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Capitolo 2
L’ILLUMINAZIONE PUBBLICA A PISA
Questo capitolo ha come obiettivo quello di fornire un quadro generale sulla situazione dell’illuminazione pubblica nella città di Pisa, in particolare illustra la posizione dell’amministrazione comunale riguardo al tema e la sintesi completa e semplificata di tutti i dati prestazionali, illuminotecnici ed energetici che riguardano questo settore, analizzando nello specifico un campione di trentanove strade.
2.1 La situazione attuale
Il ruolo del Comune
Il Comune di Pisa si è mostrato negli ultimi anni più attento alla problematica del risparmio energetico e del rispetto dell’ambiente: ha aderito, infatti, nel novembre 2010, al Patto dei Sindaci, con l’obiettivo di ridurre entro il 2020 di oltre il 20% le emissioni di CO2.
In particolare, il documento chiave è il Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile (SEAP) che, basandosi sui dati della situazione energetica comunale della “Baseline Emission Inventory”
del 2008, determina le azioni da intraprendere che riguardano sia il settore pubblico sia quello privato, e tra quelle riguardanti le infrastrutture urbane compare anche l’illuminazione urbana e stradale.
La gestione dell’illuminazione pubblica rientra nel progetto “Pisa Smart City” e prevede sia l’installazione di dispositivi efficienti sia una graduale sostituzione delle lampade a vapore di mercurio con quelle ai vapori di sodio ad alta pressione ad alto rendimento energetico, in particolare, quest’ultimo intervento consente, grazie all’abbattimento dei consumi elettrici, di ridurre il costo annuale di gestione dei punti luce per tutta la vita utile dell’apparecchio d’illuminazione.
Il risparmio di emissioni di CO2 per anno, previsto dal documento, con gli interventi prestabiliti, è di 1.154 t, pari allo 0,19% delle risparmio totale.
36 La città
Dai dati di Legambiente, citati nel ¶ 1.3, si può già dedurre che Pisa non è tra le città più virtuose come risparmio dell’energia per l’illuminazione pubblica, infatti, si ritrova nella graduatoria finale al quarantesimo posto su settanta comuni censiti con un punteggio in decimi di 3,108, ma nemmeno tra le peggiori; per avere un quadro più completo si riporta una tabella riassuntiva di tutti gli indici calcolati dalla ricerca di Legambiente:
Tab.2.1: Situazione illuminazione pubblica a Pisa secondo la ricerca di Legambiente (anno 2007)
Indice Posizione
Graduatoria finale 40° su 70 comuni
Indice di efficienza luminosa 47° su 66 comuni
Estensione consumo 16° su 61 comuni
Numero punti luce su consumo 36° su 61 comuni
Valor medio per punto luce 28° su 60 comuni
Investimenti su potenza installata 12° su 49 comuni
Parlando invece di numeri, i punti luce risultano essere13.394, compresa la parte di Marina di Pisa, circa la metà dei quali monta lampade a vapori di sodio ad alta pressione con potenza pari a 150W, l’altra comprende invece diverse tipologie di lampade, da quelle obsolete ai vapori di mercurio, a quelle agli alogenuri metallici o fluorescenti e diverse potenze.
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Tab.2.2: Numero di lampade installate al variare della potenza (dati Comune di Pisa, anno 2015)
Potenza lampade installate Numero lampade installate
P ≤ 70 W 1.822
71W≤ P ≤ 100 W 2.280
101W≤ P ≤ 150 W 8.189
150W≤ P ≤ 250 W 1.074
251W≤ P ≤ 450 W 29
TOTALE 13.394
Si riporta quindi un grafico che stabilisce le percentuali:
Fig. 2.1: Distribuzione percentuale al variare della potenza installata (dati Comune di Pisa, anno 2015) 14%
17%
61%
8% 0%
Potenza lampade
P ≤ 70 W
71W ≤ P ≤ 100 W 101W ≤ P ≤ 150 W 151W ≤ P ≤ 250 W 251W ≤ P ≤ 450 W
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Tab.2.3: Numero di lampade installate al variare della tipologia (dati Comune di Pisa, anno 2015)
Tipologia lampade installate Numero di lampade
Alogenuri metallici 2475
Vapori di sodio 10061
Vapori di mercurio 834
LED 24
Anche di questo si riporta un grafico che illustra le percentuali:
Fig. 2.2: Distribuzione percentuale al variare della tipologia (dati Comune di Pisa, anno 2015) 18%
77%
5% 0%
Tipologia lampade
Alogenuri metallici Vapori di sodio Vapori di mercurio LED
39
Fig. 2.3: Viola Tamberi, Lo spazio urbano notturno: città e luce. Tesi di laurea, Università di Pisa, p.33.
Fig. 2.4: Viola Tamberi, Lo spazio urbano notturno: città e luce. Tesi di laurea, Università di Pisa, p.33.
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Fig. 2.5: Costo annuo per punto luce (dati ENEA, anno 2012)
Fig. 2.6: Consumo annuo pro capite tra i principali paesi europei (dati ENEA, anno 2012) 290 €
234 € 156 €
122 €
0 € 50 € 100 € 150 € 200 € 250 € 300 €
Roma Milano Torino Pisa
Costo annuo per punto luce
50 kWh 42 kWh
80 kWh
117 kWh 105 kWh 51 kWh
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Spagna
Italia Francia Germania Regno Unito Media UE
Consumo annuo pro capite in Europa
41
Fig.2.7: Costo annuo per abitante (dati ENEA, anno 2012)
Fig.2.8: Consumo annuo per illuminazione pubblica a Pisa (dati ENEA 2009-2013) 18,00 €
24,40 € 16,50 €
18,00 €
0,00 € 5,00 € 10,00 € 15,00 € 20,00 € 25,00 € Roma
Milano Torino Pisa
Costo annuo per abitante
8700
8300
8000 8250
7500
4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000
2009 2010 2011 2012 2013
Energia assorbita (MWh)
Consumo annuo per illuminazione pubblica a Pisa
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Il parco illuminante pisano si può riassumere quindi in quattro macrogruppi8:
• Illuminazione centro storico:
All’interno del tessuto urbano si possono trovare due tipi di apparecchi luminosi:
La lanterna su palo, tipica installazione dei Lungarni, che non garantisce prestazioni illuminotecniche ottimali ma è utilizzata a unico scopo decorativo (Fig.2.9).
La lanterna a mensola, si ritrova nella maggior parte delle strade del centro (Fig.2.10a) e le lampade all’interno non sono tutte uguali ma differiscono per potenza, tipo, temperatura di colore.
Degni di nota sono i lampioni di Piazza dei Miracoli (Fig.2.10b),
recentemente restaurati e installati: dodici pali storici di cui sono stati recuperati i basamenti originali della Fonderia del Pignone di Firenze, datati 1911, mentre per i corpi illuminanti sono stati utilizzati ventiquattro lanterne con lampade al sodio.
All’interno del centro storico, dunque, si può dire che manca quell’uniformità della luce che possa permettere una lettura univoca del tessuto urbano.
(a)
www.neri.biz/it/Prodotti
(b)
www.neri.biz/it/Prodotti/Restauro/Pisa
Fig.2.10:
(a) lanterna a parete;
(b) lampioni Piazza dei miracoli
8Viola Tamberi, Lo spazio urbano notturno: città e luce, Tesi di Laurea, Università di Pisa, 2015, p.30.
Fig.2.9:
www.flickr.com/pho tos/fabriziovita/174 6062516
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• Illuminazione stradale:
È costituita principalmente da tre tipologie di apparecchi:
Il tipo sospeso (Fig.2.11a), utilizzato quando non è possibile l’installazione su palo per problemi spaziali, non è ottimale sia per la manutenzione, un intervento di riparazione comporta il blocco del traffico stradale, sia perché può creare disturbo alla percezione visiva in caso di vento forte; è installato generalmente nelle strade di modesta larghezza e con edifici abbastanza alti su entrambi i lati per permetterne l’aggancio. Nella maggior parte dei casi sono apparecchi vecchi e in cattive condizioni, infatti, le linee di indirizzo comunali ne prevedono la sostituzione con quelli a mensola.
Le altre due tipologie fanno capo a un’unica famiglia di apparecchi, quello su palo, e differiscono tra loro solo per aspetto estetico: il primo (Fig.2.11b), più gradevole alla vista, viene utilizzato in strade di dimensioni ridotte, spesso a senso unico di marcia, e soprattutto vicine al centro storico. Il secondo (Fig.2.12c), invece, è il classico apparecchio stradale e viene installato nelle strade di grandi dimensioni, a doppio senso e soprattutto in quelle a doppia corsia, spesso presenta due lampade.
(a)
Fig.2.11: (a)apparecchio sospeso;
(b)
(b) apparecchio su palo
(c)
(c) armatura stradale
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• Illuminazione residenziale:
In questo ambito la situazione è talmente eterogenea che risulta quasi impossibile una classificazione precisa: si possono trovare dagli apparecchi ormai obsoleti (Fig.2.12a) ai più moderni di illuminazione a LED (Fig.2.12b); quello che si può dire, quindi, è che la tendenza è quella di non ricercare una certa uniformità della luce all’interno dei singoli quartieri e molto spesso si hanno delle zone completamente buie.
• Illuminazione architettonica:
Di questo ultimo macro gruppo fanno parte i sistemi di illuminazione di singole entità, come monumenti, piazze, facciate di edifici, parchi.
Gli apparecchi luminosi installati variano secondo l’elemento da illuminare, un esempio può essere il riflettore, quando si tratta di porre l’accento su palazzi storici o monumenti.
Questo tipo di approccio progettuale porta da una parte alla valorizzazione di determinati luoghi ed elementi, dall’altra al rischio di una discontinuità e disomogeneità nel tessuto urbano notturno.
Si riscontrano, infatti, molti edifici e spazi che richiederebbero un’apposita illuminazione di tipo architettonico ma che, attualmente, ne sono sprovvisti, scontando una vera e propria esclusione dal panorama notturno della città.
(a)
Fig. 2.12 (a) apparecchio per illuminazione residenziale obsoleto
(b)
http://g04.s.alicdn.com
(b) apparecchio per illuminazione residenziale a LED
45 I primi interventi
Pisa non dispone di una progettazione organica e completa dell’illuminazione pubblica perché è tra i comuni che non ha ancora adottato un Piano Regolatore dell’Illuminazione Comunale (PRIC).
L’amministrazione si è sempre occupata essenzialmente delle nuove urbanizzazioni e delle manutenzioni straordinarie: il primo caso tratta della progettazione di impianti di illuminazione ex novo, con una preferenza alla nuove tecnologie a LED, il secondo dell’intervento su impianti esistenti di cui si occupa direttamente la ditta che ha l’incarico di gestione.
Ultimamente però la situazione sembra esser cambiata:
Il Comune ha aderito alla Convenzione Consip9 Servizio Luce, permettendo così la sostituzione della maggior parte delle lampade a vapori mercurio con quelle al sodio ad alta pressione.
Nei nuovi impianti sono stati installati sia dei controllori di potenza, che riducono l’assorbimento energetico del 30% dopo orari prefissati, sia dei sistemi di regolazione del flusso luminoso delle lampade; questo ultimo intervento si è rivelato di scarsissimo successo a causa della presenza, pressoché totale, di impianti di tipo misto; le lampade, infatti, essendo di diverse tipologie, reagiscono all’abbassamento del flusso in maniera differente, al punto da comportare spesso problematiche di rottura delle stesse.
Ma è nell’ultimo anno (2015) che si è giunti finalmente a una svolta concreta: il Comune ha infatti stipulato un nuovo contratto con un’impresa di Vicenza che si impegna a sostituire la quasi totalità dei corpi illuminanti con nuovi apparecchi a LED, garantendo un risparmio del consumo energetico del 57% .
Questa parte sarà approfondita maggiormente nel CAPITOLO 6 dove si daranno ulteriori informazioni sul tipo di contratto e sugli interventi che sono stati fatti e che si stanno concludendo in questi mesi e cercando anche di capire effettivamente quale può essere il risparmio sul consumo energetico.
9Società per azioni costituita nel 1997 dal Ministero del Tesoro (oggi Ministero dell’Economia e delle Finanze), che ne è azionista unico, offre servizi di consulenza e progettazione.
46 2.2 Le strade esaminate
Il caso di studio si collega a quello eseguito, sempre dall’Università di Pisa, sull’applicazione dell’approccio configurazionale alla progettazione illuminotecnica10, e fa riferimento a un campione di trentanove strade ritenute tra le più rappresentative in termini di integrazione spaziale: l’indice che definisce in maniera più esaustiva la centralità urbana. Il campione delle trentanove strade ricopre completamente ed equamente tutti i gradi del valore dell’indice di integrazione, dalle vie più integrate a quelle più segregate, in modo da dare un quadro il più possibile completo della città di Pisa.
Su ciascuna strada sono stati svolti dei rilievi di tipo illuminotecnico per quanto riguarda il tipo di impianto e le sue caratteristiche esterne, mentre su circa la metà del campione sono stati misurati i valori di determinate grandezze illuminotecniche, per quelle rimanenti i valori sono stati ottenuti per analogia con le vie che hanno simili caratteristiche geometriche e illuminotecniche.
Nella prossima pagina si riporta l’esempio di una delle trentanove schede identificative che verranno riportate in allegato (via XXIV Maggio, Strada n°23), in cui si possono trovare riassunte le caratteristiche tecniche , utili per la valutazione delle prestazioni illuminotecniche ed energetiche:
• Rilievo fotografico;
• Le caratteristiche geometriche;
• La tipologia di apparecchi illuminanti;
• Il numero e la disposizione degli apparecchi illuminanti;
• La tipologia delle lampade installate all’interno degli apparecchi illuminanti;
• La potenza delle lampade all’interno degli apparecchi illuminanti.
A seguire è riportata una tabella di riferimento che indica tutte le strade oggetto di studio, con la distinzione tra quelle in cui sono state effettivamente svolte le misurazioni delle grandezze illuminotecniche, circa la metà del campione totale, e quelle in cui i rilievi sono stati conseguiti per analogia.
10Viola Tamberi, Lo spazio urbano notturno,: città e luce, Tesi di Laurea, Università di Pisa, 2015, p.33
47
Via XXIV Maggio Strada n°23
Rilievo fotografico Foto diurna
Foto notturna
Caratteristiche rilievo illuminotecnico e geometrico
Quantità 14
Categoria illuminotecnica di progetto applicata
Carreggiata M3/C3
Marciapiedi P2/ES5/EV6
Apparecchi
Codice P5
Disposizione Unifilare
Interasse (m) 29,2
Lampade in ogni apparecchio
Codice Vapori di sodio ad alta pressione
Quantità 1
Potenza (W) 150
48
49
Si riporta quindi la tabella riassuntiva delle vie oggetto di studio: le strade evidenziate in grassetto sono quelle in cui sono state eseguite le misurazioni delle grandezze illuminotecniche, quelle non evidenziate invece sono quelle in cui i valori sono ottenuti per analogia dalla strada soprastante, evidenziata in grassetto.
Tab. 2.4: Strade oggetto di studio
N°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
Strada
Via Raffaello Sanzio Via Giuseppe Sainati
Nome
Lungarno Gambacorti Via San Lorenzo
Via Nunziatina Via Traini Lungarno Pacinotti
Lungarno Galilei Lungarno Mediceo
Via Buonarroti Via Roma Viale Giovanni Pisano
Via Crispi Via Benedetto Croce
Via Garibaldi Via Santa Marta Via Nicola Pisano Via del Borghetto Via Nino Bixio
Corso Italia
Via Simone Scancasciani Via XXIV Maggio
Via Ugo Rindi
Via S. Donnino Via Antonio Cei Via Cardinale Maffi
Via Sant'Antonio Via San Zeno Via Gioacchino Rossini
Via delle Piagge Via Diotisalvi
Via Liguria Via Caduti del Lavoro Viale Bonanno Pisano
Via Brenta Via Italo Possenti Via Pietro Cuppari
Via Andrea Pisano Via Tommaso Rook
50 2.3 Rilievi illuminotecnici
Il rilievo illuminotecnico è consistito nel misurare le grandezze illuminotecniche su ciascuna strada, la cui sezione è stata scelta in modo tale da rappresentare l’andamento “standard”
dell’intera via, in termini di dimensioni e apparecchi di illuminazione.
A titolo esemplificativo si va a considerare una strada con una carreggiata composta da due corsie e un marciapiede ambo i lati; su questa è stata determinata una zona di studio corrispondente a una campata dell’impianto di illuminazione, ovvero il tratto che va da un apparecchio all’altro, e si è suddivisa, a sua volta, in tre aree, su ciascuna delle quali è stata individuata una griglia di punti equidistanti tra loro in cui sono stati misurati i valori illuminotecnici, posizionando lo strumento di misura a una distanza di sessanta metri dal primo punto di misurazione, prima su un lato e poi su quello opposto (Fig.2.13):
• Marciapiede sotto palo (M1): si sono individuati 5 punti (indicati in figura con xD) in cui sono stati misurati i valori di illuminamento orizzontale, verticale e semicilindrico;
• Carreggiata (C): si sono individuati 9 punti di riferimento (3righex3file) in cui sono stati misurati i valori di luminanza e illuminamento orizzontale; per le carreggiate a una sola corsia sono stati individuati solo 5 punti.
• Marciapiede opposto al palo (M2): si sono individuati 5 punti (indicati in figura con xS) in cui sono stati misurati i valori di illuminamento orizzontale, verticale e semicilindrico.
Sono stati rilevati anche i valori di resa cromatica, temperatura di colore, lunghezza d’onda prevalente e luminanza sotto palo relativi all’apparecchio.
Di seguito si riporta un esempio (Tab.2.5 e 2.6) delle misurazioni ottenute per ogni punto in via XXIV Maggio, e successivamente, una tabella riassuntiva (Tab.2.7 e 2.8) che riporta tutti i valori misurati per ogni caso di studio.
51
Fig.2.13: Schema d’esempio su come sono state effettuate le misurazioni
52 Gli strumenti che sono stati utilizzati sono:
• Luminanzometro Hagner L-202 per le misure di luminanza (Fig. 2.14);
• Luxmetro PRC Krockmann Radiolux 111 e Delta Ohm HD 2102 con sonde per l’illuminamento orizzontale e semicilindrico (Fig.2.15 e 2.16);
• Spettrofotometro Konica Minolta CL-500 A per le misure relative allo spettro di emissione della lampada, temperatura di colore, resa cromatica (Fig.2.17).
(a) (b) (c)
Fig.2.14:
(a)
Luminanzometro Hagner BIA012, (b) vista laterale, (c) esempio di misura in opera.
(a) (b) (c) Fig.2.15:(a)
Luxmetro PRC Krochmann Radiolux 111 con sonda per la misura dell'illuminamento orizzontale, (b) sonda per la misura dell'illuminamento semicilindrico, (c) esempio di misura in opera.
(a) (b) (c) Fig.2.16: (a)
Luxmetro Delta Ohm HD 2102, (b) sonde in dotazione per le misure di illuminamento, irradianza e luminanza a contatto, (c) esempio di misura in opera.
(a) (b) (c)
Fig.2.17: (a)
Spettrofotometro Konica Minolta CL-500A, (b) dettaglio del sensore di misura, (c) esempio di misura in opera.
53
Le misure con l’apice si differenziano da quelle senza per il diverso posizionamento dello strumento di misurazione.
p.to Eo [lx] Ev [lx] Esc [lx]
1s 15 2,5 6,3
2s 12,4 2,8 3,7
3s 7,2 4 3,4
4s 8,8 5 5,5
5s 13,4 2,2 5,5
5s' 3,3 6,3
4s' 5,2 4,7
3s' 8,3 6,1
2s' 9,1 8,5
1s' 5 8,1
1d 21,6 4,4 7,1
2d 11,3 2,7 2,6
3d 3,2 3,7 2,7
4d 7,8 6,7 5,1
5d 15 1,5 3,6
5d' 2 3,9
4d' 2,9 2,3
3d' 6,3 4,3
2d' 12 9,4
1d' 5,4 7,3
MARCIAPIEDE
Rilievi illuminotecnici via XXIV Maggio
Tab.2.5: Rilievo illuminotecnico puntuale del marciapiede
p.to Eo [lx] L [cd/m²]
1 41 1,1
2 47 1,4
3 44 1,8
4 10 -
5 11,5 -
6 8,5 -
7 32 1
8 35 1,2
9 29 1,1
CARREGGIATA
Tab.2.6: Rilievo illuminotecnico puntuale della carreggiata
55
Tab 2.8: Misure illuminotecniche di tutte le strade oggetto di studio (Seconda parte)
EOM(lx) E1(lx) E 2(lx) EVM(lx) E1V(lx) E2V(lx) EscM(lx) E1sc(lx) E2sc(lx)
1 19,6 24,2 17,6 19,0 19,9 17,3 19,5 19,9 18,8
2 18,7 32,6 4,7 11,7 17,3 6,1 14,1 21,0 7,2
3 7,0 7,1 6,9 3,9 3,9 3,9 4,5 4,5 4,5
4 5,2 5,2 5,2 2,2 2,2 2,2 3,0 3,0 3,0
5 21,0 33,0 ** 8,2 8,9 ** 6,6 7,0 **
6 31,0 37,3 25,7 13,5 ** 16,6 13,3 ** 15,5
7 6,6 8,1 ** 5,5 9,1 ** 6,0 8,6 **
8 3,0 6,2 ** 2,7 9,0 ** 2,7 6,6 **
9 1,7 3,3 ** 3,1 8,8 ** 2,3 5,9 **
10 6,3 10,6 2,0 5,1 6,8 3,4 5,1 7,0 3,2
11 * * * * * * * * *
12 * * * * * * * * *
13 * * * * * * * * *
14 21,0 29,7 12,3 16,9 24,2 9,7 15,4 18,8 11,9
15 * * * * * * * * *
16 21,9 36,1 7,7 11,4 5,3 17,6 10,6 5,7 15,5
17 * * * * * * * * *
18 13,6 14,4 12,7 6,7 7,6 5,9 7,2 7,8 6,5
19 * * * * * * * * *
20 * * * * * * * * *
21 * * * * * * * * *
22 * * * * * * * * *
23 11,6 11,8 11,4 4,8 4,8 4,7 5,3 4,8 5,8
24 * * * * * * * * *
25 * * * * * * * * *
26 * * * * * * * * *
27 * * * * * * * * *
28 6,4 9,3 3,5 4,2 5,2 3,2 4,1 4,5 3,9
29 * * * * * * * * *
30 8,9 12,2 5,7 4,7 5,1 4,2 5,0 5,0 5,0
31 * * * * * * * * *
32 15,5 15,6 15,4 7,5 8,4 6,6 6,6 8,2 4,9
33 * * * * * * * * *
34 2,0 2,0 ** 2,5 2,5 ** 2,1 2,1 **
35 * * ** * * ** * * **
36 14,1 16,3 11,8 5,2 6,2 4,1 4,8 6,6 3,0
37 * * * * * * * * *
38 15,6 28,5 ** 7,1 17,5 ** 6,3 15,9 **
39 ** ** ** ** ** ** ** ** **
N° Misurazioni marciapiede
EOM(lx)=Illuminamento orizzontale medio misurato;
EvM(lx)= Illuminamento verticale medio misurato;
EscM= Illuminamento semicilindrico medio misurato;
*= Valore uguale a quello soprastante;
**=Valore non misurato.
I pedici 1 e 2
corrispondono ai valori medi relativi al marciapiede sotto palo e opposto al palo.
!
