Progettazione illuminotecnica dello studio odontoiatrico

I vantaggi di una progettazione illuminotecnica dello studio dentistico, ovvero di una scelta corretta e ragionata degli apparecchi illuminanti e delle sorgenti luminose, sono concreti e possono dare agli operatori un adeguato comfort visivo, assenza di abbagliamento, equilibrio delle luminanze, idoneo illuminamento in relazione al compito visivo decisamente impegnativo e ottimale resa dei colori.

Nel complesso, un’illuminazione quantitativamente adeguata e qualitativamente elevata aiuterà a ridurre l’affaticamento visivo e si tradurrà in una facilità maggiore nell’esecuzione del compito.

Apparecchi di luce Un apparecchio illuminante è fondamentalmente una macchina, uno strumento che in abbinamento a una fonte o sorgente luminosa artificiale ha la funzione di trasformare l’energia elettrica in energia luminosa e di distribuire nello spazio la luce così prodotta. Il design dell’apparecchio nel quale si installano le sorgenti luminose ha valore non solo come oggetto dalle maggiori o minori valenze estetiche, ma soprattutto per la sua capacità di restituire l’efficienza luminosa di una lampada e di dare forma al flusso luminoso. Agli apparecchi illuminanti sono affidate prevalentemente due funzioni: fornire un’adeguata protezione meccanica e termica alle sorgenti luminose; modificarne le caratteristiche ottiche adattandole alle necessità dei vari tipi di impianti. Questa seconda funzione si esplica prevalentemente concentrando in determinate direzioni il flusso luminoso emesso dalle lampade in modo da ottenere una distribuzione predeterminata; attenuando, quando necessario, l’eccessiva luminanza della sorgente o addirittura sottraendola alla visione diretta. Il controllo del flusso luminoso si ottiene sfruttando adeguatamente le proprietà di riflessione, rifrazione e diffusione possedute da alcuni materiali e conferendo particolari forme alla parte ottica degli apparecchi illuminanti.

progettazione illuminotecnica

Fotografia e condizioni di luce: il problema più complesso si presenta quando non è presente luce diurna e, alla luce artificiale dello studio, c’è la necessità di rilevare un colore da un’arcata dentale

Tipologie di apparecchi Gli apparecchi illuminanti possono essere suddivisi, a seconda del sistema ottico, nelle seguenti classi: riflettori o proiettori, rifrattori, diffusori e apparecchi misti. Una vasta letteratura descrive le caratteristiche delle classi degli apparecchi illuminanti. Brevemente indicheremo le qualità di questi sistemi. I riflettori o proiettori concentrano l’energia luminosa emessa dalla sorgente entro un cono più o meno ampio. Il termine proiettore o riflettore è usato principalmente per gli apparecchi destinati all’illuminazione intensiva di determinate superfici, come la nota lampada scialitica. I proiettori sono quindi in generale apparecchi che servono a produrre una forte intensità in una determinata direzione con un fascio estremamente preciso. I rifrattori utilizzano il principio della rifrazione e sono realizzati mediante sistemi a prismi, più raramente mediante sistemi a lenti o ad anelli di Fresnel. Controllano la distribuzione del flusso luminoso sfruttando il fenomeno della rifrazione per il quale la luce cambia direzione quando attraversa il confine fra due mezzi entrambi trasparenti, ma di diversa densità ottica. Si tratta quindi di componenti trasparenti, normalmente in vetro o materiale plastico, in grado di deviare nella direzione desiderata la luce che li attraversa. I diffusori sono componenti ottici che rompono il fascio luminoso deviando ogni raggio incidente in molteplici direzioni. L’effetto di deviazione della luce può avvenire all’interno del materiale come nei vetri opalini, o nelle superfici come nel vetro sabbiato o acidato. La diffusione può essere più o meno accentuata dando vita a una emissione perfettamente diffusa o mista. I diffusori vengono usati fondamentalmente per ridurre la sensazione di abbagliamento, per ammorbidire i bordi dei fasci luminosi e ottenere ombre decisamente morbide definite a basso contrasto. Gli apparecchi misti, infine, hanno proprietà intermedie tra quelle dei tre tipi sopra descritti e sono costituiti dalla combinazione di elementi riflettenti, rifrangenti ed elementi diffondenti (vedi apparecchio I See, Degrè K). Gli apparecchi definiti riflettori e diffusori hanno una determinata classificazione in relazione alla direzione e alla quantità di emissione luminosa emessa. Sono classificati fra gli apparecchi per l’illuminazione diretta quelli per i quali almeno il 90% del flusso luminoso è emesso al di sotto di un piano orizzontale passante per la sorgente luminosa. Sono invece considerati apparecchi per l’illuminazione indiretta quelli per i quali meno del 10% del flusso è emesso al di sotto del piano orizzontale. In base alle caratteristiche di emissione un corpo illuminante può essere classificato, in accordo con la pubblicazione CIE del tipo di illuminazione, a illuminazione diretta, semi-diretta, generale diffusa, semi-indiretta o indiretta.

Normative e standard Tale sistema di classificazione fornisce indicazioni utili alla progettazione illuminotecnica dello spazio destinato alle cure odontoiatriche, potendo ricavare dal modo in cui il flusso viene emesso la nuova curva fotometrica caratteristica dell’apparecchio e non più dalla lampada. Di solito l’apparecchio è di forma tale che il solido fotometrico possiede simmetrie più o meno accentuate, si hanno esempi sia di semplice simmetria speculare che di simmetria doppia ortogonale, frequentemente si ha a che fare con solidi di rotazione. Conoscendo la curva fotometrica si può dedurre il tipo di corpo illuminante che l’ha originata. Il tipo di emissione luminosa dovrebbe essere uno dei più importanti dettagli sui quali definire la scelta di un apparecchio di illuminazione più idoneo per una certa applicazione. La marcatura CE medica è obbligatoria per tutti i prodotti inseriti sul mercato con destinazione di uso medico. Per gli studi odontoiatrici rilevano dalla direttiva 93/42 e dall’elenco non esauriente che le è allegato. Per quanto riguarda i prodotti da illuminazione per gli studi odontoiatrici, una cronistoria del procedimento normativo in corso consente di capire che la progettazione illuminotecnica corretta di uno studio dentistico sarà di supporto all’attività clinica, a garanzia dei pazienti. Si parte da una norma ISO 9680 carente per ciò che compete l’illuminazione generale, poiché definisce solo l’illuminazione a livello degli occhi del paziente, e si arriva a una normativa comunitaria nel 2002 (la EN 12464-1) molto completa, che descrive e determina esattamente l’illuminazione della sala di cura multizonale.

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Il colore degli elementi dentali e del derma con la luce artificiale cambia a seconda del tipo di fonte luminosa installata nell’ambiente di lavoro (studio odontoiatrico e laboratorio odontotecnico), creando non poche difficoltà nella presa del colore

Come impostare il risparmio energetico Tenendo in considerazione che gli apparecchi illuminanti generalmente contengono lampade fluorescenti tubolari, oggi un’alternativa molto promettente al tradizionale sistema di alimentazione a starter è data dalle apparecchiature elettroniche di recente produzione e forse non molto conosciute e utilizzate negli studi odontoiatrici. I vantaggi offerti dall’alimentazione elettronica riguardano principalmente il contenimento dei consumi energetici, la qualità dell’emissione luminosa, la riduzione di peso. Quest’ultima si riflette in un generale alleggerimento dell’apparecchio di illuminazione. A queste possiamo aggiungere anche la possibilità di regolare il flusso luminoso intervenendo sull’alimentazione, entro un ampio intervallo di valori intermedi. Riguardo al comportamento della lampade, l’accensione è immediata e senza sfarfalli, il flusso luminoso rimane stabile nei valori di regime anche col variare della temperatura ambiente, aumenta l’efficienza luminosa e la durata media delle sorgenti di circa l’80%. Il risparmio energetico complessivo ottenibile è di circa il 30% rispetto all’alimentazione ad accensione istantanea. L’alta frequenza elimina inoltre il cosiddetto sfarfallio stroboscopico che invece si rileva con i sistemi tradizionali a starter elettronico. Va detto inoltre che è possibile sostituire i reattori tradizionali con quelli elettronici ad alta frequenza senza sostituire i tubi fluorescenti presenti negli apparecchi illuminanti. Una ulteriore possibilità offerta dall’alimentazione elettronica degli apparecchi è la fattibilità di aumentare o diminuire il flusso luminoso degli apparecchi in relazione alla luce diurna disponibile. Si parla molto di risparmio energetico ma poi vediamo che in ambienti, nel nostro caso studi odontoiatrici, la luce artificiale viene spesso tenuta accesa tutto il giorno. Vi sono alcune soluzioni che gestiscono l’illuminazione artificiale in funzione della luce diurna disponibile. I sistemi possono essere posizionati all’interno degli apparecchi illuminanti o integrati nell’impianto di illuminazione esistente. I costi di intervento saranno ampiamente recuperati nel tempo di esercizio dell’impianto.

Giorgio Perini Fotografo / Lighting designer

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Giorgio Perini, fotografo professionista, è un esperto di fotografia clinica in ambito odontoiatrico e odontotecnico. Tiene corsi base e master di fotografia professionale e comunicazione digitale

A cura della Redazione DentalAcademy