Exemple d'audit éclairage d'une école

Introduction

Nous reprenons ici les résultats d’un audit des installations d’éclairage d’une école primaire et d’une école maternelle. L’objectif principal de cet audit est d’évaluer le potentiel d’économie d’énergie propre à une rénovation de l’installation d’éclairage existante. Ces préoccupations énergétiques ne peuvent cependant en aucun cas occulter le but primordial de l’éclairage qui s’exprime en termes de confort visuel.

Les relevés des niveaux d’éclairement ont été réalisés lors de notre visite sur site au moyen d’un luxmètre digital étalonné. Les locaux ont été mesurés en journée (en déduisant l’éclairage du jour).

L’ensemble des calculs et simulations a été effectué au moyen du logiciel DIALUX.

Présentation des bâtiments

Bâtiment A – École primaire

Plan bâtiment A - école primaire.

Bâtiment B – École primaire

Plan bâtiment B - école primaire.

Bâtiment M – École maternelle

Plan bâtiment M – École maternelle

Rappel : économie d’énergie en éclairage

Les 3 fondements de l’économie d’énergie en éclairage sont :

  • Éteindre ou dimmer l’éclairage quand on n’en a pas besoin (de façon intelligente ; favorisez la lumière du jour !)

Concevoir

 Pour en savoir plus sur la gestion efficace de l’éclairage.
  • Dimensionnement et planification adéquats (confort visuel, exploitation, concept, normes,…)

Mais ne perdons pas de vue le confort visuel !

Une installation d’éclairage de haut confort visuel tient compte de :

  • un niveau d’éclairement correct, en conformité avec la norme EN 12 464-1.
  • une bonne maîtrise de la luminance en fonction de l’application (pour éviter les problèmes d’éblouissement éventuels).

Analyse de la situation actuelle

Les lampes et les luminaires

Les lampes fluorescentes

Nous répertorions sur le site des luminaires de type et de qualité diverses équipés de lampes à fluorescence d’âge et de qualité variés.

La majorité des lampes fluorescentes est de bonne qualité (type HR de teinte 840).

Mais dans quelques vieux luminaires se trouvent encore des lampes de type “industriel” (teinte 133, 640…). Ces lampes étaient bon marché à l’achat, mais sont de mauvaise qualité.
Les lampes industrielles subissent une rapide dépréciation de leur flux lumineux.
Un autre défaut majeur est leur pauvre rendu des couleurs (IRC 65).

Évolution du flux lumineux dans le temps.

Les luminaires sont équipés de ballasts magnétiques et de starters.

Les luminaires

1. Bâtiment A– École primaire

photos éclairage école primaire - bât. A. photos éclairage école primaire - bât. A. photos éclairage école primaire - bât. A.

Dans les classes – réflecteur blanc T8 2 x 36 W – lampes nues, remarquez la teinte différente des lampes.
Dans le couloir – luminaire IP à coiffe perlée, ces luminaires ont un faible rendement.

2. Bâtiment B – École primaire

photos éclairage école primaire - bât. B. photos éclairage école primaire - bât. B. photos éclairage école primaire - bât. B.

Dans les classes – luminaires à grille T8 2 x 58 W (quelques 2 x 36 W), remarquez la teinte différente des lampes.
Dans le couloir – luminaire à grille (en mauvais état).

3. Bâtiment M – École maternelle

photos éclairage école maternelle - bât. M.

Des luminaires à plexi opalin, ces luminaires ont un faible rendement.

Niveaux d’éclairement et confort visuel

La norme NBN EN 12464-1 “Éclairage des lieux de travail” recommande un niveau d’éclairement de :

  • Couloirs et circulation : 100 à 150 lux ;
  • Salle de gym : 300 (éventuellement 500 lux en cas de compétition sport) ;
  • Classe : 300 lux (tableau 500 lux) – bonne uniformité et contrastes faibles.

La norme recommande également de limiter l’éblouissement.

Voici les résultats de nos mesures de niveau d’éclairement (mesures ponctuelles en déduisant la lumière du jour) :

1.    Bâtiment A – École primaire

  • Classes : 350 lux
  • Couloir : 30 à 180 lux

2.    Bâtiment B – École primaire

  • Classes : 520 lux (surdimensionné)
  • Bureau de direction : 680 lux (surdimensionné)
  • Salle de réunion : 580 lux

3.    Bâtiment M – École maternelle

  • Classes : 240 lux
  • Salle polyvalente : 285 lux
  • Réfectoire : 310 lux

Les niveaux d’éclairement sont presque conformes aux recommandations de la norme.

Puissance spécifique

La puissance spécifique, exprimée en W/m²/100 lux est un indicateur utilisé pour juger l’efficacité énergétique d’une installation d’éclairage.

La puissance installée après travaux ne peut dépasser :

  • entre 3 W/m² par 100 lux dans un couloir bas et large (min 30 m x 2 m x 2,8 m) et 8,5 W/m² par 100 lux dans un couloir haut et étroit (min. 30 m x 1 m x 3,5 m),
  • 2,5 W/m² par 100 lux dans les bureaux, les halls industriels et autres locaux.

Une tolérance pour des locaux de grandes hauteurs étant acceptable.
Des plafonds et des murs clairs aident à diminuer la puissance spécifique.

Les puissances spécifiques calculées varient entre 2,53 et 6,82 W/m²/100 lux.
(Voir tableau URE Situation actuelle en annexe).

Nous concluons d’après les valeurs calculées que l’installation d’éclairage devrait être améliorée.

La gestion de l’éclairage

Nous estimons le nombre d’heures d’allumage des lampes à 1 500 h/an (sauf quelques locaux spécifiques : dortoir, tableaux, salle de réunion, cuisine…: 1 000 h ou 500 h – Voir tableau URE).

Il n’existe pas de système de gestion automatisée de l’éclairage.
Les classes ont min. 2 circuits d’allumage (côté fenêtres, côté couloir, tableau).

Les mesures réalisées sur place montrent un apport important de lumière naturelle dans plusieurs locaux (par des fenêtres et par des lanterneaux).

Grandes fenêtres dans l’école primaire et lanterneaux dans l’école maternelle.

Une économie énergétique peut être obtenue par la gestion automatisée de l’éclairage en fonction de la présence et/ou en fonction de l’apport de la lumière du jour.

Détail pour la rénovation de locaux type

Attention! Cet exemple d’audit date de 2013, les solutions proposées ne sont plus d’actualité!

École primaire – Classe type

Photo école primaire - Classe type.

  • Classe type – Situation actuelle
  • Luminaires 2 x 36 W ballasts magnétiques
  • Niveau d’éclairement correct : 350 lux
  • Éclairage du tableau insuffisant
  • 2,78 W/m²/100 lux.

Proposition
Enlèvement et évacuation des vieux luminaires.
Placement de luminaires à grille pour l’éclairage général des classes de l’école primaire (6 dans l’exemple présenté ici) :

 

  • Équipés de ballast électronique dimmable et de lampe T5 ECO (1 x 32 – 35 W).
  • Rendement élevé, flux large (batwing).
  • ENEC.
  • 2 circuits de commande à maintenir.
  • Luminaires dimmables côté fenêtres.

Option : éclairage du tableau par 2 luminaires à flux asymétrique pour l’éclairage des tableaux. Équipés de ballast électronique et de lampe 1 x 55 – 58 W T8 ECO.

⇒ Résultat des simulations : 337 lux    1,22 W/m²/100 lux

Implantation des luminaires.

Économie d’énergie possible > 70 %.

***

École maternelle – Classe type

Photo école maternelle - Classe type.

  • Classe type – Situation actuelle
  • Luminaires 2 x 58 W ballasts magnétiques
  • Niveau d’éclairement : 240 lux
  • 6,82 W/m²/100 lux

Proposition
Enlèvement et évacuation des vieux luminaires.
Placement de luminaires à plexi pour éviter un regard direct dans les lampes (pour l’école maternelle).

 

  • Rendement élevé (> 85 %).
  • Équipés de ballast électronique et de lampe T5 ECO (1 x 45 – 49 W).
  • 2 circuits de commande à maintenir.
  • Luminaires dimmables au dortoir !

⇒ Résultat : 307 lux    2,21 W/m²/100 lux

Implantation des luminaires.

Économie d’énergie possible > 60 %.

***

Réfectoire

Photo réfectoire.

  • Réfectoire – Situation actuelle
  • Luminaires 1 x 36 W ballasts magnétiques
  • Niveau d’éclairement : 310 lux
  • 5,09 W/m²/100 lux.

Proposition
Enlèvement et évacuation des vieux luminaires.
Placement de 8 luminaires à plexi pour éviter un regard direct des lampes.

  • Rendement élevé (> 85 %) !
  • Équipé de ballast électronique et de lampe T5 ECO (1 x 45 – 49 W).
  • Luminaires dimmables en fonction de la lumière du jour.

⇒ Résultat : 275 lux    2,29 W/m²/100 lux

 

Implantation des luminaires.

Économie d’énergie possible > 70 %.

***

Salle polyvalente

Photo salle polyvalente.

  • Salle polyvalente – Situation actuelle
  • Luminaires 2 x 58 W ballasts magnétiques
  • Niveau d’éclairement : 285 lux
  • 4,04 W/m²/100 lux

Proposition
Enlèvement et évacuation des 12 vieux luminaires.
Placement de 6 luminaires renforcés pour salle de gym équipée de ballast électronique et de 4 x 45 W T5 ECO (4 x 45 – 49 W) (éventuellement dimmable).

  • Résistance aux chocs de ballons (Conforme DIN 57710 Teil 13/VDE 0710 Teil 15/05.81)
  • Rendement élevé (> 70 %).
  • ENEC
  • 2 circuits de commande ou luminaires dimmables

⇒ Résultat : 359 lux    2,32 W/m²/100 lux

Implantation des luminaire.

Économie d’énergie possible > 25 %.

Résultats

Sur base de cet avant-projet et les calculs effectués, l’économie d’énergie moyenne en éclairage entre 37 et 77 % dans le cas d’une rénovation de l’éclairage comme décrit dans ce rapport. La nouvelle installation d’éclairage est des plus en conformité avec la norme européenne traitant de l’Éclairage des lieux de travail intérieurs. (EN 12464-1) et limite tout risque d’éblouissement causé par des luminances trop élevées.

Situation actuelle

  • Puissance installée de l’éclairage : 32,41 kW
  • Consommation électrique de l’éclairage : 44.373 kWh/an

Après rénovation de l’éclairage

  • Puissance installée de l’éclairage : 14,4 kW
  • Consommation électrique de l’éclairage : 16.071 kWh/an

Résultat

  • Économie en puissance installée : 18,01 kW
  • = économie de 55 %
  • Économie en consommation électrique/an : 28.302 kWh/an
  • = économie de 64 %

Source : audit réalisé par I. Van Steenbergen.

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