Contents
Chapter 1 The light
1.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2. Wave characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3. Frequency spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4. Dual nature of light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Chapter 2.THE EYE
2.1. Human eye as a light reception organ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2. Structural description of the eye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3. Image formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4. Eye sensitivity curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.5. Accommodation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6. Contrast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.7. Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.8. Glare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Chapter 3. MATTER OPTICAL PROPERTIES
3.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2. Reflection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3. Transmmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.4. Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.5. Refracon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Chapter 4. THE COLOUR
4.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.2. Colour classification according to the C.I.E. chromatic diagram . . . . . . 41
4.3. Colour temperature (Tc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.4. Colour rendering index (R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.5. Colour and harmony psychic effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Chapter 5. LUMINOUS MEASUREMENTS
5.1. Luminous flux (luminous output) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.2. Amount of light (luminous energy) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3. Luminous intensity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.4. Illuminance (luminous level) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.5. Luminance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.6. Other interesting luminous measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.7. Luminous measurement graphic representation . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.8. Luminous measurement summary chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Chapter 6. FUNDAMENTAL PRINCIPLES
6.1. Inverse square distance law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.2. Cosine law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.3. Normal, horizontal, vertical and inclined planes illumination . . . . . . . . 61
6.4. Illuminance ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6.5. Lambert’s law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Chapter 7. LUMINAIRES
7.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.2. Luminaire classification according to the degree of protection
from electric contacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.3. Luminaire classification according to working conditions . . . . . . . . . . . 70
7.4. Luminaire classification according to mounting surface flammability . 71
7.5. Luminaire classification according to service conditions . . . . . . . . . . . 72
7.6. Photometric basic data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7.7. Luminaire efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Chapter 8. LAMPS
8.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.2. Thermal radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
8.3. Luminescence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
8.4. Conditions to be met by lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
8.5. Incandescent lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
8.6. High pressure mercury discharge lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.7. High pressure sodium discharge lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.8. Induction lamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.9. Chart with characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Chapter 9. CONTROL AND REGULATION AUXILIARY EQUIPMENTS
9.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.2. Ballasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
9.3. Starters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.4. Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.5. Energy- saving equipments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
9.6. Control gears for different discharge lamps. Circuits. . . . . . . . . . . . . . . 134
Chapter 10. INDOOR AND INDUSTRIAL LIGHTING
10.1. General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
10.2. Lighting levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
10.3. Glare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
10.4. Shadows and modelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
10.5. Light quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
10.6. Lighting design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
10.7. Indoor lighting calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
10.8. Some recommended lighting levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Chapter 11. FLOODLIGHTING
11.1 General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
11.2 Utilitarian lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
11.3 Amenity lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
11.4 Sports lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Chapter 12. ROAD LIGHTING
12.1 Decision making criteria on road lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12.2 Project situations, types of lighting systems and lighting levels . . . . . . . 205
12.3 Lighting engineering calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
12.4 Lighting systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Chapter 13. TUNNEL LIGHTING
13.1 General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
13.2 Long tunnel lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
13.3 Lighting of short tunnels and underpasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.4 Emergency lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.5 Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.6 Ignition control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.7 Night- time lighting (tunnel exterior zone) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.8 Tunnel lighting design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.9 Visual guidance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Chapter14. LIGHT POLLUTION
14.1 General remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
14.2 Lighting and security levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
14.3 Contrast vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
14.4 Zoning system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.5 Lamp selection criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
14.6 Upper hemisphere flux limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.7 Other characteristics of luminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
14.8 Distances between zones and point of reference . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14.9 Pavement photometric characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14.10 Lighting level temporal variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
14.11 Recommendations to reduce lighting pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
14.12 Appendix: “Recommendable orientative values to limit disturbing light coming from exterior lighting installations . . . 268
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