Analisi delle differenze di rappresentazione con la luce artificiale di un elemento architettonico nel sistema di riferimento notturno e relative considerazioni progettuali

Ne sono un esempio i differenti pareri dei responsabili delle sovrintendenze ai beni culturali, i responsabili dei restauri quando rientra nel loro compito di sovrintendere alla visione notturna, infine, gli esperti di illuminotecnica, che tra l’altro non hanno neanche una visione concorde del problema.
Un elemento controverso è la scelta della direzione della luce artificiale, soprattutto se si tratta di luce proveniente dal basso. Una conseguenza di tale scelta è la formazione e la direzione delle ombre che crea spesso pareri discordi. Non trascurabile, inoltre, risulta il problema dell’impatto visivo dei sostegni degli apparecchi di illuminazione nella visione diurna, quando si cerca di illuminare dall’alto.
Altro elemento che suscita perplessità è la scelta della tonalità di colore della luce e, non ultimo, quello dei valori di luminanza da adottare. Questi ultimi poi sono drasticamente ridotti nelle previsioni di alcune recenti leggi che trattano il così detto “inquinamento luminoso”.
In questo lavoro vengono analizzate le soluzioni illuminotecniche più frequentemente adottate con le valutazioni relative per stabilire le correlazioni giorno notte per la valorizzazioni degli elementi architettonici, nella consapevolezza che il sistema di riferimento visivo cambia completamente.
Introduzione
Quando cambia il riferimento visivo dall’ambiente naturale diurno a quello notturno con illuminazione artificiale, non è semplice dire quale debba essere il panorama prevalente. Poiché l’ambiente illuminato artificialmente non può basarsi sulle stesse regole della percezione diurna, occorre definire nuove regole. Su questo argomento i pareri non sono completamente concordi, quindi normalizzati, come, per esempio, per tutto ciò che è strettamente connesso con l’illuminazione stradale.
Si considerano in particolare, in questo studio, le possibili rappresentazioni di uno o più elementi architettonici con luce artificiale.
Occorre suddividere il problema per i diversi aspetti caratteristici degli elementi architettonici. Si passa dalla percezione dei volumi a quella della trama superficiale della struttura muraria, dai particolari scultori ai bassorilievi, dalle colonne alle finestre polifore alle cornici scultoree di arricchimento dei portali e dei finestroni.
Sistema di riferimento visivo notturno e diurno
La percezione visiva diurna degli elementi ci viene imposta, nella sua naturale variabilità, dalle
condizioni di soleggiamento della giornata e dell’anno, dalla nuvolosità, dalla diffusione della luce del cielo.
Nello scenario notturno abbiamo mezzi molto limitati per ricreare solo una parte dell’illuminazione diurna. È un’utopia cercare di inseguire tutti gli aspetti di tale condizione, mentre è necessario decodificare il linguaggio espressivo dell’architettura illuminata in modo che sia il più possibile valido esteticamente, con scelte economiche ed ergonomiche, con il riferimento solo ad alcuni degli elementi sostanziali dell’illuminazione naturale.
Elementi architettonici considerati
Vengono analizzati, come esempio, alcuni elementi e particolari architettonici, confrontando
l’immagine che essi assumono quando sono illuminati artificialmente da quella del giorno,
considerando se le diversità dovute al cambiamento del sistema di riferimento visivo incidono sulla rappresentazione delle linee e dei contenuti essenziali degli elementi stessi.
1-Finestre polifore
Nell’analisi della percezione serale delle esafore della cattedrale di Bari (fig. 1), illuminate dal basso, viene fatto un confronto con l’immagine diurna (fig. 2) per valutare se la disposizione della luce artificiale ha valorizzato i contenuti scultorei rispettando l’opera dell’autore. In genere il confronto con la luce diurna è comunque aleatorio, in quanto quest’ultima è estremamente variabile sia per direzione, intensità e contenuto cromatico, per cui il vero elemento di paragone deve essere essenzialmente solo il rispetto delle proprietà artistiche dell’oggetto da illuminare. La fig. 1 mostra che l’illuminazione localizzata e proveniente dal basso evidenzia tutte le componenti scultoree, simulando una intensa luminosità diffusa.
2-Facciate con particolari scultorei, volumi
In genere l’illuminazione delle facciate avviene con luce proveniente dai lati, meno spesso
frontalmente, ma quasi sempre con direzione verso l’alto, sia per la dimensione stessa delle facciate e sia per la difficile disponibilità nei dintorni di elementi di maggior altezza su cui poggiare gli apparecchi di illuminazione. Anche nel caso dell’inserimento di nuovi pali di sostegno, l’altezza di questi ultimi sarà quasi sempre inferiore a quella delle facciate. Con queste ubicazioni delle sorgenti, la direzione della luce non sarà simile a quella diurna diretta, ma l’obiettivo viene raggiunto ugualmente se il sistema di ombre è tale che tutti gli elementi di discontinuità geometrica rilevanti sul piano architettonico e/o scultoreo, vengono evidenziati
3-Campanili
Nei campanili risulta praticamente obbligata la direzione della luce dal basso. Si mostrano alcuni esempi. Il campanile della Cattedrale di Bari, soprattutto nella parte alta, è illuminato con luce radente dal basso, ma la percezione degli elementi scultorei è immediata (Foto 3), con una inversione dei contrasti di luminanza rispetto al riferimento diurno (Foto 4).
4-Colonne, cordoli, bassorilievi
Altro esempio è quello delle colonne cilindriche che, se illuminate dal basso con un elevato gradiente di luminanza lungo la lunghezza della colonna, acquistano particolare evidenza visiva con l’immediata percezione dell’oggetto e della sua forma rispetto al contesto più oscuro, spesso con migliore rilevanza delle immagini diurne (Foto 5).
Nei bassorilievi l’obiettivo è quello di evidenziare il maggior numero di elementi scultorei affinché la percezione complessiva sia completa ed immediata. Per ottenere tale risultato è fondamentale individuare l’angolazione ottimale della luce, sia che provenga da posizioni laterali (prevalenti) sia dal basso. Nell’illuminazione proveniente dal basso e dal pavimento, alcuni particolari come cordoli e marcapiani presentano un’ombra nella parte superiore. Razionalmente quest’ultimo elemento è esattamente l’opposto del sistema con luce diurna, ma la percezione dell’elemento scultorio nella sua dimensione e presenza è immediata. Dopo la prima percezione potrebbe intervenire l’elemento razionale che rimane pur sempre un ricordo di un sistema di riferimento visivo che manca del tutto: quello diurno.
Scelta della direzione della luce
L’obiettivo di volere ottenere una direzione della luce artificiale proveniente dall’alto che ricrei le condizioni diurne, molto spesso genera più inconvenienti che benefici. Nel caso di edifici di grande altezza spesso si ricorre a piccoli bracci porta apparecchi ubicati sulla sommità della facciata e diretti verso il basso. In questi casi viene spesso prodotto un evidente effetto di abbagliamento per coloro che guardano la facciata illuminata volgendo lo sguardo verso l’alto. La notevole luminanza delle sorgenti luminose poste praticamente nella stessa linea visiva della facciata, rende quindi difficoltosa l’osservazione delle superficie illuminate, impedendone la percezione sia dei dettagli sia della “texture”. Si crea inoltre un impatto visivo diurno, dovuto alla vista dei sostegni e dei relativi apparecchi insieme alla facciata, salvo ad usare bracci alquanto sporgenti, e dotati di sistemi mobili con scomparsa nel periodo diurno. Essendo questi ultimi di costo più elevato, sarebbero giustificati solo dalla impossibilità di identificare altre ubicazioni per gli apparecchi (Foto 6).
Scelta del grado di ombreggiatura, algoritmi di ottimizzazione
Il sistema di ombre nelle condizioni diurne è sempre mitigato dalla luce diffusa dal cielo, oppure può essere quasi inesistente in assenza di soleggiamento diretto. Nella illuminazione artificiale, le ombre tendono ad essere marcate salvo l’intenzione di mitigarle con un sistema di luci progettato per questo scopo. La lunghezza delle ombre deve essere portata alla misura ottimale, individuata tra l’obiettivo di evidenziare i dettagli e gli elementi architettonici e quello di non coprire gli altri elementi scultorei di minori dimensioni. L’ottimizzazione del sistema di ombre non è semplice da effettuarsi, in quanto spesso gli oggetti da illuminare e da valorizzare hanno una forma complessa, come un bassorilievo o una serie (foto 7-8) di fregi di arricchimento di una facciata o una statua, per quest’ultima l’espressività artistica è legata proprio all’evidenza degli elementi scultorei delle sue superfici. In casi complessi occorre fare ricorso ad algoritmi di calcolo per direzione della luce e la sua ottimizzazione.
Impatto visivo dei sostegni
Un elemento non trascurabile è l’impatto visivo dei sostegni, pali, mensole, ecc., che vengono
introdotti dal sistema di luci, per ubicare opportunamente gli apparecchi di illuminazione. La scelta di tale soluzione dovrebbe essere il risultato di un’attenta analisi delle possibili scelte di impianto. Il ricorso all’illuminazione dal basso avrebbe il notevole beneficio di non introdurre pali di sostegno e quindi evitare il loro impatto visivo, soprattutto diurno, pur introducendo una nuova e particolare percezione dell’oggetto illuminato. In ogni caso, anche l’illuminazione con apparecchi sui pali è sempre diretta verso l’alto, ma con gradienti e angolazioni più moderate rispetto all’illuminazione dal pavimento.
Scelta della tonalità della luce
La scelta della tonalità della luce artificiale non trova consensi unanimi. Infatti assistiamo a soluzioni che vanno dall’uso di lampade a vapori di sodio, quindi a 2000 K fino a luci bianche anche oltre i 5000 K. La scelta non dovrebbe essere casuale o legata solo a motivi di opportunità economica. La tonalità della luce dovrebbe essere legata esclusivamente alla colorazione principale dell’oggetto da illuminare o meglio alla sua “identità cromatica”, cioè quella colorazione diurna e che lo caratterizza.
Scelta della luminanza delle superfici illuminate
La scelta numerica del valore della luminanza da dare a una facciata in un ambiente complesso non un problema di immediata o meglio univoca soluzione. I valori medi della luminanza delle superfici illuminate artificialmente mediamente applicati, variano dalle 10 alle 15 cd/mq con oscillazioni più o meno marcate per gradi di visibilità medi, ma sostanzialmente non molto distanti da quei valori.
Valori molto più bassi, cioè intorno a 1 cd/mq, non sono significativi in quanto non consentono di percepire i dettagli scultorei, per un inefficace sistema di ombre, né i colori delle superfici.
Gerarchie visive
Un elemento aggiuntivo nell’illuminazione artificiale di un bene architettonico e/o monumentale, è quello di poter prevedere delle gerarchie visive, attraverso differenti valori di luminanza e quindi di visibilità degli elementi che compongono l’oggetto. Una tale prerogativa non è identificabile nello stesso modo nell’illuminazione diurna. L’uso delle gerarchie visive presenta quindi, una maggiore componente interpretativa che, per evitare scelte troppo soggettive, richiede un’analisi e una valutazione attenta sia delle caratteristiche architettoniche e culturali del bene e sia del gradimento dei fruitori per poter giustificare le scelte illuminotecniche.
Riduzione del flusso luminoso disperso
L’illuminazione artificiale non sempre risulta contenuta entro le superfici degli oggetti illuminati. Una parte del flusso luminoso più o meno limitata viene dispersa verso il cielo producendo quello che viene definito inquinamento luminoso. Tale fenomeno è più difficile da ridurre con le sorgenti luminose disposte a pavimento o vicine al suolo. Molti accorgimenti tecnici sono disponibili per ridurre tale fenomeno (griglie, schermi lamellari, ecc.), che viene ridimensionato notevolmente dalle opportune scelte progettuali delle ottiche e quindi delle curve fotometriche degli apparecchi di illuminazione.
Conclusioni
L’analisi e soprattutto la valutazione delle differenze visive degli elementi architettonici tra la visione diurna e quella notturna con illuminazione artificiale, è un argomento complesso che coinvolge un vasto numero di soggetti, dai fruitori agli operatori con valenze culturali molto diverse tra loro.
Con questa ricerca si è voluto dare delle opportunità di interpretazione, basandosi su concreti casi di studio che hanno già affrontato il giudizio generale e che, con le scelte e considerazioni progettuali effettuate, hanno meglio definito il campo delle interpretazioni della apparenza notturna degli elementi architettonici illuminati.
* Arturo Covitti
Laureato in ingegneria elettrica al Politecnico di Bari nel 1973, dove attualmente è docente di ruolo in Misure Elettriche, e sviluppa l'attività didattica nei settori dell’ingegneria elettrica ed illuminotecnica. Dirige ed insegna nel Master in progettazione e misure nell’illuminazione artificiale, presso il Politecnico di Bari.
Foto 1-2 – Cattedrale di Bari, vista notturna e diurna delle esafore
Foto 3-4 – Cattedrale di Bari, vista notturna e diurna del campanile
Foto 5 – Cattedrale di Barletta, evidenziazione delle colonne e delle volumetrie dell’abside con l’illuminazione dal pavimento
Foto 6– Facciata della Casa natale di Nicolò Piccinni a Bari, con braccio mobile porta apparecchio di illuminazione a scomparsa diurna
Foto 7-8 – Cattedrale di Bari, ombreggiatura diurna di un bassorilievo della facciata, alle ore 7pm. e alle ore 3pm
 
Tratto dal convegno internazionale “Luce e Architettura”, oganizzato dall’AIDI

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