Designing and managing public lighting. The assessment of urban public lighting consumption and the management of a responsive public lighting system

The energy consumption for public lighting are 17% of total consumption in Italy for urban public and private lighting, costing Italian municipalities more than one billion euros excluding maintenance costs. Nowadays, despite the existence of many researches that deal with Public Lighting from a technologi-cal and management point of view, there are still few research which are per-formed by a planning point of view. This thesis aims at a first time to investigate what are the methods for estimat-ing consumption related to public lighting through the use of spatial infor-mation and data available today, applying the guidance contained in national and Community legislation. The methodology is structured so through an estimation model that starts from the recognition of the requirements (in this case of luminous flux), and then determine what consumption necessary to satisfy this requirements, quantifying the electricity needed. In the thesis in a subsequent section, I will propose, instead, to investigate the relationship between the perceptual dimension of the human being who lives and see the city through the use of visual analytics, and reconnaissance needs light through the analysis model clue-hypotheses for future development, with the aim of laying the groundwork for subsequent research and insights on spe-cific clues that were taken following the analysis of the results. The last part is dedicated to the management of the public lighting system de-veloping a Responsive Smart Lighting System, through an architecture com-posed by new technologies able to grasp information that after elaboration will support the Decision Making process focusing on one hand in maintenance system, and on the other in the control of the luminous flux in order to achieve energy and economical savings.

I consumi energetici per la pubblica illuminazione costituiscono il 17% dei con-sumi totali in Italia per l’illuminazione urbana per gli spazi pubblici e privati, costando ai comuni italiani più di un miliardo di Euro escludendo i costi di ma-nutenzione. Al giorno d’oggi, nonostante esistano numerose ricerche che trat-tano la Pubblica Illuminazione da un punto di vista tecnologico e gestionale, sono ancora poche le ricerche condotte da un punto di vista urbanistico. Questa tesi si propone in un primo momento di indagare quali sono i percorsi di stima dei consumi legati alla pubblica illuminazione attraverso l’uso dei dati e delle informazioni territoriali ad oggi reperibili, applicando le indicazioni contenute nelle normative nazionali e comunitarie. La metodologia è strutturata quindi attraverso il un modello di stima che parte dalla ricognizione del fabbisogno (in questo caso di flusso luminoso), per poi determinare quali sono i consumi necessari a soddisfare questo fabbisogno quantificando l’energia elettrica necessaria. La tesi in una sezione successiva si propone invece di indagare la relazione tra la dimensione percettiva dell’essere umano che vive e osserva la città attraverso l’utilizzo di analisi visuali, e la ricognizione del fabbisogno luminoso attraverso il modello di analisi indizio-ipotesi di sviluppo futuro, con lo scopo di porre le basi per successive ricerche e approfondimenti su particolari indizi che sono stati colti in seguito alle analisi dei risultati. L’ultima parte, invece, è dedicata allo studio della gestione di un sistema di illu-minazione pubblico sviluppando una “Responsive Smart Lighting System” at-traverso un architettura composta da nuove tecnologie atte a raccogliere in-formazioni che, dopo adeguate elaborazioni, supporteranno il processo deci-sionale, in particolare focalizzandosi da una parte sulla manutenzione e dall’altra sul controllo dei flussi luminosi con l’obiettivo di raggiungere risparmi in termini energetici ed economici.