ILLUMINAZIONE E VISIBILITA' - POLITECNICO - NOGARA

Corso di Formazione Permanente Primo dicembre 2016
Obiettivo Sicurezza Stradale. Dalla progettazione funzionale alla manutenzione:
analisi, soluzioni e interventi in ambito urbano ed extraurbano
Visibilità e illuminazione:
verifiche
Angelo Nogara
Executive Director
AGE Advanced Green Economy Group

Visibilità e illuminazione
20161201_POLITECNICO MILANO_Corso_Obiettivo Sicurezza Stradale_Visibilità e Illuminazione
L’illuminazione di strade ed altri luoghi pubblici è un aspetto urbanistico molto
importante e contribuisce al benessere collettivo da più punti di vista:
• partecipa alla sicurezza di automobilisti, motocilisti, ciclisti e pedoni aumentando
la visibilità dei percorsi
• riduce le possibilità di incidenti
• permette di scongiurare atti di microcriminalità e contribuisce al senso di
sicurezza e di benessere di ognuno, oltra dare un certo decoro alle relative aree
illuminate, sia in termini urbanistici, storici e ambientali.
Anche se in un ottica di Efficienza Energetica:
- Non tutte le aree andrebbero illuminate
- Si può prevedere di ridurre l’illuminazione in determinate aree ed orari, anche
mediante l’utilizzo di tecnologie smart per la cosiddetta “smart lighting” .

Visibilità e illuminazione: verifiche
Data l’importanza dell’illuminazione stradale è fondamentale che vengano rispettati i
giusti criteri di pianificazione e gestione della stessa, ivi inclusa la manutenzione.
Ad oggi la maggior parte delle strade Italiane sono illuminate male e sono fonte di
potenziali rischi, principalmente a causa di:
- Pianificazione e Progettazione errate o non adeguate
- Cattiva manutenzione
- Verifiche errate
Le verifiche andrebbero effettuate con cadenze più ristrette e, dove possibile,
andrebbero effettuate in fase di progettazione, onde prevenire ingenti danni
economici e problemi di sicurezza.

Visibilità e illuminazione: casistica
Casi di errata progettazione e/o inadeguata manutenzione oramai sempre più diffusi:

Così come altri esempi:

Da: angelo@id-ren.com no-reply@evernote.com
Oggetto: Milano, sotto accusa i nuovi lampioni led: le periferie sono al buio, troppe luci in centro
Data: 28 novembre 2016 10:55
A: a.nogara@age.world
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Articoli e lamentele sempre più frequenti in merito a nuova illuminazione inefficiente:

Casi di errata riprogettazione/sostituzione con nuova illuminazione.

Principali verifiche
Le verifiche principali da effettuare :
• Identificazione e valutazioni tipo di Area da illuminare
• In base alla quale valutare tipo di illuminazione più adeguato
• Per poi decidere un numero idoneo di corpi illuminanti
• In modo da mantenere il miglior Comfort Visivo possibile
• Analizzando tutti i rischi
• Per evitare problemi di sicurezza e salute
• Evitando di abbagliare automobilisti, pedoni, abitanti
• Tutto nel pieno rispetto e Tutela della Salute e dell’Ambiente
• In un ottica di Risparmio Energetico
• Adottando un corretto Piano di Manutenzione e Controllo
Bisognerebbe sempre tenere in considerazione le varie tipologie
di utenti, età conducenti (es. anziani) e tipologia di mezzo.

Approfondimenti
In questa sessione approfondiremo:
• Comfort Visivo
• Abbagliamento e possibili conseguenze
• Alcune verifiche e casi studio
• Tecnologie di illuminazione consigliate

Visibilità e illuminazione
Durante o dopo aver guidato in viaggi lunghi pieni di gallerie o di notte,
avete mai provato:
- Prurito o dolore agli occhi?
- Mal di testa o giramenti di testa?
- Stress e nervosismo?
- Senso di affaticamento (che porta anche ad addormentarsi alla guida)?
- Annebbiamento e/o Sdoppiamento della visione?
- Difficoltà a percepire gli ostacoli?
Vi siete mai chiesti quali possono essere i motivi?

l’occhio umano
Se l’OCCHIO non esistesse la parola LUCE sarebbe priva di significato.
L’OCCHIO è un organo sensorio
complesso che converte l’energia
luminosa in segnali elettrici che
vengono elaborati dal cervello.
La Retina rappresenta la parte
fotosensibile connessa con le
terminazioni del nervo ottico.

Il Comfort Visivo
.
Il Comfort Visivo rappresenta un valore fondamentale e influenza la capacità di un individuo di percepire
piccoli dettagli ad una data distanza, o Acuità Visiva, e la Velocità di Percezione .
Il Comfort Visivo è legato a molti fattori:
1. Un adeguato livello di illuminamento
2. Una sufficiente uniformità di illuminamento
3. Una buona distribuzione delle luminanze
4. Assenza di abbagliamento e sfarfallio
5. Una corretta direzionalità della luce
6. Una buona resa cromatica delle sorgenti e degli ambienti
L’apparato visivo è soggetto ad affaticarsi di più quanto maggiori sono le differenze di luminanza, inoltre
contrasti elevati possono provocare abbagliamento, allo stesso modo l’illuminamento non deve
presentare eccessive disuniformità (nel passaggio tra zone a diverso illuminamento si possono
determinare abbagliamenti e difficoltà di adattamento visivo).
Se l’illuminazione è troppo direzionale si generano ombre nette, illuminare aree delimitate oscurando le
aree limitrofe rende difficile l’identificazione di ostacoli.
Lo sfarfallio può provocare malessere, mal di testa, danno visivo e, in alcuni casi, attacchi epilettici.

Il fenomeno dell’ABBAGLIAMENTO (o “Glare”) si presenta come una sensazione molto
fastidiosa, in quanto l’occhio viene sollecitato da valori di luminosità che superano quelli
limite dell’ adattamento fisiologico.
L’abbagliamento può essere causato da:
- valori eccessivi di luminanza nel campo visivo
- contrasti di luminanza troppo elevati
L’abbagliamento prodotto da una sorgente è in funzione:
- della sua luminanza
- della sua dimensione
- della sua posizione nel campo visivo
Comfort Visivo: Abbagliamento

In base all’entità del fenomeno si parla di:
ABBAGLIAMENTO MOLESTO (discomfort glare)
di tipo psicologico e che da luogo ad una sensazione fastidiosa senza necessariamente
compromettere la visione o la prestazione visiva, viene causato da frequenti processi di
adattamento (continue variazioni di dimensioni della pupilla).
ABBAGLIAMENTO DEBILITANTE (disability glare)
di tipo fisiologico perché riduce la visibilità e la prestazione visiva; esso può essere:
- abbagliamento indiretto (riflessione speculare di uno o più oggetti che ricevono luce
da sorgenti interne o esterne al campo visivo) .
- abbagliamento diretto (causato da livelli di illuminamento orizzontale e verticale,
luminanza delle sorgenti e loro angolo solido, etc..).
Esso può dare luogo a LUMINANZA VELANTE (Equivalent Veiling Luminance):
Creando un velo luminoso sulla retina che non consente una corretta percezione dei contorni
e riduce il contrasto di luminanza tra gli oggetti e lo sfondo.

L’ABBAGLIAMENTO
RIDUCE
LA CAPACITA’ VISIVA
E PUO’ ESSERE CAUSA DI
GRAVI INCIDENTI

Verifica:
Rischio Danni Fotobiologici
E’ importante verificare che gli apparecchi di illuminazione, oltre ad abbagliare, non creino danni
fotobiologici.
I danni Fotobiologici possono essere anche gravi, quali ad es. I seguenti (elencati in merito a
Tecnologia LED da vari studi*): rischi di danni permanenti alla Retina, Fotocheratosi,
Catarattogenesi, Fotoretiniti, Bruciature della Retina e Bruciature della Cornea.
Molti LED bianchi ad Alta Potenza ricadono nei Gruppo 2 e 3, installati es. su strade, rotonde o
tunnel, non considerando che volgere lo sguardo o chiudere gli occhi alla guida mette a serio
rischio la sicurezza su strada.
*AFSSA, American Medical Association, International Journal of Sustainable Lighting
GRUPPO IEC 62471 STIMA DEL RISCHIO
Esente Nessun Rischio Fotobiologico
Gruppo 1 Nessun Rischio alle normali condizioni di impiego e di esposizione
Gruppo2 Non presenta rischio se condizionato a riflessi naturali di avversione
alla luce (es. voltando lo sguardo o chiudendo occhi)
Gruppo 3 Pericolo anche per esposizioni momentanee

E’ importante che la luce sia più diffusa possibile, onde evitare abbagliamento e
creazione di ombre nette che non permettono di visualizzare gli ostacoli come nel caso
di fonti luminose direzionali.
Comfort Visivo: Direzionalità Luce

I 3 tipi di Visione
• Visione FOTOPICA: dovuta all’attività dei soli Coni della Retina. Tipo di visione diurna,
consente di rilevare differenze cromatiche.
• Visione SCOTOPICA: é monocromatica ed è dovuta all’attività dei soli Bastoncelli della Retina.
Rileva differenze di Brillanza ma non di cromaticità.
• Visione MESOPICA: dovuta all’attività contemporanea dei Coni e Bastoncelli. Consente di
rilevare differenze cromatiche e brillanza.

Visione MESOPICA
La Visione Mesopica permette al guidatore e/o al pedone di individuare bene gli ostacoli e pericoli che
lo circondano.
Un buona resa cromatica aiuta la distinzione dei colori, ma é ancora più importante che ci sia uniformità
di illuminamento, con una luce capace di attivare tutti i canali visivi (come ad es. l’Induzione).
Il LED stimola più la visione Fotopica in contrasto con la forte luminanza percepita e la visibilità reale,
facendo alternare l’occhio all’adeguamento della visione diurna con la visione notturna, riducendo di
fatto la visibilità ed affaticando l’occhio stesso.
PER MISURARE L’EFFETTIVO LIVELLO DI ILLUMINAMENTO SONO NECESSARI STRUMENTI
ADEGUATI A MISURARE LA LUCE EFFETTIVAMENTE PERCEPITA DALL’OCCHIO UMANO.
La misurazione andrebbe eseguita mediante SPETTROFOTOMETRO (e non con LUXMETRO)
utilizzando i parametri E.V.E. EQUIVALENT VISUAL EFFICIENCY secondo la IES TM 24-13.
 quindi l’Effettivo Livello Illuminamento come realmente percepito dall’occhio.

PRIMA DOPO
Lampade a Vapori di Sodio 245W Lampade ad Induzione AGE 120W
Risultati Principali :
Miglioramento Illuminazione (+25%), Riduzione Consumo Elettrico (-64%), riduzione costi di
manutenzione (-90%), riduzione CO2 (-64%++)
Totale assenza di emissioni dannose per la vista, nessun abbagliamento, nessuno sfarfallio.
Qualche Esempio:
TEST COMUNE IN PROVINCIA DI MILANO
SAP - INDUZIONE

La visibilità reale non è legata a quanto misurato da Luxmetro:
Nelle foto è chiara la differenza tra i due tipi di illuminazione, con netto vantaggio dell’induzione in
termini di visibilità, nitidezza dei colori e dei particolari, pur avendo un numero di lumen inferiore.
Qualche Esempio:
SAP - INDUZIONE
SAP INDUZIONE

Nella Rotonda successiva (di medesime dimensioni) è
stato necessario installare 9 lampioni LED da 120W
(invece dei 6 lampioni ad Induzione da 120W o dei 6
SAP 245W), per riuscire ad illuminare tutta l’area.
Anche in questo modo però è evidente una
disuniformità di illuminazione con zone dove il
luxmetro misura anche 1-2 lumen ad alternanza con
20-35 lumen. Inoltre si nota un forte abbagliamento
dei lampioni LED.
Il risultato pertanto non risulta soddisfacente:
- 9 lampioni da 200W al posto di 6 (vuol dire minor risparmio energetico e maggiori
costi di installazione e manutenzione).
- Abbagliamento
- Disuniformità e contrasto di Luminanza.
Qualche Esempio:
SAP – INDUZIONE - LED

alcune casistiche
Casi di errata ri-progettazione/sostituzione con nuova illuminazione
ABBAGLIAMENTO E AREE AD ALTA
LUMINANZA
ZONE D’OMBRA MOLTO NETTE
MANCANZA DI UNIFORMITA’
ALTO CONTRASTO DI LUMINANZA
AUMENTO DEI CORPI LUCE PER INSUFFICIENTE LUCE NELLE ZONE PERIMETRALI

NUOVA ILLUMINAZIONE LED – TORO (CB)
Casi di errata ri-progettazione/sostituzione con nuova illuminazione
ABBAGLIAMENTO
ZONE D’OMBRA
MOLTO NETTE
MANCANZA DI
UNIFORMITA’
ALTO CONTRASTO
DI LUMINANZA
ALTA DIFFICOLTA’ A
VISIONARE
GLI OSTACOLI

Tangenziale EST Milano – LED
Abbagliamento
Luce non uniforme ad
altezza guidatore
Abbagliamento
ulteriormente
peggiorativo per es.
camionista

verifiche (non solo su strada)
Via Bianchi, Piacenza – retrofitting LED
Distanze di sicurezza
con abitazioni
non rispettate

Parco Pubblico - LED
FORTE ABBAGLIAMENTO
DISTANZA RAVVICINATA
ALTO RISCHIO DI DANNI FOTOBIOLOGICI
ALTO CONTRASTO LUMINANZA
DIFFICOLTA’ VISIONE (pericolo sicurezza)

Tecnologie di Illuminazione:
IODURI E SAP
IODURI METALLICI SODIO ALTA PRESSIONE (SAP)
Tempi di accensione e riaccensione troppo
lunghi
>8min >5min
Rapido Decadimento Flusso Luminoso
Bassa Durata di Vita Reale
11-18.000 ore 16-22.000
Buona Resa Cromatica Modesta Resa Cromatica
(tendente al Giallo)
Buona Efficienza Luminosa
Consumi piuttosto alti
Emissione Raggi UV
Richiede smaltimento speciale
Alta Produzione Calore
Queste tecnologie (le più utilizzate finora sul mercato) sono poco raccomandate dato, tra i vari
aspetti, il consumo elevato (rispetto es. a Led e Induzione), durata ridotta, rapido decadimento
luminoso e continua manutenzione.

- Forte Abbagliamento (molesto, debilitante diretto ed indiretto)
- Direzionalità luce e Disuniformità di illuminazione che crea alti contrasti di luminanza
- Tale Disunifornità porta alla necessità di installare un maggior numero di corpi luminosi (1,5-1,9
volte), il quale diventa non più conveniente in termini di risparmio e manutenzione oltre a
continuare ad abbagliare, di conseguenza, considerando i fattori sopra menzionati: risulta una Scarsa
Efficienza Luminosa.
- I LED Bianchi ad alta potenza ricadono, generalmente, in Categoria di Rischio Fotobiologico 2 o 3;
hanno una forte componente di Luce Blu dannosa alla Retina e che peggiora l’indice
d’Abbagliamento, con effetti ancora più marcati per gli occhi più sensibili (es. anziani e bambini).
- In caso di Dimmerabilità, la riduzione di potenza in molti casi risulta non lineare rispetto alla
riduzione dei consumi,inoltre può creare problemi all’alimentatore con spiacevoli effetti di Sfarfallio.
- La durata di vita media reale è compresa, generalmente, tra le 10.000 e le 23.000 ore (2 - 5 anni),
incrementando i costi di manutenzione con la necessità di sostituire l’intero corpo luminoso.
Aspetti positivi: design attraente, buona resa cromatica, accensione/riaccensione immediati, minori
consumi rispetto a Ioduri e SAP.
Seppur molto in voga (addirittura molte volte inserita nei bandi pubblici come
unica soluzione tecnologica da proporre) la tecnologia a LED per l’ Illuminazione
Pubblica è soggetta, se non correttamente progettata, a molteplici
problematiche tecniche e può essere causa di potenziali pericoli per la sicurezza
stradale:
LED

- Assenza di Abbagliamenti
- Luce Diffusa ed Uniforme che non crea contrasti di Luminanza
- Tale Unifornità permette di rimpiazzare le vecchie tecnologie con lo stesso numero di corpi
luminosi senza l’aggiunta di ulteriori punti luce
- L’Induzione ricade nella Categoria di Rischio Fotobiologico ESENTE, con nessuna
controindicazione nel posizionamento e nell’utilizzo.
- In caso di Dimmerabilità la riduzione di potenza è lineare alla riduzione dei consumi
- Totale assenza di Sfarfallio
- La durata di vita media reale è tra le 70.000 e le 110.000 ore (16 - 25 anni), con costi di
manutenzione quasi nulli e possibilità di sostituire solo la lampada senza cambiare l’intero il
corpo luminoso.
- Ottima resa cromatica
- Ottima Efficienza Luminosa
- Consumi molto ridotti
- Indice di Decadimento Luminoso molto basso
- 100% riciclabile
La tecnologia ad Induzione Magnetica è ideale per l’Illuminazione Pubblica,
ed è in grado di garantire il miglior Comfort Visivo:
INDUZIONE MAGNETICA

Abbiamo visto che per una maggior sicurezza e tutela della salute nell’
Illuminazione Pubblica di strade, gallerie, tunnel e parchi, è fondamentale
prevedere e mantenere il giusto Comfort Visivo.
La responsabilità rimane sempre nelle mani dei tecnici e dei professionisti
che dovrebbero eseguire le loro verifiche e valutazioni a tutto tondo,
tendendo conto dei molteplici aspetti tecnici ed economici, bilanciandoli
nel totale rispetto e tutela della Salute e dell’Ambiente.
La salute e la sicurezza del cittadino sono aspetti di primaria importanza e
vanno tutelati con la massima cura.
Visibilità e illuminazione: Conclusioni

Corso di Formazione Permanente Primo dicembre 2016
Obiettivo Sicurezza Stradale. Dalla progettazione funzionale alla manutenzione:
analisi, soluzioni e interventi in ambito urbano ed extraurbano
Angelo Nogara
Executive Director
AGE Advanced Green Economy Group
GRAZIE PER L’ATTENZIONE !
Per maggiori informazioni:
a.nogara@age.world
www.age.world

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