Valutazione dei livelli di illuminamento per singoli ambienti

Al fine di valutare l'illuminazione degli ambienti occorre, in prima istanza, quantificare la luce che investe superfici e oggetti. La quantità di lumen per ogni metro quadrato (lux) di superficie investita dai raggi luminosi rappresenta il livello di illuminamento, o più genericamente l'illuminamento presente in ogni ambiente, relativo ad un piano orizzontale, verticale o inclinato che si ritiene essere il luogo in cui risiedono i principali compiti visivi. Così nel progetto dell'illuminazione di un ambiente destinato ad ospitare attività di ufficio, il piano di riferimento principale sarà quel­lo orizzontale delle scrivanie, a circa 80 cm dal pavimento; nel caso di una pina­coteca, viceversa, l'interesse sarà rivolto ai piani verticali delle pareti che ospitano le opere d'arte.
Si tenga presente che il dato ottenuto con la misura o con il calcolo dell'illuminamento non consente di giudicare appieno la validità di una soluzione illuminotecnica. I lux presenti su un piano di riferimento riguardano la luce che investe l'oggetto e non ancora l'energia luminosa che sollecita il nostro apparato visivo. Dal livello di illuminamento, tuttavia, è possibile ricavare, analizzando tutti i processi di rimando della luce verso l'occhio dell'osservatore, la distribuzione delle luminanze nel campo visivo e quindi la luce effettivamente ricevuta dall'occhio, in tutte le sue modulazioni.

Le modalità, i metodi di misura e i valori medi del livello di illuminamento per ogni tipo di ambiente sono stati definiti dalla CIE sotto forma di raccomandazioni (Publication n. 29.2 del 1986). Lo scopo di tali raccomandazioni è di normalizzare i metodi di rilevamento, casi da poter comparare progetti o impianti realizzati, e di indicare un intervallo di valori dell'illuminamento per differenti compiti visivi e ambienti entro il quale si può ragionevolmente prevedere che il giudizio della maggioranza degli utilizzatori sarà di soddisfazione.

Riguardo al luogo in cui effettuare le misurazioni o a cui riferire i calcoli, laddove non esistano compiti visivi prevalenti diversamente localizzati, si assume un ideale piano orizzontale posto a 90 cm di altezza dal pavimento per attività da svolgere in piedi, e a 75 cm se gli operatori sono seduti. In via generale si presume che su tali piani più frequentemente trovino dislocazione i principali compiti visivi.

Sono stati fissati dei valori limite dell'illuminamento, uno minimo e uno massimo, misurati sempre sul piano convenzionale di riferimento, oltre i quali si considera che la visione sia resa comunque difficoltosa, da un difetto o da un eccesso di emissione luminosa nell'ambiente. La soglia minima assoluta è stata calcolata in 20 lx, la massima in 2000 lx. L'illuminamento di 2000 lx è da ritenersi soddisfacente ai fini della prestazione visiva di soggetti giovani ed anziani. Oltre questo tetto il grado di prestazione visiva aumenta ma in misura non molto apprezzabile, mentre risulta altamente probabile l'insorgenza di fenomeni collaterali che disturbano e alterano la visione, come l'abbagliamento diretto o riflesso, oppure la difficoltà a distinguere piccoli dettagli per l'elevata luminanza di adattamento. Viene inoltre compromessa la sicurezza degli utenti; i fasci luminosi di forte intensità danneggiano, come sappiamo, con alte percentuali di radiazioni esterne allo spettro del visibile, gli oggetti illuminati.
Il limite minimo di 20 lx è ritenuto appena sufficiente per distinguere i connotati umani, vale a dire per essere in grado di identificare una persona dai tratti del viso. Si considera che un volto sia riconoscibile se ha una luminanza di almeno 1 cd/mq, luminanza che è possibile ottenere, in condizioni normali di illumi­nazione in interni, con un livello di illuminamento sul piano orizzontale di riferimento di 20 lx. L'uomo vede anche sotto i 20 lx, ma (si consideri che l'obiettivo è l'illuminazione di ambienti) non riesce a riconoscere ciò che vede.
Tra questi tetti di minimo e di massimo è stata costruita una scala di valori intermedi a progressione geometrica, con ragione uguale a circa 1,5. I valori sono incrementati secondo il rapporto fisso di 1,5 circa. Il livello che segue 20 lx è più grande di una quantità che equivale alla sua metà, cioè 30 lx, e così via.  Si è infatti constatato sperimentalmente che la soglia minima di riconoscimento della differenza tra due illuminamenti è regolata dal fattore 1,5. La scala elaborata è pertanto la seguente: 20 ' 30 ' 50 - 75 - 100 - 150 - 200 - 300 - 500 - 750 - 1000 - 1500 - 2000.
Sia nelle misurazioni che nei calcoli ci si riferisce generalmente alla media dei valori di illuminamento registrabili o prevedibili su tutto il piano di riferimento. Per garantire una certa uniformità nella distribuzione della luce, si raccomanda nei casi generali che il rapporto tra il livello e la media degli illuminamenti in tutte le zone del piano di riferimento non sia inferiore a 0,8.  Si raccomanda ancora, in particolare per gli ambienti di lavoro, che la media degli illuminamenti presenti in tutto l'ambiente non sia inferiore a 1/3 della media degli illuminamenti contenuti nel campo visivo principale. Il rapporto tra gli illuminamenti medi di ambienti che siano adiacenti, tra i quali quindi si preveda il transito repentino di persone, non deve essere inferiore a 1/5.
Secondo i vari tipi di compiti visivi e per ogni ambiente le raccomandazioni propongono tre valori. Il primo è preso come riferimento quando le riflessioni e i contrasti nell'ambiente sono elevati, quando prevalgono le tonalità chiare, e il compito visivo, eseguito solo occasionalmente, non richiede particolare rapidità ed accuratezza. Il valore più alto è assunto quando sono poco accentuati i contrasti e le riflessioni, in presenza di compiti visivi critici, impegnativi, che non consentono errori e richiedono grande accuratezza, infine quando si prevede che gli occupanti avranno capacità visuali inferiori alla media.
Il valore centrale corrisponde ai lux consigliati nei casi comuni in cui non si presentano esigenze particolari.
Nella Tab.1 sono raccolti gli intervalli raccomandati per singoli compiti visivi.

Tab. 1 - Livelli di illuminamento raccomandati per luoghi di attività e di compiti visivi

ILLUMINAMENTI (lx) TIPI DI COMPITI VISIVI O LUOGHI DI ATTIVITA'
20- 30 - 50 Aree esterne adiacenti agli ingressi
50 - 75 - 100 Aree di transito o per soste di breve periodo
100 - 150 - 200 Lavori saltuari come, per esempio, sorveglianza; luoghi di deposito, atri, corridoi, scale, guardaroba
150 - 200 - 300 Lavori occasionali in industrie automatizzate
200 - 300 - 500 Lavori con esigenze visive semplici come, per esempio lavorazioni grossolane a macchina
300 - 500 - 750 Lavori con esigenze visive medie come, per esempio su macchine utensili, sale di controllo, uffici
500 - 750 - 1000 Lavori con elevate esigenze visive come, per esempio, cucitura, ispezione e prova materiali; sale da disegno
750 - 1000 - 1500 Compiti visivi con dettagli critici come, per esempio, lavori di meccanica fine ed esame dei colori
1000 - 1500 -2000 Compiti visivi con speciali requisiti come, per esempio, incisione a manoe verifica di lavori di alta precisione
> 2000 Compiti visivi di eccezionale difficoltà come, per esempio, assemblaggio di componenti elettronici miniaturizzati e interventi chirurgici.

Fonte testo
Lorenzo Fellin, Gianni Forcolini, Pietro Palladino, Manuale di Illuminotecnica, Tecniche Nuove, Milano, 1999.
Gianni Forcolini, Illuminazione di interni, Hoepli, Milano, 1988.
Gianni Forcolini, Illuminazione di esterni, Hoepli, Milano 1993.
Gianni Forcolini, Illuminare con i condotti ottici, Hoepli, Milano 1999.
Gianni Forcolini, Illuminazione di parchi e giardini, Calderini, Bologna 2000.
AA.VV, Manuale di progettazione edilizia; fondamenti, strutture, norme ' volume II°: criteri ambientali e impianti, Milano, Hoepli, 1994.
 
Autore testo
Gianni Forcolini, Valutazione dei livelli di illuminamento per i singoli ambienti
Laura Pepe, Lettura delle indicatrici (o curve) fotometriche.

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