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
26-09-2008 : WinMerge ok – Sylvie
27-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.
25-03-2013 : mise à jour Didier D. & Olivier.

En fonction de la distribution lumineuse souhaitée

Lorsque l’on choisira un luminaire, il faudra bien faire attention à sa courbe photométrique. Elle indique la distribution des luminosités d’un luminaire dans le sens transversal et dans le sens longitudinal (définition des plans de coupe).

Par exemple dans le cas des allées de supermarchés illuminées par un jeu de luminaires équipés de tube fluorescent (pas d’éclairage d’accentuation), on choisira des luminaires éclairant plus fortement les rayonnages (300 lux à assurer) que le sol (150 lux à assurer). Dans beaucoup de commerces, tels que les magasins d’habillement, on essaiera de fournir un éclairage vertical important.

La hauteur du local peut aussi influencer le choix du luminaire où l’optique permet une distribution extensive, symétrique, asymétrique, intensive en modifiant le niveau d’éclairement, l’uniformité, …

Hauteur Type de luminaire
2,5 – 3 m Luminaires à distribution extensive avec tubes fluorescents disposés individuellement ou en rangées en fonction du niveau d’éclairement à atteindre. Des luminaires asymétriques peuvent être disposés le long des fenêtres éventuelles.

3 – 4 m Les luminaires sont semblables à la situation précédente: disposés en rangées sur le plafond ou suspendus, parallèlement aux fenêtres principales et à l’axe habituel du regard des occupants.

4 – 7 m

Toit plat avec ou sans lucarne ou toit en dent de scie

Ici aussi, le choix le plus économique est l’utilisation de luminaires avec lampes fluorescentes, disposés en rangées parallèles aux ondulations du toit. Si la hauteur sous plafond est inférieure à 5 m, on choisira une distribution extensive. Au-delà de 5 m, la distribution intensive est la plus adéquate.

7 m et plus La meilleure solution sont des luminaires à distribution symétriques équipés de lampes à décharge haute pression de puissance importante (250 .. 1 000 W). Tout en garantissant l’uniformité correcte, on a tout intérêt à avoir la puissance la plus élevée par luminaire, ce qui permet de diminuer le nombre de luminaires et par la même occasion les frais de maintenance et d’installation.

Lorsque des surfaces inclinées doivent disposer d’un éclairement important, il sera nécessaire d’installer des luminaires supplémentaires équipés de lampes fluorescentes. Si la surface des pièces travaillées ou des équipements utilisés est sensible aux réflexions, seuls des luminaires intensifs avec tubes fluorescents et ventelles peuvent convenir (cfr. cas précédent).
et du coût de remplacement des lampes.

En fonction de l’éblouissement

En fonction de la tâche exécutée, la sensibilité des occupants à l’éblouissement et aux réflexions sera plus ou moins grande.
Les normes introduisent le paramètre du taux d’éblouissement unifié (UGR) qui caractérise le niveau d’éblouissement ou la luminance apparente d’un ensemble de luminaires par rapport à la luminance de fond perçue dans le champ visuel d’un ou de plusieurs observateurs. Cette valeur, recommandée par la norme suivant le type de local ou de tâche, est comprise entre 10 (peu d’éblouissement) et 30 (fort éblouissant) et ne doit pas être dépassée. L’UGR sera calculé par l’auteur du projet (dialux dispose aussi d’une fonction calculant l’URG en un point ou un plan donné) et influencera le choix d’un type de luminaire, sa position et son orientation dans le local considéré et pour la tâche considérée. Une valeur d’UGR de 19 est monnaie courante !
De manière générale des luminaires pourvus de grilles de défilement ou de ventelles permettront de diminuer les risques d’éblouissement en cachant la lampe de la vue directe directe (à condition que l’angle de regard soit respecté).

 

Avant … et … Après.

En présence d’écrans de visualisation (ordinateurs, écrans de contrôle, écrans de commande de machines-outils…), il est conseillé d’opter pour des optiques présentant une luminance réduite (luminaires dits basse luminance).

Ce type de luminaire est également le bienvenu pour les travaux de précision. Pour ceux-ci, les postes de travail peuvent être équipés de luminaires ponctuels basse luminance permettant un éclairement important et localisé.

Dans la salle de sports

Dans toutes les gammes de luminaires pour salles de sports, il existe des luminaires avec grilles de défilement.

Cependant, l’éblouissement que l’on cherche à éviter dans les salles de sport est l’éblouissement par la vue directe de la lampe lorsqu’on regarde vers le haut. Les grilles de défilement n’empêcheront pas un tel éblouissement. Seul le choix des lampes et l’emplacement des luminaires permettront de l’éviter. La grille de défilement limitera l’éblouissement d’inconfort, mais celui-ci n’est pas très important dans une salle de sport.

De plus, la grille de défilement diminue le rendement des luminaires.

En fonction du rendement lumineux

Tout en respectant les autres critères de choix, on choisira toujours les luminaires ayant le meilleur rendement lumineux. Celui-ci doit donc systématiquement être demandé au fournisseur ou vérifié dans les catalogues.
Remarque : le rendement des luminaires LED est souvent 100 % car le rendement de la source lumineuse n’est plus mesuré séparément du luminaire. Le rendement est alors exprimé en lumen/watt. L’allure de la courbe photométrique est un paramètre très important !

   

ηbas = 62 %
Ηhaut = 27 %
Ηtot = 89 %
UGR < 19
CIE flux code 70 99 100 70 89

Coûts totaux d’une installation en fonction du rendement des luminaires

Cas réel : local de 9,5 x 5,5 m, éclairement recommandé = 500 lux, luminaires 2 x 36 W, durée de fonctionnement 6h/jour, 250 jours/an

Rendement

Nb de luminaires

P installée

Prix d’un luminaire

Investissement

Facture électrique (0,17 €/kWh)

0,5 9 648 W 87,5 € 787,5 € 169 €/an
0,7 6 432 W 117,5 € 705 € 112 €/an
Gains grâce au haut rendement 82,5 € 57 €/an
Gain total sur 20 ans (durée de vie des luminaires) 1 140 €

Pour un même niveau d’éclairement, il faudra un nombre plus important de luminaires à mauvais rendement. Il est dès lors possible que l’on soit pénalisé par une surconsommation et par un surinvestissement.
Les luminaires bas de gamme peuvent en outre présenter d’autres défauts : mauvais contrôle de l’éblouissement, qualité mécanique des composants, …
D’une manière qualitative, voici les éléments qui favorisent un rendement élevé :

Des optiques réfléchissantes

Les réglettes nues sont souvent attractives par leur prix. Leur choix constitue cependant une erreur. Le flux lumineux n’étant pas du tout contrôlé, elles présentent des pertes importantes et des risques d’éblouissement trop importants pour les tâches demandant une attention soutenue.

Rendement inférieur : 58 %.

Rendement : 83 %.

De même, les réflecteurs peints présentent un moins bon rendement et un plus mauvais contrôle de l’éblouissement que les réflecteurs miroités. De plus, ils jaunissent avec le temps.

Cloche émaillée
Rendement : 69 %.

Cloche alu
Rendement : 80 %.

Des matériaux translucides de qualité

Rendement : 83 %.

Des réflecteurs peu « enveloppants »

Toutes les surfaces de réflexion, définissant les caractéristiques photométriques du luminaire, sont autant de sources d’absorption de la lumière émise par les lampes. Moins ces surfaces sont importantes, plus le rendement du luminaire est élevé. Par exemple, les petits luminaires et les optiques paraboliques enveloppent de façon importante la lampe.

Rendement inférieur : 81 %.

Rendement inférieur : 79 %.

De l’écartement entre les sources

Dans les luminaires pourvus de plusieurs lampes, il y a un risque d’absorption du flux lumineux par les lampes entre elles (elles ne sont pas réfléchissantes). Il faut donc limiter le nombre de lampes par luminaire et favoriser un écartement important entre celles-ci.

Rendement : 87 %.

Rendement : 79 %.

Rendement < 60%.

De la présence de grilles de défilement ou ventelles

Tout dispositif destiné à cacher la lampe à la vue directe pour diminuer les risques d’éblouissement aura une influence néfaste sur le rendement. Puisqu’il fait obstacle à la lumière.

Rendement : 93 %.

Rendement : 75 %.

Rendements minimum recommandés

Luminaires directs à ventelles planes 70 %
Luminaires directs basse luminance 65 %
Luminaires directs très basse luminance 55 %
Luminaires mixtes 75 %
Luminaires indirects 65 %
Luminaire à optique asymétrique 60 %

Attention cependant qu’avec des luminaires équipés de lampes T5 et de ventelles paraboliques,  on peut obtenir des rendements très élevés et par la même occasion réduire de manière significative le risque d’éblouissement.


ηbas = 85 %

En fonction de l’assemblage, du montage et de la maintenance

Tous les luminaires doivent être construits de manière à pouvoir supporter des contraintes normales de montage et d’utilisation. Les luminaires montés en saillie ne peuvent pas se tordre lorsqu’ils sont montés sur des plafonds irréguliers. Les luminaires suspendus ne peuvent présenter de flèche entre supports, ni de distorsion de ceux-ci.

La construction du luminaire doit rendre la maintenance aisée : facilité de démontage des éléments, sans endommagement possible. Par exemple, l’optique peut être montée sur charnière pour faciliter son ouverture.
De plus, les instructions de maintenance et d’utilisation (choix de la lampe appropriée, par exemple) doivent être précises.
Quand les plenums (espaces au-dessus des faux plafonds) ne sont pas accessibles, il faut prendre certaines précautions afin de pouvoir accéder aux boîtes de branchement électrique des circuits au travers des luminaires.

En fonction de la structure du plafond

On peut rencontrer des luminaires :

Encastrés dans les faux plafonds.

En saillies, posés sur le plafond.

Suspendus.

Encastrés

Lorsqu’on dispose d’un faux plafond, on peut y encastrer les luminaires. Dans le cas d’un faux plafond démontable, les dimensions des luminaires devront s’adapter au module du faux plafond.
En cas d’incendie, la déformation des faux plafonds risque de provoquer la chute des luminaires. Ainsi, dans les circulations servant de chemin d’évacuation, il est recommandé de fixer les luminaires directement à la dalle, au moyen de tiges, de câbles ou de chaînette.

En saillie

Lorsque le plafond est en béton, ou lorsqu’on dispose d’un faux plafond fixe qu’on ne souhaite pas rénover, on placera des luminaires en saillie.

Suspendus

Les luminaires suspendus s’installent principalement dans les locaux où la hauteur sous plafond est importante (hsp > 3,5 m). Dans ce cas, on peut favoriser des luminaires présentant une composante indirecte ne dépassant pas 50 % du flux total émis par le luminaire. Cela permet d’éviter la présence d’une zone fort sombre au dessus des luminaires.

Les luminaires suspendus seront également utilisés lorsque l’on désire apporter un éclairage localisé des postes de travail.

Ils sont également suspendus lorsque le plafond est incliné, de manière à avoir tous les luminaires à la même hauteur.

En fonction de la qualité électrique

Les ballasts ne peuvent produire trop de signaux en haute fréquence sur le réseau électrique. Ceux-ci peuvent perturber les autres appareils électriques.
Pour éviter cet inconvénient, les luminaires complets et/ou les ballasts doivent posséder un label de qualité.

Dans la plupart des applications, les luminaires doivent être raccordés à la terre (protection électrique de classe I).

Dans les sanitaires (projections d’eau) où un contact direct avec le luminaire est possible, il est recommandé d’utiliser des luminaires de classe II.

En fonction des protections nécessaires

Types de local

Résistance aux chocs

Protection contre les poussières et l’humidité

Protection électrique

Précisions

Bureaux

Classes

0,5J IP20

Classe I

Luminaires ouverts, non protégés contre les infiltrations d’eau.

Couloirs et escalier

> 6J

Luminaires ouverts, non protégés contre les infiltrations d’eau et  résistants aux chocs.

Locaux techniques, réserves, archives

IP44

Luminaires fermés, protégés contre les poussières et les projections d’eau.

Sanitaires

6J

Classe II

Luminaires fermés, protégés contre les poussières et les projections d’eau et résistants aux chocs.

Cas particulier des salles de sport

Les luminaires utilisés dans les salles où l’on pratique des jeux de balles doivent résister à l’impact des balles.

Ils doivent de préférence porter le label ci-dessous.

Les luminaires qui portent ce label ont été soumis au test du ballon selon la norme DIN. Ce test contrôle la sécurité électrique après une série d’impacts de ballons dosés.

Pour les jeux de ballons, le « bac » doit être pourvu d’une glace ou d’une grille de protection dont la maille ne laisse pas pénétrer la plus petite balle utilisée dans la salle.

Cas des hôpitaux

Les salles à ambiance contrôlée

Dans certains locaux à risque, est-il impératif d’avoir un degré IP élevé contre la pénétration des poussières ou des « mouches » dans le luminaire. De plus, le degré IP doit-il se limiter uniquement au luminaire et pas à l’ensemble luminaires faux-plafond ? Dit d’une autre manière, faut-il ou non encastrer les luminaires dans les zones à ambiance contrôlée avec joint étanche ?

Dans les faux plafonds, on trouve souvent des germes tels que les aspergillus, responsables d’infections pulmonaires graves pour des patients « immuno déprimés » (dont la barrière immunitaire a été abaissée). Les luminaires représentent un risque de passage de la poussière du faux plafond vers le local. De plus, la poussière venant « du bas », de l’ambiance du local, se dépose aussi sur les surfaces horizontales des luminaires.

Mais les luminaires apparents offrent une surface supérieure importante où la poussière peut se déposer. De plus, en terme de nettoyage ou de désinfection (ce qui est souvent le cas dans les salles à ambiance contrôlée), le luminaire apparent présente une plus grande surface à traiter que le luminaire encastré.

Pour ces raisons, dans les locaux à risque, on placera des luminaires avec une certaine herméticité : le degré IP sera au moins égal à 5 X.

Les chambres d’hospitalisation

Dans les chambres d’hospitalisation, le luminaire placé au dessus de la tête du patient doit combiner plusieurs éclairages :

  • L’éclairage général. Il est en général orienté vers le haut (indirect) de manière à ne pas éblouir le patient ;
  • L’éclairage de lecture en direct au niveau de la tête du patient;
  • L’éclairage de soins qui peut combiner l’éclairage général et l’éclairage de lecture ;
  • L’éclairage de veille dans certains cas de pathologie (surveillance en soins intensif par exemple) ou comme éclairage de nuit.

Les critères de choix d’un tel type de luminaire sont très précis. De plus, on combine souvent l’éclairage avec d’autres techniques :

  • La distribution de gaz médicaux ;
  • L’appel infirmière ;
  •  …

Cas des ambiances « explosives »

Des luminaires doivent être utilisés dans ce type d’ambiance.

En fonction de la puissance des sources lumineuses

Un luminaire est conçu pour des sources lumineuses d’une certaine puissance et il est impératif de se limiter à cette puissance. En effet, la dissipation thermique doit être suffisante afin d’assurer une durée de vie normale de la source et les performances du luminaire.
De plus, tout en respectant l‘uniformité d’éclairement, on a intérêt à choisir les luminaires comprenant la puissance installée la plus importante. Ceci réduira le nombre de luminaires et de ballasts et donc l’investissement.
Cependant, lorsqu’on a un faux plafond démontable et modulaire, la puissance unitaire des luminaires pour tubes fluorescents dépend du module des faux plafonds. Exemple : si le faux plafond a un module 60 cm x 120 cm, on ne pourra choisir des luminaires de x fois 58 W (ou d’autres sources de longueur 1,5 m).

De même, parmi les lampes T8, les tubes de 18 W (75 lm/w) ont une efficacité lumineuse inférieure aux tubes de 36 W (86 lm/W) ou 58 W (89 lm/W).  Cette même constatation est à formuler dans les sources T5 : la lampe T5 14 W est moins efficace que les T5 28 W ou 35 W.
Exemple : D’un point de vue énergétique, il est plus intéressant d’utiliser des luminaires de 2 x 36 W que de 4 x 18 W. D’autant plus qu’ils ont des prix semblables.
Les luminaires 4 x 18 W seront utilisés dans des faux plafonds de structure carrée.

En fonction de la climatisation

Luminaire avec extraction intégrée vers un plenum.

Luminaire pour tubes T5 avec extraction sur les bords.

Dans les bureaux climatisés, intégrer l’extraction d’air dans les luminaires permet d’évacuer jusqu’à 60 % de la puissance thermique produite (partie convective) par les lampes et les auxiliaires. Il en résulte évidemment une diminution des frais de climatisation.
Ce mode d’extraction permet, en outre, de faire l’économie de bouches séparées souvent plus coûteuses.
Si les luminaires sont équipés de tubes fluorescents de type T5, une extraction d’air au travers des lampes entraînera une chute du flux lumineux car la température de l’air autour de la lampe ne sera plus optimale. Cette extraction devra donc se faire par des canaux à l’extérieur ou sur la face latérale des armatures. Le potentiel d’évacuation de chaleur est alors nettement moindre.

Extraction d’air au travers des luminaires pour lampes T5.

En fonction du prix

Le choix d’un luminaire se fera également en fonction du prix de revient de l’installation. A critère de confort égal, celui-ci dépend :

  • du prix du luminaire et de son placement,
  • du prix des lampes,
  • de la consommation sur sa durée de vie,
  • du coût de remplacement des lampes.

Calculs

Pour comparer plus précisément le prix de revient de plusieurs installations, en connaissant :

  • le prix d’un luminaire (placement compris),
  • le prix des lampes,
  • le rendement du luminaire,

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