4° CRITERIO: Ottimizzazione degli impianti d’illuminazione

Cosa vuol dire ottenere le migliori performance da un impianto d’illuminazione?
Cosa vuol dire fare una illuminazione efficace ed efficiente?
Come scegliere l’apparecchio o il progetto illuminotecnico migliore?
Questo ed altro ancora…. a. Illuminazione efficace ed efficiente

“I- Classificare le strade in base a quanto disposto dal Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 5 novembre 2001 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”. In particolare le strade residenziali devono essere classificate di tipo F, di rete locale, ad esclusione di quelle urbane di quartiere, tipo E, di penetrazione verso la rete locale.
II- Impiego, a parità di luminanza ed illuminamenti, di apparecchi che conseguano, impegni ridotti di potenza elettrica, condizioni ottimali di interasse dei punti luce e ridotti costi manutentivi.
In particolare, i nuovi impianti di illuminazione stradali tradizionali, fatta salva la prescrizione dell’impiego di lampade con la minore potenza installata in relazione al tipo di strada ed alla sua categoria illuminotecnica, devono garantire un rapporto fra interdistanza e altezza delle sorgenti luminose non inferiore al valore di 3,7. Sono consentite soluzioni alternative, solo in presenza di ostacoli quali alberi, o in quanto funzionali alla certificata e documentata migliore efficienza generale dell’impianto.
Soluzioni con apparecchi lungo entrambi i lati della strada (bilaterali frontali e quinconce) sono accettabili, se necessarie, solamente per strade che devono essere assolutamente classificate con indice illuminotecnico 5 e 6 o quando la carreggiata supera i 10 metri di larghezza.
III- Orientamento su impianti a maggior coefficiente di utilizzazione e minore potenza installata (per punto luce e per impianto), senza superare i livelli minimi previsti dalle normative illuminotecniche italiane ed europee più recenti e garantendo il rispetto dei valori di uniformità e controllo dell’abbagliamento previsto da dette norme.
IV- Mantenimento, su tutte le superfici illuminate, fatte salve diverse disposizioni connesse alla sicurezza e/o indicate diversamente nella legge, valori medi di luminanza, non superiori ad 1 cd/m2.

I. Classificazione illuminotecnica
In merito a questo requisito si è già abbondantemente discusso nel precedente 2° CRITERIO FONDAMENTALE.

II. Concetti generali di ottimizzazione
Questo concetto è in sintesi riassumibile in modo semplice e chiaro con il primo periodo del concetto fondamentale sopra riportato: “Impiego, a parità di luminanza ed illuminamenti, di apparecchi che conseguano, impegni ridotti di potenza elettrica, condizioni ottimali di interasse dei punti luce e ridotti costi manutentivi” che verrà meglio chiarito nei successivi ambiti.

Ottimizzazione in ambito stradale
In ambito stradale e per i nuovi impianti d’illuminazione, si prescrivono rapporti minimi interdistanze altezze dei sostegni maggiori di 3.7 (salvo ostacoli quali viali alberati, o in corrispondenza di incroci) utilizzando gli apparecchi solo su un lato della strada (salvo solo ove necessario per strade con indici illuminotecnici 5 e 6), e di minimizzare le potenze installate.
L’ottimizzazione prevede una progettazione illuminotecnica che ricerchi la configurazione dell’impianto che meglio soddisfi le seguenti indicazioni:
1. massimizzare il rapporto interdistanza su altezza palo.
2. minimizzare la potenza installata per chilometro di strada.
3. minimizzare i costi di esercizio e di manutenzione.
Per ottenere i risultati richiesti, è necessaria una scelta oculata degli apparecchi illuminanti da adottare. Proprio per questo motivo, non esiste un corpo illuminante migliore in assoluto, ma quasi sempre per ogni condizione di progetto, esiste un apparecchio che meglio si adatta alle esigenze di progetto.

Lo schema dell’ottimizzazione degli impianti d’illuminazione stradale si può riassumere come il concorso di questi aspetti già evidenziati:
– Classificare correttamente il tracciato viario secondo UNI10439/2001. Si veda il 2° CONCETTO FONDAMENTALE.
– Progettare puntando ai valori di luminanze media mantenuta minime previsti dalle norme (con le tolleranze di misura indicati dalle norme stesse). Si veda il 2° CONCETTO FONDAMENTALE.
– Utilizzare a parità di condizioni apparecchi che conseguono la minore potenza installata ed il maggiore risparmio manutentivi. Questo terzo elemento è fondamentale al pari dei primi due ed a loro completamento, in quanto è certamente possibile classificare correttamente la strada ed illuminarla secondo le norme di rettore, ma il risultato può essere ottenuto con potenze diverse.

Non sempre gli apparecchi che permettono la massimizzazione del rapporto interdistanza/altezza palo minimizzano le potenza installata (maggiori risparmi sui consumi energetici) o minimizzano il numero di apparecchi installati (ottenibile massimizzando le interdistanza e minimizzando i costi di installazione e di manutenzione). La tabella 1 è una buona guida per valutare le tipologie di potenze da installare in funzione della categoria illuminotecnica.

Tabella 1 – Tabella orientativa per ottimizzare i risparmi, i risultati illuminotecnici e le potenze installate
* le classificazioni del tipo a Lm=0.3cd/m2 si trovano solo quanto il comune per motivate scelte ha deciso declassare la strada di una categoria illuminotecnica

Seguiranno al successivo paragrafo III alcuni progetti tipo ottimizzati per l’illuminazione stradale, ma lo strumento con cui sono stati realizzati e lo strumento principale messo a disposizione da cielobuio per OTTIMIZZARE i primi 5 CONCETTI FONDAMENTALI è il programma di ottimizzazione illuminotecnica:

Easy Light – Save the Sky – Freeware

Ottimizzazione applicazioni NON stradale:

Linee guida di ottimizzazione:
– il fattore da ottimizzare in tale ambito è la potenza installata (puntuale e complessiva) che deve essere la minore possibile a parità di fattore di utilizzazione, sempre nel rispetto delle norme tecniche e di sicurezza vigenti (UNI10439, EN13201, UNI EN12193 o EN 12462), e qualora queste non siano applicabili, con luminanze medie mantenute non superiori a 1cd/m2.
– Utilizzare a parità di condizioni apparecchi che conseguono la minore potenza installata ed il maggiore risparmio manutentivi.

Ambiti di applicazione delle norme:
– Rotatorie, Incroci principali, sottopassaggi: EN 13201 – Classe CE
– Aree pedonali, giardini e parchi (pedonali), parcheggi, piazze, piste ciclabili: EN 13201 – Classe S
– Impianti sportivi: UNI EN12193
– Luoghi esterni ove si fanno lavori notturni: EN 12462

Illuminazione “dedicata”:
Qualora non siano applicabili delle norme di settore (UNI10439, EN13201, UNI EN12193 o EN 12462) il 4° REQUISITO FONDAMENTALE prevede una luminanza media mantenuta media non superiore a 1cd/m2. Gli ambiti di applicazione di questa disposizione sono estremamente limitati ma soprattutto questa disposizione si applica solo se scelgo di illuminare ambiti non contemplati nelle norme riportate. Questa disposizione non è additiva alle altre (come non lo sono le normative sopra elencate) nel senso che:
– devo scegliere di illuminare una superficie, e quindi di progettare l’illuminazione di questa superficie per applicare la disposizione ad essa,
– non si applica a superfici che non sono specificatamente oggetto di un progetto illuminotecnico.
Esempi:
– Se progetto l’illuminazione di una autostrada a 2cd/m2 NON devo verificare che sul prato laterale ci sia una luminanza inferiore a 1cd/m2.
– Se progetto l’illuminazione di uno stadio NON devo verificare che le pareti degli edifici abbiano luminanze inferiori a 1cd/m2 (già le norme prevedono altre indicazioni in tal senso).
– Se progetto l’illuminazione di una passeggiata pedonale, lungo una strada NON illuminata classificata con indice illuminotecnico 5, non devo verificare che sulla strada ci sia una luminanza di 1.5cd/m2 e viceversa NON sono costretto ad illuminare la strada perchè illumino la passeggiata.

III. Esempi di progetti illuminotecnici modello

A scopo assolutamente illustrativo e dimostrativo si riportano degli esempi di progetti illuminotecnici realizzati per vari ambiti ed applicazioni.

a. Progetti illuminotecnici stradali

I progetti che vengono riportati sono alcuni tra i milioni (per la precisione 215 milioni di progetti illuminotecnici) di risultati forniti dal software di ottimizzazione illuminotecnica Save the Sky.
I risultati tabulati sono stati ottenuti con SOLO 4 modelli di corpi illuminanti, di cui non faremo il nome per opportuna scelta, utilizzando i seguenti range di progettazione:
– Corpi illuminanti conformi al 1° CRITERIO FONDAMENTALE instalalti con vetro piano orizzontale,
– Corpi illuminanti installati su strade di larghezza da 7, 8, 9, 10, 11, 12 metri,
– Condizioni di progetto con indici illuminotecnici fra 2 e 5 (fra 0.5 cd/m2 e1.5 cd/m2),
– Lampade utilizzate da 50,70,100,150W al sodio alta pressione,
– L’altezza dei sostegni è compresa fra 5 e 12 metri,
– L’avanzamento rispetto al ciglio della strada è stato calcolato nelle 3 posizioni: – 1 metro, 0 metri (ciglio della strada) e + 1 metro (sporgente).
I corpi illuminanti sono due di produttori Italiani e di fascia di costo di mercato medio bassa compresa fra 120 e 140Euro e 2 stranieri di fascia di prezzo compresa fra 180 e 200 Euro (con possibilità di regolazione del portalampada).
I progetti tabulati sono i risultati massimi ottenuti conformi ai 5 CRITERI FONDAMENTALI utilizzando solo i quattro apparecchi illuminanti sopra indicati, e sebbene siano piuttosto buoni, non è detto che siano i migliori risultati ottenibili con degli apparecchi illuminanti di oggi e dei prossimi anni.

1- Strade urbane locali F: Lm [cd/m2]=1 – Uo=30% – Ul=40% – Ti=15% (documento in pdf)
3- Strade urbane locali interzonali F: Lm [cd/m2]=0,75 – Uo=40% – Ul=50% – Ti=15% (documento in pdf)
3- Strade urbane di scorrimento D: Lm [cd/m2]=1 – Uo=40% – Ul=50% – Ti=10% (documento in pdf)
4- Strade urbane di quartiere E: Lm [cd/m2]=1 – Uo=40% – Ul=50% – Ti=10% (documento in pdf)
5- Strade extraurbane locali F: Lm [cd/m2]=1 – Uo=40% – Ul=50% – Ti=10% (documento in pdf)
6- Strade extraurbane secondarie C: Lm [cd/m2]=1,5 – Uo=40% – Ul=70% – Ti=10% (documento in pdf)

b. Altri progetti illuminotecnici

1- Impianti sportivi: grandi dimensioni (Campi di Calcio) (documento in pdf)

2- Impianti Sportivi: Medio piccole dimensioni (Calcetto, Tennis, Volley e Basket) (documento in pdf)

3- Piste Ciclabili (documento in pdf)

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