Vista l’importanza del controllo del fenomento dell’abbagliamento negli spazi di lavoro e visto che ho recentemente aggiornato  l’articolo storico sull‘illuminazione nei luoghi di lavoro, ho approfittato di queste vacanze per ristrutturare ed integrare quest’articolo sull’UGR Unified Glare Rating, ormai pubblicato parecchio tempo fa, ma sempre attuale.

Quanta confusione sull’UGR! Spesso si sente dire che l’UGR deve essere inferiore a 19, ancora più spesso riferendolo a caratteristiche specifiche di un corpo illuminante. In realtà L’UGR  Unified Glare Rating, è un fattore di verifica della condizione di abbagliamento all’interno dell’ambiente analizzato, dipendente da numerose variabili ambientali. Ma vediamo più nel dettaglio.

Cos’è l’UGR

L’UGR  Unified Glare Rating è un fattore unificato in campo internazionale, sviluppato dalla CIE (Commission International de l’Eclairage) per la valutazione dell’abbagliamento diretto relativamente ad ogni specifica applicazione. Per la precisione esiste una normativa specifica che ne definisce le caratteristivche: CIE 117 del 1995- Discomfort Glare in Interior Lighting

Questo indice valuta la presenza in un ambiente di abbagliamento di tipo molesto (discomfort glare):

Glare which causes discomfort without necessarily impairing the vision of objects (CIE 17.4-1987 international lighting vocabulary)

 A tutti gli effetti è errato considerare UGR in situazioni in cui sono presenti condizioni di abbagliamento debilitante (disability glare).

Disability glare measurably impairs vision by reducing the contrast of the retinal image by the presence of a very bright light source in the field of view (CIE 1995).

l’UGR, definito dal CIE è stato introdotto nella norma per l’illuminazione degli interni  UNI EN 12464-1 del 2004 (poi aggiornata ulteriormente nel 2011), primo aggiornamento importante della storica UNI10380 della fine degli anni ’90(che ancora spesso viene citata in testi o lezioni universitarie).

Per maggiori info sull’illuminazione nei luoghi di lavoro rimando all’articolo:

In sostanza è stata sostituita la  classe di qualità G presente nella vecchia norma UNI 10380, ormai superata, che impiegava le curve limite di luminanza  di Söllner.

Curva di Sollner
Curva di Soellner di un tipico corpo illuminante a luce riflessa tipo “luce morbida”

A partire Il valore di UGR  Unified Glare Rating dipende dalla disposizione degli apparecchi illuminanti, delle caratteristiche dell’ambiente (dimensioni, indici di riflessione) e del punto di osservazione degli operatori e oscilla tra valori da 10 (nessun abbagliamento) a 30 (abbagliamento  considerevole) secondo una scala di 3 unità (10, 13, 16, 19, 22, 25 e 28): più basso è il valore, minore è l’abbagliamento.
Tipicamente ogni apparecchio di illuminazione in un locale può esser disposto secondo due punti di vista che sono ortogonali ai due piani principali C0°-180° e C90°-270° (sono i piani che si prendono come riferimento anche per individuare la distribuzione fotometrica).

I’UGR tiene conto della luminanza di sfondo (soffitto, pareti) e della somma dell’apporto di ciascun apparecchio collocato nel locale rispetto ad una posizione standard dell’osservatore. Si calcola con la seguente formula:

  • Lb è la luminanza di sfondo (cd/m2) calcolata come Eind/π, dove Eind è l’illuminamento verticale indiretto al livello dell’occhio dell’osservatore;
  • L è la luminanza (cd/m2) delle parti luminose di ogni singolo apparecchio di illuminazione nella direzione dell’occhio dell’osservatore;
  • ω è l’angolo solido (sr – steradianti) delle parti luminose di ogni singolo apparecchio di illuminazione nella direzione dell’occhio dell’osservatore;
  • p è l’indice di posizione di Guth di ogni singolo apparecchio;
  • Σ indica la sommatoria di tutti gli apparecchi di illuminazione;

Dunque il valore di UGR tiene conto:
–    della posizione dell’osservatore rispetto all’impianto,
–    della luminanza del singolo apparecchio,
–    della dimensione dell’installazione e dell’ambiente,
–    dello sfondo in cui sono collocati i corpi luminosi.

Qua una tabella in cui sono messi a confronto diversi parametri di valutazione dell’abbagliamento, tra cui UGR

glare indexes

I LED e limiti di Applicazione dell’UGR

Con l’introduzione della tecnologia LED nell’illuminazione dei luoghi di lavoro sono sorte delle problematiche di applicazione della normativa oggi in vigore.

Si rimanda in merito all’articolo di approfondimento:

Non ultima la verifica dell’abbagliamento tramite UGR, ideata per corpi illuminanti con sorgenti estese+riflettore, completamente differenti da moderni apparecchi LED, che spesso privi di schermo di chiusura, consentono la visione diretta dell’array di LED, rendendo di fatto inefficace qualsiasi verifica eseguita con sistema UGR: è di fatto errato considerare la luminanza media data dalla sommatoria delle sorgenti discrete che costituiscono un sistema LED, quale valore da utilizzare nel calcolo dell’UGR.

A supporto di ciò, sono numerosi i testi che sottolineano la criticità della questione, ad esempio nel Solid State Lighting Annex – Potential Health Issues of Solid State Lighting Final Report pubblicato nel 2014 si legge:

UGR method cannot be applied to very small light sources, whose solid angular subtense is smaller than 0.0003 sr [CIE 1995]. For instance, at a distance of 1 m, the light source must be larger than 1.5 cm x 1.5 cm. Despite this fundamental limitation given by the CIE, lighting manufacturers and designers usually perform UGR calculations on SSL luminaires consisting of multiple small LED sources but incorrectly considering the average luminance over the whole area of the luminaire. This approach is misleading as the resulting UGR is low and does not reflect the physiological perceived glare. Therefore, the use of UGR should be restricted to SSL products with large diffusers, without any visible point sources.

La verifica dell’UGR

Tipicamente un buon programma di calcolo può fornire i valori di UGR in alcune situazioni tipo, che tengono conto delle caratteristiche di riflessione del locale (pavimento, pareti, soffitto) delle dimensioni dell’ambiente espresse in funzione della differenza di altezza tra l’occhio dell’osservatore e le sorgenti luminose (H) e ovviamente della direzione di osservazione.

ugr 01

ugr 2

Una nota importante va aggiunta in riferimento alle verifiche di UGR realizzate con software: aggiornamenti recenti dei diversi software disponibili sul mercato hanno reso disponibile anche una miglioria sulle modalità di rappresentazione dell’UGR.
Se prima era possibile solo verificare una direzione di osservazione alla volta, ora l’otuput è calcolato effettuando una media di valori sui 360° di visione (panoramic view), la rappresentazione è tale per cui è possibile valutare su quali vettori di osservazione si hanno i valori più critici di UGR.

Qua sotto un’immagine di confronto tra otpuput Dialux 4.12 (sopra) e Dialux EVO (sotto): vista la diversa modalità di verifica i risultati di uno non sono confrontabili con l’altro.

UGR dialux evo vs 4.12

 

Spesso nei cataloghi viene riportato l’indice UGR di un apparecchio, in modo da fornire agli operatori delle indicazioni in merito al comportamento del corpo illuminante nei confronti della problematica dell’abbagliamento molesto. Naturalmente si tratta di un’approssimazione, con ogni probabilità il valore UGR indicato è derivato da tabelle UGR globali.

Spesso come output di calcolo di un qualsiasi software di verifica è possibile avere Le tabelle UGR globali che, anche se piuttosto imprecise rispetto alla formula,  permettono di confrontare piuttosto rapidamente situazioni luminose differenti.

Le tabelle possono essere usate solo in determinate condizioni dell’impianto, quali:

  1. una stanza rettangolare,
  2. apparecchi dello stesso tipo e installati alla stessa altezza,
  3. apparecchi paralleli alle pareti disposti simmetricamente.

ugr tabella

Quindi, ricapitolando UGR19 non significa nulla se non contestualizzato, ovvero esistono delle tabelle interne alla UNI12464 2011 che indicano molto chiaramente quali sono il livelli massimi di UGR consentiti per ogni compito visivo specificato. A volte il massimo è 19 (work station), a volte 25 (stock room), a volte 16 (technical drawing).

Ma soprattutto è difficile valutare davvero i problemi legati all’abbagliamento senza avere almeno un riferimento sul tipo di installazione, sulla tipologia di stanza, sul comptito visivo e naturalmente sull’utente che fruisce lo spazio.

Quindi, la prossima volta mi raccomando, se avete un dubbio, non andate dall’elettricista a chiedere spiegazioni , esistono professionisti preparati che sicuramente potranno risolvere ogni tipo di vostro problema sull’illuminazione: si chiamano Lighting Designer!

 

34 Commenti

  1. non c’entra molto con il post ma ho una domanda per voi esperti:secondo voi è possibile che le lampade al neon malfunzionanti delle scuole che ho frequentato possano aver influito negativamente sulla vista?????????? sarà una coicidenza il fatto di aver messo gli occhiali in primavera dopo aver passato tutto l’inverno in aula con un neon sopra la mia testa che continuava ad accendersi e spegnersi? LaPepaTencia

  2. Bhe in realtà il problema che descrivi è collegato indirettamente all’ UGR, devi sapere infatti che per illuminare una satanza e nello specifico un’aula scolastica è necessario tener conto non solo di parametri quantitativi in termini di luce, anche qualicativi come UGR, uniformità, tonalità della luce e tipologia di sorgente.
    Per quanto riguarda i tubi fluorescenti devi sapere che, soprattutto negli impianti vecchi, funzionano con una frequenza percepibile dall’occhio (si percepisce come un tremolio della luce), questo fenomeno, se associato ad un illuminazione insufficiente può generare problemi fisiologici
    ciao ciao

  3. mmm come sei professionale quando spieghi… io non ci capisco niente, e sono sicura diro’ qualcosa senza senso.
    Insomma ho dovuto mettere gli occhiali… In sierra leone gli occhi hanno cominciato a bruciarmi da matti, é stato credo un insieme di fattori, dimmi se puo’ essere:lavoro 10 ore al giorno con la testa attaccata al pc e mi hanno messo a lavorare in un ufficio con una finestra alle spalle, una sinistra e una di fronte (l’ufficio é grande come una caramella, quindi é tutto una finestra). L’ufficio é bianchissimo (vernice a olio, che riflette un sacco di luce!) Ho sofferto come una biscia. Ora con i miei occhialetti va meglio, ma ho fatto mettere le tende ovunque e piove sempre (atmosfera very dark).
    Grazie esperto, alla prossima 🙂

  4. Bhe probabilmente allora sono i vapori della pittura ad olio bianca…:)… ma li è stagione delle piogge???????!!!
    Comunque credo che stare al pc tutto il gg sia il problema vero… soprattutto con monitor non LCD
    ciao
    G.

  5. Buongiorno a tutti,
    sono uno studente di design & engneering, mi trovo in internship in cina e devo progettare una lampada da ufficio per il mercato euroeo.
    Mi trovo in difficolta’ nel calcolo dell’UGR. Non so proprio da che parte iniziare…
    Soprattutto come faccio a rilevare i livelli di luminanza?
    Qualcuno mi puo’ dare una dritta?
    Perdonate l’ignoranza, ma e’ il mio primo progetto d’illumiotecnica!
    Grazie tante!
    Andrea

  6. Bha la via più veloce è quella di usare un software di calcolo qualsiasi (ad esempio Dialux)(dial.de) costruirti una stanza, e posizionare un piano di verifica UGR
    e il gioco è fatto. Ah ovvio dovresti avere almeno il file fotometrico in LDT.
    che tipo di apparecchio stai progettando???
    ciao ciao
    Giacomo

  7. Buongiorno,
    una domanda sulle superfici di calcolo UGR di Dialux. Può capitare che non risultino dei valori, quindi min e max vengono valutati con questo simbolo:/ ?
    Grazie

  8. Mha detta così mi sembra strano…hai una stanza, degli apparecchi d’illuminazione (occhio che siano al di sotto del soffitto) e un piano ugr? e se calcoli non da’ risultati?
    Ma il piano di calcolo ti dà valori di illuminamento?
    fammi sapere
    Giacomo

  9. Ho sempre più di una superficie di calcolo ugr (nella stessa stanza), e su alcune ho dei valori e su altre no. o meglio al posto del valore ho una stanghetta / …come se il risultato non venisse “considerato”.
    Magari se non passa nulla entro l’angolo di visuale dell’osservatore, non viene rilevato.Non so, è proprio strano.
    Grazie della risposta intanto.
    Elisa

  10. Allora…dovrebbe bastare una superficie per stanza che tiene conto di diversi punti all’interno dell’ambiente per ipotetici osservatori. L’importante che nell’output di calcolo verifichi che UGR abbia valori inferiori a quelli definiti nella UNI 12464-1 per ogni tipologia di compito visivo.
    Se non hai la uni magari posso inviarti degli estratti.
    ciao

  11. Grazie mille!
    La uni c’è, e tutti i valori che riesco a vedere sono corretti e rispettano la norma.
    Cercherò di approfondire la questione e se ne vengo a capo ti tengo aggiornato.
    Ciao

  12. Scusate una domanda… Spesso mi trovo a cambattere con i sottopassi pedonali a cui non riesco a trovare una chiara normativa… Si potrebbe prendere la 12464-1 e utilizzare il riferimento 8.2.1, ma tale normativa richiede un’uniformità di 0,7 praticamente impossibile da raggiungere in un sottopasso. Oppure si potrebbe fare riferimento alla 13201-2 con le classi CE, ma tale norma fa riferimento all’illuminazione delle strade e quindi con quale criterio scegliere la classe se in realtà non c’è una strada? Sapete nulla a riguardo? Per esempio, quale normativa seguire per un sottopasso pedonale che porta ad un parcheggio sotterraneo? Oppure un sottopasso che porta dalla strada all’ingresso in stazione? Grazie.

    • domanda ardua …
      Ho dato un letta ad un po di norme e diresi che siamo in presenza di un buco normativo.
      Se l’opera è parte o comunque asociabile ad una struttura gia “normata” quale una stazione o simili credo si possa applicare la 12464-1.
      Caso differente è un semplice sottopoasso pedonale, che ora come ora sarebbe da identificare in una S o CE della 13201, ma a mio avviso sarebbe opportuno un documento specifico od una integrazione ad altre norme.
      Da definire se associare alla UNI11248 od alla UNI11095 sulle gallerie.
      All’UNI ed ai suoi gruppi di lavoro l’ardua sentenza 🙂

  13. Scusate la domanda, ma come mai avete iniziato questa discussione sulla uni 11248 sotto questo post dell UGR?
    Che tra l’altro nella formula esposta sopra è rappresentativo di un locale interno??
    Ciao e a presto!

    • Perchè si parlava della UNI 12464-1 a cui facevo riferimento. Se vuoi e puoi, sposta tranquillamente la parte non consona.

  14. ciao!
    avrei bisogno di una info sul calcolo UGR con dialux.
    io ho creato la stanza (con finestra, mobili e lampada a soffitto), poi ho creato una sup. di calcolo UGR, però, dopo aver avviato il calcolo, nell’output (grafica di valori UGR) non ottengo nessun valore, bensì due stanghette così: / (per min e max).
    come faccio ad ottenere un numero?
    grazie
    francesca

  15. Per prima cosa…Benvenuta su Luxemozione! 😀
    Per quanto riguarda Dialux strano…ma ottieni valori di illuminamento ? Se no, potrebbero essere i tuoi corpi ill. posizionati sopra il soffitto
    Al massimo mandami il file via mail corredato da fotometrie che do un’occhiata…
    a presto
    G.

  16. grazie mille della celere risposta!
    io ho selezionato l’impostazione “integrazione a soffitto” proposta dal programma, dunque non credo che la lampada sia sopra il soffitto.
    per quanto riguarda invece i valori dell’illuminamento, si.
    ottengo dagli output dei valori della E min, max, le isolinee e tutto.
    per quanto concerne i calcoli dell’ugr a me sembra come se manchi qualcosa…ho provato a mettere più superfici (visto che leggendo il commento di “eli” a lei su alcune superfici venivano dei risultati e su altre la stanghetta come a me) ho cambiato le direzioni dell’osservatore, ma nulla…
    purtroppo è da poco che sto usando il programma e non sono molto pratica, magari ho saltato qualche passaggio fondamentale…
    dove potrei eventualmente inviarti il file?
    grazie mille!
    Francesca

  17. Uhm…manda pure, anche se credo possa essere un problema delle fotometrie, spesso negli ldt non è inserita la dimensione della sup illuminante e visto che, come noterai nella formula dell’UGR, è richiesta la luminanza del corpo illuminante la superficie emettente è un dato obbligatorio (ricordo che L=I/A)
    ciao
    G.

  18. ok!
    però le dimensioni del corpo illuminante ci sono, perchè ho usato uno della libreria di dialux, quindi l’area ci sarebbe…
    a proposito per fotometrie intendi la curva fotometrica dell’apparecchio?
    a che indirizzo posso inviarti il file?
    ciao
    Francesca

  19. ciao a tutti!
    ho (spero) l’ultima domanda su DIALux e sull’UGR (sto finendo la tesi, quindi giuro che non romperò più le scatole).
    ho inserito nel mio progetto una superficie di calcolo UGR, ed ho ottenuto dei valori (isolinee UGR), ma la mia domanda è quei valori cosa indicano? indicano l’abbagliamento cui è soggetto qualcuno che guarda quella superficie?

  20. Ciao, l’indice UGR è un valore che mi consente di valutare l’abbagliamento MOLESTO, tiene conto appunto di luminanza di sfondo, luminanza dell’apparecchio, posizione dell’osservatore, ecc quello che è inserito nella formula sopra. Il software si limita ad applicarla per ogni punto della griglia. La normativa per i luoghi di lavoro la uni 12464, mi dice tra l’altro il valore MASSIMO che posso avere all’interno della stanza secondo la direzione di osservazione impostata (la freccia rossa per la griglia UGR)
    Spero sia chiaro
    Ciao

  21. ancora grazie per le tue celeri risposte!!!
    quindi ricapitolando, considerando che la norma dice che la luminanza di sfondo viene calcolata con l’illuminamento verticale indiretto al livello dell’occhio dell’osservatore, devo supporre che, nel caso di calcolo UGR puntuale, il software, per calcolrare l’UGR, prenda l’illuminamento verticale indiretto in quel punto, mentre nel caso superficiale, prende l’illuminamento in ogni punto della griglia, giusto?
    (ovviamente la mira dell’osservatore serve per il calcolo della luminanza delle parti luminose dell’apparecchio nella direzione dell’occhio dell’osservatore, sia in caso di UGR puntuale che superficiale)

  22. Ciao Giacomo,

    complimenti!!!!!!!! Ho letto tutta la tua spiegazione e devo dire che è abbastanza chiara. Pertanto, se non sbaglio, non è importante tanto il fatto che la lampada abbia uno schermo UGR<19, ma la sua disposizione, pertanto se in un capitolato mi trovo una richiesta di questo tipo, se la disposizione delle lampade, permette una situazione in dove la mia, anche senza, mi risolve il problema della luminanza, ho adempiuto alla richiesta. E' esatto?

    Un salutone

  23. Ciao Lorenzo! Diciamo che nella normalità è corretto, ovvero anche se molti costruttori dichiarano UGR a prescindere, considerando delle tabelle di calcolo semplificato, in realtà la verifica dell’UGR andrebbe eseguita con software di simulazione, con indicazione di direzione dell’osservatore, dimensione della stanza corretta e posizione dei corpi illuminanti.
    Molto spesso si confondono UGR con Darklight, il primo preposto alla verifica di condizioni di abbagliamento molesto, la seconda volta a garantire la corretta visione in presenza di videoterminali.
    E’ probabile che con corpi illuminanti a bassa luminanza come darklight si possa risolvere il problema delll’abbagliamento, ma non è necessariamente una condizione necessaria e sufficiente. Anche se non dark light un CI, se ben posizionato all’interno di uno spazio può garantire UGR<=19 ovviamente apparecchi molto diffondenti sono a rischio.
    Nella formula di UGR si considera sia la luminanza del corpo illuminante in direzione dell’osservatore che la luminanza dello sfondo. Quindi diciamo che è fondamentale che esista un bilanciamento delle luminanze in modo da garantire l’assenza di abbagliamento molesto.
    Un'ultima cosa, UGR 19 è un valore specificato all'interno della 12464-1 2011 per alcune tipologie di compito visivo, quali uffici, aule scolastiche, ecc.
    Per altri compiti visivi UGR può essere maggiore o inferiore:
    1)disegno tecnico 16
    2)archivio 25
    3)corridoi 28
    4)scale 25
    eccc…
    Comunque se hai una situazione nota basta davvero una verifica in dialux per verificare esattamente il rispetto dell'UGR<19 richiesto
    A presto!

  24. Grazie anticipatamente per la risposta che mi fornirai. A parità di condizioni i punti luce a LED rendono maggiore il fattore UGR rispetto ad altre tipologie di prodotto (ad esempio quelle ad induzione) ?

  25. Ciao Gerardo, non so se ho capito bene la domanda, comunque in generale per come è costruito UGR in assoluto non è vero che con i LED si ottengono valori sempre maggiori rispetto ad apparecchi con sorgenti di altro tipo (fluo o induzione ecc). Altro discorso è invece l’adeguatezza di UGR in situazioni dove sono presenti corpi illuminanti con sorgenti discrete a vista (ad esempio i LED ) , ti rimando ad un altro articolo che chiarisce questo punto. http://goo.gl/tMp4Ey

  26. Salve!
    Non riesco a capire come leggere i risultati dell’Ugr. Dalla tabella vedo valori come 2H, 4H… con i valori riportati in corrispondenza.Inoltre il programma dialux riporta i valori specifici della lampada e non relativi al calcolo effettuato, allora l’ugr dipende solo dalla lampada oppure si può ricavare dai calcoli? In tal caso come averli?
    Grazie

  27. Ciao Maria, le tabelle fornite dai costruttori, o che trovi in Dialux riferiscono ad una procedura semplificata. Ti allego questo documento per maggiore chiarezza. http://goo.gl/qa16RQ
    Come si diceva sopra nei commenti e anche nell’articolo, UGR misura la condizione di abbagliamento molesto e considera tra i fattori anche la luminanza dei corpi luminanti, ma non solo. Quindi sicuramente l’utilizzo di apparecchi d’illuminazione rispetto ad altri porterà a valori di UGR differenti, ma quello che conta, è anche la tipologia di installazione, la configurazione dell’ambiente e il punto di osservazione. Per verificarlo in DIALUX è semplicissimo basta inserire una griglia UGR che trovi tra i tools di verifica.

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