INQUINAMENTO LUMINOSO E RISPARMIO ENERGETICO 1
INQUINAMENTO LUMINOSO: DEFINIZIONI E CAUSE PERCHÉ VEDIAMO QUANDO SI ILLUMINA? La luce per illuminare deve seguire un percorso analogo a quello indicato dalla linea spezzata 1: dalla sorgente il raggio raggiunge l'oggetto, per venirne in parte riflesso verso l'occhio dell'osservatore dove avverrà il processo della visione. La luce che si propaga in altre direzioni, per esempio lungo le linee 2 e 3, rimane inutilizzata; anzi, lungo la direzione 2, è addirittura di ostacolo alla visione poiché, arrivando direttamente alla pupilla, causa abbagliamento. QUINDI SOLO LA LUCE CHE RAGGIUNGE L'AREA DA ILLUMINARE È FUNZIONALE ALLO SCOPO. 2
INQUINAMENTO LUMINOSO: DEFINIZIONI E CAUSE INQUINAMENTO LUMINOSO 1. alterazione della quantità naturale di luce presente nell'ambiente notturno dovuta ad immissione di luce artificiale prodotta da attività umane; 2. ogni forma di irradiazione di luce artificiale che si disperda al di fuori delle aree cui essa è funzionalmente dedicata e, in particolar modo, se orientata al di sopra della linea dell orizzonte. 3
INQUINAMENTO LUMINOSO: DEFINIZIONI E CAUSE PROPAGAZIONE DELL INQUINAMENTO LUMINOSO Emissione A (orizzontale): è un tipo di emissione che arriva a propagarsi molto lontano dalla sorgente, fino a 200-300 km di distanza oltre la quale interviene la naturale curvatura terrestre a disperdere nello spazio la luce fin qui arrivata. Emissione B (verticale): dopo aver attraversato l'atmosfera si perde nello spazio. Emissione C: (luce riflessa): questo contributo, sommandosi a all'emissione B contribuisce ad aumentare l'inquinamento luminoso a livello locale; tipicamente il flusso luminoso riflesso 4 ammonta a circa il 10% del flusso incidente.
INQUINAMENTO LUMINOSO: DEFINIZIONI E CAUSE IL CONTRIBUTO PIÙ RILEVANTE ALL'INQUINAMENTO LUMINOSO NON È QUELLO DIRETTO VERSO LA VERTICALE MA QUELLO DIRETTO A BASSI ANGOLI SOPRA LA LINEA DELL'ORIZZONTE 5
APPARECCHI D'ILLUMINAZIONE Un corpo illuminante è composto fondamentalmente da due parti: 1. la lampada 2. l'armatura, comprendente il guscio di protezione, il supporto della lampada e il sistema ottico. LE LAMPADE Esistono di diversi tipi: ad incandescenza; ai vapori di mercurio ad alta pressione; a fluorescenza; alogene; agli alogenuri metallici; ai vapori di sodio ad alta e bassa pressione. 6
APPARECCHI D'ILLUMINAZIONE Ogni lampada ha una propria efficienza luminosa, ossia per una data potenza assorbita produce una determinata quantità di luce. Se la luce prodotta dalla lampada poco efficiente è adeguata si potrà ottenere la stessa quantità di luce con una lampada a maggior efficienza impegnando però una potenza minore, con un conseguente risparmio energetico. 7
APPARECCHI D'ILLUMINAZIONE LE ARMATURE Per evitare inutili dispersioni di luce conviene utilizzare corpi totalmente schermati (full cutoff), come quello rappresentato in figura. L armatura generalmente è costituita da: un guscio di protezione; un supporto della lampada; un sistema ottico formato da un vetro di protezione esterno; un riflettore interno. 8
VETRO PIANO Vantaggi: APPARECCHI D'ILLUMINAZIONE prevenzione maggiore dell'inquinamento luminoso; Svantaggi: molta luce viene rinviata indietro; VETRO CURVO Vantaggi: maggior apertura del cono di luce; Svantaggi: maggiore la luce dispersa; 9
LE CURVE FOTOMETRICHE Rappresentazione grafica di come la luce viene distribuita attorno l'apparecchio. Solido Fotometrico: superficie chiusa al cui interno è collocata una sorgente luminosa. Da tale sorgente si possono disegnare tanti vettori che intercettano la superficie del solido; ciascun vettore rappresenta l'intensità luminosa in quella direzione. 10
LE CURVE FOTOMETRICHE Sorgente isotropa: stessa intensità in ogni direzione. Si intuisce facilmente come il suo solido fotometrico debba essere una sfera di raggio I pari al valore I dell'intensità luminosa. Nel caso di un inserimento sopra la sorgente di un riflettore, la luce diretta verso l alto sarà costretta a riflettersi verso terra. In questo caso il solido fotometrico passerà da una forma sferica ad una forma molto più complessa. 11
LE CURVE FOTOMETRICHE VALUTAZIONE DELLA DISPERSIONE DI LUCE Inserendo la sorgente isotropa su un palo è intuitivo che metà della luce prodotta va verso terra e l'altra metà verso l'alto. Facendo passare un piano (piano α) parallelo al terreno e passante per la sorgente luminosa, questo piano divide il solido in due parti. Rappresenta il flusso disperso, quindi inquinante la parte al di sopra della linea dell'orizzonte. Sezionando il solido fotometrico tramite un opportuno fascio di piani verticali e, riportando su un foglio le sezioni ottenute si possono costruire le "curve fotometriche". 12
1 CONFRONTO TRA CORPI ILLUMINANTI 2 2 LE SFERE 1. Miglior tipo di sfera non schermata, con lampada rivolta verso il basso e dotata di alette frangiluce 2. Buona sfera 3 GRANDE DISPERSIONE SOPRA L ORIZZONTE NELL ESEMPIO 1 4 LE LANTERNE 4 3. Lanterna schermata 4. Lanterna non schermata MINORE DISPERSIONE NELLE LANTERNE IN CUI LA LAMPADA E INCASSATA NELL ARMATURA 13
CONFRONTO TRA CORPI ILLUMINANTI 5 6 L ILLUMINAZIONE STRADALE 5. Classico lampione (con vetro prismatico di protezione) 6. Moderno lampione (con lampada incassata) 7 8 DISPERSIONE INTORNO AL 30% DELLA LUCE PRODOTTA NELL ESEMPIO 5 I FARI 7. Faro asimmetrico (montato orizzontalmente) 8. Faro simmetrico (montato inclinato) NELL ESEMPIO 8 SI HANNO DISPERSIONI A BASSI ANGOLI SOPRA L ORIZZONTALE 14 (LE PIU NOCIVE)
In questo tratto di strada, dopo alcuni lavori, furono installati nuovi pali della luce, dotati di lampade schermate full-cut off con vetro piano. Nonostante l'interdistanza fra i pali della luce (H) continui a rimanere bassa e in questo caso si collochi attorno al valore di H=2.0 (sarebbe preferibile adottare un valore H>3), si nota come le lampade schermate illuminino bene la sede stradale evitando l'abbagliamento. Ben diverso invece è l'effetto prodotto dal 4 lampione, visibile in fondo nella stessa fotografia, il quale utilizza un vetro prismatico, che non ottimizza l'emissione luminosa. 15
Le foto sono interessanti perché mostrano la fascia di luce ben direzionata del lampione anti inquinamento luminoso, abbinato all'alone prodotto invece dalla sfera. 16
NORMATIVA VIGENTE Per limitare in modo efficace l inquinamento luminoso occorre minimizzare tutta quella parte di esso che è evitabile in quanto non assolutamente necessaria per produrre l illuminazione richiesta. Esistono Leggi Regionali contro l inquinamento luminoso, approvate in 10 Regioni: 1. L.R. 17/00 (Reg. Lombardia); 2. L.R. 113/03 (Reg. Emilia Rom.); 3. L.R. 10/02 (Reg. Marche); 4. L.R. 23/00 (Reg. Lazio); 5. L.R. 13/02 (Reg. Campania); 6. L.R. 22/97 (Reg. Veneto); 7. L.R. 37/00 (Reg. Toscana); 8. L.R. 31/00 (Reg. Piemonte); 9. L.R. 17/98 (Reg. Valle d Aosta); 10. L.R. 41/00 (Reg. Basilicata); 17
LA LEGGE REGIONALE LOMBARDIA Gli scopi della Legge Regionale della Lombardia (27 marzo 2000 n. 17) sono: fornire regole per l illuminazione pubblica e privata; fornire un risparmio sensibile da parte dei Comuni sulla tariffa energetica. 18
LA LEGGE REGIONALE LOMBARDIA Dall entrata in vigore della L.R. 17/2000, gli impianti di illuminazione esterna, pubblica e privata devono essere: eseguiti a norma anti-inquinamento luminoso e a ridotto consumo energetico; equipaggiati con lampade con la più alta efficacia possibile in relazione allo stato di tecnologia; realizzati in modo che la superficie illuminante non superi il livello di luminanza media mantenuta, previsto dalle norme di sicurezza; provvisti di appositi dispositivi in grado di ridurre, entro la mezzanotte, l emissione di luce degli impianti, in misura non inferiore al 30% rispetto al pieno regime di operatività. 19
LA LEGGE REGIONALE LOMBARDIA La L.R. 17/2000, inoltre, impone che: l illuminazione delle insegne non dotate di fonte propria deve essere realizzata dall alto verso il basso; nell illuminazione di impianti sportivi e grandi aree di ogni tipo devono essere impiegati criteri e mezzi per evitare fenomeni di dispersione di luce verso l alto e al di fuori dei suddetti impianti; è vietato utilizzare, per meri fini pubblicitari, fasci di luce roteanti o fissi di qualsiasi tipo; nell illuminazione degli edifici e monumenti devono essere privilegiati sistemi di illuminazione dall alto verso il basso (eccetto per gli oggetti di comprovato valore architettonico); 20
LA LEGGE REGIONALE LOMBARDIA Le sorgenti di luce non rispondenti agli indicati criteri devono: entro quattro anni essere sostituite e modificate attraverso l uso di lampade al sodio ad alta e bassa pressione; essere schermate o dotate di idonei dispositivi in grado di contenere e dirigere a terra il flusso luminoso e vetri di protezione trasparenti; essere spente entro le 23:00 (le 22:00 nel periodo di ora solare) qualora risultassero non specifiche e non indispensabili; 21