Area Tecnica

Le norme di maggior rilievo nel settore a livello europeo
- ITALIA: UNI 11248/UNI 11431
- GERMANIA: DIN 5044/1
- UNIONE EUROPEA: CEN 13201

ILLUMINAZIONE PUBBLICA - UNI 11248 - CEN 13201
UNI 11248 - Requisiti illuminotecnici delle strade con traffico motorizzato
Nel campo dell’illuminazione, fin dagli anni ‘70, le tecniche impiantistiche miravano a razionalizzare i consumi, con soluzioni che utilizzavano gli alimentatori bipotenza e gli impianti tuttanotte-mezzanotte.
Attualmente le norme in Italia e in Germania prescrivono, per il comparto di pubblica illuminazione, un livello massimo di luminanza media mantenuta (impianto a pieno regime) riferito alla condizione di maggior traffico stradale, e consentono la riduzione del flusso luminoso in corrispondenza di un minore flusso di veicoli.

La scelta dei valori di luminanza media mantenuta e di uniformità dipende dal tipo di strada, ed è relativa alle condizioni di massimo traffico.

In condizioni di traffico ridotto:
Traffico < 50%: consentita la riduzione di 1 livello (circa 25%)
Traffico < 75%: consentita la riduzione di 2 livelli (circa 50%)

I livelli di uniformità fissati dalla norma sono tali che gli impianti tuttanotte-mezzanotte non rappresentano più una soluzione praticabile. Per gli alimentatori bipotenza, all’elevato costo impiantistico (per portare il segnale di comando e acquisire un componente non di uso corrente) si sommano minori risparmi potenziali. Infatti:
- non si può sfruttare il 1° livello di risparmio (25% circa);
- non si recupera il risparmio per eccesso di tensione ai capi della lampada.

L’evoluzione tecnologica sta rendendo disponibili sensori e sistemi di comunicazione a basso costo, che trovano un crescente consenso tra gli operatori del settore.
Per questo il GL 5 del CT 23 di UNI (illuminazione stradale), partendo da un nuovo concetto espresso nella edizione 2015 della norma europea EN 13201 parte 1, ha deciso di normare le possibili applicazioni relative all’illuminazione adattiva. La norma 13201 stabilisce che l’Illuminazione adattiva consiste in variazioni controllate nel tempo della luminanza o dell’illuminamento in relazione al flusso di traffico (per esempio veicoli / 5 minuti), orario, condizioni meteo o altri parametri. Quindi i concetti fondamentali espressi dalla norma sono legati a tre parametri sensibili: luminanza (o illuminamento), flusso veicolare, condizioni metereologiche.

Oggi le nuove tecnologie sono in grado di misurare questi parametri e quindi regolare l’illuminazione IN TEMPO REALE in funzione di essi: in tempo reale vuol dire che l’illuminazione, in accordo alla norma, è garantita sulla base delle misurazioni effettuate in quel preciso momento, e non è affidata a cicli di funzionamento pre-programmati. Questi ultimi, infatti, normalmente vengono determinati sulla base di valutazioni statistiche e come tali non possono tenere conto di condizioni di pericolo derivanti da condizioni meteo avverse o da avvenimenti particolari, o da traffico particolarmente intenso.

Criteri Ambientali Minimi per l’acquisizione di sorgenti luminose, di apparecchi e l’affidamento del servizio di progettazione di impianti per illuminazione pubblica.

I Green Public Procurements (GPPs) sono stati promossi sin dai primi anni ’90 dall’ OCSE. L’Unione Europea ha introdotto e definito i GPP nel “Libro Verde sulla politica integrata dei prodotti” del 1996. È però la direttiva 2004/18/CE del 31 marzo 2004, relativa al “coordinamento delle procedure di aggiudicazione degli appalti pubblici di forniture, di servizi e di lavori” che riconosce la possibilità di inserire la variabile ambientale come criterio prestazionale dell’offerta. In Italia è il Ministero dell’Ambiente a definire le politiche di acquisto in ambito pubblico tramite la definizione dei CAM, Criteri Ambientali Minimi. All’interno dei CAM sono previsti requisiti minimi (obbligatori) e criteri premianti.

Si segnala tra i requisiti minimi:
4.2.3.11 Sistema di regolazione del flusso luminoso. I regolatori devono soddisfare specifici requisiti, in accordo alla norma UNI 11431. Inoltre nei casi in cui i sistemi di regolazione sono dotati o si interfacciano con sistemi di telegestione o telecontrollo, la conformità sarà dimostrata applicando le norme CEI/EN pertinenti. Saranno altresì accompagnati da documentazione tecnica del produttore dei dispositivi di telegestione o telecontrollo, attestante la conformità alla direttiva RED 2014/53/UE, se la tecnologia di comunicazione è in Radio Frequenza, o alla serie di norme EN 50065 nelle loro parti che sono applicabili, se la tecnologia di comunicazione è ad onde convogliate.

I sistemi Onde Convogliate a Banda Larga (cosidetti BBPL), non potendo rispettare la norma EN50065, che limita la frequenza a 150 kHz, non sono perciò ammissibili. Grande rilievo è dato alla profondità di regolazione (minimo A1), per conseguire significativi risparmi energetici.

Tra i criteri premianti:
4.2.4.9 Sistemi di illuminazione adattiva. Nel caso di impianto progettato per fornire un servizio di illuminazione adattiva, vengono assegnati punti premianti se l’apparecchio di illuminazione è fornito al suo interno di dispositivi di comunicazione per il comando e controllo in tempo reale (tempo di reazione inferiore a 60 secondi), in grado di realizzare sistemi di illuminazione adattiva.

Viene rimarcato il valore elevato dell’illuminazione adattiva in tempo reale Inoltre vengono premiati i rendimenti elevati (R1) e il controllo della luminanza in tempo reale.

“Applicazione in ambito stradale dei dispositivi regolatori di flusso luminoso”.

La UNI 11431 consente di:

1. definire i vari tipi di regolatori di flusso luminoso
2. permettere una stima dei risparmi conseguibili con l’uso di detti dispositivi
3. valutare le caratteristiche dei prodotti, con particolare riferimento ai regolatori centralizzati di tensione, in relazione alla loro capacità di risparmiare energia attiva: quella che viene fatturata.

Le definizioni
Tutti i dispositivi che permettono di variare fl usso luminoso vengono definiti come regolatori di flusso luminoso. I dispositivi che lo variano in ogni lampada sono regolatori individuali (alimentatori elettronici dimmerabili oppure alimentatori bipotenza); i dispositivi che variano il flusso collettivamente in un impianto sono regolatori (centralizzati) di tensione, corrente, ecc.

La stima dei risparmi
Per permettere ai progettisti una valutazione dei risparmi energetici che si possono conseguire, la norma fornisce una formula per il calcolo ed inoltre individua 4 cicli di fuzionamento standard (2 invernali e 2 estivi) in accordo alle prescrizioni della UNI

Caratteristiche dei prodotti
La norma richiede che i regolatori di flusso luminoso siano marcati con le caratteristiche che individuano la loro efficienza, in relazione alla capacità di risparmiare energia attiva. Vengono stabiliti 6 criteri di valutazione e per ogni criterio sono individuate delle classificazioni.

Criteri comuni a tutti i regolatori di flusso luminoso
Classe di regolazione, ovvero quanto il regolatore è in grado di ridurre il fusso luminoso: fino al 25%; tra il 25% ed il 50%; oltre il 50%. Nella prima categoria rientrano i prodotti di bassa qualità che stabilizzano ma non riducono il flusso; nella seconda tipicamente gli alimentatori bipotenza magnetici; nella terza i regolatori di tensione e gli alimentatori elettronici sia per lampade a scarica che a LED.
Flessibilità nella programmazione dei cicli orari di funzionamento: ovvero la capacità del dispositivo di consentire cicli precisi e quindi più energeticamente performanti. Vengono individuate quattro categorie: quella inferiore quando si ha un ciclo sempre uguale tutti i giorni dell’anno, quella più performante quando vengano gestiti cambi ora legale/solare, le stagioni, fasce orarie multiple e periodi/eccezioni

Nella categoria inferiore rientrano tipicamente i dispositivi “stand alone” o mezzanotte, che hanno un ciclo orario uguale in tutti i giorni dell’anno, nella migliore i dispositivi, punto punto o centralizzati che dispongono di un orologio calendario preciso, completo e versatile. Si tratta di un aspetto rilevantissimo, perché la norma UNI11248 consente la riduzione solo quando il traffico è diminuito con certezza: quindi per i dispositivi meno qualificati bisogna adottare un ciclo uguale per tutti i giorni dell’anno e pari a quello da adottare nel giorno più penalizzato (quello in cui il traffico diminuisce alla ora più tarda della notte).

Classe di risparmio energetico: si tratta del calcolo del risparmio atteso utilizzando le formule ed i cicli standardizzati della norma.

Criteri comuni ai soli regolatori di tensione

Rendimento: si tratta del rapporto delle potenze attive tra uscita ed ingresso. Fare attenzione al fatto che alcuni soggetti interpretano liberamente il rendimento come rapporto tra le potenze apparenti (cioè tensione per corrente), mentre la potenza attiva, cioè quella che viene fatturata, è tensione per corrente per fattore di potenza.
La norma identifica tre classi, >98%, tra il 97% e il 98%, sotto il 97% e precisa che non vengono classificati dispositivi con rendimenti inferiori al 96%, perché pochissimo efficienti.

Classe di carico: decadimento del rendimento quando il carico applicato è pari al 50% del valore nominale. É noto che per le macchine elettriche il rendimento si misura applicando il carico nominale. Tuttavia un regolatore di tensione più spesso lavora a meno della metà del carico nominale. É quindi indispensabile conoscere il calo delle prestazioni, che viene classificato come inferiore a 2 punti percentuali, tra 2 e 3, e oltre 3.

Stabilizzazione: la norma classifica i dispositivi in 3 categorie, con stabilizzazione della tensione in uscita <=1%, tra 1% e 2%, oltre 2%. Tuttavia un importante chiarimento deriva dalla doppia classificazione degli stabilizzatori. Deve essere chiaramente indicato se si tratta di stabilizzazione a fasi indipendenti, dove esiste un dispositivo di stabilizzazione autonomo per ogni fase, e che quindi garantisce che ogni fase rientri nei limiti impostati. Oppure se la stabilizzazione avviene a fasi correlate, cioè un unico dispositivo di stabilizzazione che opera sulle tre fasi contemporaneamente, come avviene nel caso delle apparecchiature più economiche. Queste ultime trasferiscono alle fasi in uscita lo stesso squilibrio che c’è alle fasi in ingresso: quindi in casi estremi possono determinare condizioni di disomogeneità di alimentazione e quindi di flusso luminoso tra apparecchi contigui.

Si richiama anche l’attenzione sul fatto come viene precisato che le modifiche degli ausiliari degli apparecchi di illuminazione vadano ricertificate.

Direttiva 2002/49/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 25 giugno 2002 relativa al rumore ambientale

Nell’ambito della politica comunitaria deve essere conseguito un elevato livello di tutela della salute e dell’ambiente ed uno degli obiettivi da perseguire in tale contesto è la protezione dall’inquinamento acustico. Nel Libro verde sulle politiche future in materia di inquinamento acustico la Commissione definisce il rumore ambientale uno dei maggiori problemi ambientali in Europa.

Come “rumore ambientale”, vengono definiti i suoni indesiderati o nocivi in ambiente esterno prodotti dalle attività umane, compreso il rumore emesso da mezzi di trasporto, dovuto al traffico veicolare, al traffico ferroviario, al traffico aereo e proveniente da siti di attività industriali, quali quelle definite nell’allegato I della direttiva 96/61/CE del Consiglio, del 24 settembre 1996, sulla prevenzione e la riduzione dell’inquinamento.

All’interno della direttiva, viene fatto riferimento alla mappatura acustica. Entrando maggiormente nello specifico, dal d.lgs. n.194 del 2005, poi modificato dal d.lgs. n.42 del 2017, viene così stabilito:

• l’autorità individuata dalla regione o dalla provincia autonoma elabora e trasmette alla regione o alla provincia autonoma competente le mappe acustiche strategiche degli agglomerati
• le società e gli enti gestori di servizi pubblici di trasporto o delle relative infrastrutture elaborano e trasmettono alla regione o alla provincia autonoma competente la mappatura acustica, nonché i dati di cui all’allegato 6, riferiti al precedente anno solare, degli assi stradali e ferroviari principali.

QUALITÁ DELL’ARIA: direttiva 1999/30/CE, direttiva 2000/69/CE, direttiva 2002/3/CE

Il parlamento Europeo e il Consiglio sanciscono la necessità di ridurre l’inquinamento a livelli tali che limitino al minimo gli effetti nocivi per la salute umana, con particolare riferimento alle popolazioni sensibili, e per l’ambiente nel suo complesso, di migliorare le attività di monitoraggio e valutazione della qualità dell’aria, compresa la deposizione degli inquinanti, e di informare il pubblico.

Dalla comunità europea viene richiesto, tramite differenti direttive, di monitorare la qualità dell’aria rilevando i valori limite per:

• biossido di zolfo
• biossido di azoto
• gli ossidi di azoto
• le particelle e il piombo
• benzene
• monossido di carbonio
• ozono

UNI 10380 - Ottobre 1999 - Illuminazione di interni con luce artificiale.
La UNI 10380 indica i corretti livelli di illuminamento medio da mantenere negli ambienti di lavoro e negli edifici scolastici.

Indicazioni normative sul livello di lux (UNI 10380) - esempi
La norma offre la possibilità di parzializzare il flusso luminoso durante le ore di ridotta attività, a condizione di conservare l’uniformità (evitando così di spegnere alcune parti dell’impianto).
Dimmerando il flusso luminoso, pur mantenendo costante la somma di luce naturale e artificiale, possono essere conseguiti significativi risparmi. La norma prescrive inoltre i seguenti valori del fattore di manutenzione da adottare per tener conto dell’invecchiamento e del grado di pulizia dei corpi illuminanti:

Il progettista deve garantire l’illuminamento richiesto in lux al termine della vita della lampada: senza un adeguato sistema di regolazione, quest’esigenza porterà ad un iniziale sovra-illuminamento.

UNI 11095, novembre 2011.“illuminazione delle gallerie”

La regolazione assume qui un duplice ruolo: sicurezza del traffico e risparmio impiantistico ed energetico. Nella zona di ingresso di una galleria la luminanza stradale deve essere correlata a quella debitamente esterna: se troppo bassa non permette la visibilità di un eventuale ostacolo, se troppo alta rischia di abbagliare i conducenti degli autoveicoli. Nella zona interna la luminanza deve essere commisurata al flusso di traffico, fino al 50% del valore massimo secondo la UNI 11248 con cui essa è correlata, scendendo poi a valori ulteriormente ridotti durante la notte.

Nel passato il progetto prevedeva un certo numero di livelli di illuminazione ottenuti mediante lo spegnimento di gruppi di apparecchi, ciascuno alimentato da una linea separata. Questa procedura ha però portato ad inconvenienti, con la formazione, specialmente negli impianti a “controflusso”, di strisce chiare e scure sulla carreggiata, non più ammesse dalle CIE e UNI, che richiedono di verificare l’uniformità in tutte le zone delle galleria.

Per ulteriori informazioni è disponibile il documento tecnico, pubblicato da Revetec, "Illuminazione delle gallerie stradali, i regolatori di flusso luminoso e la norma UNI 11095”, disponibile anche nell'area professional del sito.

Si richiama l’attenzione sul fatto che la UNI 11095 richiede la misura della Luminanza Debilitante pari alla somma della luminanza Equivalente di Velo, della luminanza dell’Atmosfera e della luminanza del Parabrezza: il prodotto di Revetec che soddisfa questi requisiti è illustrato QUI.