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BIO-COMPATIBILITÁ NEGLI IMPIANTI ELETTRICI

PREMESSA:

Un conduttore percorso da corrente elettrica genera un campo elettromagnetico proporzionale all’intensità della corrente. Questa legge dell’elettrotecnica fondamentale ci spiega una parte dell’interazione tra impianto elettrico corpo umano. Una parte perché anche il disagio di dover utilizzare dei dispositivi elettrici e l’estetica invasiva di scatole nei muri, creano una distorsione dell’armonia del vivere in casa.

Un impianto biocompatibile non costa di più, ma è un prodotto diverso. È il risultato di una progettazione e una installazione con criteri che escludono l’emissione di campi elettromagnetici generati dall'impianto stesso e da cause esterne, ottenendo uno standard abitativo quotidiano salubre e gradevole.
I prodotti utilizzati sono rispettosi verso l'ambiente che ci circonda e vanno ben al di fuori di quelli che sono gli abituali standard di mercato. Attenzioni, ricerche e criteri di progettazione e installazione per una qualità di vita sana.
Una precisa progettazione del'impianto non è solamente uno studio tecnico dell'impianto ma il sapere in che modo le persone utilizzeranno gli ambienti al fine di creare un'impianto a misura di chi li vive.
Il Prodotto finale non si può definire ecologico, ma si rende ecosostenibile, e ciò é ottenuto utilizzando materiali e tecniche costruttive atte ad avere un minor impatto ambientale possibile, reso possibile da conoscenze ed esperienze acquisite in anni di lavoro.

• Studio e progettazione di nuovi impianti o recuperi di esistenti.
• Verifiche ed analisi ambientali esterne/interne ad edifici, per rilevamento di inquinamento elettromagnetico con strumentazione altamente professionale di campi alta e bassa frequenza.
• Risanamenti di impianti esistenti, seguendo i criteri della bioedilizia.
• Esecuzione di nuovi impianti biocompatibili con tecniche e pratiche costruttive finalizzate alla protezione da campi elettromagnetici causati dall’energia elettrica.
• Progettazione di impianti gestiti da energie alternative.
• Consulenza sull’utilizzo, gestione e razionalizzazione dell’impianto elettrico e dei consumi.
• Schermature attive e passive alte e basse frequenze.

Per affrontare il problema della bio-compatibilità degli impianti elettrici, parleremo sia delle fonti di pericolo dovuto all’esposizione ai campi elettromagnetici generati da questi, sia di ciò che è legato all’illuminazione degli ambienti che, come vedremo, comportano anch’essi  problemi di bio-compatibilità.

GLI EFFETTI DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI NEL CORPO UMANO:

Quando un corpo umano interagisce con un campo elettromagnetico, può non subire alcun effetto, o può essere interessato da un effetto biologico, in questo caso avviene una variazione di tipo morfologico o funzionale di livello superiore a quello molecolare.

Nel caso in cui vengano superati i limiti di efficacia dei meccanismi di adattamento del corpo umano, parliamo di un effetto sanitario.

In altri termini, quando il nostro corpo non è in grado di assorbire e compensare le variazioni che subisce, abbiamo un effetto sanitario, che è opportuno evitare o, quantomeno, contenere al massimo.

Mentre sono certi e ben noti gli effetti sanitari relativi a risposte acute ed evidenti del corpo umano (aumento della temperatura corporea, stimolazione dei tessuti, variazioni comportamentali, etc) per i quali è possibile determinare con sufficiente precisione adeguati limiti di esposizione, non altrettanto si può dire per quelli che sono gli effetti non immediati e dovuti ad esposizione a lungo termine, per cui risulta ancora molto difficile stabilire dei limiti certi e di garanzia per la salute, senza pregiudicare eccessivamente i benefici che la tecnologia comporta.

L’obbiettivo che ci dobbiamo porre, quindi, è quello di migliorare la qualità della nostra vita, ma questo non vuol dire, necessariamente, un ritorno indietro nel tempo, in quanto non possiamo non renderci conto che il progresso ha sempre portato un miglioramento in tal senso, allora è opportuno lavorare per migliorare l’avanzamento tecnologico riducendo al minimo le conseguenze negative che questo comporta, senza cadere nel tranello di chi, da parti opposte, urla le proprie ragioni che tendono a minimizzare o ad enfatizzare il problema, ma sempre per propria speculazione economica e/o politica.

Mantenere questo equilibrio è ciò per cui dobbiamo lavorare, ma è chiaro che, se per formulare una tesi nella quale definire i limiti di esposizione, attendiamo gli anni per raccogliere i riscontri necessari, rischiamo di aver fatto produrre gravi conseguenze sanitarie a milioni di persone; d’altra parte procedere a definire dei valori eccessivamente prudenziali, rischia di tendere ad interrompere il progresso tecnologico ed entrambe le soluzioni comportano conseguenze catastrofiche.

Una speranza  in tal senso sta nascendo da un diverso approccio al problema che è quello di usufruire della Teoria dei Sistemi realizzando un modello matematico del corpo umano ed esaminare le variazioni che subisce la sua funzione di trasferimento, una volta interessata dai relativi modelli dei campi elettromagnetici.

Da parte nostra, è importante cercare di capire e mettere in opera tutte le misure che, con ragionevolezza, possiamo adottare per limitare l’esposizione elettromagnetica.

I CAMPI E LE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICI :

Campo Elettrico (E): si misura in Newton/Coulomb o Volt/metro (V/m) ed esprime il rapporto, in una regione di spazio dove esiste una distribuzione di cariche elettriche, fra Forza che agisce sulla carica ed il valore della carica stessa. In generale si rappresenta con delle linee di forza uscenti dalla carica positiva verso l’esterno e/o una carica negativa.

Campo Magnetico (B): si misura in Weber/m² o Tesla (T), nasce dall’effetto di induzione magnetica presente nei materiali magnetici naturali che si genera quando sussistono due poli che si attraggono o si respingono (Polo Nord e Polo Sud) con linee di forza che vanno da un all’altro, non presentano sorgenti di campo separate ma ad un polo corrisponde l’altro, a differenza da quello elettrico che ha una sorgente costituita da una carica positiva ed un “pozzo” di cariche negative.

Poiché, però, i due campi sono tra loro legati indissolubilmente, nel senso che: ad un campo elettrico a cui consegue una circolazione di corrente, corrisponde sempre un campo magnetico, è più opportuno parlare semplicemente di campo elettromagnetico.

Le radiazioni elettromagnetiche, vengono suddivise in ionizzanti e non ionizzanti, le prime sono quelle in cui l’interazione con la materia provoca la ionizzazione della materia stessa, quelle non ionizzanti, anche se non sono in grado di alterare la struttura intermolecolare, ne possono provocare modifiche termiche, meccaniche, chimiche o bioelettriche.

Sotto il profilo dimensionale, le radiazioni ionizzanti sono quelle con frequenza superiore a 1∙10²⁰ Hz (raggi X e γ) con il limite di frontiera sulle radiazioni ultraviolette, come si evince dalla tabella 1).

Le onde elettromagnetiche di cui noi ci interessiamo, nell’ambito dell’impiantistica elettrica a servizio dell’edilizia civile ed industriale, sono comprese nella banda denominata ELF (Extremely Low Frequency – Frequenze  estremamente basse) trattandosi di frequenze pari a 50 Hz.

Su questa banda di frequenza, per i dati che alcuni studi di ricerca hanno potuto riscontrare, risulterebbe un aumento del rischio di leucemia infantile per valori di campo magnetico B superiori a 0,20 μT (200 nT), anche se il condizionale è d’obbligo.

Tabella 1 (Spettro di frequenza delle onde elettromagnetiche)

Per una migliore comprensione, si riportano in tabella2 alcune delle principali grandezze elettriche e l’unità di misura che le distingue

Tabella 2(Principali grandezze elettriche)

L’IMPIANTO ELETTRICO:

Per poter parlare di bio-compatibilità elettrica, è necessario dare una informazione sintetica di un impianto elettrico ad uso civile che, per motivi di facilità di comprensione, viene di seguito riportata in termini banali, anche se non sempre ortodossi, ma sostanzialmente corretti ed efficaci al fine di comprendere il problema:

L’alimentazione elettrica, di norma, proviene da una rete di Bassa Tensione (400V) distribuita dall’Ente gestore che preleva l’energia elettrica dalle Centrali di Produzione e la distribuisce lungo il territorio attraverso delle reti a tensioni diverse che, a mano a mano che si avvicinano all’utente, sono sempre di valore minore. A grandi linee si può affermare che, dalle Centrali, partono elettrodotti ad Alta Tensione (normalmente dell’ordine di 150 kV) e si distribuiscono attraverso sottostazioni di trasformazione dalle quali si derivano linee in Media Tensione (10÷20 kV) che, servono direttamente le utenze di tipo industriale o assimilabili per potenza impegnata e, attraverso Cabine di Trasformazione, utenze civili di modesto impegno di potenza (max 100 kW) a tensione 230÷400 V.

La motivazione di questa diversità di tensione nelle linee di trasporto dell’energia, trova fondamento dalla formula P = V∙I, cioè che, a parità di potenza, aumentando la tensione diminuisce la corrente circolante e questo permette di utilizzare cavi di sezione più ridotta garantendo, comunque, basse perdite sugli stessi.

Facendo una riflessione dal punto di vista della bio-compatibilità elettrica ambientale, le linee di trasporto generano la presenza di un campo elettromagnetico che è legato, non tanto alla frequenza che è molto bassa (50Hz), quanto dalla tensione che, soprattutto per gli elettrodotti AT (150 kV),  è rilevante; non a caso, come più avanti vedremo, rispetto a questa specifica problematica esiste già una normativa che fissa distanze e limiti di esposizione (D.P.C.M. 23.04.92). Proseguendo nella descrizione dell’impianto, l’ultimo tratto di linea verso l’utenza, trae origine da una cabina di trasformazione MT/BT (da Media a Bassa Tensione) che è costituita da una macchina elettrica (trasformatore) da cui escono quattro cavi elettrici, che sono le tre fasi (R-S-T) ed un quarto cavo di neutro (N), che è il riferimento del sistema ed è, in origine, connesso direttamente al terreno attraverso l’impianto di dispersione a terra della Cabina di Trasformazione.

Questa notazione è fondamentale per capire il seguito in quanto, in un circuito elettrico, il passaggio di una corrente elettrica si verifica solo se c’è una circolazione completa della stessa, cioè se c’è la chiusura del circuito interessato; nel nostro caso la corrente derivata dai morsetti del trasformatore “esce” attraverso le tre fasi e “rientra” per il neutro, che è collegato a terra.

Se prendiamo l’esempio tipico (schema 1) della lampadina attraversata da una corrente elettrica, per accendere questa è necessario che il circuito che l’alimenta venga “chiuso” in un punto, operazione che viene svolta dall’interruttore; se il dispositivo di interruzione tiene aperto il circuito, la lampadina non si accende, non c’è circolazione di corrente, è presente solo una differenza di potenziale ai capi dei morsetti dell’interruttore; questa differenza di potenziale è pari alla tensione della nostra pila che funziona da generatore.

Analogamente, se pensiamo di sostituire la sorgente di alimentazione elettrica (la nostra pila) con l’alimentazione derivata dalla fornitura dell’energia elettrica di un’abitazione (schema 2), questa è, solitamente, una tensione di 230V generata da un trasformatore di una cabina dell’ente distributore e prelevata fra una delle tre fasi ed il neutro del sistema che, si ricorda ancora, è collegato a terra.

Anche in questo caso, il funzionamento è del tutto analogo a quello precedente, cioè: alla chiusura dell’interruttore la lampadina si accende, alla sua apertura si spegne e, a circuito aperto, non c’è circolazione di corrente, ma solo presenza di tensione ai morsetti del dispositivo di interruzione.

A questo punto possiamo già fare una considerazione sulle problematiche legate alla sicurezza di un impianto elettrico o, meglio ancora, sulle sue fonti di pericolosità.

Senza entrare nel merito dei dettagli dimensionali, sappiamo con certezza che esiste una curva (Tabella 3) dalla quale si evince che, se una persona viene attraversata da una corrente elettrica, subisce un danno fisiologico che, in molti casi, può portare all’arresto cardiaco con conseguenze mortali.

Zona 1:Nessun effetto percepibile

Zona 2:Effetti fisiologici non dannosi

Zona 3:Effetti patofisiologici di tetanizzazione muscolare

Zona 4:Effetti patofisiologici gravi con probabilità di fibrillazzione ventricolare mortale

Per capire come una persona può essere investita da una corrente elettrica, occorre che ritorniamo all’esempio dell’alimentazione della lampadina: se supponiamo che venga stabilito un contatto (schema 3) mano-piede fra i morsetti A e B, rispettivamente a monte ed a valle della lampadina, è abbastanza intuitivo che il corpo del soggetto viene sottoposto alla stessa tensione della lampadina e viene attraversato dalla corrente risultante dal collegamento in parallelo fra i due.

Se, però, la persona tocca con la mano il morsetto A e con i piedi è collegato a terra (schema 4), il circuito si richiude egualmente, non attraverso il percorso indicato nell’esempio precedente, ma secondo quello che passa per il terreno e si richiude nel collettore di terra della cabina di trasformazione, cioè nel Neutro del sistema, che viene anche definito “centro stella” del trasformatore.

Questa situazione indicativamente sopra descritta, è quella tipica del soggetto sottoposto a tensione di contatto; la garanzia della sopravvivenza dell’individuo è che il valore di tale tensione non sia superiore a 50 Volts (in condizioni normali).

Gli organi attivi di protezione di un impianto elettrico, sono costituiti da valvole fusibili e da interruttori automatici, questi ultimi si suddividono in magnetotermici e differenziali; i primi, al pari delle valvole fusibili, realizzano una protezione attiva contro le sovracorrenti che si possono generare in un circuito elettrico a causa di sovraccarichi o di guasti (cortocircuiti) e che, generalmente provocano il surriscaldamento delle apparecchiature  e dei cavi, con l’elevato rischio di incendio; i secondi, invece, controllano che tutta la corrente che parte da un polo ritorni all’altro, in altri termini verificano che non sussistano dispersioni di corrente verso terra anche attraverso il corpo umano di una persona sottoposta a tensione di contatto e, in caso affermativo, intervengono aprendo tempestivamente il circuito e salvando la persona dagli effetti della folgorazione; per questo motivo vengono chiamati anche “Salvavita”.

Gli STRUMENTI DI MISURA ED I DISGIUNTORI:  

Naturalmente, progettare un impianto bio-compatibile è, per prima cosa, progettarlo sicuro, per questo deve essere previsto un corretto dimensionamento dei cavi elettrici e dei dispositivi di protezione meccanica ed attiva che siano in grado di intervenire e di interrompere l’erogazione di corrente alla presenza di un guasto tale da generare potenzialmente o una folgorazione o un incendio.

La tecnologia, oggi, ci offre anche degli strumenti che estendono la sicurezza anche al contenimento della presenza dei campi elettromagnetici in un impianto elettrico, per prima cosa evidenziamo i Misuratori di campo elettromagnetico, secondariamente i Disgiuntori.

Come è evidente, i primi realizzano una funzione di controllo e sono dei strumenti portatili o fissi, con varie soglie di precisione, che permettono di rilevare la presenza di campi elettromagnetici e la loro entità.

I disgiuntori si basano sul principio di eliminare la presenza di tensione in un circuito elettrico, in assenza di carico elettrico derivato dallo stesso; in altri termini sono apparecchi che vengono posti all’inizio di una sezione di un impianto ed impediscono il passaggio di corrente, se non per valori estremamente modesti, se non c’è nessun utilizzatore inserito. In queste condizioni, non c’è presenza di tensione sul circuito, quindi non c’è campo elettrico.

Nello schema 5 si riporta un esempio di inserzione di un disgiuntore che parzializza una parte dell’impianto elettrico e rende priva la sezione dell’impianto interessato di tensione e quindi di campo elettrico.

Sull’uso dei disgiuntori vanno fatte alcune precisazioni:

1.  La prima è che la loro funzione si esplica nell’eliminazione del campo elettrico, ma non su quello magnetico.

2.  La seconda è che possono essere applicati alle sezioni di circuito che non alimentano carichi elettrici che devono essere permanentemente inseriti quali frigoriferi, allarmi, od altri apparecchi che presentano le stesse necessità.

3.  La terza è che l’impianto deve essere predisposto al loro inserimento, cioè deve essere strutturato a rami aperti e non ad anelli chiusi, altrimenti la loro funzione sarebbe inutile.

4.  La quarta è legata al loro costo che è assimilabile a 150,00 €

Abbiamo parlato dei campi elettromagnetici generati dall’impianto elettrico fisso, ma non possiamo dimenticare che questi vengono prodotti anche da utilizzatori derivati da quest’ultimo ed in particolare possiamo segnalare i televisori, i forni a microonde, i motori degli elettrodomestici (frigoriferi, freezer, lavatrici, lavastoviglie), i rilevatori di presenza, i reattori di alimentazione delle lampade fluorescenti, etc.

La loro potenzialità è diversa, in alcuni casi sicuramente trascurabile, in altri può non esserlo, ma la scelta del loro utilizzo è affidata ai singoli utenti, mentre se ai produttori spetta il dovere di contenere al minimo le emissioni, ai progettisti resta quello di prevedere la loro ubicazione in posizioni idonee e sufficientemente distanti dai luoghi di stazionamento delle persone.

I RIFERIMENTI DI LEGGE:

La legislazione internazionale, nazionale e regionale è in continua evoluzione ed a volte si generano contrasti e contrapposizioni fra loro che non contribuiscono a far chiarezza nella materia; vale la pena di ricordare che per l’esposizione ai campi elettromagnetici alla frequenza di 50 Hz , che sono quelli che interessano gli impianti elettrici, è vigente il D.P.C.M. del 23 Aprile 1992 pubblicato nella G.U. n.104 del 06/05/1992 denominato: “Limiti massimi di esposizione ai campi elettrico e magnetico generati alla frequenza industriale negli ambienti abitativi e nell’ambiente esterno” che fissa dei limiti di campi di induzione magnetica di 0,1 mT e di campi elettrici pari a 5 kV/m a cui può essere consentita l’esposizione di un individuo in zone dove lo stazionamento è significativamente continuo. Tali limiti crescono a 10 kV/m e 1mT se l’esposizione è di qualche ora al giorno.

Lo stesso Decreto fissa in 10m la distanza minima da un elettrodotto a 132 kV, a 18 m da una linea a 220 kV ed a 28 kV da una a 380 kV.

L’ILLUMINAZIONE:

Premessa:

Una componente di Bio-compatibilità estremamente importante legata all’architettura di un ambiente destinato ad uso civile connessa all’impianto elettrico è la luce, questa merita un approfondimento sia per quanto riguarda le caratteristiche delle sorgenti, che per l’idoneità della distribuzione del flusso luminoso in relazione all’uso che ne viene fatto.

Infine, non possono essere sottovalutati i problemi connessi anche alla eco-compatibilità legata allo smaltimento dei rifiuti derivati dai componenti i corpi illuminanti esauriti o avariati.

Effetto della luce sull’uomo:

Circa l’80% di tutte le impressioni sensoriali sono di natura ottica e necessitano della luce come veicolo di informazione.

Una buona luce non solo facilita le funzioni del vedere e del riconoscere, ma aumenta anche lo stimolo lavorativo ed il benessere fisico, accresce la capacità di concentrazione ed evita la stanchezza precoce.

A titolo di esempio, negli ambienti di lavoro, aumentando l’illuminamento medio da 90 a 500 lux, sono stati riscontrati i seguenti incrementi prestazionali:

capacità di attenzione:                           15%

pensiero logico:                                      9%

sicurezza e velocità di calcolo:                    5%

La condizione preferibile di illuminamento in un ambiente di lavoro per poter consentire un buon comfort visivo è quella di poter disporre di un idoneo Fattore di Luce Diurna, cioè di un consistente contributo di illuminamento naturale.

Tale contributo non deve essere eccessivo e deve poter essere opportunamente modulato, essendo variabile in funzione delle condizioni esterne (stagione, ora, condizioni atmosferiche).

La compensazione in alto si ottiene con sistemi meccanici: tende, serrande, etc., quella verso il basso con l'uso dell'illuminazione artificiale.

Concetti illuminotecnici:

La luce è la sensazione prodotta sull'occhio umano da onde elettromagnetiche caratterizzate, come tutti i moti ondulatori, da una lunghezza d'onda e da una frequenza.

La diversità della lunghezza d'onda di una sorgente luminosa determina la sua differente colorazione e l'occhio umano è particolarmente sensibile per il colore giallo-verde e tende a decadere verso l'infrarosso e l'ultravioletto.

Una luce si definisce monocromatica quando le onde elettromagnetiche che la compongono hanno tutte eguale lunghezza d'onda (esempio tipico: l'illuminazione delle gallerie stradali); la luce bianca a spettro continuo contiene, invece tutte le lunghezze d'onda (luce diurna solare).

Le componenti in lunghezza d'onda determinano la Resa Cromatica di una sorgente luminosa, cioè la capacità di rendere una colorazione naturale ad un corpo illuminato in relazione allo stesso sottoposto alla luce diurna.

Tale capacità si identifica con l'indice di resa cromatica (IRC) che si misura con il parametro Ra che può assumere diversi valori fino a 100 secondo la seguente tabella:

L’Identificazione delle classi, serve per individuare, secondo la tabella seguente, la tipologia più adatta in relazione all’esigenza dell’ambiente in oggetto:

Tutte le sorgenti luminose sono caratterizzate dallo spettro delle radiazioni luminose che sono in grado di emettere che, in base alla loro lunghezza d’onda, vanno in genere dall’infrarosso all’ultravioletto, con un effetto di colorazione di luce, che va dal bianco-caldo (2.800÷3.000 °K) al bianco-freddo (5.300÷5.800 °K), questo determina la Temperatura di Colore, cioé la valutazione del colore delle sorgenti luminose  che viene misurata in gradi Kelvin (°K) corrispondenti a quella a cui deve essere portato un corpo nero, per emettere una luce simile a quella in esame.

Tendenzialmente, aumentando la temperatura del corpo nero, la luce diviene sempre più bianca; per questo motivo le luci più bianche hanno una temperatura di colore più elevata, anche se vengono definite più fredde, nei confronti di quelle più giallastre, che, normalmente, si identificano come luci calde.

Le lampade si suddividono in tre gruppi :

Luce bianco-calda (W) per temperature <3.300°K

Luce bianco-neutra (I) compresa fra 3.300°K e 5.300°K

Luce bianco-fredda (C)  per temperature > 5.300°K

La temperatura di colore dipende dalla composizione dello spettro luminoso

A titolo d’esempio si riportano alcuni valori tipici di temperature di colore di sorgenti luminose:

Di seguito si riportano  alcuni spettri  riportanti le emissioni sulle varie lunghezze d’onda di alcune sorgenti luminose.

Le principali grandezze illuminotecniche che è importante ricordare sono:

Volendo fare un paragone di natura idraulica si può identificare il flusso luminoso come la quantità d'acqua che esce da un rubinetto, l'intensità luminosa nell'entità del getto d'acqua in una determinata direzione, mentre la luminanza può essere rappresentata dagli schizzi che rimbalzano dalla superficie colpita dall'acqua stessa.

Per avere un quadro complessivo un po’ più ampio, è bene ricordare anche l’Illuminamento medio (E_m) che è il valore medio di quelli di illuminamento misurati o calcolati in un ambiente o su una superficie sede di un compito visivo da cui consegue l’Uniformità di illuminamento che è un numero puro costituito dal rapporto fra il valore minimo ed il valore medio (E_min/E_med) dell'illuminamento in un ambiente e descrive l'omogeneità della luce nel locale in esame.

Infine è importante evidenziare anche un fattore che fino ad oggi è stato spesso disatteso, ma che assume una valenza fondamentale sulla qualità dell’illuminazione e sui disturbi visivi che essa può comportare su chi opera in presenza di luce artificiale. Vogliamo riferirci alla Limitazione dell’abbagliamento ed alle Classi di qualità che individuano l’illuminazione dal punto di vista del contenimento della luminanza. Nella tabella seguente si indicano le classi ed i relativi compiti visivi correlati.

Caratteristiche generali delle sorgenti di illuminazione:

Le sorgenti luminose si suddividono in due grandi categorie:

• Lampade a filamento
• Lampade a scarica

Le prime si basano sul principio del filo incandescente, cioè: un filamento di tungsteno, che è contenuto in un bulbo di vetro ove è praticato il vuoto o c’è presenza di gas inerte, viene portato all’incandescenza dall’attraversamento di corrente e diviene una sorgente luminescente.

Questo tipo di lampade viene generalmente chiamato ad incandescenza o alogena ed ha una serie di caratteristiche importanti quali:

-                     un’ottima qualità della luce dal punto di vista della resa cromatica

-                     uno spettro di emissione orientato sull’infrarosso con un basso contenuto di raggi ultravioletti.

-                     l’assenza di apparecchiature accessorie necessarie per l’accensione con scarsa emissione di onde elettromagnetiche

in contropartita questa tipologia di lampade ha anche degli aspetti negativi quali:

-                     un basso rendimento dal punto di vista energetico

-                     una notevole emissione di calore

-                     un’elevata luminanza, cioè un alto indice di abbagliamento.

Le lampade a scarica, invece si basano sul principio di generare un effetto di luminescenza a causa del passaggio di corrente in un ambiente con presenza di gas di vapori metallici, è il tipico caso delle lampade fluorescenti o di quelli ad alogenuri (ioduri metallici) o a vapori di sodio. Mentre l’ultima tipologia è tipica dell’esterno, la seconda e, soprattutto, la prima viene utilizzata prevalentemente all’interno.

Lo spettro luminoso delle lampade fluorescenti dipende dalla composizione delle polveri luminescenti e non è omogeneo, con punte su lunghezze d’onda particolari che provocano delle dominanti o meglio esaltano dei colori a discapito di altri. Quello delle lampade a ioduri metallici è più omogeneo e tendenzialmente sul bianco.

In generale queste sorgenti luminose hanno queste caratteristiche:

-                     una qualità della luce buona, ma non uniforme

-                     un’elevato rendimento energetico

-                     un basso livello di luminanza, per le lampade fluorescenti contenute su apparecchi dotati di idonei schermi antiriflesso

-                     la presenza di accenditori per l’innesco della scarica elettrica e di reattori per il mantenimento con una sensibile presenza di campi elettromagnetici

-                     in genere una sensibile presenza di raggi ultravioletti, con particolare riferimento alle lampade ad alogenuri.

La Bio-compatibilità della luce:

In base a quanto sopra detto, la luce è un elemento importante sotto il profilo della bio-compatibilità, sia per il contenimento delle emissioni elettromagnetiche, che per la riduzione dei disturbi visivi conseguenti ad una cattiva illuminazione.

Il riferimento normativo a cui bisogna attenersi è la Norma UNI 10380 /A1 dell’Ottobre 1999, che spesso viene disattesa per privilegiare delle scelte estetiche o economiche che non sempre garantiscono un risultato accettabile. Sinteticamente si può, comunque, schematizzare nel modo seguente:

Bio-compatibilità sotto il profilo delle emissioni elettromagnetiche:

Si ottiene con un’accurata scelta della sorgente luminosa (lampada) privilegiando negli ambienti in cui il tempo di esposizione di una persona è più lungo, se possibile, le lampade a bassa emissione di raggi ultravioletti, senza perdere d’occhio anche i bilanci energetici che, invece, possono portare a scelte di natura opposta. Una buona soluzione può essere perseguita utilizzando negli ambienti ad uso residenziale ed in cui non sono necessarie elevati livelli d’illuminamento le lampade a filamento e lasciando l’uso di lampade a scarica, quali ad esempio quelle fluorescenti, agli ambienti in cui è necessario avere un illuminamento maggiore, non trascurando la curva fotometrica di emissione della sorgente luminosa.

Bio-compatibilità sotto il profilo della riduzione dei disturbi visivi:

In questo caso non è solo importante la scelta della lampada, ma anche, in particolare, quella dell’apparecchio, infatti, gli elementi che entrano in gioco sono caratteristici della qualità della luce, pertanto è importante utilizzare lampade ad elevata resa cromatica per evitare sforzi visivi nel riconoscimento dei colori e limitare l’abbagliamento, per questo entrano in gioco gli apparecchi e la loro ubicazione.

La limitazione dell’abbagliamento si ottiene, infatti, con l’uso di schermi appropriati che riducono la luminanza o privilegiando le illuminazioni riflesse ed infine, è importante ottenere una buona Uniformità di Illuminamento, tutto ciò è per evitare i continui aggiustamenti cui l’occhio umano deve attenersi per compensare i difetti derivanti da una non corretta illuminazione artificiale.

L’Eco-compatibilità della luce:

Un breve accenno, infine va fatto alle problematiche di eco-compatibilità che intervengono successivamente alle manutenzioni di un impianto di illuminazione e ciò è legato allo smaltimento delle lampade e dei loro componenti, alcuni dei quali hanno un significativo potere inquinante (mercurio, piombo, etc.). In tal senso è da segnalare che alcune grandi case costruttrici di sorgenti luminose stanno iniziando a proporre tubi fluorescenti “riciclabili”, cioè rigenerabili, anche se vanno risolti alcuni problemi di raccolta ed altre stanno dando una maggiore attenzione alle batterie utilizzate sulle sorgenti di illuminazione di sicurezza, prevedendo prodotti a più lunga durata ed ad una migliore riciclabilità.