Per definizione, i lampioni sono sorgenti luminose rialzate, solitamente ai margini di una strada, che costituiscono la principale fonte di illuminazione per i pedoni e gli altri utenti della strada.
Appendere le lampade al palo dell'illuminazione pubblica.
L'idea dell'illuminazione stradale risale alle civiltà greca e romana, che avevano lanterne a olio sparse per i palazzi e le strade. L'unico scopo di queste luci era quello di fornire un senso di sicurezza agli indigeni, tenendo lontani i potenziali ladri.
L'origine dei lampioni
Il XVI secolo
Al termine del 16th secolo, il concetto di illuminazione pubblica aveva subito molte riforme, dalle lampade a olio alle candele e infine alle lanterne di vetro che miglioravano la qualità della luce. Di conseguenza, Parigi-Francia fu una delle prime città al mondo a inaugurare l'illuminazione pubblica in tutta la città.
I lampioni a led sono un aspetto essenziale della sicurezza stradale sia per i pedoni che per gli automobilisti, soprattutto nelle ore più buie della giornata. I lampioni illuminano l'area circostante la strada per aiutare i pedoni a sentirsi al sicuro da attacchi a sorpresa e per aiutare i conducenti a riconoscere rapidamente l'ambiente circostante per evitare incidenti.
Per gli automobilisti, i fari delle auto possono non essere sufficienti, soprattutto sulle strade più trafficate: i lampioni aggiungono un ulteriore livello di sicurezza sulla strada.
In linea di principio, tuttavia, i lampioni devono collaborare con tutte le altre attrezzature stradali senza causare sovrapposizioni o sviste.
Ad esempio, l'abbagliamento delle luci stradali non dovrebbe essere troppo forte, in quanto può compromettere la guida quando si passa dalle zone ben illuminate a quelle più buie della strada.
I lampioni a led devono inoltre rientrare in una fascia di altezza ragionevole e la luce deve essere emessa con un angolo gradevole che riduca l'impatto dell'abbagliamento e dell'inquinamento luminoso.
Sebbene i lampioni abbiano molti vantaggi, una delle sfide inevitabili è l'inquinamento luminoso. Di conseguenza, gli amanti dell'astronomia desiderano un cielo limpido e pieno di stelle.
Il posizionamento dei lampioni
Secondo le norme di sicurezza stradale accettate da molti Paesi, le luci stradali possono essere disposte in tre modi principali.
Illuminazione trasversale
In questo contesto, i lampioni sono distribuiti uniformemente a intervalli alternati su entrambi i lati della strada.
Questa impostazione è efficace su autostrade estese oltre i 20 metri di larghezza, in quanto crea un'atmosfera di illuminazione ambientale ma uniforme, senza necessariamente creare un effetto di abbagliamento.
Questa impostazione è ideale anche per le strade rurali e sconnesse, poiché l'illuminazione uniforme facilita la navigazione del conducente.
Illuminazione della linea centrale
Le strade di larghezza compresa tra 10 e 15 metri possono trarre notevoli vantaggi da questa impostazione.
Poiché queste strade sono strette, i lampioni possono essere posizionati sulla barriera stradale se l'autostrada ha corsie separate. Gli apparecchi saranno posizionati in modo che le luci siano sfalsate o simmetriche su entrambi i lati del palo.
Tuttavia, questa configurazione può diventare complessa. Se l'angolo di inclinazione è anche solo leggermente sbagliato, l'intero set-up diventa pericoloso.
L'orientamento dei lampioni deve tenere conto dell'efficienza energetica necessaria per offrire un'illuminazione ottimale senza generare abbagliamento.
Illuminazione unilaterale
Le strade molto strette e quelle a senso unico possono trarre vantaggio da questa opzione. I lampioni vengono costruiti in modo da avere un'altezza pari alla larghezza della strada e poi installati con intervalli uguali lungo un lato della strada.
Qual è l'altezza dei diversi tipi di lampioni?
Illuminazione stradale a LED
I lampioni a LED utilizzano principalmente i diodi a emissione luminosa (LED) come tecnologia di sorgente luminosa primaria. In pratica, il gruppo di luci LED viene assemblato con il pannello LED e un dissipatore di calore per formare un apparecchio di illuminazione completo.
Il tasso di consumo e la potenza determinano la durata di vita di una luce LED rispetto alle specifiche di progetto iniziali. In genere, se l'emissione luminosa di una luce LED diminuisce oltre i 30% del suo valore iniziale, si ritiene che abbia raggiunto la fine della sua durata.
I lampioni a LED sono superiori ad altre tecnologie come il sodio ad alta pressione e gli alogenuri metallici.
Questo perché la maggior parte dei lampioni a LED è in grado di emettere più energia luminescente consumando meno energia rispetto ad altri apparecchi.
L'utilizzo delle luci a LED presenta due vantaggi notevoli, ovvero;
- Durata di vita lunga e prevedibile. In genere le luci a LED non si esauriscono, ma si deteriorano lentamente fino al punto in cui devono essere sostituite.
- Indice di resa cromatica accurato. Le luci a LED sono in grado di riprodurre con precisione i colori degli oggetti rispetto alle sorgenti luminose ideali. Questa capacità aiuta i conducenti e i passeggeri a essere più sicuri, in quanto riescono a distinguere rapidamente gli oggetti.
Il costo iniziale dell'acquisto di lampioni a LED è molto elevato. I lampioni a LED sono installati in modo da avere un'altezza equivalente alla larghezza della strada. Pertanto, i pali stradali possono distanziarsi di 3-4 volte rispetto all'altezza dei pali dell'illuminazione stradale.
Questo perché le luci LED hanno un'efficienza energetica luminosa molto elevata e non hanno bisogno di essere strettamente raggruppate.
Illuminazione stradale solare
I lampioni solari sono l'opzione di illuminazione più ecologica per quanto riguarda le energie rinnovabili. I lampioni sono dotati di pannelli solari montati o inseriti nel palo del lampione per ricaricare la luce solare.
La maggior parte dei pannelli solari è in grado di accendersi e spegnersi di routine rilevando la variazione della luce esterna tramite la tensione del pannello solare.
Inoltre, i pannelli solari variano per potenza e capacità delle batterie. Per questo motivo, mentre alcuni lampioni solari sono in grado di alimentare le strade per tutta la notte, altri possono essere in grado di accendersi solo per una parte delle ore notturne più critiche.
Oltre a un pannello solare montato, l'energia viene convertita dall'attrito delle persone che camminano sulle piastrelle cinetiche installate sotto terra in alcuni impianti. Questa energia aggiuntiva è un modo eccellente per integrare le riserve della batteria nelle aree che non ricevono abbastanza ore di luce solare.
I pali per lampioni solari devono essere robusti e sostenere il peso aggiuntivo dei pannelli solari montati contro le intemperie. I pali dell'illuminazione stradale solare hanno un'altezza compresa tra i 6 e i 12 metri, a seconda della larghezza della strada e del posizionamento del progetto lungo la strada.
Lampada al sodio ad alta pressione
Le lampade al sodio ad alta pressione sono una delle tecnologie più economiche ed efficienti dal punto di vista energetico nel campo dell'illuminazione stradale.
A causa della contaminazione luminosa che caratterizza la maggior parte delle tecnologie di illuminazione stradale, le lampade al sodio in pressione possono essere utilizzate come opzione più sicura ed efficiente dal punto di vista energetico nei luoghi vicini agli osservatori e ai telescopi astronomici.
Le lampadine al sodio ad alta pressione sono costituite da metallo e gas all'interno del tubo di vetro per produrre una luce ambientale calda, ideale per l'illuminazione stradale. Quando vengono accese per la prima volta, le lampadine HPS emettono un tenue bagliore rosato che si intensifica in arancione caldo man mano che la lampadina si riscalda. Le lampadine HPS generano una luce sufficiente a coprire un'area di 4,5 metri. Questa copertura può essere migliorata montando le lampadine su pali di 5-7 metri di altezza.
Lampade ad alogenuri metallici
Le lampade ad alogenuri metallici emettono luce da un arco elettrico attraverso miscele gassose di gas e alogenuri metallici. Il tubo di vetro contiene una varietà di bromo, iodio e altri composti che migliorano l'efficienza luminosa e la scala di resa cromatica rispetto ai modelli precedenti di lampade a vapori di mercurio.
Le lampade ad alogenuri metallici possono essere utilizzate in diversi contesti, come i fari delle automobili, l'illuminazione interna ed esterna, i proiettori e i lampioni. Queste lampade richiedono gli apparecchi giusti per produrre un eccellente reattore elettrico.
Una volta accese, le lampade ad alogenuri metallici richiedono un tempo di inattività compreso tra 1 e 10 minuti per riscaldarsi, a seconda delle condizioni atmosferiche. Di conseguenza, la luce può durare più a lungo nei giorni invernali o di pioggia. La durata di vita di queste lampadine è in genere compresa tra 15000 e 20000 ore.
Le lampade a ioduri metallici hanno un'elevata efficienza luminosa e un buon rapporto qualità-prezzo rispetto ad altre tecnologie come le lampadine fluorescenti. L'altezza delle lampade a ioduri metallici varia in genere tra i 5 e gli 8 metri, poiché richiedono una distanza ravvicinata per un'illuminazione uniforme.
Lampadine a incandescenza
Le lampade a incandescenza producono luce riscaldando il filamento di filo fino a farlo brillare. A causa di questa tecnologia, le luci a incandescenza non sono più così diffuse come negli anni 19.th secolo.
Le prime lampade avevano costi di produzione significativi, poiché 90% dell'energia prodotta dalla lampadina era sotto forma di energia termica. Queste lampadine presentavano anche altri problemi, come la bruciatura del filamento, l'oscuramento della lampadina e molti altri.
Sono stati introdotti miglioramenti come l'uso di gas inerte per evitare l'ossidazione, il filamento di tungsteno, che sostituisce più a lungo il filamento originale, e l'uso di lampade alogene per evitare l'oscuramento della lampadina.
La lampada ad arco ad incandescenza è un prototipo migliorato della lampadina ad incandescenza originale, in quanto l'arco su un elettrodo di perline sferiche produceva energia luminosa.
Queste lampadine avevano costi di esercizio inferiori e una migliore protezione contro l'ossidazione. Le moderne lampade ad arco ad incandescenza sono in genere alte come lampade da giardino a un'altezza di 6 metri o meno e servono come illuminazione dei marciapiedi per i pedoni.
Le lampade a incandescenza sono sensibili alle variazioni di tensione. Tuttavia, piccole variazioni, a partire da 5%, possono potenzialmente raddoppiare la durata di vita di una lampadina a incandescenza. Pertanto, in molti Paesi è ancora possibile acquistare lampadine a incandescenza, anche se stanno diventando obsolete.
Qual è l'effetto dell'altezza del lampione sull'angolo della luce?
L'altezza di un lampione è direttamente correlata alla portata dell'illuminazione a terra. Ciò deriva dal teorema di Pitagora. Ciò significa che l'altezza del lampione deve considerare un angolo di inclinazione della luce che possa ridistribuirsi nelle aree circostanti.
I pali dell'illuminazione stradale hanno un'altezza generale che varia tra i 5 e i 15 metri a seconda della strada. Ad esempio, nelle piccole strade commerciali è comune trovare i pali della luce stradale a un'altezza media di 5-8 metri, mentre sulle strade a traffico intenso come le autostrade, l'altezza può salire rapidamente fino a 15 metri.
Tuttavia, non si tratta semplicemente di un'ipotesi unica. Quando si parla di altezza accettabile dei lampioni, entrano in gioco diversi fattori, ad esempio;
Larghezza della strada
Sulle strade larghe, i lampioni hanno un'altezza pari alla larghezza della strada (W=H). In questo caso, se la larghezza di una strada è di 10 metri, l'altezza del palo della luce deve essere di 10 metri. Il lampione viene posizionato a "zig zag" su entrambi i lati della strada. La distanza tra ogni palo della luce e quello successivo è uguale. Più alto è il lampione, maggiore è la superficie illuminata sottostante.
I lampioni molto alti sono detti ad alto fusto e sono preferiti sulle strade trafficate perché;
- Illuminano una superficie maggiore sulla strada.
- I fari sono in grado di creare un disagio minimo e di ridurre l'abbagliamento dei conducenti sulla strada. Se le luci si trovano a un'altezza elevata rispetto alle auto in circolazione. La sorgente luminosa è fuori dalla linea degli occhi del conducente. In questo modo i conducenti hanno un'illuminazione sufficiente per illuminare il percorso senza subire alcun disagio.
- Il costo è minimo, poiché è necessario un numero inferiore di lampioni su distanze maggiori.
Equi-distanza tra i pali dell'illuminazione pubblica
Dopo aver considerato la larghezza della strada. Senza influire sull'effetto di luminosità dell'intervallo di installazione. Anche la determinazione dello spazio da lasciare tra due pali adiacenti è fondamentale.
L'obiettivo è quello di fornire un'illuminazione sufficiente sulla strada, che non sia né forte, né luminosa, né troppo scarsa da rendere impossibile la navigazione. Nelle strade urbane trafficate, la distanza tra due pali stradali varia da 20 a 50 metri.
Questa distanza può ridursi in prossimità degli incroci a T, degli incroci e dei punti di attraversamento pedonale.
Altezza delle auto su strada
Alcune strade secondarie minori possono ospitare solo auto di piccola cilindrata, mentre altre strade, come le autostrade e le strade industriali, ospitano regolarmente veicoli pesanti come camion e rimorchi. Queste strade devono essere dotate di lampioni di altezza maggiore per evitare collisioni.
Potenza dei lampioni
I diversi lampioni hanno diverse potenze di energia luminosa, a seconda dello standard di qualità e della tecnologia del produttore. Alcune potenze tipiche sono 30W, 60W, 120W e 150W.
Se la potenza di uscita di un lampione lo rende troppo luminoso. In tal caso, l'angolo di inclinazione deve essere attentamente considerato e modificato. I lampioni devono essere ruotati con un'angolazione tale da coprire una superficie maggiore sul terreno senza colpire direttamente gli occhi del conducente durante la guida.
Ciò implica anche che l'altezza del palo dell'illuminazione pubblica deve essere superiore a 8 metri per sfuggire alla linea diretta degli occhi del conducente.
Traffico su strada
Le aree ad alto traffico di solito hanno punti di attraversamento pedonale designati o non prevedono affatto l'attraversamento pedonale. Le leggi in vigore su una determinata strada determinano il limite di velocità dei conducenti su queste strade. A seconda dell'altezza del lampione, l'angolo di inclinazione consigliabile deve essere compreso tra 15 e 30 gradi. Questa gamma di angoli consente di ottenere un'illuminazione ottimale, riducendo al contempo le possibilità di un fastidioso abbagliamento per gli automobilisti.
Altri fattori da considerare quando si installano i lampioni
L'ambiente in cui sono installati
Il tempo e il clima sono diversi nei vari continenti e paesi. Nelle zone ventose, i lampioni devono essere robusti e resistenti alle intemperie.
I pali devono essere verniciati con un rivestimento speciale per evitare la corrosione da acqua salata nelle zone costiere. Questo vale anche per i luoghi tempestosi.
Luci su un attraversamento pedonale
I punti di attraversamento pedonale sono una calamita per gli incidenti, quindi è necessario prestare particolare attenzione all'illuminazione stradale. Ad esempio, non bisogna distanziare troppo le luci per attirare l'attenzione degli automobilisti.
A seconda dell'orientamento di guida di un determinato Paese, ad esempio, se il conducente guida sul lato sinistro. Le luci stradali dovrebbero illuminare il lato opposto (sinistro) della strada per attirare l'attenzione sulla strada da un angolo più ampio.
Costi di manutenzione
L'illuminazione stradale incide pesantemente sul bilancio di manutenzione di ogni città. Proprio per questo motivo, è necessario prestare particolare attenzione alla scelta della soluzione di illuminazione più economica e con minori costi di gestione.
Il mondo sta abbandonando le vecchie tecnologie, come le lampadine a incandescenza, per passare a luci solari e LED più ecologiche. Questo perché queste opzioni offrono un buon rapporto qualità-prezzo.
In conclusione, i lampioni sono parte integrante della sicurezza stradale e devono essere presi molto sul serio.
I diversi requisiti relativi al posizionamento e allo schema di progettazione dovrebbero essere messi in pratica perché, una volta installati in modo errato, i lampioni possono diventare un pericolo anziché un requisito di sicurezza stradale.
I professionisti autorizzati devono installare i lampioni dopo aver considerato tutte le variabili che giocano un ruolo fondamentale nel posizionamento dei lampioni.
