Roadpollution

 
Software per l'analisi degli impianti di illuminazione stradale e per la valutazione dell'impatto ambientale da inquinamento luminoso


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Roadpollution

 
Software per l'analisi degli impianti di illuminazione stradale e per la valutazione dell'impatto ambientale da inquinamento luminoso




Roadpollution è un programma per l'analisi degli impianti di illuminazione stradale e per la valutazione dell'impatto ambientale da inquinamento luminoso. Esso produce un rapporto dettagliato che raccoglie moltissimi parametri utili per quantificare la qualità del progetto illuminotecnico, la sua efficacia nel contenere i consumi energetici, la sua corrispondenza ai requisiti necessari per minimizzare l'inquinamento luminoso e la sua rispondenza alla leggi contro l'inquinamento luminoso.

 

Roadpollution non va considerato un software per la progettazione illuminotecnica, sebbene calcoli tutti i parametri di progetto come la luminanza media mantenuta, l'illuminamento orizzontale, verticale, semicilindrico ed emisferico, l'uniformità generale e longitudinale, l'abbagliamento e la loro distribuzione sulla superficie stradale. Per la progettazione illuminotecnica esistono programmi specifici e certificati, che andrebbero utilizzati assieme a quegli indispensabili programmi di ottimizzazione come Easy Light (www.savethesky.eu). I progettisti illuminotecnici possono trarre vantaggio dall'uso di Roadpollution per controllare la qualità del loro progetto illuminotecnico e per sperimentare come migliorare il risparmio energetico e il controllo dell'inquinamento luminoso. Quando si ottiene un progetto soddisfacente, il rapporto prodotto da Roadpollution può essere allegato al  progetto illuminotecnico, così da rappresentare un "valore aggiunto". Esso aiuta il progettista ad evidenziare e testimoniare le buone caratteristiche dell'impianto progettato nei confronti del committente, della pubblica opinione e degli ambientalisti.

 

Roadpollution è utile anche per chi è coinvolto nella sorveglianza dell'inquinamento luminoso e degli impianti, in quanto consente di verificare il risparmio energetico e l'impatto ambientale di un impianto di illuminazione stradale in base a quei due documenti fondamentali che dovrebbero sempre seguire l'impianto stesso: il progetto illuminotecnico e la fotometria degli apparecchi utilizzati. In mancanza del primo, i parametri di input del programma si possono ottenere con un ispezione dell'impianto. Un risultato favorevole dell'analisi di un progetto illuminotecnico non assicura che l'impianto reale sia altrettanto valido. E' compito del collaudo verificare la rispondenza dell'impianto al progetto illuminotecnico, rispondenza che va sempre accertata nel caso di una eventuale successiva verifica.

 

La rispondenza di un impianto alle leggi contro l'inquinamento luminoso dovrebbe poter essere direttamente verificabile sulla base dei due documenti sopra citati, progetto e fotometrie, e quindi non dovrebbe richiedere l'uso di Roadpollution Tuttavia questo programma è insostituibile per verificare la consistenza e l'accuratezza del progetto, per calcolare parametri eventualmente mancanti nel progetto illuminotecnico o per sopperire alla possibile mancanza del progetto illuminotecnico stesso. Inoltre il rapporto prodotto da Roadpollution costituisce una preziosissima "carta di identità" dell'impianto di illuminazione, dove tutti i parametri utili sono raccolti in un modulo uniforme.

Installazione


Roadpollution richiede un PC con Windows XP. Dovrebbe funzionare anche sotto Windows 98/NT/2000 ma non è stato testato sotto queste versioni.

Roadpollution non richiede installazione. E' sufficiente decomprimere il file roadpollution.zip nella cartella desiderata del proprio disco rigido. I file con i dati fotometrici degli apparecchi devono essere copiati nella stessa cartella. Un file eulumdat.ldt di esempio è già incluso per chi desidera provare il programma.

 

Se si desidera un collegamento al programma nel proprio desktop o nel Manu Avvio di Windows, è sufficiente trascinare il file roadpollution.exe nella posizione desiderata tenendo premuto il tasto destro e scegliere "collegamento" nel menu che si apre alla fine (non scegliere "sposta").

Uso


icon1.icoPer eseguire Roadpollution fare doppio clic sul file roadpollution.exe o nel  collegamento fatto nel Manu di Avvio. Il file è identificato dall'icona a sinistra. 

 

Si aprono due finestre. Quella più a destra mostra gli spazi dove inserire i parametri di input e il bottone per avviare il calcolo. Quella di sinistra mostra i risultati mano a mano che il programma li calcola. L'utente deve scrivere i parametri dell'impianto di illuminazione in valutazione e quindi premere "Start computation". I dati richiesti sono:

click to see the full-size screenshot1)  Flusso luminoso della lampada in kilolumen. Il valore può essere minore del flusso standard della lampada qualora si assuma che un regolatore di flusso è attivo nel sistema.

2) Larghezza della strada in metri.

3) Distanza dei pali in metri.

4) Avanzamento dell'apparecchio di illuminazione rispetto al bordo della strada in metri.

5) Inclinazione degli apparecchi in gradi. L'inclinazione dovrebbe sempre essere zero in impianti di illuminazione attenti a minimizzare l'inquinamento luminoso. Tuttavia i limiti all'intensità luminosa per unità di flusso consentiti da alcune leggi (compresa la LR22 della Lombardia) sono tali da consentire ad alcuni apparecchi una piccola inclinazione e quindi questa possibilità è stata inclusa nel software. L'inclinazione è intesa "rispetto alla posizione dell'apparecchio con cui è stata ottenuta la fotometria nel file eulumdat. Quest'ultima posizione in qualche caso potrebbe non corrispondere alla "posizione d'uso suggerita" o alla posizione in cui l'ottica ha inclinazione zero.

6) Altezza dei sostegni in metri.

7) Fattore di mantenimento che tiene conto, fra l'altro, del deprezzamento della lampada.

8) Tipo di superficie stradale secondo la classificazione CIE (C1, C2, R1, R2, R3, R4). Di solito in Italia si usa la C2 (asfalto scuro).

9) Nome del file contenente la fotometria degli apparecchi in formato eulumdat per la combinazione utilizzata di apparecchio, lampada, ottica e posizione della lampada (max 20 caratteri). Si veda la nota nel box sottostante.

10) Griglia di calcolo: 1 per UNI 10439; 2 per CIE  140 (2000) ed EN 13201-3 (2004); 3 per ANSI-IESNA RP-8-00; 4 per una griglia ad alta risoluzione 100 x 50; da 5 a 9 per griglie personalizzate dall’utente editando il file grid.dat.

 

Il calcolo dura da pochi secondi a qualche minuto a seconda delle dimensioni della griglia.

 

Roadpollution scrive un dettagliato Rapporto nel file report_roadpoll_xxxx.doc. Il nome del file contiene un codice numerico che identifica ciascun ciclo di calcolo in base alla data e all’ora, visibile in entrambe le finestre quando il calcolo è completato. Per non sovrascrivere i file, in alcuni computer può essere necessario attendere almeno un minuto prima di avviare il calcolo successivo. L’intestazione del Rapporto può essere personalizzata col proprio nome o quello  del proprio ente, editando le prime 5 righe del file header.txt (massimo 80 caratteri).

 

Roadpollution  produce anche il file outdat_roadpoll_xxxx.doc che contiene varie tabelle fra cui le distribuzioni sulla superficie stradale della luminanza, dell’illuminamento orizzontale e semicilindrico, della luminanza velante, glare index, ecc. Nonostante l’estensione .doc questi file sono in formato testo (txt) e possono essere aperti con qualunque editor come Notepad, Wordpad, Word.  Gli altri file sono descritti più avanti.

L’utente responsabile dovrebbe verificare riga per riga che il file dei dati fotometrici sia conforme al formato Eulumdat per evitare errori. Si veda [2] per una descrizione del formato Eulumdat . Roadpollution richiede dati corretti alle righe 2, 3, 4, 5, 6, 7, 28, 29, 32, 43, 44, 45 (identificate in [2] come 2, 3, 4, 5, 6, 7, 26b, 26c, 26f, 28, 29, 30 ). Le righe 22, 23, 24, 25 devono contenere almeno uno zero, le righe 24 e 26 un 1 e le altre un carattere qualsiasi. I dati fotometrici in formato IES (BSR/IESNA Publ. LM-63-2002) possono essere convertiti in Eulumdat con Photometric Toolbox di Lighting Analysts, Inc. , con il freeware ies2tab del Prof. Jan Hollan o con il programmino Roadpollution Tools (si vedano le FAQ).

Roadpollution è fatto per strade con due corsie ma può essere usato per strade più complesse se l’utente imposta opportunamente le dimensioni della griglia e le posizioni dell’osservatore nel file grid.dat . Per impianti con disposizioni diverse da quelle stradali, esso consente di ottenere informazioni sui soli parametri che dipendono dalla fotometria degli apparecchi e dalla loro inclinazione impostando un impianto stradale fittizio. Gli altri risultati vanno scartati.

 

Quali sono i parametri più interessanti?


Il rapporto prodotto da Roadpollution contiene moltissimi parametri. Qui riassumerò i più interessanti, molti dei quali sono spesso trascurati nella usuale progettazione illuminotecnica. Un esempio di Rapporto è visibile nella prossima sezione con detti parametri evidenziati in rosso.

 

Per minimizzare efficacemente l’inquinamento luminoso occorre che (1) la luce riflessa dalle superfici illuminate sia limitata al minimo realmente necessario, senza sovra-illuminare; (2) l’emissione luminosa verso l’alto da parte degli apparecchi di illuminazione sia minimizzata; (3) la luce emessa verso il basso al di fuori delle superfici da illuminare sia minimizzata il più possibile, in modo che la luce da esse riflessa verso l’alto sia anch’essa il più piccola possibile.

 

Una delle principali regole per minimizzare l’inquinamento luminoso e per massimizzare il risparmio energetico è quella di non sovra-illuminare. Quindi per prima cosa occorre verificare che la luminanza media mantenuta della superficie stradale non sia ne maggiore ne minore di quanto prescritto dalle norme di sicurezza per quella classe di strada. Una luminanza maggiore del necessario implica maggiore consumo energetico e più inquinamento luminoso dovuto alla riflessione di luce da parte della superficie stradale. Questo in genere è specificatamente richiesto dalle buone leggi contro l’inquinamento luminoso (ad es. dalla maggioranza delle leggi regionali contro l’inquinamento luminoso in Italia). Per alcuni tipi di impianto, come ad esempio aree pedonali, le norme di sicurezza fanno riferimento all’ illuminamento mantenuto invece che alla luminanza e quindi sarà questa la quantità da verificare. Se la luminanza o l’illuminamento sono più elevati del dovuto, il progetto illuminotecnico dovrebbe essere rivisto. In territori dove le leggi contro l’inquinamento luminoso obbligano all’uso di riduttori di flusso per ridurre la luminanza/illuminamento dopo una certa ora, essi possono venire usati anche per piccoli aggiustamenti del loro valore massimo.

 

Per verificare il risparmio energetico di un impianto di illuminazione, due quantità fondamentali sono il flusso installato per unità di lunghezza per luminanza unitaria e il flusso installato per unità di area per luminanza unitaria (chiamato anche efficacia fotometrica o rendimento fotometrico dell’impianto ). Il primo è utile per confrontare più progetti per la stessa strada ed il secondo è migliore per confrontare progetti per strade di diversa larghezza. Queste quantità dovrebbero essere le più piccole possibile. Buoni impianti con apparecchi totalmente schermati dovrebbero essere almeno sotto 300 klm/km per cd/m^2 e 40 lm/cd per un coefficiente di mantenimento pari a 0.8, o ppure sotto circa 240 klm/km per cd/m^2 e 32 lm/cd quando ci si riferisce alla luminanza iniziale . I migliori valori riportati in letteratura per apparecchi totalmente schermati sono sotto 200 klm/km per cd/m^2 e 25  lm/cd, riferiti alla luminanza iniziale.

 

Se il rendimento fotometrico è troppo elevato, un parametro fondamentale per determinarne le cause è l’utilanza o frazione del flusso dell’impianto effettivamente inviata sulla strada, che fornisce informazioni dirette sulla quantità di luce che il progetto illuminotecnico fa inviare sulla strada e fuori dalla strada. La riduzione della quantità di luce che finisce fuori dalla strada, cioè la massimizzazione dell’utilanza, non è soltanto il modo più efficace per ridurre i consumi energetici, ma permette anche di ridurre l’inquinamento luminoso inutilmente prodotto dalla riflessione della luce da parte di superfici che non dovrebbero essere illuminate. Il rendimento degli apparecchi (frazione della luce della lampada che esce realmente dall’apparecchio) è un parametro meno importante perché un apparecchio di scarso rendimento potrebbe essere capace di mandare una maggiore frazione della luce sulla strada mentre uno con maggiore rendimento potrebbe essere capace di inviare sulla strada meno luce. Tuttavia vale la pena di dare un’occhiata al rendimento verso il basso degli apparecchi (downward light output ratio DLOR). Infatti, difficilmente un apparecchio con rendimento inferiore all’intervallo tipico 65%-80% consente un progetto illuminotecnico con buon rendimento fotometrico. Il coefficiente di utilizzazione (utilanza moltiplicata per il rendimento degli apparecchi, espresso come frazione) è un altro parametro utile ma mescola l’utilanza, che dipende dal disegno del progetto dell’impianto, con il rendimento degli apparecchi, che dipende dalla scelta degli stessi.  E’ preferibile analizzarli separatamente e ricercare il massimo per ognuno dei due.

 

L’efficienza delle lampade fornisce un’altra informazione importante sul risparmio energetico. Essa dovrebbe sempre essere la maggiore possibile per la classe di lampade richiesta dal tipo di illuminazione. Roadpollution la calcola in base ai dati del file Eulumdat. Se l’impianto utilizza una lampada simile ma non esattamente la stessa, l’efficienza potrebbe essere diversa. L'utilizzatore attento dovrebbe verificare questa informazione prima di utilizzarla.

 

Il prodotto dell’efficacia fotometrica con l’efficienza delle lampade da la potenza installata per unità di lunghezza per luminanza unitaria o la potenza installata per unità di area per luminanza unitaria (talvolta detto rendimento energetico). Anche se questi possono sembrare parametri più significativi del rendimento fotometrico dell’impianto, è preferibile valutare separatamente quest’ultimo e l’efficienza delle lampade perchè il primo dipende da come è disegnato il progetto  illuminotecnico mentre la seconda dipende dalla scelta delle lampade. Il progettista dovrebbe ottenere il meglio per ciascuno dei due. Il rendimento energetico può diventare importante, come parametro unitario, se si devono confrontare, ad esempio, un impianto con sostegni bassi, apparecchi a largo spread e lampade poco potenti con un impianto con sostegni alti, apparecchi a stretto spread e lampade più potenti. In questo caso il solo rendimento fotometrico dell’impianto non consente un corretto confronto perché l’efficienza delle lampade varia con la loro potenza anche se sono dello stesso tipo. Anche qui è necessario verificare l’efficienza delle lampade realmente adottate prima di utilizzare il valore fornito da Roadpollution.

 

Un parametro non legato al consumo energetico bensì alle spese di installazione e di manutenzione è il numero di apparecchi per unità di lunghezza di strada. E’ meno importante del rendimento fotometrico dell’impianto perché un maggior risparmio energetico deve essere preferito ad un minore numero di apparecchi. Infatti di solito il maggiore risparmio energetico ammortizza le maggiori spese di installazione in una frazione della vita dell’impianto.

 

Un occhiata al threshold increment TI e al glare rating GR da informazioni sulla cura che il progettista illuminotecnico ha dedicato al controllo del disturbo prodotto dall’abbagliamento. Il TI massimo non dovrebbe superare 10 o 15 a seconda del tipo di strada mentre il GR massimo dovrebbe essere sotto 55 per percorsi pedonali. Si faccia riferimento alle norme tecniche per i valori specifici.

L’inquinamento luminoso prodotto dalla luce artificiale emessa verso l’alto dagli apparecchi di un impianto di illuminazione dipende dalla direzione di emissione della luce. Emissioni a bassi angoli gamma, poco sopra l’orizzonte, sono particolarmente efficaci nel produrre gli effetti negativi dell’inquinamento luminoso perché si propagano più lontano e si sommano più efficacemente. Quindi parametri integrati, che non tengono conto della direzione di propagazione della luce, come ad esempio la percentuale di flusso luminoso emesso verso l’alto, sono poco utili e vanno considerati obsoleti. Un buon modo per valutare l’inquinamento luminoso dovuto all’emissione diretta da parte degli apparecchi di un impianto è quello di guardare alla tabella della intensità verso l’alto per unità di flusso dell’apparecchio (cd/klm). Essa fornisce, per una serie di direzioni definite dall’altezza alfa e dall’azimut omega, l’intensità dell'emissione verso l’alto dell’apparecchio e, per confronto, quella media della strada. Fornisce inoltre il loro rapporto percentuale. Si può considerare minimizzata l’emissione verso l’alto  degli apparecchi quando essa è inferiore al 10% di quella della strada (assumendo che quest’ultima non sia sovrailluminata).

 

L’intensità massima per unità di flusso dell’apparecchio consente di verificare la rispondenza dell'impianto ai limiti richiesti dalle leggi contro l’inquinamento luminoso, ove esistenti. Le leggi regionali di alcune regioni italiane adottano un limite di 0.49 cd/klm per gamma 90 gradi ed oltre, per qualsiasi tipo di impianto con poche eccezioni. L’utilizzatore dovrebbe verificare se il limite a cui ottemperare è dato come intensità per unità di flusso dell’apparecchio o come intensità per unità di flusso della lampada. Il primo è dato dal secondo diviso per il rendimento dell’apparecchio (LORL) ed è quello che ha senso per limitare l’inquinamento luminoso per cui è solitamente quello adottato. In alcuni casi (ad es. le leggi di Lazio e Campania) i limiti sono diversi a seconda dell’intervallo di angolo gamma. In questo caso la rispondenza dell’impianto va verificata con un ispezione manuale dei dati fotometrici. Quando l’inclinazione degli apparecchi è zero, è sufficiente esaminare il file eulumdat con i dati fotometrici (eventualmente dividendo i valori per unità di flusso della lampada per il LORL se i limiti sono dati per unità di flusso dell’apparecchio). Quando l’apparecchio è inclinato, roadpollution produce due appositi file per questo scopo. Rotatedphot_ fornisce le intensità dell’apparecchio inclinato, sia per unità di flusso dell’apparecchio che per unità di flusso della lampada, interpolati sulla griglia di angoli C e gamma. Esso consente di riconoscere rapidamente se in qualche direzione il limite è superato. Se il limite è superato di poco, l’incertezza dovuta all’interpolazione non può essere trascurata. In questo caso si dovrebbe usare il file Rotatedangles. Esso fornisce la fotometria originale non interpolata, sia per unità di flusso dell’apparecchio che per unità di flusso della lampada , gli angoli C e gamma originali e gli angoli C e gamma che ad essi corrispondono dopo l’inclinazione dell’apparecchio. In questo caso i dati non sono regolarmente distribuiti sulla griglia ma almeno non c’è rischio di errore di interpolazione.

 

Infine, sebbene le quantità integrate non siano efficaci per valutare l’inquinamento luminoso, può essere interessante dare un’occhiata a due di esse che sono molto più appropriate che non quantità obsolete come la percentuale di flusso verso l’alto. Lo upward scattered flux factor ed il low-angle upward scattered flux factor danno la quantità di flusso emesso verso l’alto e diffuso da molecole ed aerosoli lungo il percorso della luce in un atmosfera limpida standard, espresse rispetto al flusso totale emesso dall’apparecchio. Il primo fattore è calcolato per l’intero emisfero superiore mentre il secondo, più interessante, è calcolato per emissioni ad angoli piccoli sopra l’orizzonte (angolo gamma 90-120 gradi) ai quali l’inquinamento luminoso è particolarmente propagativo e addittivo. E’ interessante confrontare questi fattori per i casi di (a) emissione diretta da parte degli apparecchi (inquinamento da minimizzare); (b) riflessione da superfici illuminate da luce dispersa fuori dalla strada (altro inquinamento da minimizzare) con gli analoghi fattori per il caso della riflessione da parte della superficie stradale (il solo inquinamento realmente inevitabile). L’incremento del flusso diffuso in atmosfera dovuto all’emissione diretta degli apparecchi e l’incremento del flusso diffuso in atmosfera dovuto a riflessione da superfici al di fuori della strada rispetto al flusso diffuso in atmosfera prodotto dalla riflessione della strada non dovrebbero mai superare il 10%, sia nel caso emisferico che in quello “a bassi angoli”. Occorre tuttavia considerare che la luce dispersa sulle superfici circostanti la strada e la conseguente riflessione verso l’alto, sono molto difficili da controllare così tanto. Per questo motivo le leggi contro l’inquinamento luminoso per ora non prevedono limiti precisi all’intensità media dell’emissione verso l’alto delle superfici non stradali che non dovrebbero essere illuminate.

E’ possibile limitare il calcolo alla sola rotazione della fotometria degli apparecchi ( i file ROTATEDPHOT_ e ROTATEDANGLES_ ) impostando una distanza dei sostegni pari a zero.

 

 

Esempio di Rapporto


Qui sotto è visibile un esempio di Rapporto. I parametri più interessanti descritti nella precedente sezione sono evidenziati in rosso e l’intestazione personalizzabile in blu.

 

     Istituto di Scienza e Tecnologia dell'Inquinamento Luminoso                

  

                  via Roma 13, 36016 Thiene, Italy                              

  

                       tel +39 0445 381899                                      

  

                                                                                

  

                    Dr. Pierantonio Cinzano                                    

  

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                             REPORT

  

              Analysis of the environmental impact of  

         light pollution from a road lighting installation

                      

  

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 Creator:

  

 ROADPOLLUTION, software for the evaluation of the  

 environmental impact of light pollution from road

 lighting and the analysis of lighting installations

  

 copyright 2002,2005 Pierantonio Cinzano, Thiene

 www.lightpollution.it/roadpollution/      

 

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 Date  20051001

 Time  0155

 Filename  report_roadpoll_200510010155.doc        

 

    

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 Input installation data:

    

 lamp flux (klm)                                     6.500

 road width (m)                                        7.0

 luminaire spacing (m)                                22.0

 luminaire overhang (m)                                2.5

 luminaire height (m)                                  7.0

 luminaire tilt (deg)                                  0.0

    

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 Input surface:

    

 CIE                                                                          

 Standard                                                                      

 C2                                                                            

 Data file

 SRT_C2                                                                        

  

    

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 Input luminaire:

    

 Luminaire input data file eulumda2.ldt

  

 Test                                                                          

 ityp           3

 isym           4

 C samples     36

 C delta       10.00

 Gamma samples 37

 Gamma delta    5.00

  

 Conversion factor for luminous intensities CFLI 1.0000

 Tilt angle during measurements (deg)   0.00

  

 Number of lamp sets           1

 type of lamp HQL 250W            

 total flux (lm) 13000

 wattage (including ballast)  265

 Maximum measured gamma  180

    

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 Luminaire emission data from Eulumdat file (std. position):

      

 Downward flux factor DFF  %                         98.00

 Upward flux factor UFF % (UFR, Rn)                   2.00

 Light output ratio of the luminaire LORL %         73.00

 Downward light output ratio DLOR %                 71.54

 Upward light output ratio ULOR %                    1.46

    

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 Luminaire emission data (calculated):

  

 Downward flux factor DFF %                          97.80

 Upward flux factor UFF % (UFR, Rn)                   2.20

 Light output ratio of the luminaire LORL %         71.10

  Downward light output ratio DLOR %           69.54

 Upward light output ratio ULOR %                    1.57

    

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 Grid data:

    

 adopted grid UNI 10439 (Italy)                      

 luminaire spacing (m)                              22.00

 luminaire spacing ratio (m)                         3.14

 luminaire tilt for computation (deg)                0.00

 road width (m)                                      7.00

 grid points along X          10

 grid points along Y          10

 grid dX (m)                                         2.20

 grid dY (m)                                         0.70

 points along X start at border

 first/last grid point x= 0.0, x= 19.80

 points along Y start at half cellsize from the border

 first/last grid point y=  0.35, y=  6.65

 luminaire at x=0.0, y=  2.50

 observer 1 at z=  1.50, x=-60.00, y=  1.75

 observer 2 at z=  1.50, x=-60.00, y=  5.25

    

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 Road lighting parameters:

  

 Lamp flux maintenance factor q                       0.80

    

 observer at infinity

 average maintained luminance L_ave (cd/m^2):        1.07

    

  observer 1

 maintained luminance L (cd/m^2):

 average:                                       1.01

 rms:                                                0.39

 minimum:                                            0.36

 maximum:                                            1.88

 overall uniformity U_0 (min/ave):                   0.36

 lengthwise uniformity U_L:                          0.62

    

  observer 2

 maintained luminance L (cd/m^2):

 average:                                       1.02

 rms:                                                0.37

 minimum:                                            0.40

 maximum:                                            1.84

 overall uniformity U_0 (min/ave):                   0.40

 lengthwise uniformity U_L:                          0.69

    

  maintained horizontal illuminance E (lx):

 average:                                      12.89

 rms:                                                2.96

 minimum:                                            6.93

 maximum:                                           17.93

 min/ave:                                            0.54

 min/max:                                            0.39

    

 average luminance per unit illuminance)(cd/lm)

 (luminance coefficient)

 at infinity:                                        0.083

 observed:                                          0.078

 average illuminance per unit luminance K (lx/cd/m^2)

 at infinity:                                        12.07

 observed:                                          12.83

    

 veiling luminance on the road (cd/m^2):

 maximum:                                            0.22

 average:                                            0.09

 minimum:                                            0.05

    

  threshold increment TI %:

 maximum :                                     10.75

 maximum R:                                         10.75

 maximum L:                                          8.68

  

  glare rating index GR:

 maximum:                                      40.44

 average:                                           30.85

 minimum:                                           24.41

    

 maintained semicilindrical illuminance Esc (lx):

 minimum:                                            0.80

 average:                                            5.15

 maximum:                                           11.59

    

 maintained vertical illuminance Ev (lx):

 minimum:                                            0.89

 average:                                            7.60

 maximum:                                           18.21

    

 maintained hemispherical illuminance Ehs (lx):

 minimum:                                            5.11

 average:                                            8.20

 maximum:                                           10.69

 min/ave:                                            0.62

    

 ----------------------------------------------------------------

 Energy and cost parameters:

    

  utilization factor (flux on the road/lamp flux): 0.382

 used fraction of the luminaire flux %:        53.69

 wasted fraction of the luminaire flux %:           46.31

 used fraction of the downward flux %:              54.90

 wasted fraction of the downward flux %:            45.10

    

  luminaires per km:                           45.45

 installed lamp flux per unit length (klm/km):     295.45

 installed lamp flux per unit area (lm/m^2):        42.21

    

 installed lamp flux per unit length per unit luminance

 initial (klm/km)/(cd/m^2)   :                 233.94

 maintained (klm/km)/(cd/m^2):                 292.42

 installed lamp flux per unit area per unit luminance

 (initial photometric efficacy, lm/cd)   :      33.42

 (maintained photometric efficacy, lm/cd):      41.77

    

  installed power per unit length per unit luminance

 (kW/km)/(cd/m^2):                              5.96

 installed power per unit area per unit luminance

 (energetic efficacy, W/cd):                    0.85

 evaluated for lampHQL 250W            

 with lamp efficacy (including ballast) 49.1 lm/w

    

 ----------------------------------------------------------------

 Light Pollution, direction dependent parameters:

  

 Average maintained luminance at azimuth omega

               Azimuth (deg) luminance (cd/m^2)

                         0       1.068

                        10       0.852

                        20       0.682

                        30       0.600

                        40       0.554

                        50       0.524

                        60       0.504

                        70       0.493

                        80       0.488

                        90       0.486

                       100       0.488

                       110       0.493

                       120       0.504

                       130       0.524

                       140       0.553

                       150       0.599

                       160       0.679

                       170       0.842

                       180       1.055

                       190       0.979

                       200       0.789

                       210       0.669

                       220       0.603

                       230       0.562

                       240       0.535

                       250       0.520

                       260       0.512

                       270       0.509

                       280       0.512

                       290       0.520

                       300       0.535

                       310       0.562

                       320       0.604

                       330       0.670

                       340       0.791

                       350       0.984

  

  Upward intensity per unit luminaire flux (cd/klm)

 at elevation alpha and azimuth omega

 alpha(deg)  omega(deg) road intensity  fixture intensity  ratio%

      1         0           0.78           12.86           1656

     10         0           7.72           15.47            200

     20         0          15.21            12.66             83

     30         0          22.24             7.03             31

      1        30           0.44             10.94           2508

     10        30           4.34             8.44            194

     20        30          8.55              5.63             65

     30        30          12.50             4.22             33

      1        60           0.37             5.46           1490

     10        60           3.65             4.22            115

     20        60           7.18             2.81             39

     30        60          10.50            2.81             26

      1        90           0.35             5.69            1608

     10        90           3.52              7.03            199

     20        90           6.93             2.81             40

     30        90          10.13            2.81             27

      1       120          0.37              5.46            1490

     10       120           3.65             4.22             115

     20       120           7.18             2.81             39

     30       120          10.50             2.81             26

      1       150           0.44           10.94           2514

     10       150           4.33           8.44            194

     20       150           8.53            5.63             65

     30       150          12.47            4.22            33

      1       180           0.77           12.86           1677

     10       180           7.63            15.47           202

     20       180         15.02            12.66             84

     30       180         21.96             7.03             32

      1       210           0.49            10.94           2249

     10       210          4.84             8.44            174

     20       210           9.54             5.63             58

     30       210         13.94             4.22             30

      1       240           0.39             5.46           1404

     10       240           3.87             4.22            109

     20       240          7.62             2.81             36

     30       240         11.14             2.81             25

      1       270           0.37            5.69           1538

     10       270           3.68            7.03            191

     20       270          7.25             2.81             38

     30       270         10.59             2.81             26

      1       300          0.39             5.46           1404

     10       300           3.87            4.22             109

     20       300           7.62             2.81             36

     30       300         11.15             2.81             25

      1       330           0.49            10.94           2246

     10       330           4.85             8.44            174

     20       330           9.55             5.63             58

     30       330          13.96             4.22            30

  

 Average upward intensity per unit luminaire flux at elevat. alpha

     alpha  average road intensity  fixture intensity      ratio%

      1deg           0.46                 8.81              1910

     10deg           4.59                 7.66               166

     20deg           9.04                 5.39                59

     30deg          13.22                 4.45                33

  

  Maximum upward luminaire intensity

 per unit lamp flux       11.00 cd/klm at angles C, gamma   0, 100

 per unit luminaire flux  15.47 cd/klm at angles C, gamma   0, 100

  

 Maximum upward road intensity (estimate)

 per unit lamp flux       18.79 cd/klm at gamma 180 deg

 per unit luminaire flux  26.43 cd/klm at gamma 180 deg

    

 ----------------------------------------------------------------

 Light Pollution, integrated parameters:

  

 reference out-of-road surfaces calculated for:

 lambertian reflectance with rho=0.135 in average

    

 direct upward flux ratio UFR % (Rn%):               2.20

 road reflected upward flux ratio %:                 6.39

(road reflected upward flux ratio for aged asphalt%: 6.24)

 out-of-road reflected upward flux ratio %:          5.95

 increase of upflux ratio due to direct emission %     34

 increase of upflux ratio due to out-road emiss. %     93

    

 direct unit uplight density DUUD (lm/m^2):          0.66

 road unit uplight density RUUD (lm/m^2):            1.92

 out-of-road unit uplight density WUUD (lm/m^2):     1.79

 increase of uplight density due to direct emission %:   34

 increase of uplight density due to out-road emiss. %:   93

    

 ----------------------------------------------------------------

 Light Pollution, emispheric and low-angles scattering parameters

    

 direct scattered flux factor %                      1.64

 road scattered flux factor %                        3.26

 out-of-road scattered flux factor %                 3.04

  increase of scattered flux due to direct emiss. %     50

 increase of scattered flux due to out-road emiss.%    93

  

 low-angles direct upward flux factor %              2.08

 low-angles road upward flux factor %                2.09

 low-angles out-of-road upward flux factor %         1.95

 increase of low-angles upward flux due to direct emission %      99

 increase of low-angles upward flux due to out-road emission %    93

  

 low-angles direct scattered flux factor %           1.56

 low-angles road scattered flux factor %             1.24

 low-angles out-of-road scattered flux factor %      1.16

  increase of low-angles scattered flux due to direct emission %  125

 increase of low-angles scattered flux due to out-road emiss. %   93

  

    

 ----------------------------------------------------------------

Una delle tabelle contenute in outdat_roadpoll_xxxx.doc  è visibile qui sotto come esempio.

Maintained Observed Luminance  (cd/m^2)

 observer 1

  y/x        0.00   2.20   4.40   6.60   8.80  11.00  13.20  15.40  17.60  19.80

   6.65      0.37   0.36   0.43   0.44   0.45   0.49   0.44   0.48   0.48   0.39

   5.95      0.46   0.46   0.54   0.54   0.57   0.64   0.57   0.59   0.60   0.48

   5.25      0.56   0.58   0.69   0.69   0.75   0.83   0.75   0.72   0.76   0.59

   4.55      0.68   0.74   0.88   0.91   0.99   1.08   1.00   0.90   0.92   0.75

   3.85      0.84   0.94   1.14   1.18   1.31   1.41   1.32   1.12   1.10   0.91

   3.15      1.04   1.20   1.44   1.50   1.64   1.76   1.58   1.32   1.27   1.08

   2.45      1.15   1.30   1.58   1.66   1.80   1.88   1.75   1.38   1.37   1.14

   1.75      1.09   1.26   1.50   1.56   1.66   1.76   1.59   1.33   1.29   1.10

   1.05      0.89   1.01   1.20   1.25   1.36   1.44   1.32   1.13   1.11   0.92

   0.35      0.70   0.77   0.92   0.95   1.03   1.10   1.00   0.91   0.92   0.75

Input e Output file


Oltre ai file Eulumdat con i dati fotometrici e al programma roadpollution.exe, la cartella roadpollution contiene vari input file. Roadpollution inoltre produce vari file oltre ai già citati report e outdat .  La tabella qui sotto elenca questi file.

 

Input Files

SRT_C1, SRT_C2, SRT_R1, SRT_R2,      SRT_R3,       SRT_R4

road reflectance of CIE standard surfaces

asphalt_reflectance.dat

asphalt reflectance

header.txt

custom header of the report

grid.dat

details of the computational grids, customizable by the user

extend.txt

When the first line of this file is set to one, Roadpollution writes the output files for 3D plotting of the upward light intensities. No extended output if it is set to zero.

input_roadpoll.dat

system file created by Roadpollution containing the input parameters of the last computation

 

Output files

report_roadpoll_xxxx.doc

Report with the main results of Roadpollution

outdat_roadpoll_xxxx.dat

Data tables like the luminance and illuminance distributions on the road surface, etc.

ROTATEDPHOT_xxx.dat

Intensities per unit flux (cd/klm) of the luminaire in its installed position, obtained by spline interpolation. Computed only when the tilt is different from zero.

ROTATEDANGLES_xxxx.dat

Original intensities per unit flux (cd/klm) of the luminaire at each C, gamma angle as given in the Eulumdat file, together with the corresponding C, gamma angles after luminaire inclination. Computed only when tilt is not zero.

uplmp_xxxx.dat, upro2_xxxx.dat uproa_xxxx.dat,  uptot_xxxx.dat    upto2_xxxx.dat

Data files used to obtain 3D plots of the upward intensities  with Mathematica ( see [2] for a description)

 

Documentazione


Il riferimento di questo manuale è:

[1] Cinzano, P. 2005, Roadpollution User Manual, ISTIL Int. Report 11, ISTIL, Thiene

Una descrizione di molti dei parametri del Rapporto si può trovare nel documento seguente (si noti tuttavia che esso si riferisce ad una precedente versione del software, a linea di comando, e che molte parti del programma sono state aggiornate, incluso il calcolo della riflessione stradale, della grafica tridimensionale e di alcuni parametri):

[2] Cinzano, P., Roadpollution: a software to evaluate and understand light pollution from road lighting installations, presented at the CIE TC4-21 (Interference of light on the astronomical observations), CIE Div.4 meeting, Turin, 28 September - 3 October 2002

Per informazioni sui metodi per una efficace limitazione dell’inquinamento luminoso si veda:

[3] Cinzano, P. (ed.), Technical measures for an effective limitation of the effects of Light pollution, in Proceedings of the international meeting “Light pollution and the Protection of the Night Environment”, Venice 3 may 2002, ISTIL, Thiene (2002), ISBN 88-88517-01-4

Le principali formule e tecniche di calcolo utilizzate da Roadpollution sono descritte nei seguenti documenti:

[4] CIE Publ. 140 - 2000, Road lighting calculations

[5] EN 13201-3 (2003), Road lighting - Part 3: Calculations of performance

[6] UNI 10439 (2001), Requisiti illuminotecnici delle strade con traffico motorizzato

[7] ANSI IESNA RP-8-00 (2000), Roadway Lighting

[8] CIE S015-E (2005), Lighting of work places - outdoor work places

[9] Garstang R. H., 1986, Model for artificial night-sky illumination, Publ. Astron. Soc. Pacific, 98, 364-375

E’ disponibile anche uno studio fatto con la prima versione di Roadpollution :

[10] Cinzano, P., Light pollution by luminaires in roadway lighting, paper presented at the CIE TC4-21 (Interference of light on the astronomical observations), CIE Div.4 meeting, Turin, 28 September - 3 October 2002. See also the slide presentation.

 

Ulteriori informazioni saranno pubblicate nelle FAQ.

 

 

Nota importante


Roadpollution è disponibile “così com’è”.  L’utente lo usa a proprio rischio e l’autore non si assume alcuna responsabilità. Soprattutto in caso di applicazioni professionali, l’utente è tenuto a verificare l’accuratezza dei risultati prima di utilizzarli. Questa è una versione beta preview ed ragionevole pensare che non sia priva di bachi. Si tratta di un sottoprodotto delle varie attività di ricerca dell’autore che non può offrire alcun tipo di supporto agli utenti. Il programma è stato controllato con Norton Antivirus prima di caricarlo nel web server.

 

 

Bug reports e suggerimenti


Bug reports e suggerimenti si possono inviare a  no spam. L'autore cercherà di tenerne conto in versioni future ma NON risponderà ai messaggi. Eventuali repliche di particolare rilievo verranno pubblicate nelle FAQ. 

 

 

 


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