Nozioni di base sull'inquinamento luminoso

(Un tributo all'associazione "Cielo buio" e consigliato ai Comuni lombardi)

Cos’è?

Si definisce inquinamento luminoso ogni forma di uso improprio di sistemi di illuminazione artificiale. 

Come si verifica?

Illuminando male, illuminando troppo, illuminando con i mezzi sbagliati. 

Nel corso dell’anno 2000 la Regione Lombardia ha approvato definitivamente la Legge sull’inquinamento luminoso (legge 17/00) rendendola operativa nello stesso anno.

Leggendo il testo si scorgono alcune disposizioni particolari per tutti i comuni che si trovano nel raggio di 10 Km da un osservatorio non professionale legalmente riconosciuto; nel caso del mio comune di residenza l’osservatorio astronomico “Città di Legnano” dista circa 5 Km in linea d’aria, per cui rientra della “no light-pollution zone”. 

Come si combatte:

La soppressione dell’inquinamento luminoso richiede un duro impegno in quanto i suoi effetti hanno raggiunto livelli deleteri solo da qualche decennio; in poche parole per parecchi anni non si è fatto altro che illuminare troppo e nel peggior modo possibile.

Concludendo, oltre l’80% dell’illuminazione esistente andrebbe rimossa in favore di sistemi a norma.

Con questa premessa è auspicabile un impegno di tutti gli enti locali interessati, oltre che una grande professionalità nella scelta e nella realizzazione delle infrastrutture. 

E’ dunque di fondamentale importanza la conoscenza di alcune nozioni di base di illuminotecnica da parte del personale interessato; vedrò se posso darvi una mano! 

Ecco i fattori che compongono un sistema di illuminazione pubblica: 

1.        La lampada;

2.        Il riflettore;

3.        Il punto di collocamento (qui però lascio fare agli esperti). 

1 – La lampada 

Esistono diversi tipi di lampade utilizzate per l’illuminazione pubblica; vi riassumo le caratteristiche tecniche nella tabella sottostante: 

 Le lampade ai vapori di mercurio sono state utilizzate per decenni e attualmente sono la più grande causa dell’inquinamento luminoso, in quanto la luce emessa “inquina” un po’ tutte le frequenze dello spettro visibile.

Le lampade al sodio ad alta pressione sono state utilizzate per punti che richiedono elevata potenza (come le rotatorie e gli svincoli autostradali), tuttavia hanno consumi energetici molto elevati.

Al sodio a bassa pressione; è attualmente l’unica lampada che rispetta le norme attualmente vigenti in Lombardia.

Tutti i vantaggi della lampada al sodio a bassa pressione…

• Vanta un rendimento elevatissimo;

• Vanta un consumo energetico pari ad ¼ di una comune lampada ai vapori di mercurio; di conseguenza un lampada al sodio a B.P. da 50W produce lo stesso potere illuminante di una lampada ai vapori di mercurio da 200W!

• Emette una luce color giallo ocra (conosciuto dagli addetti ai lavori come “bianco dorato”), una lunghezza d’onda (590nm) alla quale l’occhio umano è estremamente sensibile, in pratica tutta la luce erogata viene individuata dai nostri occhi.

• Vanta inoltre una longevità estremamente alta.

• Emette una sola lunghezza d’onda di luce, che è facilmente filtrabile dai filtri astronomici LPR.

…e gli svantaggi

• Ha un costo elevato, che tuttavia si ammortizza assai rapidamente visti il bassissimo consumo energetico, la longevità record e l’assenza di manutenzione.

2 – Il riflettore 

Il riflettore gioca un ruolo chiave nella vicenda in quanto è chiamato ad assicurare che la luce emessa dalla lampada debba essere orientata SOLO ED ESCLUSIVAMENTE dove serve, nel nostro caso sulla sede stradale.

I vecchi riflettori non sono assolutamente idonei a questo scopo in quando permettono alla luce di distribuirsi nell’arco di un angolo estremamente ampio (a volte anche superiore a 180°!) disperdendo la preziosa luce (che dovrebbe illuminare la sede stradale) ad oltre 90° dall’asse verticale, praticamente verso il cielo…

Questo tipo di riflettore è inoltre pericoloso per la circolazione stradale in quanto la lampada stessa abbaglia gli utenti della strada.

 Un riflettore per essere efficiente deve avere le seguenti caratteristiche:

• schermatura del fascio luminoso, il quale deve essere distribuito nell’arco di un angolo di spot non superiore a 50° (luce diretta) e non oltre 90° se consideriamo la luce penombrale;

• vetro protettivo assolutamente trasparente e non bianco o traslucido per evitare ulteriori perdite e/o errata distribuzione del fascio luminoso

Seguiranno ora alcuni esempi:

Figura 1

      Ecco un esempio di vecchio lampione (ahinoi diffusissimo...); l’obsoleto riflettore funge solamente da “ombrello” per la lampada disperdendo la preziosissima e costosa luce un po’ dappertutto in lontananza e sulle pareti esterne degli edifici (arrecando anche qualche disturbo di natura psicofisica ai residenti). Inoltre gli effetti inquinanti della lampada a vapori di mercurio sono deleteri in quanto il cielo risulta praticamente invisibile anche se non si è a ridosso del lampione.

Figura 2

Ecco un esempio di lampione a boccia, usato spesso per l’illuminazione di piazze e centri storici; a prescindere dall’impatto estetico assai discutibile (specie in luoghi di interesse artistico), questo tipo di lampione è il peggiore in assoluto per quanto riguarda l’illuminazione stradale in quanto oltre il 70% della luce prodotta viene irradiata dove non serve (verso il cielo??) arrecando un fortissimo inquinamento luminoso.

Oltre che “cancellare” il cielo stellato, questo lampione finisce spesso per abbagliare gli utenti della strada e/o creare pericolose rifrazioni attraverso i parabrezza delle auto (specie quando piove) rendendo precaria la visibilità e conseguentemente la sicurezza stradale.

Il rendimento in lux per m² di asfalto è poi assolutamente insufficiente.

Figura 3

Ecco invece come deve essere un moderno ed efficiente lampione per illuminazione stradale: Il riflettore totalmente schermato distribuisce perfettamente sulla sede stradale il fascio luminoso, oltre che a non recare nessun fastidio agli edifici attigui.

Il rendimento in lux per m² di asfalto è ai massimi livelli.

A completare l’opera ci pensa un’efficientissima lampada al sodio a bassa pressione che, oltre che assicurare un’illuminazione eccellente, ha un consumo irrisorio.

Facilmente identificabili, anche osservando da centri urbani, le principali costellazioni.

CENNI DI COLORIMETRIA

 La “luce visibile” 

Viene definita “luce visibile” l’insieme di lunghezze d’onda che in effetti viene raccolto dall’occhio umano; lo spettro è compreso tra i 400nm (viola) e i 700nm (rosso). La figura sottostante sintetizza le lunghezze d’onda della luce visibile. Per ulteriori delucidazioni ci si riferisca alla figura sottostante:

L’occhio umano però non è sensibile in egual modo ai colori dello spettro visibile; la sua “risposta in frequenza” è decisamente migliore nei confronti delle colorazioni più “calde” (gialli, rossi) faticando maggiormente nei confronti delle colorazioni “fredde” (blu e verdi), la differenza è palese in condizioni di scarsa luce.

Gli astrofili lo sanno bene in quanto in piena oscurità è sufficiente la luce rossastra prodotta da un diodo LED per consultare un documento! 

I colori e la luce artificiale 

I nostri occhi (non è una novità…) distinguono i colori; il perfetto equilibrio cromatico viene raggiunto quando il soggetto viene illuminato con la luce solare, considerata come luce bianca. La temperatura-colore della luce solare è pari a 5500°K.

L’illuminazione artificiale, se escludiamo i lampeggiatori fotografici, assai raramente riesce a replicare la temperatura-colore della luce solare; con l’introduzione delle lampade a vapori di mercurio si è tentato di riprodurre una luce neutra ma in realtà la luce prodotta da queste lampade è di tono freddo (verde).

Discorso differente per altri tipi di lampade, generalmente “calde” (dai 1800°K della lampade al sodio a bassa dispersione ai 3400°K delle lampade alogene).

Se ne ricava che le lampade ai vapori di mercurio sono inadatte per l’illuminazione stradale per i seguenti motivi: 

·         La luce prodotta è scarsamente visibile dai nostri occhi;

·         per produrre una luce più fredda dei 5500°K è necessario un elevato consumo energetico. 

Al contrario le lampade al sodio con una temperatura-colore pari a 1800°K garantiscono l’emissione di luce facilmente rilevabile dall’occhio umano, unitamente ad un consumo energetico ridottissimo, in quanto per “simulare” una temperatura di 1800°K (circa 2000°C) occorre meno di 1/3 dell’energia necessaria per la simulazione di circa 6000°C.

La figura sottostante sintetizza l’inquadratura degli spettri tipici delle lampade entro lo spettro visibile.

Link di riferimento per ogni delucidazione relativa all'inquinamento luminoso:

CieloBuio

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