Presentazione a supporto di Giuseppe Rossi INRIM, Coordinatore GL 05 “Illuminazione stradale“ e GL 06 “Illuminazione gallerie“ al webinar "GIORNATA DELLA LUCE, DELL’ILLUMINAZIONE E DELLA NORMAZIONE" del 28 ottobre 2021

1. Evoluzione e innovazione nell’illuminazione
stradale e delle gallerie
Giuseppe Rossi
Coordinatore GL5 e GL6

2. Illuminazione stradale
• Situazione europea
• Peculiarità italiane
Illuminazione delle gallerie
• Situazione europea
• Soluzione italiana – caso diurno

3. Influenza della CIE
Commission Internationale de l’Eclairage - https://cie.co.at
Division 1
VISION AND COLOUR
Division 2
PHYSICAL MEASUREMENT OF LIGHT AND RADIATION
Division 4
TRANSPORTATION AND EXTERIOR APPLICATIONS
Premessa

4. • Definizione delle necessità
o Individuazione della/delle categorie illuminotecniche
• Definizione dei requisiti (UNI EN-13201-2:2015)
• Calcolo dell’impianto
o Parametri illuminotecnici (UNI EN-13201-3:2015)
o Parametri prestazioni energetiche (UNI EN-13201-5:2015)
• Realizzazione dell’impianto
• Caratterizzazione dell’impianto (UNI EN-13201-4:2015)
o Collaudo
o Verifiche periodiche
• Gestione
Illuminazione stradale

5. • CIE 115:2010
LIGHTING OF ROADS FOR MOTOR AND PEDESTRIAN TRAFFIC
• CEN-TR-13201-1-2014
Road lighting - Part 1: Guidelines on selection of lighting classes
• UNI-11248-2016
Illuminazione stradale - Selezione delle categorie illuminotecniche
• UNI-TS-11726:2018
Progettazione illuminotecnica degli attraversamenti pedonali nelle
strade con traffico motorizzato
Definizione delle necessità

6. UNI-11248-2016
• Categoria illuminotecnica di ingresso
• Categoria illuminotecnica di progetto
• Categorie illuminotecniche di esercizio
Analisi dei rischi
Condizioni reali sul campo
Definizione delle necessità
Parametri di influenza costanti nel tempo
Parametri di influenza variabili nel tempo

7. • Nessun Funzionalità
o Il flusso luminoso emesso dall’apparecchio diminuisce nel tempo
• Funzionalità CLO (Constant Light Output)
o Flusso luminoso emesso dalla sorgente di luce interna all’apparecchio
viene mantenuto costante nel tempo
o Parziale riduzione del sovradimensionamento dell’impianto
• Funzionalità CP (Constant Performance)
o Garantisce la costanza nel tempo dei requisiti della categoria
illuminotecnica
o Richiede la misurazione della luminanza media del manto stradale o
dell’illuminamento medio sulla superficie del manto stradale
Funzionalità impianto

8. • Impianto non regolato
• Impianto a regolazione predefinita
• Impianto adattivo (adattativo)
o TAI - Traffic Adaptive Installation
§ Misura in tempo reale il flusso orario di traffico
o FAI – Full Adaptive Installation
§ Misura in tempo reale il flusso orario di traffico
§ Regola il flusso luminoso degli apparecchi in base al livello richiesto dalla
categoria illuminotecnica di esercizio
Tipi di impianto

9. 1. Fino a tre riduzioni della categoria illuminotecnica
di progetto
2. Variazione lineare dei livelli di illuminazione con la
corrispondente variazione del flusso orario di
traffico
3. Riduzione di una categoria illuminotecnica in caso
di superamento del valore massimo del flusso
orario di traffico previsto per la data strada
FAI - Full Adaptive Installation

10. FAI - Full Adaptive Installation
Blu: Impianto TAI
Verde: Impianto FAI
Rosso: Flusso orario traffico
Giallo: Area proporzionale all’energia risparmiata

11. FAI - Full Adaptive Installation
/
/
/
/%
Blu: Impianto a regolazione predefinita
Rosso: Impianto FAI

12. Applicazione in ambito stradale di dispositivi regolatori
di flusso luminoso
1. Determinazione delle condizioni operative di un regolatore di flusso
luminoso per raggiungere le prestazioni richieste all’impianto dalla
categoria illuminotecnica
2. Stima del risparmio energetico in definite condizioni operative
3. Classificazione dei regolatori per individuare il prodotto più confacente
per una specifica applicazione
Norma UNI-11431:2011

13. Applicazione in ambito stradale di dispositivi regolatori
di flusso luminoso
1. Cicli di regolazione normalizzati
• per impianti a regolazione predefinita e TAI (C1 - C6)
• per impianti FAI (C7 per M3 e C8 per M4)
2. Classificazione prestazionale di un regolatore di flusso
• Classe di prestazione UNI 11431 – codice alfanumerico
Norma UNI-11431:2011

14. § La EN 13201-4:2015 prescrive che tutti i requisiti illuminotecnici siano soddisfatti
considerando l’incertezza di misura
§ Di conseguenza il requisito normativo che corrisponde al valore mantenuto o al valore
massimo nel caso dell’abbagliamento deve essere incrementato o diminuito in modo
che il limite inferiore o superiore della fascia di valori individuati dall’incertezza di
misura coincida con il requisito normativo
§ Di fatto una bassa incertezza di misura aumenta il risparmio energetico perché
diminuisce il rischio di avere valori medi troppo elevati rispetto al requisito
§ Una bassa incertezza di misura rappresenta la risposta tecnica all’utopia legislativa di
alcune leggi che pretendono l’uguaglianza tra requisito normativo e prestazione
dell’impianto di illuminazione
§ Esempio: requisito normativo 2 cd m-2
2,2 cd m-2 ± 0,22 cd m-2
non supera il requisito ( incertezza del 10 %)
2,1 cd m-2 ± 0,084 cd m-2
supera il requisito ( incertezza del 4 %)
Importanza dell’incertezza di misura

15. Confronto sui consumi di energia
Maintained value
(standard requirement)
Luminance
Initial value (design data)
Time interval between two consecutive
maintenance operations
Luminance measurement uncertainty
Istantaneous luminance
Istantaneous power
Initial value (measured)
Final value (measured)
Erroneous extimation of over
dimensioning due to other parameters
Final value (design data)
Over-dimensioning due to design factor of safety
Traditional installation Adaptive installation
Time interval between two consecutive
maintenance operations
Time
Istantaneous luminance
Controlled design value
Power

16. Parametri di influenza
Rapporto scotopico-fotopico
La norma prevede che:
• se gli apparecchi di illuminazione dell’impianto
emettono luce con indice generale di resa dei colori Ra
maggiore o uguale a 60, e con rapporto S/P maggiore o
uguale a 1,1O,
• previa verifica, nell'analisi dei rischi, delle condizioni di
visione,
il progettista può considerare questa situazione tra i
parametri di influenza generalmente costanti nel lungo
periodo con valore massimo di riduzione pari a 1 categoria
Il rapporto scotopico-fotopico in pratica rappresenta il
rapporto tra l’illuminamento che si sarebbe misurato con
un luxmetro tarato in condizioni scotopiche e
l’illuminamento misurato con un luxmetro tarato in
condizioni fotopiche

17. Visibilità di oggetti
Contrasto di luminanza
• Il valore del contrasto minimo che si riesce a percepire dipende dal livello assoluto di luminanza dello sfondo
o la luminnza media del manto stradale è un parametro prestazionale
• Oltre un dato valore massimo di luminanza dello sfondo non si hanno apprezzabili variazioni del contrasto
minimo percepibile
o è inutile prevedere luminanze medie del manto stradale superiori a questo valore
• Dipende dall’angolo sotteso dal target
o Dimensioni normalizzate del target (20 x 20 cm)
• Dipende dal tempo di osservazione
o 0,2 s
o a 130 km h-1 circa 7 m
o tempo di reazione di 0,3 s
o Totale 0,5 s ossia circa 18 m

18. UNI TS 11690:2017
Definizione e valutazione del fattore di visibilità di
oggetti (FVO) in impianti di illuminazione stradale
• Si applica ai casi di traffico motorizzato
(categorie illuminotecniche M)
• Impianti con valori più elevati di FVO a parità di
categoria illuminotecnica dovrebbero garantire
condizioni maggiormente confacenti al
discernimento di oggetti presenti sulla
carreggiata
• Permette il confronto tra impianti di uguale
categoria illuminotecnica

19. • CIE 61:1984
TUNNEL ENTRANCE LIGHTING: A SURVEY OF FUNDAMENTALS FOR
DETERMINING THE LUMINANCE IN THE THRESHOLD ZONE
• CIE 88:2004
GUIDE FOR THE LIGHTING OF ROAD TUNNELS AND UNDERPASSES
• CEN-TR-14380:2003
Lighting applications - Tunnel lighting
• UNI-10095-2021
Luce e illuminazione - Illuminazione delle gallerie stradali
• D.M. 14 settembre 2005
Norme di illuminazione delle gallerie stradali
Illuminazione delle gallerie

20. Illuminazione diurna
• Caso più complesso
L’osservatore deve vedere l’oggetto di riferimento quando è ancora al di fuori dalla galleria e a
una distanza tale che permette di arrestare il veicolo in tempo utile (distanza di progetto
illuminotecnico)
• Abbagliamento debilitante creato dalle condizioni di
luminosità esterna
o Abbagliamento equivalente di velo
o Luminanza atmosferica
o Contributo del cruscotto e del parabrezza
• Condizione di sicurezza adeguata
o Rapporto c tra la luminanza media minima della carreggiata nella zona di entrata e la
luminanza debilitante alla distanza di progetto illuminotecnico
o c dipende dal tipo di impianto (controflusso, simmetrico, proflusso)

21. Origine della luminanza
equivalente di velo
Lseq:
la luminanza che, in mancanza di abbagliamento, si deve
aggiungere per sovrapposizione alla luminanza sia dello
sfondo sia dell’oggetto affinché la luminanza di soglia o la
differenza di soglia delle luminanze coincidano nelle due
condizioni:
1)abbagliamento presente ma senza la luminanza aggiunta
2)luminanza aggiunta ma abbagliamento non presente
• La luce diffusa all’interno dell’occhio genera
un’illuminamento sulla superficie della retina
• Aumenta all’aumentare del flusso luminoso
incidente
• Diminuisce all’aumentare dell’angolo della
sorgente disturbante rispetto alla direzione di
osservazione
• Luminanza di velo equivalente Lseq
• La diffusione è dovuta:
• Alla non perfetta trasparenza delle diverse parti
dell’occhio
• Alla diffusione della superficie della retina

22. Luminanza debilitante nella zona di accesso
Curva caratteristica
• Metodo A
o Una valutazione alla distanza di progetto illuminotecnico
o La curva caratteristica è definita a priori – costante per la prima parte della zona di entrata e con
decremento lineare fino a circa il 40% del valore iniziale per la seconda parte della zona di entrata
• Metodo B
o Valutazioni a diverse distanze dalla sezione di entrata della gallera per definire la curva caratteristica
o In genere permette di ottenere impianti con requisiti energetici inferiori
Valutazione
• Misurazione con ILMD (image Luminance Measuring Device)
o il diagramma di Adrian
o Integrazione numerica
• Misurazione per la regolazione del flusso luminoso dell’impianto
• Stima per la dimensionamento dell’impianto
o Luminanza equivalente di velo di progetto con il limite di 75 h

23. Grazie per l’attenzione
I1rsv.att@gmail.com