Utilizzando le soluzioni ottiche e raccomandazioni più moderne relative all’illuminazione delle strade, la luce dovrebbe essere diretta esattamente sui punti della strada che devono essere illuminati. In questo modo, il frequente problema di “polluzione” degli spazi urbani con una luce stradale scelta male che e.g. colpisce senza bisogno il cielo o le finestre degli edifici, disturbando gli abitanti, viene eliminato. L’applicazione della normativa EN 13201:2015 disegnando l’illuminazione stradale è necessaria per garantire la sicurezza, la velocità ed una mancanza di interruzioni nel traffico.

---

Introduzione

La sicurezza, la velocità di reazione ed il conforto di viaggio per persone spotantisi con veicoli motorizzati, pedoni o ciclisti dipende da una buona illuminazione delle strade. Lo scopo dell’EN 13201:2015 “Illuminazione stradale” è quello di creare le migliori condizioni per l’osservazione, assicurando la massima visibilità degli ostacoli sulle strade.

Questa normativa a fogli molteplici contiene 4 parti:

• CEN/TR 13201-1: Illuminazione stradale – Parte 1: Individuazione delle classi illuminotecniche,
• EN 13201-2: Illuminazione stradale – Parte 2: Requisiti prestazionali,
• EN 13201-3: Illuminazione stradale – Parte 3: Calcolo delle prestazioni,
• EN 13201-4: Luci stradali – Parte 4: Metodi di misurazione delle prestazioni fotometrich

Le prime tre parti della normativa sono importanti per la progettazione dell’illuminazione pubblica. Pertanto la prima parte, elaborata in base al rapporto CEN, ci permette a qualificare la situazione dell’illuminazione ed a scegliere la classe dell’illuminazione. Nella seconda parte della normativa vengono definiti i requisiti fotometrici per le individuali classi d’illuminazione, prendendo in considerazione i bisogni degli utenti delle strade e gli aspetti ambientali. La terza parte definisce i metodi uniformi di calcolo, per rendere non ambigue le procedure e la segnalazione. La quarta parte, però, non riguarda la fase di progettazione, e definisce i principi dell’elaborazione di misuramenti, le loro condizioni ed il metodo di presentazione.

Le quantità descriventi l’illuminazione stradale

Nel caso dell’illuminazione stradale, dove prevale il traffico, i fattori elementari sono:

• il livello di luminanza,
• l’uniformità di luminanza,
• la limitazione di bagliore,
• l’ispezione visiva.

In casi dove si tratta di strade meno significative dal punto di vista di comunicazione o dove ci sono delle aree di collisione, intersezioni o rotonde, la normativa raccomanda l’impiego di criteri basati sull’illuminanza. Un parametro importante è anche il bagliore. Esso può rendere invisibili anche oggetti ben illuminati. Un bagliore molto forte risulta nell’accecamento temporaneo dei partecipanti del traffico, il che aumenta il rischio di incidenti.

Classi di illuminazione

La normativa EN 13201:2015 suddivide l’illuminazione stradale in classi. Determinando la classe d’illuminazione il progettista deve prendere in considerazione un certo numero di fattori, i.e.:

• Le direzioni del traffico sono separate?
• Quali tipi di intersezioni ci sono?
• Distanze tra le intersezioni o strutture ingegneristiche (ponti, viadotti).
• Ci sono delle zone di conflitto?
• Ci sono delle misure di calmare il traffico?
• Qual è l’intensità media dei veicoli?
• Ci sono dei ciclisti?
• Ci sono dei pedoni?
• Ci sono delle macchine parcheggiate vicino alla strada?
• È necessario il riconoscimento facciale?
• Qual è la luminanza dell’ambiente?
• C’è un rischio elevato di reati?
• Qual è la difficoltà di tracciamento oculare?

La classe della strada si determina in base a queste domande.

Tabella 1. Elenco delle classe d’illuminazione

CLASSE	DESCRIZIONE
M	Strade per motoristi (intese per persone che guidano dei veicoli motorizzati su vie di circolazione, con velocità medie o alte)
C	Zone di conflitto (intese per persone che guidano dei veicoli motorizzati ed altri utenti di strade, in aree di conflitto come strade con negozi, intersezioni stradali di una certa complessità, rotonde, aree di attesa, ecc.)
P	Strade per pedoni e ciclisti (intese per: pedoni e ciclisti su percorsi pedonali, piste ciclabili, corsie d’emergenza ed altre aree stradali situate separatamente lungo la carreggiata di una via di circolazione, e per aree residenziali, strade per i pedoni, parcheggi, cortili di scuole, ecc.)
HS	Zone dov’è richiesto il riconoscimento facciale (utilizzata come una classe aggiuntiva in situazioni dove l’illuminazione stradale è necessaria per l’identificazione di persone ed ostacoli in aree di vie con un elevato rischio di reati o incidenti)
SC	Zone dov’è richiesto un elevato senso di sicurezza (utilizzata come una classe aggiuntiva in situazioni dove l’illuminazione stradale è necessaria per l’identificazione di persone ed ostacoli in aree di vie con un elevato rischio di reati o incidenti)
EV	Zone dov’è richiesto un elevato livello di visibilità laterale (utilizzate come classi aggiuntive in situazioni dove dovrebbero essere visibili le superfici verticali quali stazioni di servizio, intersezioni multipiano, ecc.)

Le regole per i misuramenti dell’illuminazione stradale

Secondo la classe della data strada, è necessario svolgere misuramenti di luminanza, bagliore ed illuminanza.

Nel caso della classe M, la funzione dell’illuminazione è quella di guidare i veicoli lungo la strada, quindi il parametro di base per il misuramento non è l’intensità della luce, ma, anzi, la luminanza della via di circolazione. I misuramenti di luminanza si fanno in punti specifici del progetto o si fanno delle proprie reti di misuramento.

Se nel campo di visione degli autisti vengono usate fonti di luce forte, occorre controllarne la luminanza. L’Appendice all’EN 13201-2 determina, secondo la classe della strada, come si misura il bagliore e quali ne siano i limiti. Il parametro f_TI determina il relativa aumento della soglia per la luminanza (il caso più estremo è la pubblicità stradale che utilizza i LED).

I misuramenti dell’intensità della luce si svolgono per la classe C (zone di conflitto) e classe P (strade per pedoni e ciclisti) dov’è molto più importante di garantire la visibilità degli ostacoli ed altri utenti della strada che guidare un utente.

Si assegna la classe C qualora non è possibile specificare una singola direzione (intersezioni, passaggi pedonali) o la visibilità è inferiore a 60 m. I misuramenti vengono svolti per formare una rete di misuramento. Gli spazi tra le linee non possono essere più grandi di 3 m, ed il numero minimo di linee è 10. I misuramenti d’illuminanza si svolgono ai punti di intersezione delle linee. Sono prese in considerazione l’illuminazione media e l’uniformità. Per la classe P si considerano anche i valori minimi.

Nelle altre zone, HS e SC, dov’è richiesto il riconoscimento facciale o un elevato senso di sicurezza, si misura anche l’illuminazione semisferica e semicilindrica.

Aspetti importanti per la progettazione dell’illuminazione stradale (in relazione alle classi individuali)

L’implementazione dell’illuminazione richiede un’analisi relativa ai criteri d’illuminazione nella forma di parametri d’illuminazione che prendono in considerazione le classi individuali. È anche necessario analizzare i criteri economici, tra i quali sono i costi dell’implementazione e dell’operazione dell’illuminazione.

Un ruolo importante è la scelta di impianti dell’illuminazione con fonti di luce efficaci. Il compito del luminario è quello di orientare correttamente il flusso della luce secondo i bisogni della strada da illuminare. La seconda questione importante è la luminosità del luminario – non ci dev’essere un calo rapido dell’efficacia dell’illuminazione o sporcizia sia sul riflettore che la fonte della luce.

Presentemente nell’illuminazione stradale si utilizzano lampade con sodio al alta pressione ed ad alogenuri metallici. Il loro ampio campo di utilizzo è dovuto ai loro parametri fotometrici e nel campo delle prestazioni, nonché alle loro dimensioni piccole. Le lampade a vapore con mercurio ad alta pressione sono state sono sostituite da lampade ad alogenuri metallici. L’utilizzo di alogenuri metallici ha migliorato la distribuzione spettrale. L’efficacia luminosa è aumentata da 80 a 120 lm/W, è aumentato anche l’indice di resa cromatica. Vengono utilizzati nell’illuminazione stradale, e.g. nei centri di città, grazie al colore bianco della luce.

La fonte di luce più potente, però, sono i diodi LED. Questo è dovuto alla loro altissima durata di fino a 50.000 ore e la loro altissima efficacia luminosa di fino ad 80 lm/W (fino a 100 lm/W nelle condizioni di laboratorio). I LED di ottima qualità con una luce bianca raggiungono un’efficacia do 90 lm/W ed oltre, quindi al livello pari alle migliori lampade a sodio; talvolta eccedono i livelli di efficacia luminosa di lampade ad alogenuri metallici con un colore bianco.

I diodi LED sono la quarta generazione di fonti di luce artificiali. Le prime tre generazioni sono: fuoco, lampade incandescenti e lampade a scarica. Tra i vantaggi principali delle fonti LED sono:

• la loro altissima durata (da 50.000 a 100.000 ore d’illuminazione),
• un altissimo ambito di temperature di utilizzo (da -40 a 85⁰C),
• un’efficacia luminosa relativamente alta (per paragone, l’efficacia luminosa di lampade alogeniche è fino a 26 lm/W, e delle lampade fluorescenti moderne – fino a 105 lm/W. Si prevede che nel futuro il valore del flusso luminoso emesso dalle lampade LED raggiunga 1500 lm, con un’efficacia di 150-200 lm/W.)
• la mancanza di mercurio, nocivo all’ambiente,
• un basso voltaggio di alimentazione e l’utilizzo della classe d’isolamento II, il che aumenterà la sicurezza,
• dimensioni e peso piccoli,
• una basso tasso di fallimento,
• la possibilità di accensione istantanea,
• luce libera dalla radiazione IR ed UV,
• bassi costi operativi.

Presumibilmente, nel vicino futuro, i diodi LED sostituiranno le altre fonti di luce a causa dei loro vantaggi.

Sommario

Le soluzioni moderne utilizzate nell’illuminazione stradale cambiano gli spazi urbani, aumentando la sicurezza ed il conforto degli abitanti e delle persone che utilizzano le strade. Allo stesso tempo permettono alle autorità municipali di risparmiare l’energia. L’illuminazione stradale LED permette un risparmio del 70% in paragone agli impianti utilizzanti presentemente, senza il bisogno di rinunciare alla qualità della luce. I diodi LED forniscono una luce bianca di alta qualità, rendendo i colori nella maniera più naturale e soddisfacendo gli standard rilevanti all’illuminazione stradale.

Prodotti di cui all’articolo: