Qual è l'indice di calcolo dell'illuminazione stradale e l'analisi delle norme internazionali di illuminazione stradale

L'illuminazione stradale è una componente fondamentale delle infrastrutture urbane: la sua progettazione e la sua valutazione devono rispettare una serie di metriche di calcolo e di norme internazionali per garantire la sicurezza del traffico, l'efficienza, l'efficienza e l'efficienza.comfort dei pedoniLe norme per l'illuminazione stradale mirano a fornire un ambiente visivo sicuro, efficiente e confortevole.I principali sistemi di standard internazionali per l'illuminazione stradale includono quelli della Commissione internazionale per l'illuminazione (CIE), European Standards (EN) e la Illuminating Engineering Society of North America (IESNA).

Per garantire la progettazione scientifica e standardizzata, è necessario seguire le norme di illuminazione stradale sviluppate da diversi paesi e regioni, come ANSI-IES RP-8-18, CIE 140-2000,Classificazione delle merci:2015, ecc. Diversi standard differiscono in termini di posizione del punto di osservazione, calcolo della luminosità di occlusione e modellazione di confronto dei bersagli

Introduzione alle norme generali per l'illuminazione stradale:

ANSI/IES RP-8-18 (U.S.A.): norme nordiche con indicatori completi;

CIE 140:2019 e CIE TN-007:2017 (Commissione internazionale per l'illuminazione): sottolinea la luminosità, l'uniformità e la percezione visiva intermedia;

BSEN 13201-3:2015 (Europa): concentrandosi sull'introduzione di illuminazione a mezza colonna, illuminazione ambientale e altri indicatori di illuminazione a fattori umani;

ABNT NBR5101-2012 (Brasile): standard nazionale regionale;

AS/NZS 1158.3.1:2020 (Australia e Nuova Zelanda): applicabile alla progettazione locale delle strade urbane e comunitarie;

IES RP-18 (U.S. Tunnel Lighting): dedicato agli ambienti di galleria.

Confronto delle metriche computazionali supportate da ciascun standard

Definizione dei principali indicatori di calcolo

1. L'unità di luminosità media (Lavg): cd/m2 si riferisce alla luminosità media della superficie stradale osservata dal punto di vista del conducente,che costituisce un importante indicatore per valutare la limpidezza visiva della superficie stradaleIl suo calcolo è influenzato dalle proprietà riflettenti della superficie stradale, dall'angolo di osservazione, dalla distribuzione della luce delle lampade e delle lanterne e da altri fattori.
2. luminosità media (Eavg) e luminosità minima (Emin): il lux indica l'intensità del flusso luminoso ricevuto per unità di superficie.l'illuminazione minima viene utilizzata per valutare l'uniformità della luce, il rapporto tra i due (Eavg/Emin) riflette il comfort visivo e la sicurezza.
3. L'unità di luminanza del velo (Lv): cd/m2 si riferisce alla luminanza aggiuntiva causata dalle lampade o da forti fonti luminose causate dalla dispersione intraoculare,che interferirà con il riconoscimento dell'osservatore del bersaglio, e un valore troppo elevato di Lv aumenterà il carico visivo.
4. Il rapporto di luminosità della cortina luminosa (Lv/Lavg) misura il valore relativo della luminosità di ombra rispetto alla luminosità media della strada,ed è uno dei parametri fondamentali per valutare la capacità di controllo dell'abbagliamento dell'illuminazione stradale.
5. La visibilità dei piccoli bersagli (STV) indica il grado di visibilità dei piccoli bersagli (ad esempio, rocce in caduta, animali, ecc.) osservati in condizioni di illuminazione stradale.STV combina i parametri del contrasto di destinazione, luminosità di sfondo e luminosità di occlusione, con valori più elevati che indicano che l'obiettivo è più facile da identificare.
6. Unità di illuminazione verticale (Ev): il lux si riferisce all'intensità luminosa ricevuta su una superficie verticale (come i pedoni o la parte anteriore del corpo), di solito misurata ad un'altezza di osservazione di 1,5 m,è un indicatore chiave della sicurezza dei pedoni e delle capacità di riconoscimento facciale.
7. Unità di illuminazione semicilindrica (Esc): simulazione del lux dell'altezza del petto umano (circa 1,75 m).5 m) della superficie semicilindrica dell'intensità luminosa ricevuta per una valutazione completa del pedone nello spazio tridimensionale dell'effetto luminoso, è uno degli indicatori raccomandati dalla norma UE.
8. unità di illuminazione emisferica (Ehs): il lux si riferisce all'emisfero virtuale (di solito 1,5 m per il centro dell'altezza) sulla luminosità media della luce in tutte le direzioni,che possa riflettere in modo completo la qualità dell'ambiente luminoso spaziale, è comunemente utilizzato in piazza, marciapiedi e altri spazi aperti per la valutazione della luce.
9. Unità di illuminazione circondante (EA): il lux indica l'illuminazione media in un certo intervallo attorno all'area di illuminazione di lavoro (come l'area di bordo o l'area di sfondo),che viene utilizzato per valutare l'equilibrio di luminosità tra l'area di attività visiva e lo sfondoUn'illuminazione ambientale ragionevole aiuta a ridurre la fatica visiva e a migliorare il senso di sicurezza e il riconoscimento spaziale.
10. L'incremento di soglia (TI) in % indica il grado di diminuzione del contrasto tra il bersaglio e lo sfondo a causa dell'interferenza del bagliore; più grande è il TI,maggiore è l'abbagliamento e maggiore è la difficoltà nel riconoscimento del bersaglio, spesso utilizzato come alternativa all'indicatore Lv/Lavg nelle norme CIE e BSEN.
11. Unità di luminosità mesopica (Lmes):cd/m2 viene utilizzato in ambienti a scarsa luminosità per combinare la risposta delle celle a barra ottica (visione scura) e delle celle a cono ottico (visione luminosa) per calcolare il valore di luminanza integrataL'algoritmo e' piu' vicino alla percezione reale dell'occhio umano di notte.

- Sì.

Principali differenze tra le norme internazionali
 

ANSI-IES RP-8-18 (con illuminazione del tunnel RP-22)

• Posizione dell'osservatore: 83,07 metri dal punto di calcolo, linea di vista 1 grado sotto orizzontale, altezza 1,45 metri.
• Calcolo della luminosità della cortina luminosa: nessun filtraggio dell'asse visivo (LOS), si considera solo una direzione del traffico.
• Calcolo STV: vengono considerati obiettivi di contrasto positivo e negativo, sottolineando la visibilità complessiva.

CIE 140-2019 (si applica a CIE 115-2010)

• Posizione dell'osservatore: distanza di 60 m, nel centro della corsia o 1/4 di larghezza della strada dal marciapiede.
• Luminanza di mascheramento: filtraggio predefinito del campo visivo centrale da 0,1-1,5° e dell'area più di 60° fuori dalla linea di vista.
• Indicatore di riflessione: utilizza l'incremento di soglia (TI) che indica l'aumento percentuale della soglia di riconoscimento dovuta all'abbagliamento.

- Sì.CIE TN 007-2017 (aggiunta di luminosità visiva intermedia)

• Aggiungendo il calcolo della **luminanza mesopica** sulla base della CIE 140, sulla base della formula della CIE 191:2010, e regolare il livello di adattamento dell'occhio umano in base alla luminosità media effettiva.

BSEN 13201-3:2015

• Sono state aggiunte nuove luci verticali, semicilindriche e emisferiche e molti altri indicatori per modellare la visibilità di conducenti e pedoni in direzioni diverse.
• Posizione dell'osservatore: in linea con la CIE, Lv non filtra le fonti luminose nella direzione di visibilità.
• Calcolo del riflesso: in combinazione con il metodo CIE 146-2002, è possibile selezionare manualmente se filtrare o meno i luminari in linea di vista.

- Sì.ABNT NBR5101-2012 (norma brasiliana)

• In sostanza identica alla metodologia CIE, ma con maggiore enfasi sul ruolo dell'illuminazione semicilindrica nel migliorare la visibilità delle interazioni tra pedoni e conducenti.

La logica di calcolo Lv e TI è simile a quella di BSEN.- Sì.

Gli indici di calcolo delle norme di cui sopra non tengono conto dell'influenza dell'esposizione alla luce diurna,ma alcune norme tengono conto dell'influenza della superficie stradale causata dal tempo umido, e vi sarà una riflettività diversa tra la superficie di strada secca e quella di strada bagnata.

Le proprietà riflettenti delle superfici dei pavimenti hanno un impatto significativo sul calcolo della luminosità, sulla distribuzione della luminosità e sulla progettazione di risparmio energetico. the industry has developed standardized reflectance tables (R-Tables) to describe the reflectance properties of pavement surfaces based on the physical surface characteristics of different pavement materials.

Il parametro più centrale della tabella R è Q0,che rappresenta il coefficiente medio di riflessione di questo pavimento in condizioni di illuminazione standard e viene convertito in riflettività complessiva con la seguente formula::
Riflettività complessiva = Q0 × π
Maggiore è il Q0, maggiore è la riflettività complessiva del pavimento alla luce e la scelta del valore Q0 influisce direttamente sui risultati della simulazione dell'illuminazione.