Protocolli ambientali e progettazione della luce

Con la diffusione di protocolli ambientali e certificazioni di sostenibilità di prodotti e progetti, è più chiaro e definito il ruolo della luce come strumento in grado di valorizzare gli spazi ed elemento tecnico che deve essere studiato e dosato in relazione alle necessità del luogo, senza sprechi.

Sempre più è richiesto infatti al lighting designer di volgere lo sguardo al tema dei consumi energetici, con una progettazione che, pur ponendo al centro il benessere dell’uomo, utilizza il giusto quantitativo di luce, selezionando tecnologie e prodotti in relazione alle prestazioni e all’efficienza.

Per progettare un sistema di illuminazione sostenibile è dunque importante una conoscenza approfondita dei temi proposti dalle certificazioni ambientali e dall’altro dell’evoluzione tecnologica dell’offerta, fondamentale per l’ottenimento delle migliori prestazioni.

Ripercorriamo come viene presa in considerazione la luce dalle certificazioni che attestano il grado di sostenibilità dell’edificio come LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) o la più recente certificazione WELL che mette in stretta relazione sostenibilità e benessere dell’individuo, proseguendo con l’analisi che tali certificazioni hanno sul progetto e sul design del prodotto.
.

L’illuminazione nel protocollo Leed, tra efficienza e comfort

Tra le certificazioni più diffuse in Italia, troviamo sicuramente LEED, acronimo di Leadership in Energy and Environment Design,

programma di certificazione volontario applicabile a qualsiasi tipo di edificio (commerciale, produttivo, residenziale, etc.) sia esso intero od una sua parte, e ne considera tutto il ciclo di vita dalla progettazione alla costruzione, includendo anche la successiva fase di gestione.

All’interno di questo quadro il progetto di illuminazione assume grande importanza, diventando uno degli aspetti con maggior impatto sul livello di certificazione.

“Il protocollo di certificazione LEED tiene conto della luce secondo diversi aspetti legati alla sostenibilità ambientale ed al benessere delle persone che occupano gli spazi certificati – puntualizza Francesca Galati Bolognesi, founder & CEO di FGB Studio –. Con riferimento ai consumi energetici, un primo aspetto afferisce sicuramente all’efficienza del sistema di illuminazione. Infatti, in funzione della destinazione d’uso dell’edificio e della tipologia degli spazi di cui esso si compone, dovranno essere rispettate stringenti prescrizioni in termini di potenza ed efficienza delle luci.

Un altro aspetto riguarda la qualità dell’illuminazione stessa. Attraverso l’utilizzo di apposite luci, in aggiunta a specifiche caratteristiche in merito alla regolazione della luminosità, si ottiene uno spazio che garantisca un miglior livello di comfort e di benessere per gli occupanti.

Grande attenzione viene inoltre riconosciuta alla luce naturale, mezzo di collegamento tra l’interno e l’esterno, che permette l’allineamento dei ritmi circadiani e la riduzione dei consumi energetici.

L’ultimo aspetto preso in considerazione dal protocollo LEED riguarda la prevenzione contro l’inquinamento luminoso delle fonti esterne. In questo caso l’intento è quello di favorire la visione del cielo notturno e di evitare forti impatti sull’ecosistema circostante.

Prendendo in considerazione ad esempio gli spazi commerciali, come i negozi, dove i consumi energetici legati all’utilizzo delle luci per mettere in risalto i prodotti in vendita possono raggiungere valori anche molto elevati, l’applicazione del protocollo LEED e delle sue strategie consente una riduzione di tali consumi fino al 25%, senza impattare sulla qualità dell’illuminazione e sulla percezione del cliente”.

I vantaggi, per i professionisti e per le imprese che perseguano l’ottenimento della certificazione LEED si manifestano nell’incremento di qualità del manufatto oltre alla riduzione dei consumi in tutta la sua fase di esercizio.

Ma come raggiungere la sostenibilità di un impianto di illuminazione in un edificio ad uso uffici?

“Per soddisfare i requisiti energetici in edifici del settore terziario – risponde Francesca Galati – i progettisti devono rispettare determinati limiti di Watt al metro quadro, possibili solo grazie alla selezione di corpi illuminanti altamente performanti. Non va dimenticata la grande valenza di professionalità ed esperienza del progettista necessarie nell’evitare il sovradimensionamento del numero di luci da prevedere.

Un’altra tecnica ampiamente utilizzata per ridurre al minimo i consumi è quella di installare sensori di luminosità per la regolazione automatica dell’intensità luminosa oltre a sensori di presenza per lo spegnimento automatico delle luci in tutti gli spazi ove non vi sia permanenza fissa di persone.

Inoltre, tutti i corpi illuminanti in progetto (a eccezione dell’illuminazione di emergenza o dell’illuminazione di sicurezza) devono essere in grado di spegnersi automaticamente durante le ore di inattività degli spazi. E l’utilizzatore in prima persona come può contribuire agli obiettivi di sostenibilità?

Laddove gli spazi prevedano anche l’illuminazione capillare delle postazioni con luci a tavolo, il lavoratore può garantire il proprio livello di comfort relativo all’illuminamento decidendo quando e con quale intensità illuminare il proprio piano di lavoro.

Nella certificazione LEED, come abbiamo visto, il tema dell’illuminazione viene affrontato da tutti i punti di vista, chiarisce Francesca Galati: “Quando parliamo di illuminazione degli spazi esterni, gli aspetti tenuti principalmente in considerazione del protocollo ambientale LEED sono due. Il primo riguarda, ancora una volta, il risparmio energetico. Infatti, per garantire una riduzione dei consumi collegati alle luci, i progettisti sono chiamati a rientrare al di sotto dei valori limite per l’illuminazione degli spazi esterni e delle facciate, oltre al prevedere lo spegnimento automatico delle luci quando l’apporto di luce solare sia presente, e nelle ore notturne tra la mezzanotte e le 7 del mattino. Il secondo, invece, riguarda l’inquinamento luminoso affinché sia prevenuto tramite il corretto orientamento dei fasci luminosi. Tutti gli apparecchi di illuminazione esterna devono infatti rispettare determinati parametri al fine di evitare la retroilluminazione, l’illuminazione verso l’alto ed i fenomeni di abbagliamento”.

In sintesi, le strategie che il progettista deve adottare per progettare un sistema illuminotecnico conforme ai protocolli e in grado di migliorare l’esperienza degli utenti, sono la selezione di apparecchi con sorgenti Led a basso consumo, l’utilizzo di sistemi di smart control come sensori di presenza e luminosità, la massimizzazione dei ritmi circadiani, la possibilità di regolazione dell’intensità luminosa e la regolazione delle luci esterne con fasci rivolti verso il basso.
.

Certificazione WELL, la luce come fonte di benessere

Un edificio può essere sostenibile per l’ambiente, ma non garantire il benessere di chi lo vive. La certificazione WELL (Well Building Standard) colma questa lacuna occupandosi di come deve essere progettato e costruito un edificio per far star bene i suoi occupanti.

Le categorie prese in considerazione sono dieci: aria, acqua, nutrizione, luce, movimento, comfort termico, suono, materiali, mente, comunità.

Per quanto riguarda la luce, l’obiettivo è sostenere l’adozione di strategie che migliorino il comfort visivo di chi occupa l’edificio, fornendo un’illuminazione di qualità, sostenibile, efficiente e adeguata in tutti gli ambienti indoor. Nello specifico sono tredici i requisiti dell’illuminazione conforme allo standard WELL. In primo luogo, il visual lighting design, finalizzato a migliorare l’acuità visiva impostando livelli di luce adeguati e una luminanza bilanciata. Con il circadian lighting design vengono invece promossi i benefici per la salute di una luce che varia la propria temperatura di colore, impostando una soglia minima per l’intensità della luce diurna. Altro aspetto preso in considerazione è l’abbagliamento sia degli apparecchi (electric light glare control) sia relativamente alla luce naturale (solare glare control) schermando o riflettendo la luce solare diretta. Per il comfort visivo alla postazione di lavoro (Low-glare workstation design) è richiesto di ridurre al minimo il disagio visivo posizionando i monitor dei computer in modo da evitare l’abbagliamento e il contrasto di luminanza. Si raccomanda inoltre di migliorare l’estetica spaziale e la differenziazione del colore (color quality) attraverso l’uso di lampade con capacità di resa cromatica di qualità. Il surface design è invece finalizzato ad aumentare la luminosità complessiva della stanza attraverso l’impiego di superfici che riflettono la luce evitando l’abbagliamento. Automated shading and dimming controls sono invece i parametri introdotti per prevenire un controllo di intensità luminosa e ombre. È inoltre promossa l’esposizione alla luce del giorno (right to light) e (daylight fenestration) e viene sottolineata un’attenzione agli aspetti psicologici della luce (daylight modeling; light at night e circadian emulation).
.

Progettare la luce per una B Corp, azienda a doppia vocazione

Conciliare la sostenibilità economica della propria attività con l’etica, realizzando un impatto positivo sull’organizzazione interna, la società e l’ambiente sono gli obiettivi che si pongono le aziende che aderiscono alla certificazione B Corp.

Un percorso che interessa l’operato di tutti i professionisti che si interfacciano con quell’azienda, dunque anche i lighting designer chiamati a progettare l’illuminazione di uffici e spazi di retail, nel rispetto di una serie di parametri che si riflettono sulle scelte di progetto. Stefano Pieretti, regenerative architecture benefit unit leader di Nativa ne chiarisce alcuni aspetti: “Sempre più spesso si sente parlare di modello benefit nella gestione aziendale, in particolare quando l’organizzazione si impegna a raggiungere, oltre il profitto per gli investitori (shareholder), anche altre finalità che risultano a beneficio di portatori d’interesse (stakeholder) come i lavoratori e le comunità locali. Dal 2015 in Italia esiste la Legge sulle società Benefit, che consente alle aziende di scrivere nel proprio statuto, oltre al perseguimento di profitto, anche specifiche sfide di beneficio comune che fino a poco tempo prima potevano essere perseguite dagli imprenditori, ma non potevano essere riportate nell’atto che regola la vita interna e il funzionamento della società. La Legge richiede inoltre la realizzazione di un report di impatto annuale che raccoglie i risultati ottenuti dalla misurazione delle performance ambientali e sociali rispetto agli obiettivi attesi. Uno degli strumenti riconosciuti per la misurazione deli impatti è il BIA (Benefit Impact Assessment), sviluppato e utilizzato da BLab per rilasciare la certificazione B Corp alle aziende che hanno dimostrato di aver raggiunto nel tempo standard sociali e ambientali generando un punteggio complessivo rispetto alle categorie di impatto previste (Governance, Lavoratori, Comunità, Ambiente e Clienti) superiore a 80 punti. La certificazione B Corp (Benefit Corporation) attesta quindi l’impegno dell’azienda nel rispettare i più alti standard e promuovere azioni atte a garantire impatti positivi nei confronti di dipendenti, società e ambiente, conciliando economia e profitto con etica, sostenibilità e benessere. In questa direzione il modello Benefit introduce nel DNA delle organizzazioni una costante attenzione alla misurazione delle performance ambientali, pensiamo agli aspetti di efficienza energetica e di azzeramento dei gas clima alternati emessi nell’atmosfera, e degli impatti sul benessere dei lavoratori in termini di sicurezza, giusto reddito e qualità degli spazi di lavoro. Il BIA non definisce le linee guida progettuali da adottare, ma premia in termini di punteggio le aziende che scelgono di migliorare la qualità degli spazi interni attraverso l’adozione di buone pratiche promosse dai protocolli di green building come LEED, WELL, BREEAM. L’applicazione dei requisiti progettuali risponde in primis alla vocazione Benefit delle imprese che, in qualità di proprietari degli immobili o gestori degli stessi, riserveranno la massima attenzione al benessere percepito dei propri stakeholder, dipendenti o clienti che siano in quanto diretti interessati degli obiettivi non finanziari indicati nella vocazione dell’azienda. Sicuramente il modello Benefit contribuisce a stimolare la domanda di mercato verso soluzioni impiantistiche sempre più virtuose”.
.

Il design del prodotto

La scelta del prodotto di illuminazione è fondamentale quando si persegue l’obiettivo una progettazione rispettosa delle indicazioni previste dalle principali certificazioni ambientali.

Di conseguenza le certificazioni stimolano nuove sfide nella definizione concept del prodotto, come ci evidenzia Carlotta de Bevilacqua CEO di Artemide: “Sicuramente l’affermazione delle certificazioni ambientali ha creato una maggiore consapevolezza in chi sceglie e utilizza i nostri prodotti dando valore riconosciuto alle soluzioni sostenibili introdotte. In particolare, le certificazioni legate alla sostenibilità dell’edificio come LEED, WELL, BREAM sono un importante sostegno ai prodotti non solo più efficienti ma con una migliore qualità della luce. Molti prodotti della collezione Artemide rispondono ai requisiti richiesti dalle certificazioni e le nuove tecnologie che ne scaturiscono sono un riferimento per lo sviluppo delle nuove soluzioni di luce, ne è un esempio l’ottica brevettata Sharp Refractive nata per rispondere a esigenze di progettazione illuminotecnica legata alla progettazione di spazi che dovevano rispondere a criteri gold/platinum di LEED e WELL. Questa tecnologia ottica garantisce nei diversi prodotti altissime qualità dell’emissione con efficacy tra 135 e 155 lm/W e UGR <16 o UGR<19”.

Un design attento non può prescindere dal considerare tutto l’arco di vita del prodotto, dunque occuparsi dell’energia consumata durante l’uso è fondamentale perché è un approccio che porta sostenibilità anche negli spazi illuminati riducendone i consumi e quindi l’impatto. “In un prodotto di illuminazione la fase d’uso può arrivare ad incidere fino al 90% sull’impatto dell’intero ciclo di vita, per questo è fondamentale la progettazione di prodotti efficienti – spiega Carlotta de Bevilacqua –. Allo scopo Artemide utilizza sorgenti LED di ultima generazione, progetta ottiche dedicate, sceglie forme e materiali che massimizzano la resa luminosa e consente una gestione intelligente attraverso sistemi come sensori e Artemide App. Questa rende ognuno responsabile della propria luce, permette la programmazione o l’interazione dinamica con sensori di presenza, daylight o altro, favorendo quindi un bilancio energetico positivo. Fondamentale la continua ricerca materica e tecnologica, lo sviluppo di sistemi optoelettronici innovativi per offrire soluzioni sempre più sostenibili.”.

A questo punto è inevitabile non considerare lo stretto rapporto tra progettazione della scenografia luminosa e la scelta del design del prodotto; sicuramente oggi è un dialogo molto stretto e continuo che nasce in funzione di tutte le considerazioni qui emerse legate a scelte tecniche di riduzione dei consumi, piuttosto che alla necessità di utilizzare nuove tecnologie o alla ricerca di materiali ecosostenibili.

Non a caso il progetto della luce, se realizzato con criterio e con professionalità, può sfruttare al massimo le caratteristiche dei prodotti facendone così emergere le peculiarità.
.

Il progetto di illuminazione e il ruolo del progettista

Per gli ambienti interni è fondamentale progettare l’illuminazione partendo da due aspetti importanti: la riduzione dei consumi energetici e l’analisi del comfort.

Quindi come vedremo, quantità e qualità sono le parole chiave di questo processo, finalizzato a ottenere i migliori risultati in termini di sostenibilità.

Le strategie che si possono adottare sono per esempio:

• l’utilizzo di sistemi di illuminazione con fonti a LED per tutti gli apparecchi di illuminazione, comprese lampade decorative, per la segnaletica, ecc;

• la scelta di apparecchi di illuminazione con basso consumo, ma alta efficienza (meno Watt più Lumen), questo permette di ridurre il numero di apparecchi a soffitto mantenendo però il corretto quantitativo di luce necessaria per lo svolgimento delle varie funzioni, o per esempio nel caso della luce integrata negli arredi, è possibile ottimizzare al massimo il consumo utilizzando apparecchi efficienti e performanti;

• progettare e dimensionare il quantitativo di luce effettivamente necessario, senza sprechi, per esempio adattando il quantitativo di apparecchi in funzione del layout architettonico e d’arredo, al tipo di materiale usato, alle finiture, colori ecc;

• l’utilizzo di sistemi di gestione della luce che permettono di creare degli scenari luminosi, ad esempio settando dei valori più bassi per la sera, o per le pulizie;

• l’impiego, ove possibile, dei sensori di presenza, come ad esempio nei locali di servizio, tecnici o nei bagni, dove non è necessario avere la luce sempre accesa;

• prevedere dei rilevatori di luce naturale, e adattare l’accensione e lo spegnimento o modificare l’intensità della luce artificiale in relazione al contributo di quella naturale.

Il secondo aspetto importante è legato invece al comfort e quindi la qualità della luce.

Garantire il benessere delle persone che vivono ed occupano gli ambienti è il punto di partenza per una corretta progettazione illuminotecnica.

In termini di certificazioni, in primo luogo, va considerato l’utilizzo dei sistemi di controllo che permettono di regolare l’intensità della luce e scenari in base alle esigenze personali. Questo è possibile prevedendo più livelli di illuminamento e differenziando i gruppi di accensione in funzione del layout dell’ambiente.

Volendo riassumere velocemente i principi che devono essere garantiti per il comfort, possiamo considerare di:

• utilizzare fonti luminose con un indice di resa cromatica (CRI) maggiore di 90 (sarebbe ideale 95/98);

• scegliere sorgenti con una vita utile elevata (almeno 24.000 ore per il 75% dell’impianto);

• utilizzare apparecchi di illuminazione con una luminanza inferiore a 2500 cd/mq e angolazione compresa tra 45° e 90°;

• prevedere una luce d’ambiente diretta al massimo per il 25% di tutti gli spazi occupati;

• raggiungere o superare le soglie di riflettanza medie;

• avere un rapporto tra illuminanza media su superficie verticale e area di lavoro minore o uguale a 1.10 per almeno il 75% dell’area utilizzata;

• avere un preciso controllo dell’abbagliamento;

• garantire uniformità di UGR;

• considerare il ciclo circadiano;

• limitare l’illuminazione diretta su schermo dei computer;

• offrire livelli di illuminamento differenti in base agli spazi e al loro utilizzo.

Gli obiettivi di risparmio energetico richiedono dunque una progettualità e tecnologie avanzate come ci spiega il lighting designer Giacomo Rossi, di LDT – Lighting Design Team: “Potremmo definire come avanzati i canoni di progettazione secondo protocolli o certificazioni che hanno come obiettivo la sostenibilità ambientale e benessere dei fruitori dello spazio progettato. Va posta una particolare cura nella scelta dei materiali e nelle tecnologie utilizzate, poiché i requisiti di progettazione pongono l’accento su peculiarità che difficilmente si potrebbero raggiungere con sistemi di illuminazione che tradizionalmente vengono utilizzati. Penso ad esempio ai criteri di circadian lighting, parte dei requisiti della certificazione WELL

La formazione continua è parte essenziale di ogni figura professionale. E proprio per affrontare i nuovi criteri di progettazione secondo le certificazioni ambientali è richiesta la conoscenza di criteri di progettazione che vanno oltre la comprensione degli standard “semplificati” a cui siamo abituati.

Per quanto riguarda i prodotti rileviamo che c’è grande attenzione nell’uso di materiali caratterizzati da un ridotto impatto nella catena produttiva e di riciclo a fine vita. Fino ad arrivare a esempi di riuso programmato dei materiali, così come definito dai principi di Circular Economy. Svincolato quindi dal modello classico lineare denominato “take, make, waste”. Purtroppo però, sebbene vi sia un’accelerazione verso modelli di economia circolare, nel settore dell’illuminazione, sono ancora pochi gli esempi che riescono ad avere un’effettiva e reale applicazione di questo modello”.