I requisiti generali sui sistemi adattivi con impianto TAI (Traffic Adaptive Installation) e FAI (Full Adaptive Installation), sono riportati all’interno dell’Appendice D della Norma UNI 11248:2016. Per progettare un sistema di illuminazione adattivo, è necessario campionare il flusso del traffico per tutto il tempo di accensione dell’impianto di illuminazione e successivamente, considerare il
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valore massimo del flusso in ogni corsia servita dall’impianto. I sistemi adattivi, anche in caso di guasto del sistema di regolazione, devono rispettare i requisiti delle categorie illuminotecniche di progetto, garantendo le condizioni di sicurezza degli utenti.
Gli impianti di illuminazione TAI (Traffic Adaptive Installation) si basano sul campionamento del flusso orario di traffico finalizzati alla determinazione della categoria illuminotecnica di esercizio. Il flusso orario si ottiene considerando un periodo di conteggio di 10 minuti e moltiplicando quest’ultimo per sei in modo da ottenere un campionamento su base oraria. La Norma UNI 11248, specifica che la variazione del flusso luminoso in incremento può avvenire istantaneamente, ma, al fine di evitare il disturbo dell’utente con ripetuti cambiamenti di categoria illuminotecnica dipendente dai flussi di traffico, è stato impostato un intervallo di 10 minuti in cui si ipotizza la permanenza del flusso di traffico ammesso dalla categoria illuminotecnica in esercizio. Invece, per ridurre la categoria illuminotecnica, è necessario effettuare due campionamenti che dimostrano la riduzione di flusso. Attraverso il diagramma di flusso tratto dall’appendice D della normativa, è possibile individuare la variazione della categoria illuminotecnica secondo la metodologia sopra esposta.
Gli impianti di illuminazione FAI (Full Adaptive Installation) sono caratterizzati da un campionamento costante del flusso di traffico, delle condizioni metereologiche e della luminanza del manto stradale nel caso di categorie illuminotecniche M o l’illuminamento nel caso di categorie C e P.
Per determinare il flusso di traffico è necessario fare un conteggio per 1 minuto dei veicoli, pedoni o ciclisti (il tempo può variare a seconda dei casi presi in analisi), successivamente occorre moltiplicare il conteggio per 60 per ottenere un flusso orario del traffico e sviluppare una media aritmetica per i primi 10 campioni e ripetere l’operazione per determinare il valore medio del flusso orario di traffico. Quest’ultimo determina la riduzione continua del valore di luminanza media o illuminamento medio ottenuti dall’inserimento della categoria illuminotecnica di progetto (flusso orario pari al 100%) e la categoria d’esercizio stabilita dall’analisi dei rischi. La Norma UNI 11248 specifica che nel caso di un flusso orario maggiore del 100% e per le categorie illuminotecniche M, dato che questa indicazione non consentirebbe ai veicoli di avere una velocità maggiore di quella consentita e data la loro densità, il calcolo della luminanza stradale non risulterebbe significativo ed è quindi consentito ridurre di una categoria illuminotecnica quella di progetto per ottenere la categoria di esercizio. Invece, se il flusso orario di traffico è inferiore alla
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categoria illuminotecnica di esercizio presunta (il 50% corrisponde a una riduzione, 25% a due riduzioni e 12,5% a tre riduzioni), si deve adottare l’ultima categoria di esercizio.
Nel caso in cui tre campionamenti del flusso di traffico indichino un valore maggiore del 20% rispetto alla media delle misure precedentemente calcolate, il sistema deve incrementare il valore di luminanza/illuminamento in relazione alla categoria di esercizio correlata [42].
Come riportato nel testo di Paolo Di Lecce e Andrea Mancinelli, gli impianti TAI permettono di dimmerare l’illuminazione attraverso degli step a gradini, e con la media mobile ogni 10 minuti, non è condizionata da situazione di traffico specifiche come la presenza di un semaforo sull’asse stradale, mentre con gli impianti FAI i flussi di traffico sono rilevati ogni minuto e nel caso di flusso di traffico maggiore del 100% è comunque possibile scendere di una categoria illuminotecnica. Di seguito vengono riportati due grafici che illustrano il funzionamento della TAI e della FAI [43].
Figura 3.3.1 – Diagramma degli impianti a regolazione TAI
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Figura 3.3.2 – Diagramma degli impianti a regolazione FAI
Fonte: “Outdoor Adaptive Lighting in the new UNI 11248 Italian Standard and Result of Experience” [43].
Il flusso luminoso viene regolato costantemente al fine di assicurare la continua corrispondenza tra la luminanza o illuminamento campionati sul manto stradale e i valori previsti dal progetto. Il sistema è in grado di bilanciare le variazioni di luminanza e illuminamento dovute da:
• decadimento del flusso luminoso, invecchiamento delle ottiche o sporcizia che si deposita sull’apparecchio;
• variazione del valore di riflessione del manto stradale; • variazione delle condizioni di alimentazione delle sorgenti;
• variazioni delle condizioni atmosferiche e ambientali che condizionano il corretto funzionamento dell’impianto di illuminazione.
È necessario prendere in considerazione la variazione di questi fattori all’interno del progetto che permettono la corretta efficienza dell’impianto nel tempo. Inoltre, la valutazione delle condizioni meteo deve essere oggetto di studio del progettista all’interno dell’analisi dei rischi, al fine di impostare una corretta regolazione da applicare in caso di condizioni meteo avverse (quali strada
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bagnata, nebbia, neve) e stabilire se imporre variazioni con innalzamento del flusso luminoso, riduzione o nessuna alterazione.
In conclusione, la regolazione del flusso luminoso emesso dagli apparecchi di illuminazione può essere di tipo:
• puntuale se i risultati del campionamento sono applicabili su aree limitate, come zone di studio direttamente monitorate;
• estensiva se i risultati possono essere applicati ad aree più complesse rispetto a quelle del campionamento.
In caso di regolazione estensiva, il progetto deve considerare l’installazione di sistemi di misura nelle zone più rappresentative e critiche ai fini della corretta scelta delle categorie illuminotecniche di esercizio, gli impianti non campionati devono comunque essere monitorati con pari o superiore categoria illuminotecnica di progetto, infine, è necessario considerare le peggiori condizioni che si possono verificare nell’area di studio [42].