Linee guida per l’illuminazione del Colosseo – Roma 2015

Linee guida progettuali per una nuova illuminazione LED

A febbraio 2015, il Ministero per i Beni e le Attività Culturali, con la Soprintendenza Speciale per il Colosseo ha commissionato al Master in Lighting Design (MLD) di “La Sapienza”, il progetto “Linee guida per il  nuovo sistema di illuminazione del Colosseo”, studio finalizzato alla definizione delle linee guida di progettazione al fine di scegliere soluzioni di illuminazione compatibili con la natura del Colosseo.

COLOSSEO-lighting

Il team di progetto è stato composto da Stefano Catucci, Project Manager (Direttore del master Lighting Design “La Sapienza”), Marco Frascarolo, coordinatore del progetto, Floriana Cannatelli e Corrado Terzi come consulenti per l’illuminazione, Luigi Martirano e Giuseppe Parise come consulenti per gli impianti elettrica, Elisa Forlini, Gilda Magni, Maria Fernanda Pellecer e Susanna Verde come senior designer del  team di studenti MLD, Stefano Varano dei Roma Makers e Damiano Cerrone di Spin Unit Lab, in qualità di consulenti per l’analisi dei dati.

1. ANALISI DEL MONUMENTO NEL CONTESTO URBANO

Lo studio è partito dall’analisi percettiva del monumento nel contesto urbano, considerando situazioni di tipo statico e dinamico: la percezione che si ha percorrendo le principali direttrici urbane, quella ottenuta dai punti di osservazione salienti dell’area circostante il Colosseo, le zone di permeabilità che lasciano intravedere l’interno dall’esterno e viceversa.

Ha fatto seguito un’analisi degli elementi morfologici di prima lettura del monumento: l’alternanza ritmica di pieni e vuoti nelle arcate dei primi tre ordini, che si va alleggerendo ulteriormente sul terzo ordine per via della totale permeabilità visiva, per poi chiudersi con il “pieno” della superficie muraria dell’attico. Una sequenza di tavole fotografiche esamina materiali ed elementi architettonici individuando le porzioni restanti di alcuni elementi strutturali, le aree dell’anfiteatro nelle quali il rivestimento esterno in travertino è rimasto integro, quelle nelle quali al contrario è prevalente la presenza del laterizio.

3. ANALISI DEL MONUMENTO DAL SUO INTERNO

La percezione dell’interno del monumento è analizzata a partire dagli elementi morfologici di lettura primaria: il piano orizzontale del grande invaso ellittico dell’arena; il piano obliquo della cavea; il piano verticale dell’attico.

Si prosegue con lo studio degli assi principali, dell’alternarsi dei pieni e dei vuoti, dei materiali, con il confronto fra le funzioni originarie e quelle attuali.

Nell’analisi dei percorsi e delle funzioni attuali sono evidenziate le aree nelle quali è oggi già presente l’illuminazione. Questa risulta per lo più di tipo funzionale e non tiene in considerazione gli aspetti architettonici e percettivi.

Le tavole dedicate all’analisi architettonica riportano su ogni singola scheda la casella “vincoli”. Per la tutela del monumento sono state evidenziate due strategie di intervento complementari: individuazione dei passaggi cavi già esistenti al fine di un possibile loro riutilizzo; individuazione di aree interessate da restauri recenti, sulle quali sia possibile intervenire con ancoraggi meccanici.

Fig.1. Elementi morfologici di lettura primaria dall’interno

 

4. ANALISI STRUMENTALE

La percezione visiva è legata soprattutto alle modalità di riflessione della luce sui materiali rispetto alla posizione dell’osservatore. La distribuzione della luminanza nel campo visivo è stata studiata attraverso l’utilizzo di un videofotometro, in collaborazione con il laboratorio di illuminotecnica dell’Università RomaTre. È stata effettuata una serie di scatti sul Colosseo e sulle aree limitrofe da punti di vista esterni e interni, esemplificativi dei possibili punti di vista dei visitatori, per individuare squilibri di luminanza tali da rendere poco chiara la lettura del monumento, e determinare rischi di abbagliamento.

I risultati di queste misure servono a definire situazioni di criticità da eliminare nel progetto della nuova illuminazione : per esempio determinare le zone di rispetto in cui non devono essere installati gli apparecchi di illuminazione. La sequenza che si ottiene dal montaggio degli scatti progressivi lungo un ipotetico percorso, rappresenta la visione complessiva di un visitatore tipo, discretizzata sui singoli punti di vista.

Fig.2. Analisi della distribuzione di luminanza da vari punti di vista tramite il videofotometro

Al fine di rappresentare la dinamica percettiva con maggiore fluidità è stato adottato un sistema sperimentale che si basa su sensori collegati ad un sistema di acquisizione dati georeferenziato, basato sulla piattaforma open source “Arduino”, in collaborazione con il FabLab di Roma e lo Spin Unit Lab. Un sensore fotometrico e un filtro spettrale acquisiscono con continuità i valori di illuminamento e di temperatura di colore rilevati all’altezza degli occhi di un visitatore lungo un percorso, interno ed esterno al Colosseo. La temperatura di colore rappresenta la tonalità della luce percepita, che cambia in funzione delle diverse tipologie di sorgenti luminose.

Una telecamera riprende la visuale dell’osservatore nel periodo di acquisizione dei dati. Il tutto è stato montato in modo da ottenere un filmato in realtà aumentata, dove la vista dell’osservatore viene arricchita da dati relativi alla quantità e qualità della luce percepita. Il sistema di acquisizione dati è stato posizionato anche su un piano orizzontale mobile su ruote al fine di rilevare i livelli di illuminamento sul piano di calpestio e verificare la rispondenza ai requisiti imposti dalla normativa vigente in tema di sicurezza sulle aree pedonali.

Fig.3 Filmato di realtà aumentata con dati sulla quantità e qualità della luce percepita lungo un percorso

5. DEFINIZIONE delle LINEE GUIDA di progetto

Sinteticamente le linee guida riguardano i requisiti normativi in tema di sicurezza per la mobilità carrabile, ciclabile e pedonale, in tema di risparmio energetico e di inquinamento luminoso, in tema di distribuzione delle luminanze sulle superfici che determinano il campo visivo e di caratteristiche cromatiche della luce, nonché tutti gli elementi necessari per effettuare la cosiddetta “regia luminosa” (es. Individuazione di assi prospettici, punti di vista preferenziali, gerarchie visuali, emergenze architettoniche ed ambientali, etc.). Particolare attenzione è stata data ai sistemi di posa in opera degli elementi tecnologici per la tutela del monumento ed alla scelta dei componenti tecnologici, anche in relazione agli aspetti manutentivi.

6. Illuminazione architettonica esterna

Tra i quattro modelli di lettura esterni individuati nella fase di analisi, riteniamo opportuno mantenere la lettura di superficie, che mette in evidenza i pieni e la lettura della griglia rappresentata dai vuoti, escludendo una illuminazione che evidenzi la lettura verticale ed orizzontale del monumento.

In aggiunta si vuole sottolineare la diversa natura del prospetto lungo tutto il perimetro: il prospetto nord, ancora integro, conserva la sua funzione originaria di facciata, mentre nel prospetto sud l’anello più interno ha acquisito la funzione di facciata a seguito del crollo dei primi due anelli.

Fig.4 Modelli geometrici di lettura dall’esterno del Colosseo emersi in fase di analisi

Da quanto sopra emerge la necessità di avere 2 sistemi di illuminazione per ogni prospetto: uno a proiezione dall’esterno ed uno a radenza all’interno dei singoli archi. Ognuno dei quattro sistemi dovrà essere regolato separatamente a livello di flusso luminoso e di Temperatura di colore. La taratura variabile delle 4 linee, in funzione di cicli predefiniti o legati ad eventi speciali, potrà privilegiare diverse chiavi di lettura del Monumento.

Un’ipotesi di scenario per l’illuminazione di base potrebbe essere il seguente:

• illuminazione esterna a proiezione sul prospetto più esterno, con tonalità moderatamente più fredde in modo da evidenziare la presenza del rivestimento in travertino, tenendo conto allo stesso tempo della lieve patina color “foglia di the”, che emerge dalle parti trattate dal restauro in corso

• illuminazione a radenza sull’interno degli archi sul prospetto incompleto, ad evidenziare il “non finito”, con tonalità calda in modo da evidenziare anche le caratteristiche cromatiche del tufo. Gli apparecchi dovranno essere caratterizzati possibilmente da tecnologia “tunable white” in modo da permettere l’uso di diverse tonalità di bianco o del colore in casi particolari.

In entrambi i casi il sistema di illuminazione prevalente viene comunque completato con un’accensione a livelli più bassi del sistema complementare, al fine di garantire comunque un equilibrio dei valori di luminanza su tutti gli elementi architettonici, ideale per non perderne la lettura.

7. Illuminazione interna

Data la complessità dell’architettura in interno, si è ipotizzata una metodologia che consenta di stabilire delle gerarchie di lettura, nonché di sviluppare più ipotesi interpretative e più scenari, adattabili alle diverse situazioni di fruizione del monumento.

Elementi morfologici di percezione primaria:

- lettura dei piani orizzontali, data dal perimetro dell’arena e dalle fasce del secondo e terzo anello

- lettura dei piani verticali, data dai setti del primo e del secondo livello e dall’attico

- lettura dei piani inclinati, memoria dello sviluppo geometrico della cavea

- lettura degli assi principali

Vengono analizzate anche le specifiche sull’illuminazione delle singole unità spaziali, delle scale e dei percorsi sui diversi livelli.

Il primo scenario proposto, che potrebbe essere quello adottato in prevalenza, sottolinea una lettura per piani verticali. Il secondo scenario potrebbe aggiungere la lettura del monumento per piani orizzontali. Il terzo scenario offre una lettura globale del monumento aggiungendo l’illuminazione dei piani inclinati.

Comune a tutti gli scenari prefigurati è il criterio generale di gerarchia luminosa che prevede una progressiva diminuzione dell’intensità della luce dall’interno verso l’esterno e dal basso verso l’alto, per evidenziare le caratteristiche plastiche del Colosseo.

Fig.6. Scenario 1: elementi verticali

Fig.7 . Scenario 3: elementi verticali, orizzontali, obliqui

8. Relazione luce-materia

Una significativa parte del lavoro riguarda l’analisi della luce sulle diverse tipologie di materiali, rispetto al tema spettrale (relazione tra lo spettro di emissione delle sorgenti e lo spettro di riflessione dei materiali) ed al tema geometrico (ampiezza dei fasci di luce, angolo di incidenza e caratteristiche di finitura del materiale illuminato).

Requisito di base è che lo spettro non deve privilegiare in maniera evidente alcune lunghezze d’onda rispetto ad altre, al fine di non alterare la naturale visione dei cromatismi dei materiali. A partire da questo dato si aprono 2 scenari possibili: un unico spettro di emissione, individuato come soluzione di compromesso sui diversi materiali presenti (soluzione che privilegia la naturalezza della percezione dei materiali); due spettri di emissione distinti, dedicati ai due materiali con differenze cromatiche più spiccate (travertino e mattoni), per esaltarne singolarmente le caratteristiche nella visione notturna. La differenza cromatica potrebbe essere utilizzata anche per evidenziare aspetti narrativi legati alla fase di analisi del monumento, ad esempio di natura storica o funzionale.

Il tema geometrico riguarda la calibrazione degli effetti chiaroscurali sul materiale, che possono servire per evidenziare la tridimensionalità degli elementi architettonici/scultorei o, passando a una scala inferiore, la texture dei materiali.

Il risultato delle prove è stato utilizzato per la definizione approssimativa degli spettri, delle ottiche e delle posizioni di installazione degli apparecchi previsti nei diversi scenari ed è parte integrante della documentazione di base che verrà fornita all’Impresa che vincerà l’Appalto integrato di progettazione esecutiva e realizzazione degli impianti.

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