Slides ivm bezoek Glaverbel by Piecebypiece

VIEWS: 21 PAGES: 51

									             Eclairage intérieur
                                     G. VANDERMEERSCH, ir
                                            IBE-BIV




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                             Introduction

La perception de notre environnement repose essentiellement sur la vue.

La lumière permet la perception de
l’espace et des objets, souligne les
détails, contribue à notre confort, crée
des atmosphères.

La perception visuelle est la capacité
d’extraire de l’information de notre
champ visuel.

Les concepteurs d’installation d’éclairage se doivent de comprendre les
mécanismes de la vision et les effets de la lumière pour être à même de
concevoir des installations d’éclairage satisfaisantes et un environnement
confortable

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                Sommaire


     • But de l’éclairage
     • Les 5 critères importants
           en relation à la perception visuelle.
     • Lighting ou Relighting : pas à pas

     Crédit images : CSTC, Etap, Laborelec, Philips, UCL-Architectures&Climats




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                          But de l ’éclairage



      But de l'éclairage fonctionnel :

      1. Assurer la visibilité des objets et obstacles.


      2. Permettre l'exécution d'une tâche visuelle,
         sans fatigue visuelle.


      3. Assurer un confort visuel.




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                             Cinq critères


        Critères
    Les 5 principaux critères à considérer pour assurer une bonne
      perception visuelle et un environnement visuel confortable

    1. Niveau d ’éclairement qui est fixé par le niveau de luminance exigé
    2. Distribution des luminances dans le champ de vision
    3. Absence d ’éblouissement perturbateur
    4. Absence d’ombre gênante et reliefs
    5. Couleur apparente et rendu


    + Apport de l’éclairage naturel




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                                         Critère 1 : niveau
           Visibilité des objets




                          200 lux




                           50 lux


                           Un objet sera mieux perçu...
                           1.        s’il est suffisamment « éclairé »
                           2.        s’il contraste avec son environnement
                           3.        s’il est de grande taille
                           4.        s’il est immobile ou se déplace à vitesse réduite
G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                                              Critère 1 : niveau

           Visibilité des objets : contraste et taille


                        A text                      A text                    A text
                   starts to be                  starts to be              starts to be
                          less and                    less and                  less and

                          less legible                less legible              less legible

                   when size and contrast        when size and contrast    when size and contrast
                             goes down                  goes down                 goes down


                             and down.                  and down.                 and down.




                                     L =  E/                      80cd/m2=> 300lux
   Niveau d’éclairage  niveau de luminance  niveau d’éclairement

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                             Critère 1 : niveau

           Visibilité des objets : détail critique

              Elément le plus difficile à détecter ou à identifier dans

              une tâche visuelle, fonction de

                   - la dimension angulaire
                   - la couleur de l’objet
                   - le contraste avec l’arrière-fond
                   - l’observateur (acuité visuelle, âge, expérience, etc)
                   - le temps disponible pour l’observation
                   - la luminance et donc le niveau d’éclairement


      ► Nécessité d’une luminance minimale ou niveau
        d’éclairement minimal : la performance visuelle
        augmente avec la luminance jusqu’à un certain niveau.




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                                          Critère 1 : niveau
    L’éclairement recommandé :

                                                                                     Si la tâche
                                                                                     s'exécute avec
                                                      Si la tâche est    Éclairement
                                                                                     des contrastes
        Éclairement moyen            Type de local    occasionnelle        moyen
                                                                                     faibles ou pour
                                                      ou peu précise    recommandé
                                                                                     des personnes
        recommandé sur le                                                            âgées
                                       Bureaux –
     plan de travail (en lux)            travaux           200              300            500
                                       généraux
       suivant EN 12464-1              Bureaux -
                                       lecture et
                                        écriture
                                                           300              500            750
                                        continue
                                        Tables à
                                          dessin
                                                           500              750           1 000
                                       Salles de
                                        réunion
                                                           300              500            750
                                     Bibliothèque -
                                         lecture
                                                           300              500            750
                                     Bibliothèque -
                                        étagères
                                                           150              200            300
                                      Couloirs et
                                       escaliers           100              150            200
                                       Sanitaires          100              150            200
                                        Archives           150              200            300

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                             Critère 2 :uniformité

   Distribution des luminances dans le champ de vision :


                                           Luminance excessive
                                            et contraste excessif



                                        Perception peut être difficile



                                                   Fatigue



                     L =  E/
                     80cd/m2=> 300lux

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                       Critère 2: uniformité
  L’uniformité recommandée :


     L'uniformité                             (5) Emin local / (2) Emoy local
     de l'éclairement                                          > 0,6
     recommandée
     dans la zone de travail
                                         (2) Emoy local / (1) Emoy poste de travai
     doit être de :
                                                           l   > 0,3
            Emin / Emoy = 0,7
                                     (3) Emin poste de travail / (1) Emoy poste de travail
                                                           > 0,7
     soit un minimum de 350
     lux pour un niveau
     d'éclairement moyen de                  (3) Emoy local1 / (4) Emoy local2
     500 lux .                                          = e 0,2 à 5




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                  Critère 3 : éblouissement




       Performance et confort visuel.

       Le confort visuel est subjectif et difficile à définir.


       L'inconfort visuel est plus facile à définir:
       Cette notion est liée à une gêne visuelle (éblouissement) provoqué par la
       présence d’important contraste de luminance.




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                            Critère 3 : éblouissement


Les contrastes trop élevés causent de l ’éblouissement


      Besoin continuel d ’adaptation à des niveaux de
      luminance différents conduit à la fatigue et maux de
      tête


                 On distingue l’éblouissement
                 - inconfortable, qui dérange sans limiter la vision
                 - perturbateur qui limite la visibilité
                 - total

                 Causes :
                         • Fenêtres
                         • Sources d’éclairage
                         • Surfaces réfléchissantes
                                                                       Situations à risques


  G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                          Critère 3 : éblouissement

        1. Eblouissement produit par la lumière du jour




          2. Eblouissement par luminaires                   Eblouissement direct

                 - niveau d ’éclairement
                 - distribution de la lumière
                 - arrangement des luminaires
                 - grandeur de la pièce
                 - nature de la tâche visuelle

           3. Eblouissement par réflexion                 Eblouissement indirect


G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                             Critère 3 : éblouissement

    L’éblouissement direct dû aux luminaires : UGR


                                                               Éclairement    UGR max
                                             Type de local       moyen       EN 12464-1
          UGR : facteur d'inconfort dû à                      recommandé
        l’ensemble des luminaires dans le      Bureaux –
                                                 travaux         300            19
        champ visuel de l'observateur par      généraux
                                               Bureaux -
          rapport à la luminance de fond.      lecture et
                                                écriture
                                                                 500            19
         Ce facteur UGR varie de 10 à 30.       continue
                          A calculer            Tables à
                                                  dessin         750            16
                   suivant EN 12464-1          Salles de
                                                réunion
                                                                 500            19
        L'exigence de confort est moindre    Bibliothèque -
                                                 lecture
                                                                 500            19
        (UGR élevé) dans des locaux peu      Bibliothèque -
                                                                 200            19
                                                étagères
       fréquentés ou si la tâche exige une    Couloirs et
                                               escaliers
                                                                 150            25
          moindre concentration visuelle.      Sanitaires        150            25
                                                Archives         200            25

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                    Critère 3 : éblouissement


   Eblouissement direct dû aux luminaires: angle de défilement.


    Les exigences en matière
    d'éblouissement de luminaires peuvent
    se compléter par l'imposition d'angles de
    défilement mécaniques et optiques du
    luminaire.



                                                Angle de défilement transversal




           L'angle de défilement d'un
      luminaire est l'angle sous lequel
       la source nue ne peut être vue
                  par l'observateur.
                                                  Angle de défilement longitudinal

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                      Critère 3 : éblouissement
    Eblouissement indirect dû à des images fantômes.




Le passage d’écran CRT (100 cd/m²) à écran LCD (300 cd/m²) constitue un net progrès !

 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                       Critère 3 : éblouissement
   Eblouissement indirect dû à des images fantômes.




 Test du miroir




         Mauvaise position de la         Bonne position des sources, tant au niveau de
       source vis à vis du travailleur    l’éloignement des ombres qu’au niveau des
                                                        reflets gênants


G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                 Critère 4 : ‘directionnality’
Ombres et lumières directionnelles
         • Perception du monde 3D
         • Déterminé par la position des luminaires
           qui fixe les jeux d ’ombre




          L ’utilisation créative de la lumière est une aide essentielle pour la
                perception des objets en 3D et de leur vraie perspective

              Effet de modelling =
              La balance entre lumière diffuse et lumière directionnelle

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                  Critère 4 : ‘directionnality’
Ombres et lumières directionnelles

1. Lumière directionnelle: Faisceau étroit          Ombres/zones illuminées marquées
                                                         Modelling important

2. Lumière diffuse: Lumière dans                    Modelling limité
                    toutes les directions




         Optimum = Lumière diffuse avec addition de lumière directionnelle




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                          Critère 4 : ‘directionnality’
    Ombres et lumières directionnelles

             A éviter : - Jeux d ’ombre et réflexions
                          dérangeants
                        - Directions « non naturelles »


                     Situations à éviter




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                            critère 5 : couleur
         Couleur et rendu

        La perception de couleur d ’une surface dépend de
             • La composition spectrale de la lumière illuminant l ’objet
             • Les caractéristiques spectrales de réflexion des surfaces




        Un objet est coloré parce qu’il réfléchit sélectivement la lumière.
        Si le spectre de la source ne possède pas la composante de couleur de
        l’objet, celui-ci apparaîtra grisâtre


G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                       Critère 5 : couleur
  Couleur et rendu : sources

 Une couleur est dite « naturelle » lorsqu’elle apparaît comme celle produite
 par la lumière diurne.

             On distingue des sources chaudes, froides,
                       blanches en fonction Tc


                      L’ Indice de rendu de couleur
                  d ’une source artificielle est essentiel
                         (hormis éclairage public)


             La température de couleur et l’IRC joue
               un rôle primordial sur les mises en
             valeur et sur la sensation de bien être.



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                         Critère 5 : couleur
          Couleur et rendu : Tc




                                     Règle de Kruithof

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                         Critère 5 : couleur
Couleur et rendu : Indice de rendu des couleurs




           L’ EN 12464-1 recommande un RA > 80 en éclairage intérieur.



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                        Critère complémentaire


       Apport de l’éclairage naturel

         Sa prise en compte indispensable dans le cadre URE.
         Indépendamment des économies d’énergie ,
         la lumière naturelle et son caractère cyclique a un impact
         positif sur le bien-être psychique des occupants d’un local.



         Espaces vitrées :
         - communication vers l’extérieur
         - le paysage extérieur participe à l’ambiance visuelle de
         l’espace intérieur




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
Lighting ou Relighting : pas à pas.




 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                    Relighting pas à pas



LIGHTING OU RELIGHTING : étape par étape


1. Définition de la motivation

2. Définition des besoins

3. Définition des critères de qualité et des paramètres du projet

4.      Directive européenne EPBD

5.      Choix des principaux modes d’éclairage

6. Choix des systèmes de commande

7.      Recherche de la combinaison optimale des composants d’éclairage



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                          Relighting pas à pas




    1. Définition des motivations


      • Eclairage comme image de l’entreprise ?
      • Eclairage fonctionnel optimal ?
      • Eclairage pour répondre aux contraintes légales ?
      • Eclairage pour optimaliser/minimiser les coûts d’exploitation ?
      • Quelle motivation vis-à-vis de l’énergie ?
      • Quelle durée de vie pour le projet ?
      • Quel temps de retour acceptable pour les investissements ?




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                       Relighting pas à pas




       2. Définition des besoins


        • Quel usage des locaux ?
        • Quels équipements présents dans les locaux ?
        • Quels flexibilité dans les implantations des locaux ?
        • Quels utilisateurs ? Age, utilisateurs permanents ou occasionnels ?
        • Durée d’allumage ?
        • Périodes de fonctionnement ?
        • Quel apport par éclairage naturel ?




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                         Relighting pas à pas



3a. Définition des critères de qualité pour l’éclairage


   • Niveau d’éclairement horizontal et vertical approprié
        compte tenu de la norme et des motivations
   • Limitation des éblouissements directs et indirects
   • Répartition harmonieuse des luminances et des ombres
   • Couleur de la lumière et rendu des couleurs



 Pour répondre à ces critères -subjectifs la plupart-, l’éclairagiste doit faire
 le choix d’un mode d’éclairage, à partir d’une série de paramètres
 techniques



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                 Relighting pas à pas




    3b.            Paramètres techniques


 • Local: dimensions, forme, fenêtres, caractéristiques parois
 • Evaluation des apports de lumière du jour
 • Type de sources et de luminaires
 • Disposition des luminaires
 • Commandes de l’éclairage
 • Apports thermiques
 • Coût (investissement, consommation, entretien)




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
4. Directive sur la performance énergétique des Bâtiments :
                                      EPBD


  But : - préserver les ressources énergétiques de la planète
        - lutter contre le réchauffement climatique

  Objet : - limiter la consommation globale d’énergie primaire d’un
            bâtiment en fixant des valeurs optimales pour
                        Chauffage,
                        Eau chaude sanitaire
                        Ventilation et climatisation,
                        Eclairage

   Eclairage : - confort visuel et usage rationnel de l’énergie
               - objectif : 12W/m2 pour 500 lux
               - prise en compte de l’éclairage naturel


 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                   Directive sur la performance énergétique des Bâtiments : EPBD
                                              et transposition dans le droit des Régions.




                                                                                             Deadline : 4 Janvier 2006
                                        1. Se doter d’une méthode intégrée de calcul
Tous les états membres doivent :




                                           de la performance énergétique des bâtiments

                                        2. Imposer des exigences minimum pour les
                                          nouveaux bâtiments

                                         3. Imposer des exigences minimum dans le cas
                                            rénovation de bâtiments de grande importance




                                                                                                                         4 Janvier 2009
                                                                                                                         Sous certaines
                                                                                                                           conditions :
                                        4. Imposer une certification de tous les bâtiments
                                            lors de leur construction, location ou vente

                                        5. Implémenter une inspection régulière
                                             des chauffe-eau et des systèmes de cooling



              G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                     Relighting pas à pas


  5.        Choix des principaux modes d’éclairage



  5.1. Eclairage direct : le plus efficient et le plus utilisé

  5.2. Eclairage indirect
           Bonne protection contre les éblouissements
           Répartition adéquate des luminaires mais absence d’ombres
           Nécessité de source à haute efficacité (TLHF - HID) sinon pas économe
           Trop fortes luminances des plafonds

  5.3. Eclairage mixte: direct/indirect

  5.4. Eclairage à deux composantes: général/localisé



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                  Relighting pas à pas

                       Choix des luminaires :   Bureaux



                                                    •Sans ordinateur
                                                   •Avec ordinateurs
                                                   •Bureau individuel
                                                         •Flexibilité



          Luminaires à optiques performantes
          Sources efficientes à bon rendu des couleurs
          Ballasts électroniques et dimmables

G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                             Relighting pas à pas



                 Emplacement des luminaires :      Bureaux




           Bureau
         individuel                  Bureau de    Bureau      Bureau
                                      groupe     d’équipe    paysager



G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                  Relighting pas à pas



                        Emplacement des luminaires :   Circulations




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                              Relighting pas à pas


                         Choix des luminaires :   Industrie




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                            Dispositifs de commande


   6. Dispositif de commandes d’allumage

 On distingue 4 types de commandes: 1. Allumage par zone
                                     2. Allumage par horloge
                                     3. Allumage par détection de présence
                                     4. Allumage/ modulation (dimming)
                                        par détecteur photométrique




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                   Dispositifs de commande


6.1. Dispositifs de commandes d’allumage : Allumage par zone

 Une répartition judicieuse des luminaires par circuit d’allumage permet de
 - limiter l’éclairage au bon endroit et au bon moment
 -de prendre en compte l’éclairage naturel
 L’emplacement des interrupteurs ou télérupteurs est lié aux zones
 Le déclenchement peut se faire éventuellement de façon centralisée
 à un instant donné.
 Ex: - commande par rangée de luminaires, commande par ligne de production




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                      Dispositifs de commande


 6.2. Dispositifs de commandes d’allumage : par horloge



   - minuteries dans des locaux de passage,
   - horloges jour et nuit, W-E.
   - déclenchement pendant les heures de pause,
   - déclenchement avec maintien d’un
     éclairage en périphérie.                                               Horloge
                                                         Minuteries      ! dérogations


   Prévoir une possibilité d’intervention manuelle
   (occupation des bureaux hors des heures d’allumage)


G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                    Dispositifs de commande

6.3. Dispositifs de commandes d’allumage: détection de présence

                                                 Utile dans des locaux

                                             à occupation non permanente.

                                                            -

                                            Attention à leur emplacement !



Nécessité d’ associer un dispositif retardateur de déclenchement:
- pour garantir le non- déclenchement si une personne est
  temporairement non détectée
- pour garantir une bonne durée de vie de lampes.
Mieux : associer un dispositif de réduction progressive de la lumière (si ballast HF)



 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                   Dispositifs de commande


6.3. Dispositifs de commandes d’allumage: détection de présence


Mieux : associer un dispositif de réduction progressive de la lumière (si ballast HF)




                                      Luminaire dit intelligent


 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                             Dispositifs de commande

6.4. Dispositifs de commandes d’allumage et réglage de niveaux:
     par détecteur photométrique

                                Si apport important de l’éclairage naturel

  Allumage ou extinction en fonction du niveau d’éclairement mesuré par une
  cellule photoélectrique externe ou une cellule dans le local.

  Ce système, s’il est du type tout ou rien est généralement mal accepté par
  l’occupant du local.
  Il est souvent accepté
  sans difficultés pour la
  rangée de luminaires
  parallèle aux fenêtres.

  Mieux :
  associer un dispositif de réduction progressive de la lumière ( si ballast HF)


  G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                  Dispositifs de commande


6.4. Dispositifs de commandes d’allumage :
     par détecteur photométrique (dimming)




    Ces dispositifs permettent de prendre en compte
                    - l’apport de l’éclairage naturel,
                    - les besoins individuels,
                    - les besoins de la tâche en cours,
                    - le surdimensionnement d’une installation,


G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                       Dispositifs de commande

       Allumage par détecteur photométrique


On distingue:

-     Le variateur manuel
           le variateur manuel localisé, type potentiomètre
           le variateur manuel, type commande IR à distance permettant soit de
           varier continûment l’éclairage local soit par pallier (ex: 0, 300, 500 lx)


-     Le variateur associé à une cellule photoélectrique externe ou cellule dans
      le local
       • enclenchement par tout ou rien/ enclenchement par niveau
       • variation du niveau de façon continue avec système retardateur pour
          éviter des variations continuelles.




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                     Dispositifs de commande




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                             Bureau individuel
               Occupation variable                               Occupation permanente
Interrupteurs locaux                             +++   Interrupteurs locaux et sensibilisation +++
Détection de présence                            +++   Liaison avec l'éclairage naturel       ++
Gestion horaire                                   +    Gestion horaire                         +
                                             Bureau paysager
Gestion horaire                                                                               +++
Liaison avec l'éclairage naturel                                                              +++
Zonage, interrupteurs locaux                                                                  ++
Détection de présence                                                                          +
                                      Local à occupation intermittente
                     Programmée                                      Occasionnelle
Gestion horaire                                  +++   Interrupteurs locaux                   +++
Interrupteurs locaux                             +++   Détection de présence                  +++
Détection de présence                             +    Minuterie                              +++


 G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                                                                   Relighting pas à pas



7. Recherche de la combinaison optimale
   des composants d’éclairage :


    A un problème d’éclairage, il existe de multiples solutions.
    Le choix final résultera d’ une comparaison
    technique et économique de chaque solution du point de vue :
                            Coût d’investissement
                            Coût d’énergie
                            Coût de maintenance




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007
                    L’ éclairage : une technique complexe
                                     •   Besoin de l ’utilisateur
                                     •   Ergonomie
                                     •   Confort et ambiance
                                     •   Economie d’énergie
                                     •   Coût et entretien




G. VANDERMEERSCH – Promoptica 2007

								
To top