Controlli relativi al grado di retroriflettenza

La retroriflessione, definita anche riflessione catadiottrica, costituisce la riflessione prodotta dal rinvio dei raggi luminosi nel verso opposto alla direzione di provenienza, la cui intensità viene identificata mediante il coefficiente di luminanza retroriflessa RL che rappresenta il quoziente tra la

Politecnico di Milano 56 ricevuto attraverso un piano passante per il centro del retroriflettore e perpendicolare alla direzione della luce incidente. Il parametro così descritto è un indice della visibilità notturna della segnaletica orizzontale offerta al pilota grazie all’ausilio dell’illuminazione artificiale fornita dai proiettori del velivolo.

La misura sul campo della retroriflettenza offerta dalla segnaletica orizzontale viene effettuata mediante uno strumento opportunamente calibrato, noto con il nome di retroriflettometro. Tale strumento è stato sviluppato in ambito stradale, in particolar modo per applicazioni nel contesto relativo alle autostrade, e pertanto è tarato su una geometria che considera una distanza di visibilità pari a 30 m. Questa geometria è rappresentativa delle modalità di visualizzazione di un segnale retroriflettente da parte di un utente alla guida di un veicolo di medie dimensioni, secondo quanto mostrato in Figura 2.17.

Figura 2.17: Geometria impiegata nelle misure di retroriflettenza.

L’attrezzatura impiegata per la valutazione del coefficiente di luminanza retroriflessa RL si

compone di un sistema di illuminazione (generalmente una lampada alogena al tungsteno), un fotometro (sistema costituito da una lente e da un dispositivo per inviare la luce), strumenti predisposti alla definizione di un piano di riferimento orizzontale con un centro di riferimento e da un sistema di captazione, lettura e calcolo del flusso retroriflesso. Le strumentazioni vengono generalmente tarate considerando misurazioni precedentemente svolte in laboratorio, mentre il piano ed il centro di riferimento vengono definiti mediante una procedura di allineamento.

In particolare, il sistema di illuminazione irraggia un campo del piano di riferimento localizzato in prossimità del centro di riferimento, di cui il fotometro misura l’indice RL. I campi vengono disposti

Politecnico di Milano 57 campo misurato o viceversa. L’area di misurazione viene definita come l’ampiezza del minore dei due campi e deve essere pari almeno a 50 cm2.

È possibile definire la direzione di osservazione come la direzione centrale di tutti i raggi provenienti dall’area misurata e che giungono al fotometro, mentre l’angolo di osservazione CB E, risulta essere quello compreso tra la direzione di osservazione ed il piano di riferimento.

Inoltre è possibile identificare un altro angolo noto con il nome di angolo di illuminazione (CB D) che risulta compreso tra la direzione di illuminazione ed il piano di riferimento.

In condizioni di misurazione normalizzata, l’angolo CB E presenta un valore pari a 2,29° ± 0,05°, mentre l’angolo CB D deve avere un valore pari a 1,24° ± 0,05°, valori concepiti al fine di simulare una distanza visiva di 30 m per il conducente di un veicolo per trasporto passeggeri, con un’altezza dell’occhio pari a 1,2 m e proiettori montanti ad un’altezza di 0,65 m rispetto alla superficie stradale.

La misura può essere eseguita sia mediante strumenti portatili sia mediante strumenti montati su veicoli in grado di operare le misurazioni dei valori di RL muovendosi alla velocità del traffico. In

particolare, tali strumenti posizionati su veicoli dovrebbero, in linea di principio, essere conformi agli stessi requisiti degli strumenti portatili, benché non esista ancora una specifica standardizzazione riconosciuta a livello normativo.

Gli strumenti portatili possono essere utilizzati anche in condizioni di piena luce diurna e pertanto devono essere realizzati in modo tale che le letture non siano influenzate dalla luce presente nell’ambiente di misurazione. Generalmente infatti si è soliti impiegare panni neri o altri dispositivi di ostruzione, adeguatamente posti sullo strumento. Anche i macchinari che operano in maniera continua possono essere utilizzati durante le ore diurne in quanto la sorgente luminosa di cui sono dotati è in grado di inviare un raggio luminoso sufficientemente potente da annullare gli effetti della luce solare.

Qualora la superficie della segnaletica orizzontale sia interessata da rilievi, curvature, presenza di particelle estranee e profilature, risulta possibile variare inclinazione ed altezza degli strumenti portatili.

Le misure di retroriflettenza che è necessario effettuare prevedono la valutazione del parametro RL in tre differenti condizioni:

 condizioni di asciutto:

la misurazione viene svolta sulla pavimentazione asciutta senza necessità di particolari accorgimenti aggiuntivi rispetto alla metodologia descritta precedentemente.

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 condizioni di bagnato:

la misurazione deve essere effettuata creando opportune condizioni di bagnato, ovvero versando acqua pulita da un secchio posizionato ad una quota pari a circa 0,3 m dalla superficie analizzata e di capienza pari ad almeno 3 litri. L’acqua deve essere sversata in maniera il più possibile uniforme su tutto il campo di prova, in modo tale che esso venga temporaneamente sommerso da un’ondata d’acqua. La valutazione del parametro RL viene

svolta ad una distanza temporale pari a 60 ± 5 secondi a partire dal momento di sversamento dell’acqua.

Si noti che la condizione di prova qui descritta non è applicabile alla segnaletica appena stesa, ovvero quando la superficie risulta idrorepellente al punto tale da formare delle pozzanghere.

Inoltre, in presenza di climi particolarmente caldi e soleggiati, può essere d’aiuto versare più volte l’acqua sulla superficie della pavimentazione, al fine di raffreddarla ed evitare quindi una rapida evaporazione. Può in aggiunta risultare necessario aspettare qualche tempo affinché l’attrezzatura portatile, considerata inizialmente fredda, assuma una temperatura sufficientemente elevata da non creare condensa sugli strumenti ottici che la compongono, a causa del contatto con la pavimentazione rovente.

 condizioni di pioggia:

la misurazione deve essere effettuata utilizzando acqua pulita che simuli una cascata di intensità media pari a 20 ± 2 mm/h agente su un’area 2 volte più larga di quella di misura e di lunghezza non inferiore a 0,3 m e comunque incrementata almeno del 25% rispetto alla lunghezza del campo di misura. In particolare sarà necessario verificare successivamente che il rapporto tra l’intensità massima e l’intensità minima della cascata sia compresa tra 1 e 1,7. In particolare l’intensità della pioggia può essere determinata misurando il volume dell’acqua raccolta all’interno di sei vassoi piatti in un tempo specificato.

Particolare attenzione dovrà essere posta nell’evitare interferenze eventuali del vento e condizioni che possano generare foschia o nebbia durante il getto del flusso d’acqua, al fine di non inficiare le successive misure.

La valutazione del coefficiente di luminanza retroriflessa RL in condizioni di pioggia deve

essere effettuata dopo 5 minuti di pioggia simulata continua.

Anche in questo caso la misurazione non può essere effettuata su segnaletica appena stesa a causa delle sue elevate caratteristiche di idrorepellenza [19].

Politecnico di Milano 59 Misure specifiche in condizioni di pioggia si rendono necessarie in quanto la visibilità notturna della segnaletica orizzontale subisce una notevole riduzione. Infatti il segnale, coperto anche da un sottile strato d’acqua, funziona come uno specchio, provocando la riflessione della luce dei fari in direzione opposta rispetto all’occhio del conducente. Per evitare questo effetto risulta opportuno disporre microsfere di vetro caratterizzate da un diametro sufficientemente elevato da emergere dal velo idrico e garantire quindi un’adeguata retroriflessione. Tale soluzione, oltre a richiedere la stesa di maggiori spessori di pittura, tende anche a presentare un effetto dannoso sul valore di SRT (Skid Resistance Test), rendendo quindi necessaria l’introduzione di miscele da postspruzzare contenenti anche aggregati antiscivolo (generalmente 75% di microsfere di vetro e 25% di aggregati). Una problematica che può derivare dall’impiego di questi aggregati è data dal fatto che essi presentino caratteristiche di elevata fragilità, la quale può condurre alla loro frantumazione in conseguenza già del transito dei primi aeromobili. Inoltre in corrispondenza dell’utilizzo degli aggregati antiscivolo il valore di RL tende a diminuire, mentre il grado di annerimento della

segnaletica aumenta in quanto questi elementi trattengono con maggiore facilità lo sporco, la polvere, i residui di gomma ed i vari agenti inquinanti abitualmente presenti sulla superficie. Per questo motivo oggi risulta sempre più raccomandato un aggregato di nuova concezione composto da frammenti di vetro frantumato chiamati “grani di vetro”. Essi, oltre a prevedere trattamenti superficiali simili a quelli impiegati nella produzione delle microsfere di vetro, presentano numerosi altri vantaggi quali la trasparenza e un’elevata resistenza all’abrasione *22+.

Come si evince chiaramente dalla trattazione appena effettuata, la calibrazione del retroriflettometro, eseguita secondo le prescrizioni della normativa di riferimento, si basa su una prospettiva geometrica tipica dell’ambito stradale, risultando pertanto totalmente differente da quella presente in ambito aeroportuale. Infatti si possono riscontrare le seguenti fondamentali differenze:

 Maggiore distanza di visibilità necessaria:

come già accennato, le notevoli velocità assunte dai velivoli richiedono maggiori distanze di visibilità, anche in considerazione del fatto che le informazioni fornite dalla segnaletica orizzontale possono risultare di ausilio al pilota non solo durante le movimentazioni a terra ma anche in fase di atterraggio.

 Maggiore distanza tra sorgente luminosa e occhio del pilota:

un velivolo è strutturato in modo tale che il fanale di navigazione sia posizionato in corrispondenza della gamba di forza anteriore, presentando quindi una notevole distanza

Politecnico di Milano 60 tra la fonte di luce che irradia la segnaletica orizzontale e l’occhio del pilota che la percepisce. Ciò comporta una non validità dello schema geometrico considerato per l’effettuazione della retroriflettenza, nel quale la distanza tra fonte e recettore risulta essere molto ridotta.

 Maggiore intensità luminosa della sorgente:

i fanali che gli aeromobili utilizzano durante la fase di atterraggio e le movimentazioni a terra presentano un’intensità luminosa molto più elevata rispetto a quella fornita dai fanali dei veicoli stradali. Tale condizione permette quindi di offrire al pilota una maggiore profondità di visualizzazione.

 Maggiore velocità del velivolo:

in ambito aeroportuale i mezzi considerati viaggiano a velocità considerevolmente superiori rispetto a quelle caratterizzanti il traffico stradale. Tale situazione quindi comporta minori tempi disponibili al pilota per percepire ed interpretare i segnali, rendendo quindi necessarie maggiori distanze di visibilità della segnaletica orizzontale.