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UNI 11248 “Illuminazione stradale”Sicurezza, risparmio energetico, compatibilità
ambientaleRuolo e responsabilità del progettista
Paolo SoardoPresidente della CT UNI
“Applicazioni dell’illuminotecnica”
Criteri per un’illuminazione efficiente
Illuminazione esterna
Priorità Obiettivi Leggi e norme
1 Sicurezza dei cittadini Leggi dello Stato Norme UNI e CEI
2 Risparmio energetico Direttive europee
3 Compatibilità ambientale
Norme internazionali Leggi regionali
Leggi e norme
Leggi
• Comunitarie• Direttiva 32/2005 EUP “Energy using products”
• Statali• Sicurezza elettrica: 46/90. Prescrive la conformità alle
norme.• Prestazioni di sicurezza: 626. Prescrive livelli di
illuminazione sufficienti per il compito visivo in questione.• DM 14/09/05 del MIT di adozione della norma UNI 11095
“Illuminazione delle gallerie”
• Regionali• Risparmio energetico e limitazione dell’inquinamento
luminoso
Sicurezza e norme
• In base algli art. 2, 3 e 5 del Trattato di Roma la sicurezza dei cittadini è responsabilità dello Stato.
• Un impianto di illuminazione si ritiene atto a garantire la sicurezza se progettato ed installato a regola d’arte.
• Per il legislatore l’applicazione delle norme UNI e CEI rappresenta prova di realoiozzazione a regola d’arte.
• Anche se ciò non comporta un’integrale inversionedell’onere probatorio in caso di danno riconducibile all’impianto, fornisce sicuramente elementi che, in assenza di diversa idonea prova contraria, possono condurreall’accertamento di quella fattispecie giuridica nota come “caso fortuito”, la quale solleva l’operatore dalleresponsabilità eventualmente origine o fonte di danno.
Enti normatori
Internazionale: CIE (ISO), IECEuropeo: CEN, CENELECNazionale: UNI, CEI
Associazioni
Nazionale: AIDI
Pubblicazioni CIE
Si tratta di guide che però rivestono anche valore nolrmativo.
CIE 115 Recommendations for thelighting of roads for motorand pedestrian traffic (in revisione)
CIE S15 Lighting of outdoor work placesCIE 88 Guide for the lighting of road
tunnels and underpassesCIE 126 Guidelines for minimizing sky glow (in
revisione)
Norme UNI
Le leggi dello Stato considerano realizzati a regolad’arte gli impianti conformi alle norme UNI
• 11248 Illuminazione stradale (sostituisce la UNI 10439)• 13201 Illuminazione stradale• 12464 Illuminazione posti lavoro all’aperto• - STV - Visibilità dei piccoli ostacoli (in preparazione)• 11095 Illuminazione delle gallerie stradaliloit• 12193 Impianti sportivi• 10819 Limitazione del flusso luminoso verso l’alto
Volontarie o obbligatorie?
• Una norma rappresenta lo stato dell’arte e chi se ne voglia discostare, obbligatoria o volontaria che sia la norma, deve essere in grado di dimostrare, eventualmente anche in giudizio, di aver ottenuto un risultato almeno equivalente a quello previsto dalla norma.
Criteri normativi
• Fino a non molti anni fa, le prescrizioni normative erano basate su anni di esperienze di laboratorio e su strada per casi analoghi ed avevano quindi carattere empirico
• Lo sviluppo della ricerca scientifica sta mutando, a volte in modo molto profondo, l’ambiente normativo
• Oggi si è molto prudenti e prima di prescrivere illuminamenti o uniformità si consultano tutte le possibili fonti scientifiche in modo da poter chiarire le relazioni causa effetto per ogni singolo fenomeno e valutare i rapporti costi benefici separatamente per ciascuna causa
• Soprattutto, non si può far nulla se non si dispone di misure valide: non si può operare in base alle emozioni o ai desideri di pochi
Norme e illuminazione stradale
• La conformità alle norme sull’illuminazione stradale èconsigliabile, anche se non è proibito adottare metodologie diverse.
• Si veda in proposito il DM 14/09/05 “L'illuminazione delle gallerie stradali ed autostradali, con traffico totalmente o parzialmente motorizzato, esistenti e di nuova realizzazione, deve essere progettata e verificata secondo le indicazioni contenute nella norma UNI 11095/2003 e secondo quanto previsto nel presente decreto. Il progettista in accordo con la committente può utilizzare modelli e/o sistemi di calcolo diversi purche' vengano rispettati edocumentati, con assunzione di responsabilita', i livelli disicurezza e di prestazioni attesi fissati dalla norma.”
Obiettivi legali e normativi
• Norme e leggi devono prescrivere i risultati da raggiungere, ma non indicare né i mezzi (strumenti, apparati,ecc.), né le loro caratteristiche per realizzare gli obiettivi normativi, in modo da promuovere l’innovazione tecnologica ed il confronto tra realizzazioni diverse, a livello sia tecnico sia di mercato, a tutto vantaggio dell’utente, sia per costi sia per prestazioni.
• Le leggi dovrebbero inoltre evidenziare i parametri critici lasciando la quantificazione delle le prescrizioni alle norme, di ben più facile aggiornamento in relazione al progresso scientifico e all’innovazione tecnologica. Ciò purtroppo non avviene per molte leggi regionali.
UNI EN 11248 e UNI EN 13201
UNI 11248 “Illuminazione stradale”
• Dal 3 ottobre 2007 la norma UNI 11248 sostituisce la UNI 10439
• La UNI 11248 determina la categoria illuminotecnica che permette di ottenere i livelli di illuminazione nella UNI EN 13201-2.
• Obiettivi della UNI 11248 sono: sicurezza dei cittadini e rispermio energetico
Norme sull’illuminazione stradale
• La norma EN 13201 è suddivisa in tre parti che l’UNI ha adottato in vase alle regole comunitarie:
• UNI EN 13201-2 Performance requirements• UNI EN 13201-3 Calculation of performance• UNI EN 13201-4 Methods of measuring lighting
performance
• EN 13201-1 Selection of lighting classes (è solo• un rapporto tecnico e non una norma)
Norme sull’illuminazione stradale
• La UNI EN 13201-2 riporta una serie di categorie illuminotecniche per tutti i tipi di strada, anche quelle conflittuali e pedonali, senza però collegarle ad alcun tipo di strada
• In pratica si tratta di un “invito” ai paesi comunitari ad adottare per ogni tipo di strada le caratteristiche fotometriche indicate nella 13201-2
Le strade per la 12301-1
• Il CEN ha emesso anche una sorta di guida, denominata EN 13201-1, per collegare le categorie illuminotecniche al tipo di strada.
• Tuttavia il CEN non può imporre le caratteristiche fotometriche delle strade ai singoli Paesi e quindi la EN 13201-1 è solo un rapporto tecnico
• Perciò, dopo aver adottato le UNI EN 13201, l’UNI, come gli altri enti normatori europei, ha dovuto preparare la norma UNI 11248 “Illuminazione stradale” che associa le strade definite dal codice della strada e dai Piani urbani del traffico alle categorie illuminotecniche della UNI EN 13201-2
• Contestualmente l’UNI ritira la UNI 10439
Categorie illuminotecniche della UNI 11248
• La EN 13201-2 contiene un numero di categorie illuminotecniche molto maggiore di quanto necessario
• Ciò è dovuto alla necessità di incorporare nella norma europea le richieste dei vari Paesi membri
• A nessun Paese è richiesto di adottare tutte le categorie della EN 13201-2
• Per questo motivo la UNI 11248 assume solo una parte delle categorie della UNI EN 13201-2
• Nella tabella che segue questi livelli sono confrontati con le prescrizioni della “vecchia”10439
Traffico motorizzato
Categoria illuminotecnica di riferimento
• In realtà, la UNI 11248 fornisce la categoria illuminotecnica di riferimento, che potràessere modificata dal progettista
• La tabella che segue permette di ricavare per ogni tipo di strada la categoria di riferimento entrando nelle opportune tabelle della UNI EN 12301-2
Tip
o di
st
rada
Descrizione del tipo della strada Limiti di velocità [km h -1]
Categoria illuminotecnica di riferimento
Note paragrafo
Autostrade extraurbane 130 - 150 A1
Autostrade urbane 130 ME1
Strade di servizio alle autostrade 70 - 90
A2 Strade di servizio alle autostrade urbane 50
ME3a
Errore. L'origine riferimento non è
stata trovata. Errore.
L'origine riferimento non è
stata trovata.
Strade extraurbane principali 110 ME3a B
Strade di servizio alle strade extraurbane principali 70 - 90 ME4a -
Strade extraurbane secondarie (tipi C1 e C2 del DM 6792/01)
70 - 90 ME3a
Strade extraurbane secondarie 50 ME4b C
Strade extraurbane secondarie con limiti particolari 70 - 90 ME3a
-
70 D Strade urbane di scorrimento veloce
50 ME3a -
Strade urbane interquartiere 50 E
Strade urbane di quartiere 50 ME3c -
Strade locali extraurbane (tipi F1 e F2 del DM 6792/01) 70 - 90 ME3a 50 ME4b
Strade locali extraurbane 30 S3
Strade locali urbane (tipi FI e F2 del DM 6792/01) 50 ME4b Strade locali urbane: centri storici, isole ambientali, zone 30
30 CE4
Strade locali urbane: altre situazioni 30 Strade locali urbane: aree pedonali 5
CE5
Strade locali urbane: centri storici (utenti principali: pedoni, ammessi gli altri utenti)
5
50
F
Strade locali interzonali 30
CE5
Errore. L'origine riferimento non è
stata trovata.
Piste ciclabili DM 557/99 Non
dichiarato
Errore. L'origine riferimento non è
stata trovata.
Strade art. 3.5 DM 6792/01: strade a destinazione particolare
30
S2 Errore.
L'origine riferimento non è
stata trovata.
Traffico motorizzato
Zone conflittuali e pedonali
uniformità
generale Uo
illuminamento orizzontale
minimo (lux)
Classi di
illuminazione
0,47,5CE5
0,410CE4
0,415CE3
0,420CE2
0,430CE1
0,450CE0
illuminamento orizzontale
minimo (lux)
illuminamento orizzontalemedio (lux)
Classe di illuminazione
0,62S6
0,63S5
15S4
1,57,5S3
310S2
515S1
uniformità generale Uo (Ehs)
illuminamento emisferico
(lux)
Classe di illuminazione
0,151A5
0,151,5A4
0,152A3
0,153A2
0,155A1
illuminamento semicilindrico
(lux)
Classe di
illuminazione
0,5ES9
0,75ES8
1ES7
1,5ES6
2ES5
3ES4
5ES3
7,5ES2
10ES1
illuminamento verticale
minimo (lux)
Classe di
illuminazione
0,5EV6
5EV5
7,5EV4
10EV3
30EV2
50EV1
Categorie non previste dall’UNI
Categoria di riferimento della UNI 11248
• La UNI 11248 indica per ogni tipo di strada e dtraffico la categoria illuminotecnica di riferimento che permette di determinare sulla UNI EN 12301-2
• La categoria di riferimento della norma UNI 11248 può essere diversa dalla categoria prevista dalla norma UNI 10439
UNI 10439 e UNI EN 11248
Norma UNI Strada Codice
Strada 10439 11248 Autostrade urbane A ME1 Scorrimento veloce D1 ME1 Scorrimento D2 Interquartiere E1
ME2 ME3
Quartiere E2 ME3 Locale F ME4
Esempi di differenze normative
La UNI 11248 prescrive categorie inferiori rispettoalla UNI 10439 nei casi evidenziati in giallo
Categoria di progetto della UNI 11248
• La categoria illuminotecnica di progetto della UNI 11248 può essere anche molto diversa da quella di riferimento, in quanto a quest’ultima possono essere applicati fattori di influenza in base ad una visita preliminare obbligatoria ed alle informazioni raccolte sul luogo (incidentalità, criminalità, presenza conflittuali, condizioni ambientali, ecc.), nonché ad una anali, parzialmente suggeriti nella normai dei rischi effettuata dal progettista
• A scopo esemplificativo la uNI 11248 suggerisce una lista non esaustiva di fattori di influenza e delle rispettive vbariazioni delle categorie illuminotecniche
Parametro di influenza Variazione categ. ill.*
Non si applica a
Compito visivo normale Condizioni non conflittuali Flusso di traffico < 50% rispetto al massimo
-1
Flusso di traffico < 25% rispetto al massimo -2
A1
Segnaletica attiva nelle zone conflittuali -1 Colore della luce e indice di resa dei colori: con indice di resa dei colori superiore o uguale a 60 si può ridurre la categoria illuminotecnica Con indice di resa dei colori inferiore a 30 si deve incrementare la categoria illuminotecnica Pericolo di aggressione Presenza di intersezioni e/o svincoli a raso Prossimità di passaggi pedonali Prossimità di dispositivi rallentatori
+1 -
*)La variazione della categoria illuminotecnica è di tipo addittivo ed è indicata come numero di categorie verso il basso (valori negativi) o verso l’alto (valori positivi) rispetto alla categoria di riferimento nei prospetti della UNI EN 13201-2. I valori numerici sono di tipo informativo.
Il progettista
• Il progettista diviene l’elemento essenziale nella catena realizzativa relativa al contributo dell’illuminazione stradale alla sicurezza dei cittadini
• Questa norma esalta la funzione ed il ruolo del progettista, che deve possedere una notevole competenza multisettoriale per assumere l’alto grado di responsabilizzazione richiesto
• Date le responsabilità crescenti per il progettista, il Comitato Centrale Tecnico dell’UNI ha intenzione di avviare la preparazione di una serie di norme sulle figure professionali, inclusa quelle del progettista illuminotecnico
Analisi dei rischi
• La complessità delle scelte previste nella UNI 11248 richiede un’analisi dei rischi come fase preliminare al progetto, analogamente a quanto richiesto per molti lavori stradali
• L’analisi dei rischi consiste nella valutazione deiparametri di influenza al fine di individuare la o le categorie illuminotecniche che garantiscono la massima efficacia del contributo degli impianti diilluminazione alla sicurezza degli utenti dellastrada in condizioni notturne, minimizzando al contempo i consumi energetici, i costi diinstallazione e di gestione e l’impatto ambientale.
Schema di analisi dei rischi
• Sopralluogo per valutare lo stato esistente e determinareuna gerarchia tra i parametri di influenza rilevanti
• Individuazione degli impianti e delle procedure gestionali richiesti da eventuali leggi dello Stato e Direttive europee, dalla UNI 11248 e da norme che esigenze specifiche potrebbero richiedere di considerare, nonché loro confronto con lo stato esistente
• Studio preliminare del rischio determinando e classificando gli eventi potenzialmente pericolosi in funzione della frequenza e della gravità.
• Creazione di una gerarchia di interventi per assicurare i livelli di sicurezza richiesti da leggi, direttive e norme
• Programmazione strategica, con una scala di priorità per le azioni più efficaci per la sicurezza degli utenti.
Influenza sui crimini
Crimini evitati
Risparmio
Nella zona con illuminamenti maggiori
266 € 270.000
Nella zona adiacente (di area maggiore)
429 € 350.000
Totali 695 € 620.000
Rapporto benefici/costi in un anno 5:1
Schema di sintesi
• Presenta le misure da porre in opera (impianti, attrezzature, procedure) per assicurare al livello desideratola sicurezza degli utenti della strada ottimizzando i costi diinstallazione e di gestione energetica conformemente a leggi, direttive e norme.
• Stabilisce i livelli di intervento necessari alla messa in sicurezza definendo le fasi temporali di realizzazione deilavori di adeguamento alla normativa in base all’importanza della varie misure rispetto alla sicurezza, a partire da quelle richieste dalla normativa italiana.
• Individua le conseguenze relative all’esercizio di ogni impianto, fissando i criteri da seguire per garantire nel tempo livelli di sicurezza adeguati al caso.
Metodologia operativa
• Per i casi normali è sufficiente che il progettista basil’analisi dei rischi sulle prescrizioni sulla categoria di riferimento condizionato dai parametri di influenza suggeriti dalla norma
• Nei casi complessi, (incroci e svincoli, notevole flusso di traffico, situazioni conflittuali, ecc.) il progettista dovrà avvalersi dei dati statistici su traffico, incidenti, condizioni meteorologiche avverse, continuitàdell’alimentazione elettrica, ecc., elaborandoli con metodi statistici anche in situazioni simili. A questo scopo il progettista potrà seguire le indicazioni di pubblicazioni specifiche come ad esempio la “Linee guida per la progettazione della sicurezza nelle gallerie stradali” dell’ANAS (2005).
Visita preliminare
• La visita preliminare è sempre necessaria e deve essere doumentata nell’ambito del progetto
• Non si può progettare un impianto senza avere vsionato le condizioni locali
Parzializzazione
• La UNI 11248 prevede la possibilità di ridurre, anche del 50%, i livelli di illuminazione nelle ore notturne con minore flusso di traffico, purché sia garantita la sicurezza dei cittadini, al fine sia di ridurre i consumi energetici, sia di limitare gli aspetti negativi dell’illuminazione, dalla luce intrusiva alla luminanza artificiale del cielo
Incremento di soglia TI [%]
Misura dell'abbagliamento debilitante, in presenza di sorgenti di luce nel campo visivo del conducente di un veicolo, valutato come l’incremento percentuale della luminanza che occorre attribuire alla carreggiata per rendere visibile un ’ostacolo di riferimento in condizioni di soglia di visibilità, rispetto al valore di luminanza che rende visibile lo stesso ostacolo in assenza delle sorgenti di cui sopra, sempre in condizioni di soglia di visibilità.
Norma STVVisibilità dei piccoli ostacoli
Rapporti causa effetto
• Le prescrizioni normative dovrebbero essere basate su relazioni causa effetto in modo da conoscere in anticipo i risulotati quantitativi delle prescrizioni
• Un esempio di norma basata sulle relazioni causa effetto èla UNI 11095 “Illuminazione delle gallerie”
• La nuova UNI 11248 “illuminazione stradale”, che completa della EN 13201-2 per tutti i tipi di strade, è un primo passo in tal senso, aanche se rimane sostanzialmente empirica
• Le PPAA prestano grande attenzione allo sviluppo delle norme: in particolare il Ministero delle Infrastrutture e Trasporti tramite il Consiglio Superiore dei lavori pubblici si occupa di sicurezza e il Ministero delle Attività Produttive di risparmio energetico
Rapporti causa effetto
Cause Effetti
Luminanze e illuminamenti Sicurezza Uniformità Criminalità Lampade Risparmio energetico Manto stradale Resa dei colori Tipo di strada Abbagliamento Situazioni conflittuali Luce molesta Intensità luminosa Luminanza del cielo Fattori di riflessione Costi impianto e gestione Luminanza ambientale Fruizione città Segnaletica Guida ottica
Visibilità dei piccoli ostacoli (STV)
• E’ in corso di stesura una norma UNI basato su relazioni causa effetto che permetterà di calcolare la luminanza stradale necessaria in base alla visibilità di un ostacolo di riferimento (STV, Small Target Visibility), costituito da un cubo di 20 cm di lato con superficie diffondente ed un fattore di riflessione pari a 0,10, mediante una metodologia fondata sulla luminanza di velo analoga a quella per le gallerie dalla UNI 11095.
• Anche questa procedura richiede una visita preliminare• Non si tratta di una alternativa alla UNI 11248 ma di un
ausilio per la valutazione dei rischi e quindi per determinare la luminanza di riferimento
Occhio
Fovea
Cris
talli
no L seq
Para
brez
za
LatmLpar
2°
Luce diurna
Luminanza di velo
∫°
°=θ θ⋅=
6,28
12SEQ
dE9,2 L
La luce che colpisce la retina in visione periferica subisce unadiffusione all’interno dell’occhio con una conseguente luminanzadi velo sulla fovea, che riduce il contrasto degli ostacoli.
Luminanza di velo equivalente LSEQ
La luminanza di velo equivalente LSEQ è la luminanza dello scenario che produce lo stesso effettodella luminanza di velo sulla retina e quindi anche sulla visibilità degli ostacoli
LSEQ dipende oltre che dalle luminanza ambientali LiJanche dalla distanza di arresto dA. L’influenza di dA si nota nella scelta tra strada asciutta e bagnata, ma effettuata la scelta non è necessario valutarla con grande accuratezza.
Volendo misurare la LSEQ si può usare un appositostrumento oppure un luminanzonetro normale valutando separatamente le luminanze delle varie parti dello scenario ed elaborandole secondo la formula del TIj
UNI EN 12464-2
UNI EN 12464-2 “Luoghi di lavoro all’aperto”
• Il CEN ha pubblicato la norma EN 12464-2 “Illuminazione dei luoghi di lavoro – Parte 2a: luoghi di lavoro all’aperto”, che in base alle norme Comunitarie l’UNI deve adottare, pur avendo espresso voto contrario
• Questa norma prevede i livelli di illuminamento, uniformità e abbagliamento per un certo numero di casi di lavoro all’aperto
• Si tratta di norma di tipo empirico
Ref. no.
Type of area, task or activityĒmlx
Uo–
GRL–
Ra–
Remarks
5.1.1 Walkways exclusively for pedestrians 5 0,25 50 20
5.1.2 Traffic areas for slowly moving vehicles (max. 10 km/h), e.g. bicycles, trucks and excavators
10 0,40 50 20
5.1.3 Regular vehicle traffic (max. 40 km/h) 20 0,40 45 20 At shipyards and in docks, GRLmay be 50
5.1.4 Pedestrian passages, vehicle turning, loading and unloading points
50 0,40 50 20
5.1.5 Car driving See CIE Pub. 115:1995
UNI EN 12464-2 Prescrizioni
UGRUnified Glare Rating
• La UNI 12464 definisce l’UGR come:
ω⋅⋅= ∑ 2
2
b10 p
LL25,0
log8UGR
dove Lb e L sono le luminanze dello sfondo e delle parti luminose degli apparecchi di illuminazione, l’angolo solido sotteso dagli stessi e p l’indice diposizione di Guth.
Misure e incertezze
Misurazioni di luminanza
• Per conoscere un impianto occorre misurarlo• Il progettista non può rifugiarsi dietro norme che
prevedono misure di illuminamento per il collaudo quando dette norme prescrivono luminanze: deve quindi richiedere a livello progettuale che il committente esegua anche quelle misurazioni di luminanza stradale a cui ètenuto in base alle prescrizioni della UNI 11248.
Misurazioni di luminanza
• Per conoscere un impianto occorre misurarlo• Il progettista non può rifugiarsi dietro il punto le norme
che prevedono misure di illuminamento per il collaudo, in quanto dette norme prescrivono luminanze: deve quindi richiedere a livello progettuale che il committente esegua anche quelle misurazioni di luminanza stradale a cui ètenuto in base alle prescrizioni della UNI 11095.
• Impossibile eseguire queste misurazioni manualmente. Occorre un laboratorio mobile computerizzato.
Norme e misure
• Un impianto di illuminazione progettato in conformità alle prescrizioni di una norma deve essere verificato e collaudato mediante misurazioni eseguite secondo le regole metrologiche
• Una misura non è completa se non è associata alla sua incertezza, che deve essere valutata secondo la UNI CEI ENV 13005 “Guida all’espressione dell’incertezza di misura”
• La misurazione è considerata una operazione statistica e la misura è coincidente con la distribuzione statistica mentre la sua incertezza è la larghezza della distribuzione
2
1
Distribuzione gaussiana di misure successive
La misura 1 è più accurata della misura 2
Incertezze di misura
• Le pareti di un laboratorio riflettono una parte del flusso luminoso emesso dall’apparecchio in prova, che deve essere sottratta da tutte le misure.
• La misurazione delle riflessioni non può essere molto accurata e le incertezze di misura sono elevate.
• Ciò non ha alcuna importanza nelle direzioni di emissione in cui le intensità luminose sono alte, ma porta a incertezze di misura molto elevate con piccole intensità luminose.
Incertezza sulle differenze
• In questo esempio l’incertezza di misura è assunta trascurabile per la misurazione principale e al 20% per la misurazione della luce riflessa dalle pareti.
Valore misurato 11Riflessione delle pareti 10Differenza (risultato della misurazione) 1Incertezza assoluta sulle riflessioni 2Incertezza assoluta della differenza (02 +22)0,5 2 Incertezza relativa sulla differenza 200%
Certificazione
• Se occorre certificare la conformità di un apparecchio di illuminazione a una specifica, a una norma o a una legge, la misura più o meno l’incertezza deve essere conforme con i limiti prescritti (vedere ad esempio la norma internazionale UNI EN ISO 14253-1).
• Nell’esempio che segue si suppone che il limite superiore sia pari a 2. Il caso A èconforme, il B no, ma i casi C (che corripondeall’esempio precedente) e D sono ambigui e non possono essere certiticati.
• I tribunali accettano queste condizioni di certificazione.
0
A
D
Maximum limit
B
C
0 maximum limit
Pho
tom
etric
qua
ntity
(lum
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flux
or
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ous
case
s)
E -
Cer
tific
atio
n im
poss
ible
C'
Incertezze di misura
Compatibilità ambientale
Compatibilità ambientale dell’illuminazione
• Risparmioenergetico (Direttiva 3272005 EUP)
• Illuminamento sulle superfici vetrate degli edifici (CIE S15 e UNI EN 12464-2)
• Luminanza artificiale del cielo (CIE 126 e UNI 11089, entrambe in revisione)
Direttiva CE/32/05 “EUP”
• Ne documenti attuativi della direttiva europea CE/323/05 sui prodotti che consumano energia la Commissione europea scrive:
• “Any improvements aiming to reduce light pollutionmust not have a negative effect on the energyefficiency of the luminaires”
• Ciò non vuol dire che la compatibilità ambientale debba essere trascurata ma che in ordine di priorità segue sicurezza dei cittadini e risparmio energetico
Environmentalzone
Light on properties Luminaire intensity
Up. lightULR
Luminance
Ev [lx] I [kcd]Lb [cd.m –
2]Ls[cd.m –
2]
Pre-curfewa
Post-curfew
Pre-curfew
Post-curfew
Buildings Signs
E1 2 0 b) 2,5 0 0 0 50
E2 5 1 7,5 0,5 0,05 5 400
E3 10 2 10 1,0 0,15 10 800
E4 25 5 25 2,5 0,25 25 1 000
UNI EN 12464-2 Parametri ambientali
Risparmio energetico
Risparmio energetico
• L’Europa presta grande attenzione al risparmio energetico
• La Commissione europea sta scrivendo i documenti attuativi della direttiva 32/2005 con particolare attenzione per l’illuminazione degli edifici e quella esterna
• In Italia l’illuminazione esterna assorbe il 5% circa dei consumi di energia elettrica
• Un risparmio del 30% di non difficile attuazione riduce i consumi energetici totali dell’1,5%
Metodologie di risparmio
• Il risparmio energetico può essere ottenuto mediante:
• riducendo i livelli in base alla UNI 11248;• adottando lampade con elevata efficienza
luminosa;• adottando apparecchi di illuminazione di
rendimento ed efficienza elevata;• migliorando il fattore di utilizzazione.
Lampade
Tipo Efficienza Resa col. Commenti
Normali 10 Incande-scenza Alogeni 20
Non usate a causa della ridotta efficienza luminosa
Fluorescenti 80-100 100
bp
Sodio 180 0 Scarso rendimento complessivo a causa delle dimensioni elevate
Mercurio 50 Obsoleta Sodio 130
50 Resa colori appena sufficiente S
caric
a
ap
Alogenuri 120 100 Ottima Stato sol. LED 200? 100? La lampada del futuro
La ricerca dimostra che in condizioni mesopiche, tipiche della illuminazione stradale, un elevato indice di resa dei colori migliora la visibilità periferica e quindi anche la sicurezza
Apparecchi di illuminazione
• A causa delle roflessioni interne gli apparecchi di illuminazione conformi alle leggi regionali che prescrivono una intensità luminosa massima verso l’alto peri a 0 non minimizzano i consumi eneregetici e anzi li aumentano del 15-20%
• Ciò è ben noto al punto che per risparmiare energia l’Osservatorio delle Canarie. il più grande di Europa, permette di usare il vetro curvo e il più grande gruppo di osservatori internazionali situato in Cile ammette apparecchi con un flusso emesso verso l’alto pari allo 0,8% e 1,8% del flusso installato con lampade di flusso luminoso minore e maggiore di 15 klm.
Responsabilità del progettista
Responsabilità del progettista
• Si è visto che il progettista gioca un ruolo essenziale nelle nuova norma sull’illuminazione esterna.
• Non si pensi che limitandosi usando i dati convenzionali della UNI 11248 un progettista possa sfuggire dalla propria responsabilità, che rimane piena, in quanto si tratta solo di dati informativi: meglio quindi recarsi sul luogo, valutare e misurare, come d’altra parte fanno i progettisti delle strade.
• Neanche la conformità con la norma può costituire un paravento: vale quanto scrive il BSI inglese:
• “Compliance with a British Standard does not in itse lf confer immunity from legal obligations”
Priorità di leggi e norme
Illuminazione esterna
Priorità Obiettivi Leggi e norme
1 Sicurezza dei cittadini Leggi dello Stato Norme UNI e CEI
2 Risparmio energetico Direttive europee
3 Compatibilità ambientale
Norme internazionali Leggi regionali
Priorità di leggi e norme
Priorità delle norme di sicurezza
• Le leggi dello Stato richiedono che apparecchi ed impianti siano realizzati “a regola d’arte”
• Secondo dette leggi la conformità alle norme UNI e CEI costituisce presunzione di realizzazione a regola d’arte e quindi anche a criteri di sicurezza.
• La conformità alle norme di sicurezza UNI e CEI ha quindi priorità su ogni altra norma o legge.
Applicazioni della illuminazione esterna
Settore Norme di sicurezza
Traffico urbano di ogni tipo Arredo urbano Fruizione delle città notturne Illuminazione di monumenti e opere d’arte Traffico extraurbano
UNI 11248 UNI STV (in preparazione) UNI EN 13201-2, -3, -4
Traffico in galleria UNI 11095 DM 14 settembre 2005
Attività lavorative all’aperto UNI EN 12464-2 Compatibilità ambientale (osservatori, parchi naturalistici, ecc.
UNI EN 12464-2 UNI 10819
Norme di sicurezza
Ruolo e responsabilità del progettista
• La nuova norma UNI 11248 “Illuminazione stradale”indica soltanto i livelli di illuminazione di riferimento per ogni tipo di strada.
• Il progettista deve effettuare un’analisi dei rischi e decidere in conseguenza il livello di progetto, che può essere superiore o inferiore anche di 2 categorie illuminotecniche rispetto alla categoria di riferimento
• La UNI 11248 attribuisce quindi al progettista un ruolo centrale con assunzione di responsabilità per la sicurezza del traffico notturno.
Gestione energetica
• La Direttiva Europea 32/2005 detta “Energy UsingProducts” (EUP) considera con particolare attenzione l’illuminazione esterna come settore di risparmio.
• I documenti attuativi della direttiva riconoscono che limitando eccessivamente il flusso luminoso emesso verso l’alto può aumentare i consumi.
• “Limiting the light going to the sky from the luminaireand ensuring a proper ratio of useful light going to the road contribute in most cases both to improving energy efficiency and to reducing light pollution. Taken to the extreme, however, it can sometimes be detrimental to energy efficiency.”
Limiti direttiva 32/2005
• Per questo motivo la 32/2005 indica i seguenti limiti per i varit tipi di strada nell’illuminazione esterna
• (F+M= stradale, S traffico misto)
Maggiori consumi del vetro piano
Confronto tra apparecchi di illuminazione con fines tre diverse
Lampada a vapore di sodio ad alta pressione
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Luce
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l’alto
[%]
Curvo 32,5 4,07 20 lx 0,4 0,70 10 - - FR 100 Piano
8,0 26,0 3,25 22 lx 0,4 0,70 8
2 x 3,50 +14 +45
Curvo 40,5 4,50 0,54 0,65 8,8 - IT 250 Piano
9,0 34,0 3,77
2,0 cd/m2 0,51 0,63 2,1
2 x 3,75 +19
-
Misure eseguite in Francia e in Italia confermano le maggiori interdistanze permesso dal vetro curvo ed i maggiori consumi del vetro piano.
Luminanze più elevate per il vetro piano
Confronto tra apparecchi di illuminazione con fines tre diverse
Strada a 2 corsie larghe 3,75 m con 2 marciapiedi l arghi 1,50 m Lampada a vapore di sodio ad alta pressione da 250 W
Luminanze stradali [cd/m 2] Altezza [m] Interdist. [m]
Interdist./ altezza Vetro curvo Vetro piano
40,5 4,50 2,0 - 34 3,77 2,3 2,0 27 3,00 2,9 2,5
9
18 2,00 4,3 3,8
A parità di interdistanze il vetro curvo garantisceluminanze stradali più elevate
Conferme degli Ossevatori internazionali
• I regolamenti dell’IAC, l’Osservatorio delle Canariesede dei più grandi telescopi europei, confermano i maggiori consumi del vetro piano e per risparmiare energia ammettono apparecchi con vetro curvo e lanterne vietate dalle Leggi regionali
• Anche la legge cilena nella zona intorno al piùesteso complesso di grandi telescopi esistente al mondo permette emissioni verso l’alto fino all’1,8% del flusso luminoso installato per l’illuminazionestradale e del 5% per l’arredo urbano senza imporre restrizioni nel resto del territorio.
OFICINA TECNICA PARA LA PROTECCION DE LA CALIDAD DEL CIELO
LISTA UFFICIALE APPARECCHI OMOLOGATI IAC APPARECCHI CON SISTEMA OTTICO ASIMMETRICO AD ALTA EFFICIENZA ACCREDITATI DALL’ISTITUTO ASTROFISOCO DELLE CANARIE NELLE VICINANZE DELL’OSSERVATORIO ASTRONOMICO PIU’ IMPORTANTE D’EUROPA, NON INSTALLABILI IN ALCUNA ZONA DI LOMADARDIA, MARCHE, EMILIA ROMAGNA.
Apparecchio Accreditato IAC
Apparecchio Accreditato IAC
Leggi regionaliRiferimento non obbligatorio
• Le leggi regionali hanno due obiettivi dichiarati anche nei titoli: risparmio energetico e inquinamento luminoso
• I risultati attesi dalla realizzazione degli obiettivi non sono quantificati, contrariamente per esempio al protocollo di Kyoto ed alle leggi sull’inquinamento elettromagnetico.
• Viceversa molte LR “considerano” realizzati gli obiettivi “solo” con impianti con emissione zero verso l’alto.
• Nonostante la pretesa unicità, dette caratteristiche devono essere considerate riferimento non obbligatorio in quanto chiunque dimostri di aver installato un impianto che realizza gli obbiettivi delle L.R. meglio di quanto possibile seguendo le prescrizioni legali non può essere sanzionato.
Leggi regionaliRiferimento non obbligatorio
• La possibilità di superare le prescizioni legali e normative è confermato dal DM 20 dicembre 2005 n. 295 che, pur richiedendo l’impiego della norma UNI 11095 per gli impianti di illuminazione delle gallerie, al comma 2 dell’art. 1 recita:
•• “2. Il progettista in accordo con la committente può
utilizzare modelli e/o sistemi di calcolo diversi purchévengano rispettati e documentati, con assunzione diresponsabilità, i livelli di sicurezza e di prestazioniattesi fissati dalla norma”.
Caso di studio - Gli svincoli
• Ai fini della sicurezza, è sufficiente illuminare 200 m delle rampe di accesso ad uno svincolo autostradale.
• Secondo i calcoli basterebbero 6 apparecchi con vetro piano con lampade al sodio da 250 W installati a 10 m di altezza (facilità di manutenzione) con una interdistanza di 37 m (leggi regionali) per assicurare le 2 cd/m2 previste dalla UNI 11248 con un manto stradale tipo C2.
• Le misurazioni eseguite su impianti pilota con il manto reale e con tre apparecchi di fabbricanti diversi mostrano a nuovo una luminanza media stradale pari a 2,1 cd/m2 e, con un fattore de i manutenzione di 0,80, a 1,7 cd/m2 a fine vita, valore inferiore a quello prescritto.
C\aso di studio: gli svincoli
Vetro curvo per gli svincoli
• Per mettere a norma gli svincoli si possono installare 7 pali con apparecchi a vetro piano riducendo le lnterdistanze a 32 m con aumenti dei costi di installazione e dei consumi energetici del 16%.
• In alternativa, su 6 pali con 37 m di interdistanza si possono installare apparecchi con vetro curvo senza aumentare i costi rispetto al progetto.
• Valutando in 500 il numero degli svincoli in Italia, usando il vetro curvo si risparmiano 2000 apparecchi di illuminazione e oltre 2 Gwh all’anno, ma soprattutto 1300 tonnellate di CO2 a tutto vantaggio della salute.
Innovazione rispetto alle LR
• Il caso di studio sugli svincoli dimostra che si può fare meglio delle LR per costi ed energia.
• Dal punto di vista del contenimento dell’inquinamento luminoso l’esiguo flusso luminoso emesso verso l’alto dal vetro curvo è compensato dalla riduzione del flusso luminoso riflesso dal manto stradale.
• Non solo, ma la maggiore intensità luminosa sul piano orizzontale dagli apparecchi con vetro curvo li rende più visibili da lontano e costituisce quella segnalazione “cospicua” dello svincolo che la UNI 11248 indica come fattore di sicurezza specialmente con condizioni atmosferiche avverse come la nebbia.
Innovazione rispetto alle LR
• Il superamento di norme e leggi diviene fattore di innovazione e non può essere sanzionato.
Programmare il territorio
Programmare il territorio
• La soluzione dei problemi sta nella programmazione del territorio, individuando le sorgenti di luce maggiormente responsabili della luminanza artificiale del cielo ed intervenendo su di esse in relazione alla effettiva attivitàdell’osservatorio con azioni mirate ma non inutilmente generalizzate a tutto il territorio.
• Da un’analisi preliminare intorno all’osservatorio di Pino Torinese risulta ad esempio che il Comune di Pino Torinese è il maggior responsabile.
• Inutile quindi intervenire su Torino: costerebbe molto di più ed avrebbe minore effetto.
Programmazione del territorio
Osservatorio Pino Torinese Analisi del territorio
Contributo alla luminanza del cielo di 70 comuni ci rcostanti
Comune Abitanti Distanza [km] Contributo alla luminanza del
cielo [%] Chieri 33 000 5,8 2 Pino Torinese 8 000 0,7 85 Torino 850 000 12,1 7
10 k
m
Osservatorio Pino Torinese