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.juin 2012 – réorganisation ecl – fichier de référence
04-04-2013 : actualisation, Didier D. et Olivier

La zone de calcul

Selon la norme NBN EN 12464-1, trois zones sont définies :

  • la zone de travail où la tâche visuelle est réalisée (le bureau : zone à 500 lux dans l’exemple),
  • la zone environnante immédiate à la zone de travail (zone à 300 lux dans l’exemple).
  • la zone de fond qui représente le reste de la surface du local.

Attention : pour le calcul de la puissance spécifique  en W/m²/100 lux il faut considérer toute la surface du local (aussi bien pour le calcul de la puissance totale de tous les luminaires que pour le niveau d’éclairement moyen à hauteur du plan de travail.)

La zone de travail

Dans la zone de travail, l’éclairement moyen recommandé est à maintenir sur la surface de référence ou plan utile pendant toute la durée de vie de l’installation d’éclairage.  Cette surface est celle où la tâche visuelle s’exécute comme par exemple :

  • la table à dessin,
  • le bureau,
  • le desk de réception,
  • le banc d’écolier,
  • le tableau,
  • l’établi,

On définit dans la zone de travail un niveau d’éclairement en fonction de la tâche effectuée.
Ces différentes valeurs sont données dans les normes.

Données

Pour connaitre les valeurs d’éclairement recommandé en fonction de l’usage, cliquez ici.

Où 20 lux représentent le seuil de perception; les autres valeurs étant séparées par un facteur approximatif de 1.5 et représentant la plus petite différence significative entre deux niveaux d’éclairement.

20 30 50 75 100 150 200 300 500 750 1 000 1 500 2 000 3 000 5 000

La zone environnante immédiate

Dans la zone environnante immédiate (bande de 0.5 m autour de la zone de travail), l’éclairement recommandé et l’uniformité doivent être en relation avec ceux de la zone de travail selon le tableau ci-dessous :

Éclairement de la tâche
en lux
Éclairement des zones environnantes immédiates
en lux
>= 750
500
300
200
150
100
<= 50
500
300
200
150
E tâche
E tâche
E tâche
Uniformité : > = 0.4 à 0.6 Uniformité : > = 0.4

On retiendra donc que dans cette zone, les niveaux d’éclairement peuvent être diminués d’un facteur de l’ordre de 1.5 à 1,666 avec une uniformité de 0.4.

La zone de fond

On pourrait définir la zone de fond comme l’espace couvrant le local, diminué des zones de travail et environnantes immédiate. Dans cette zone, le niveau d’éclairement doit être au moins égal au tiers de celui de la zone environnante immédiate avec une uniformité moyenne de 0.1.

Quelques exemples selon l’usage

Une caisse de grande surface

Un couloir

Une chambre d’hospitalisation

Le plan de référence

La surface de référence est constituée par le plan sur lequel s’effectue normalement le travail.
La hauteur du plan de référence est donc à définir en fonction de l’ergonomie et de l’activité menée de manière courante au niveau de la zone de travail considérée :

Surface de référence par rapport au sol Tâche effectuée
Debout Assis Couché
Horizontale Lecture, écriture sur un guéridon dans un couloir d’hospitalisation (h = 1 m).
Marche dans un couloir (h = 0,10 m).
Écriture, lecture sur un bureau (h = 0.7 m sur un bureau standard et h = 0.85 m sur un plan de travail de laboratoire). Examen médical sur une table d’examen (h = 0.85 m).
Verticale Écriture au tableau. Lecture au tableau.
Inclinée Lecture d’un livre par un patient dans un hôpital en position couchée (h = 1 m avec une inclinaison de 75°).

Quelques exemples selon l’usage

Bureau

Il peut être à une hauteur de 0.75 m pour un plan de travail normal.

Caisse de grande surface

Le plan sera horizontal et situé à la même hauteur que la caisse.

Chambre d’hospitalisation

L’éclairement moyen minimum

On trouve dans les normes des valeurs de niveaux d’éclairement en fonction de la tâche exécutée.
Pour connaitre  les valeurs d’éclairements moyens recommandés suivant l’activité du local : cliquez ici !
Les valeurs Em calculées dans les zones de travail, environnantes immédiates et de fond 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 surdimensionnement 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

L’uniformité

Zone de travail

L’uniformité de l’éclairement recommandée dans la zone est précisée dans les normes.

Données

Pour connaitre les valeurs d’uniformité recommandées, cliquez-ici.

Zone environnante immédiate et de fond

Dans ces zones, l’uniformité est respectivement de 0,4 et 0,1.

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

Données

Pour connaître les coefficients de réflexion par défaut ou correspondants  à la couleur et à la matière de vos parois, cliquez ici !

Concevoir

Pour savoir comment choisir la couleur des parois

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.
On remarque cependant que ces facteurs ne couvrent pas la perte de flux 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, voire 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 des normes.

Exemple pour les halls omnisports

Les mesures doivent se faire selon un maillage spécifique généralement rectangulaire et recouvrant toute l’aire de référence au niveau du sol. Les éclairements sont calculés et mesurés au centre des mailles. Le pas maximum est déterminé en pratique par la formule suivante :

p = 0,2 . 5 EXP (log d)

où :

  • EXP = exposant,
  • d est la plus grande dimension de l’aire de référence,
  • p est le pas maximum du maillage.
    Dans le cas de l’exemple (d = 28 m), on trouve p = 2 m.

Le nombre de points sur la longueur est donné par le nombre entier impair le plus proche du rapport d/p; soit 28/2 = 14. On peut choisir 13 ou 15; la norme donnera 13. Dans l’exemple, on a choisi 15 pour tenir compte d’une zone de sécurité débordante de 1 m.

Dans la mesure du possible, on essaye de prendre une maille carrée.

Dans la pratique, pour éviter un maillage excessif, on définit un maillage réduit de commun accord entre l’auteur de projet et le maître d’ouvrage. Cela peut être, par exemple, un maillage de « un point sur deux ». On peut s’aider aussi des valeurs reprises dans les tableaux de la norme EN 12193.

En pratique ?

De nombreux outils sont disponibles. Après avoir déterminé le type de type de lampe, de ballast et de luminaire à utiliser, les outils suivants permettent par exemple de dimensionner l’installation (nombre et position des appareils) :

DIALux et RELUX

Ces logiciels de calcul sont gratuits. Ils sont neutres et indépendants vis-à-vis des fabricants et permettent de simuler un système d’éclairage en tenant compte des caractéristiques réelles de la plupart des produits disponibles sur le marché.
Ces logiciels permettent de vérifier que le système d’éclairage répondra bien aux exigences de confort visuel. Il permet ainsi de calculer les niveaux d’éclairement, l’uniformité et l’UGR.

 

Pour accéder au site de DIALux, ouverture d'une nouvelle fenêtre ! cliquez ici !

Pour accéder au site de RELUX, ouverture d'une nouvelle fenêtre ! cliquez ici !

Les outils proposés par les fabricants de luminaires

L’étape intermédiaire entre l’utilisation des fichiers Excel et celui des logiciels DIALux et RELUX, est le recours aux logiciels proposés sur le site des constructeurs de luminaires. Ceux-ci permettent d’utiliser les caractéristiques réelles des appareils. Les résultats se limitent souvent à la valeur de l’éclairement moyen réalisé.

Le recours à un professionnel de l’éclairage

L’utilisation des logiciels plus poussés (Dialux et RELUX) nécessite une certaine expérience. Les professionnels de l’éclairage seront sûrement d’une aide utile lors de cette phase de dimensionnement.