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Controllo preciso del fascio luminoso: il ruolo delle ottiche asimmetriche e TIR nell’illuminazione LED per stadi senza abbagliamento
Classificazioni dei pattern di fascio NEMA e ottiche asimmetriche
La progettazione asimmetrica delle lenti consente di indirizzare circa il 70-80% della luce emessa direttamente lungo la linea centrale del campo di gioco. Ciò contribuisce in modo significativo al regolare svolgimento della partita, prevenendo al contempo la dispersione della luce al di fuori del campo. Questa tecnologia di messa a fuoco della luce è quella classificata dall’NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Nelle applicazioni di illuminazione sportiva si riscontrano più comunemente le classi di tipo III e tipo V, poiché questi tipi di fasci luminosi concentrano la luce esclusivamente nelle aree destinate all’illuminazione. Quando i progettisti di impianti di illuminazione adottano tali sistemi anziché realizzare un effetto di illuminazione a pieno allagamento, si ottiene un netto miglioramento dell’uniformità dell’illuminazione e dell’illuminamento del piano verticale. Studi dimostrano un tasso di uniformità superiore a 0,8 e una riduzione dell’abbagliamento percepito dagli atleti pari al 40%. Da queste posizioni precedentemente descritte, gli atleti possono vedere chiaramente per eseguire manovre e azioni complesse senza perdere di vista l’azione che si svolge nelle immediate vicinanze.
Lenti TIR per angoli di fascio stretti e uniformi
La tecnologia TIR prevede l'uso di prismi in policarbonato, generando un effetto di riflessione della luce. Ciò consente di ottenere distribuzioni del fascio a basso angolo inferiori a 30 gradi e dispersioni luminose minime, con un'efficienza di distribuzione della luce superiore al 15%. Le lenti TIR garantiscono un'efficienza luminosa pari a circa il 95% rispetto alle lenti riflettenti in alluminio. Di conseguenza, le lenti TIR mantengono il tasso di abbagliamento inferiore a 22 e contribuiscono a ridurre la presenza di punti caldi intensi e accecanti. L'uniformità dell'illuminazione nelle aree centrali del campo viene spesso verificata e la variazione è generalmente inferiore al 10%. Questa uniformità è richiesta negli impianti sportivi ai fini della trasmissione televisiva e della visibilità. La tecnologia TIR riduce l'emissione di luce verso l'alto attraverso il corredo illuminotecnico, riducendo così l'inquinamento luminoso verso l'alto di circa i due terzi rispetto ai proiettori convenzionali.
Griglie, parasole e diffusori: soppressione dell'abbagliamento a livello del corredo illuminotecnico
Griglie antiriflesso integrate e lastre di diffusione microprismatiche
Le lastre di diffusione microprismatiche presentano strutture progettate specificamente per migliorare la diffusione della luce sulla superficie, eliminando la presenza di punti caldi e dell'abbagliamento proveniente da sorgenti puntiformi. L'efficacia di tali lastre è ulteriormente potenziata dall'inserimento di griglie antiabbagliamento, costituite semplicemente da barriere orizzontali o verticali atte a schermare la vista diretta delle sorgenti LED. Questa combinazione consente di ottenere una riduzione dell'illuminamento verticale (una misura del potenziale abbattimento dell'abbagliamento fornito dall'illuminazione) pari approssimativamente al 25–40%. I materiali più comuni, spesso policarbonato ad alta trasmissione, permettono di contenere la degradazione dell'output luminoso (perdita di trasmissione) al di sotto del 10% e di ottenere un valore di UGR (Unified Glare Rating) < 22. La maggior parte degli apparecchi illuminanti moderni integra entrambe queste funzioni nelle proprie camere ottiche. Tale combinazione consente di controllare efficacemente l'abbagliamento mantenendo al contempo la distribuzione della luce e rispettando i livelli prestazionali richiesti dai progettisti illuminotecnici.
Geometria ottimizzata del parasole: angoli di schermatura (15°–25°) per la conformità agli standard IESNA RP-22 e UGR ≤ 22
I parasoli con angoli di schermatura compresi tra 15 e 25 gradi sono in grado di schermare le sorgenti luminose ad alto angolo, che possono infastidire e distrarre gli spettatori e causare fuoriuscita di luce oltre l’area di gioco. La geometria del parasole è progettata per soddisfare i requisiti IESNA RP-22 per l’illuminazione degli stadi e per indirizzare la luce in modo ottimale verso l’area attiva del campo. Grazie all’ulteriore diffusione a microprisma, le prestazioni UGR risultano costantemente inferiori a 22, ideali per la progettazione illuminotecnica destinata alle trasmissioni televisive e ai principali eventi sportivi. Test sul campo condotti negli stadi hanno dimostrato che i problemi di abbagliamento si riducono del 60% con i parasoli inclinati rispetto ai parasoli standard, confermando che lo schermatura fisica efficace rimane tuttora uno dei metodi più fondamentali ed efficaci per controllare l’abbagliamento nelle strutture sportive.
Verifica degli effetti di abbagliamento: dai laboratori fotometrici alla reale installazione delle luci LED per stadi
Misurazione UGR per grandi impianti sportivi: migliori pratiche e limitazioni
Nella misurazione diretta dell'abbagliamento, l'Unified Glare Rating (UGR) è quindi ampiamente accettato, ma la sua applicazione negli stadi richiede particolare attenzione e cautela. Secondo la norma IESNA RP-22, è previsto che chi effettua le misurazioni abbia un'altezza di circa 1,75 m, corrispondente all’altezza approssimativa degli occhi di un atleta durante il gioco. Tra ciascuna misurazione effettuata da diverse posizioni di osservazione sono previsti intervalli angolari di 15 gradi. Negli impianti sportivi, caratterizzati da ampi spazi aperti, questa procedura diventa rapidamente estremamente complessa. Ad esempio, i campi da calcio accreditati dalla FIFA richiedono 96 posizioni di misurazione distribuite sull’intero campo e sulle tribune. La maggior parte delle misurazioni di laboratorio viene eseguita in condizioni ideali: in un ambiente privo di polvere, con apparecchiature installate perfettamente e in assenza di qualsiasi movimento. Il mondo reale è diverso. Le posizioni di misurazione in mezzo a folle compatte, il vento che influenza la posizione dei fasci luminosi e la visibilità compromessa dall’umidità rappresentano tutti fattori critici. Un’installazione non adeguata accentuerà ulteriormente l’effetto abbagliante. Alla fine, la modellazione computerizzata non costituisce una risposta valida alle evidenze del mondo reale. Per verificare se l’UGR rimane inferiore a 22 da ogni possibile angolo di visione dei tifosi, è necessario utilizzare strumentazione adeguata.
Oltre il valore UGR: fattori spettrali e temporali che influenzano il comfort visivo nelle luci a LED per stadi
L'UGR considera soltanto un aspetto del disagio provato dalle persone a causa dell'illuminazione. Per gli impianti sportivi di prima categoria, invece, vi è un’intera serie di fattori da tenere in conto. Nel corso di un lungo periodo, lo spettro e la stabilità dei colori dell’illuminazione possono determinare una differenza significativa. Una luce con una Temperatura Colore Correlata (CCT) compresa tra 4000 K e 5000 K mantiene gli atleti vigili ed è ideale per le partite serali, evitando di interferire con i loro orologi biologici. Non dimentichi l’Indice di Resa Cromatica (CRI): un valore superiore a 90 aiuta il pubblico a seguire giocatori e pallone, a distinguere il campo in erba e i suoi colori, e migliora la qualità della trasmissione televisiva. La stabilità costituisce un elemento fondamentale del comfort sociale. Le luci che lampeggiano possono rappresentare un problema; l’adozione di un sistema di alimentazione ad alta frequenza può contribuire a ridurre tale fenomeno. Se la modulazione della larghezza d’impulso (PWM) supera i 3000 Hz, si elimina l’effetto stroboscopico durante le riprese con movimento panoramico (panning). Uno studio del 2023 pubblicato sul Journal of Photonics ha riportato una diminuzione del 23% delle segnalazioni da parte degli spettatori relative a cefalee e affaticamento oculare, dopo l’adozione delle specifiche illuminotecniche previste. Gli spettatori hanno riferito una riduzione del 40% dell’affaticamento visivo dopo la partita. Si tratta di una riduzione del 40% rispetto ai sistemi precedenti basati su lampade a ioduri metallici o su LED di base. L’affaticamento visivo riscontrato durante la partita è stato inferiore del 40% con i nuovi sistemi di illuminazione rispetto a quelli basati su lampade a ioduri metallici o su LED di base.
Domande frequenti
Quali vantaggi offrono le lenti asimmetriche?
Le lenti asimmetriche creano un campo di gioco più uniforme e illuminato concentrandosi sulla luce lungo il centro del campo e riducendo la dispersione luminosa.
Quali vantaggi offrono le lenti TIR rispetto alle precedenti tecnologie ottiche?
Le lenti TIR riducono l'abbagliamento e il bagliore verso il cielo grazie al loro design, che utilizza prismi in policarbonato per ottenere angoli di fascio più stretti ed efficienti, a differenza delle precedenti tecnologie ottiche che impiegavano prismi in alluminio riflettente.
Quali vantaggi offrono le visiere?
Le visiere progettate appositamente sono conformi alle linee guida IESNA RP-22 e sono state concepite per garantire un'illuminazione adeguata sia del campo di gioco sia della zona spettatori, riducendo l'abbagliamento ad alto angolo e la dispersione luminosa oltre il campo di gioco.