Eté 2008 : Brieuc.
22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – sylvie
27-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Paramètres pour le dimensionnement

 

 En bref !

  Le dimensionnement complet de l’installation d’éclairage doit déterminer le nombre et l’emplacement des luminaires.
Les fabricants fourniront une étude photométrique avec, entre autres, la répartition des niveaux d’éclairement dans les locaux (courbes isolux). Pour pouvoir comparer les différentes études, il faut que les données de bases soient identiques.

Études de cas 

Rénovation de l’éclairage de l’ILV : démarche

Pour se faire une première idée du nombre de luminaires nécessaire pour un local donné, cliquez ici !

Voici les données qui doivent être spécifiées dans une étude correcte :

La zone de calcul

La zone de calcul d’un local se décompose en deux zones :

  • La zone de travail où la tâche est réalisée et dans laquelle le niveau d’éclairement et l’uniformité sont définies en fonction de la tâche (exemple : 500 lux pour la tâche avec une uniformité de 0,7);
  • La zone environnante immédiate, adjacente et liée à la zone de travail par un rapport de niveau d’éclairement de 1,5 (soit dans l’exemple 300 lux) pour une uniformité de 0,5.

Dans la pratique, la zone environnante immédiate s’étend à l’ensemble de la surface du local diminuée d’une zone périphérique (près des murs, fenêtres, …).

Le plan de référence

La hauteur du plan de référence est à adapter en fonction de l’ergonomie et de l’activité menées de manière courante au niveau de la zone de travail considérée (par exemple : au niveau de l’axe horizontal d’un tour à bois).

L’éclairement moyen minimum

Les valeurs de l’éclairement moyen dans la zone de travail sont normées en fonction de l’activité (tâche administrative sur un plan horizontal à 0,75 m du sol : Emoy = 500 lux).

L’uniformité

L’uniformité dans la zone de travail est de Emin / Emoy = 0,7 et dans la zone environnante immédiate Emin / Emoy = 0,5.

Le coefficient de réflexion des parois

Par défaut, les coefficients de réflexion des plafonds/parois/sols sont respectivement de 0,7/0,5/0,3.

Le facteur de maintenance

Le facteur de maintenance FM tient compte de la dépréciation du luminaire au cours de sa vie (diminution du flux lumineux). Il est de l’ordre de 0,9 en pratique.

La grille de calcul

Le local à étudier est découpé selon un quadrillage. Au niveau des nœuds de la grille, on calcule ou/et on mesure les éclairements moyens.

La zone de calcul

Dans la plupart des locaux, l’éclairement moyen et l’uniformité doivent être calculés dans deux types de zones :

Zone de travail

Cette zone est celle où la tâche visuelle s’exécute comme par exemple :

  • le tableau,
  • le banc d’écolier,

Dans la zone de travail, un niveau d’éclairement doit être respecté en fonction de la tâche effectuée et de la spécificité du local. Dans cette zone il faut aussi respecter le critère d’uniformité (éclairement minimum/éclairement moyen) qui doit être de 0.7. Ces différentes valeurs sont données dans la norme EN 12464-1.

Zone environnante immédiate

La norme EN 12464 définit ensuite la zone environnante immédiate comme étant une bande de 0.5 m entourant la zone de travail. Dans cette zone, les niveaux d’éclairement peuvent être diminués d’un facteur de l’ordre de 1.5 avec une uniformité de 0.5.

Dans la pratique, comme le montre la figure ci-contre (la classe) , la zone environnante immédiate peut être étendue dans la plupart des cas à la surface du local diminuée d’une bande de 0.5 m le long des murs sans porte et 0.7 m le long des murs avec porte; ceci étant dû à la performance actuelle des luminaires permettant, sans diminuer l’efficacité énergétique de l’installation, de respecter les critères de confort sur l’ensemble du local.

Le plan de référence

La hauteur du plan de référence est à adapter en fonction de l’ergonomie et de l’activité menées de manière courante au niveau de la zone de travail considérée :

  • Il peut être à une hauteur de 0.72 m pour un banc d’école moyen,
  • ou à 10 cm du sol dans un couloir par exemple.

En général, on prend une valeur moyenne de 0.85 m de hauteur au dessus du sol.

L’éclairement moyen minimum

LeRGPT (art. 60 à 62) est d’application,c’est la loi ! On y trouve des valeurs de niveaux d’éclairement en fonction de la tâche exécutée. Néanmoins, dans la pratique, la norme EN 12464-1 est plus précise et ne va pas, dans la plupart des cas, à l’encontre du RGPT.
Lorsque les zones de travail sont connues
La valeur de l’éclairement moyen recommandé suivant l’activité du local est renseigné dans la norme  NBN EN 12464-1.
Les valeurs Em calculées dans les zones de travail et zones environnantes immédiates seront fournies par l’auteur du projet et, dans la mesure du possible, se rapprocheront de la valeur d’éclairement recommandé.
En début d’installation (dépréciation nulle), on limitera le surdimentionnement de l’installation (les cahiers des charges énergétiques préconisent de ne pas dépasser 20 % de surdimensionnement) afin de préserver l’efficacité énergétique de l’installation d’éclairage.

Exemple d’éclairement recommandé : 500 lux

500 lux 600 lux (+20 %) > 600 lux

Lorsque les zones de travail ne sont pas connues

Dans ce cas, la norme EN 12464-1 est sujette à interprétation.

Exemple : un local où le niveau d’éclairement de la zone de travail doit être de 500 lux.

 

Lorsqu’on ne connaît pas l’emplacement de la zone de travail, on considère qu’elle englobe la surface du local diminuée de la bande périphérique. Dans cette zone on assure le niveau d’éclairement recommandé pour la tâche traitée (exemple : 500 lux pour une tâche de bureau classique); ce qui diminue légèrement l’efficacité énergétique de l’installation pour les petits locaux mais assure un confort visuel certain en n’importe quel point de la zone environnante (donc beaucoup de flexibilité). Dans le cas des grands locaux il faudra veiller à respecter les critères énergétiques (2.5 W/m².100 lux dans les grandes classes).

Malgré tout, le maître d’ouvrage avec l’auteur de projet aura donc interêt à déterminer de manière précise l’emplacement des zones de travail.

Une alternative donnée par les constructeurs est de garantir 300 lux dans la zone environnante avec un éclairage général fixe et 500 lux grâce à un éclairage ponctuel mobile à placer au niveau de la zone de travail.

L’uniformité

Zone de travail

L’uniformité de l’éclairement recommandée dans la zone de travail doit être de :

Emin / Emoy = 0,7.

Par exemple, elle permet, approximativement d’obtenir, un niveau d’éclairement moyen de 500 lux avec un minimum de 300 lux.

Zone environnante immédiate

L’uniformité de l’éclairement recommandée dans cette zone doit être de :

Emin / Emoy = 0,5.

Zone de travail inconnue

Si la zone de travail est inconnue, l’uniformité de l’éclairement de l’éclairage général doit être de minimum Emin / Emoy = 0,7.

Cahier des charges 

Uniformité.

Le coefficient de réflexion des parois

Si les couleurs des parois sont définies une fois pour toutes, et particulièrement si les parois sont de couleur foncée,  les coefficients de réflexion choisis pour le dimensionnement devront correspondre à ces couleurs.

Théories

Pour connaître les coefficients de réflexion à partir de la couleur et de la matière de vos parois, cliquez ici !

Mais en général les couleurs ne sont pas fixes, et pour autant que les couleurs soient relativement claires, il vaut mieux faire les calculs pour des valeurs moyennes :

Coefficients de réflexion par défaut

Plafond

0,7

Parois opaques

0,5

Sol

0,3

Parois vitrées

0,1

Le facteur de maintenance

L’installation doit fournir les niveaux d’éclairement requis durant toute sa durée de vie. Pour tenir compte de la diminution du flux lumineux avec l’âge (diminution du flux des lampes, encrassement des lampes et luminaires), le dimensionnement de l’installation doit intégrer la notion de facteur de maintenance "FM" (facteur de maintenance = 1 – facteur de dépréciation) qui surdimensionne l’installation d’origine.

Facteurs de maintenance à considérer dans les écoles 

Luminaire pour tubes fluorescents avec ballast électromagnétique

0,85

Luminaire pour tubes fluorescents T8 avec ballast électronique

0,88

Luminaire pour tubes fluorescents T5

0,9

On remarque cependant que ces facteurs ne couvrent pas la perte de flux lumineux (80 %) en fin de vie utile. Or les lampes sont censées être remplacées après cette période. En pratique, l’éclairement, en fin de vie, sera donc inférieur aux valeurs recommandées.
Ces facteurs permettent néanmoins d’éviter un surdimensionnement trop important de l’installation neuve et donc une surconsommation et parfois un inconfort.

 

La grille de calcul

Dans la zone de travail, les niveaux d’éclairement moyen sont calculés suivant un quadrillage au moins aussi fin que les recommandations de la norme NBN L14 – 002.