sistema è caratterizzato da una serie di layer funzionali sovrapposti che
contributiscono alle performance ottiche (e termiche) ed è ridotto al minimo dei
componenti e degli spessori utili alla funzionalità del sistema.
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21. 26/02/2014
Overview | Modulo e sistema modulare
Sistema di illuminazione
indiretta ad alta
efficienza che assicuri
comfort visivo e
miscelazione del bianco
miscelazione del bianco
affinché sia assicurata una
prestazione di luce
dinamica.
Le sue dimensioni
complessive sono:
613.5 x 304 mm
e un’altezza di 160 mm
e un altezza di 160 mm.
Il modulo presenta due
Il modulo presenta due
elementi principali:
• il motore luminoso
posto nella parte
inferiore;
• il supporto
superiore
caratterizzato da
caratterizzato da
riflettore e cover di
rivestimento.
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22. 26/02/2014
Progetto | Parte inferiore con tecnologia a Fosfori Remoti: specifiche
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23. 26/02/2014
Progetto | Parte inferiore con tecnologia sostitutiva con Power LED: specifiche
Il modulo può
ospitare la tecnologia
POWER LED (14 LED a
POWER LED (14 LED
CCT 3000K e 14 LED a
5000K)
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24. 26/02/2014
Progetto | Parte superiore con tecnologia Tecnologia sostitutiva con Power LED: specifiche
La parte superiore è una cover
La parte superiore è una cover
in plastica stampata
caratterizzata da diversi moduli
‐ la parte lineare laterale
‐ la parte curva laterale.
combinati per ottenere diverse
p
configurazioni:
La geometria del riflettore è
stata studiata per indirizzare la
luce sul piano della scrivania
con elevato DLOR e
con elevato DLOR e
minimizzando l’abbagliamento
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25. 26/02/2014
Progetto | Dissipazione termica
I livelli di temperatura di
I li lli di t
t
di
giunzione dei LED sulla
giunzione sono al di sotto dei
75°C. Il fosforo remoto, nella
faccia interna, presenta una
temperatura al di sotto di
85°C (con simulazione molto
conservativa).
conservativa)
La simulazione è stata
effettuata emulando il
funzionamento a regime
(alimentazione a 350 mA e
con un valore di temperatura
dell aria dell ambiente
dell’aria dell’ambiente
esterno di circa 25°C)
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26. 26/02/2014
Progetto | Caratteristiche fotometriche
L’apparecchio
emette in modo
indiretto con un
rendimento
rendimento
dell’86,64%.
Il solido
fotometrico è
stato realizzato al
fine di limitare
l’abbagliamento
e ottenere
e ottenere
un’illuminazione
focalizzata sul
piano di una
scrivania.
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27. 26/02/2014
Progetto | Simulazioni di illuminazione di un ufficio realizzata mediante Dialux
Valutazione delle prestazioni fotometriche del
p
sistema progettato in termini di livelli di
illuminamento, dei livelli di uniformità di
illuminamento, di comfort in termini di
abbagliamento (UGR)
(UGR).
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28. 26/02/2014
Progetto | Simulazioni di illuminazione di un ufficio
Valori di
illuminamento
(Lux) riscontrati
sul piano della
scrivania
scrivania
Valori di UGR < 19
in diversi punti
dell’osservatore.
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29. 26/02/2014
Progetto | Configurazione di sistema di elementi componibili
Variabilità e versatilità di utilizzo: il modulo può essere
configurato in diversi modi e per diverse applicazioni.
g
p
pp
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30. 26/02/2014
Progetto | Configurazione di sistema
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31. 26/02/2014
Bibliografia principale
M. Rea, Light ‐ Much more than vision, International Symposium on Light and
, g
,
y p
g
Human Health, CIE. 2003
Boyce, Peter R., Human Factors in Lighting, CRC Press. 2003
M. Rea et. al., More than vision, iGuzzini, Editoriale Domus, 2008
M. Rossi, Design della Luce – Fondamenti ed Esperienze nella progettazione della
luce per gli esseri umani, Ed. Maggioli, 2008
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