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

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!