Eté 2008 : Brieuc.
22-10-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
23-10-2008 : WinMerge ok – Sylvie
30-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Les objectifs et le choix du bâtiment

Objectif de la rénovation

La maintenance de l’UCL n’est pas insensible aux bénéfices que l’on peut tirer d’une rénovation de l’éclairage d’un bâtiment, tant du point de vue du confort que des économies d’énergie, mais en respectant un temps de retour raisonnable de 6 à 7 ans.

Choix du bâtiment

Plusieurs bâtiments de bureaux dont l’installation d’éclairage semblait assez précaire, nous ont été présentés. A nous de sélectionner celui qui présentait un potentiel d’économies d’énergie suffisant.

Nous avons dès lors dressé un diagnostic rapide, via le calcul de la puissance spécifique installée de quelques locaux.

Bâtiment des Sciences 1

Tous les locaux visités avaient une puissance spécifique du même ordre de grandeur.

Si le confort est loin d’être atteint (niveau d’éclairement insuffisant, éblouissement, …), une rénovation dans ce bâtiment ne pouvait être rentable.
En effet, on ne peut espérer diminuer fortement la consommation, vu qu’une bonne installation consomme aux environs de 12,5 W/m² pour obtenir 500 lux.

Liste des locaux Surfaces Lampes Puissance spécifique
Bureau C193 3,2 x 6,45 m² 6 réglettes avec un tube fluorescent de 36 W 6 x 36 x 1,2*/3,2 x 6,45 = 12,6 W/m²

* : multiplication de la puissance des lampes par le facteur 1,2 pour tenir compte de la consommation des ballasts.

Bureaux B331 à B334 3,2 x 4,9 m² 2 luminaires direct/indirect avec ventelles planes équipés de 2 tubes fluorescents de 36 W 4 x 36 x 1,2/3,2 x 4,9 = 11 W/m²

Bâtiments des Sciences 14 & 15

Tous les locaux visités avaient une puissance spécifique du même ordre de grandeur.

Malgré que l’installation soit ancienne, l’installation est performante au niveau énergétique et les niveaux d’éclairement sont relativement bons : de 350 à 500 lux.

En effet, un luminaire équipé d’un réflecteur sans ventelles ni diffuseur a un bon rendement. Le seul problème est l’éblouissement qu’il provoque.

Liste des locaux Surfaces Lampes Puissance spécifique
Bureau B117 4,8 x 7,45 m² 8 luminaires avec réflecteurs blancs et pas de ventelles ni diffuseurs, équipés d’un tube fluorescent de 58 W 8 x 58 x 1,2/4,8 x 7,45 = 13,8 W/m²
Bureau B107 7,45 x 7,45 m² 13 luminaires avec réflecteurs blancs et pas de ventelles ni diffuseurs, équipés d’un tube fluorescent de 58 W 13 x 58 x 1,2/7,45 x 7,45 = 13,6 W/m²

Bâtiment des Sciences 12

L’éclairage des bureaux consiste en des tubes fluorescents sur réglettes nues fixées sur un cadre de rail porteur leur servant aussi d’alimentation.

Tous les locaux visités avaient ainsi des puissances spécifiques très différentes. Celles-ci variaient de 7,2 à 23 W/m² avec une moyenne de 15 W/m².

Il est en effet assez facile avec un système de rails porteurs d’ajouter des réglettes. On peut supposer qu’au fil des années, des luminaires ont été ajoutés ou enlevés.

Une puissance spécifique moyenne de 15 W/m² ne permet pas de réaliser une rénovation rentable.

Liste des locaux Surfaces Lampes Puissance spécifique
Bureau B189-12 2,4 x 3,5 m² 4 luminaires de 1 x 36 W 4 x 36 x 1,2/2,4 x 3,5 = 20,6 W/m²
Bureau B141 2,4 x 7,1 m² 5 luminaires de 1 x 36 W 5 x 36 x 1,2/2,4 x 7,1 =12,7 W/m²
Bureau B179 5,5 x 7,1 m² 14 luminaires de 1 x 36 W 14 x 36 x 1,2/5,5 x 7,1 = 15,5 W/m²

Bâtiment de l’Institut des Langues Vivantes

L’éclairage est constitué de luminaires à diffuseurs prismatiques jaunis par le temps.

On peut espérer diminuer la puissance de près de moitié. De plus, les temps d’occupation sont, à première vue, relativement longs. La rénovation d’une telle installation valait la peine d’être envisagée.

Liste des locaux Surfaces Lampes Puissance spécifique
Local de cours a109 7,9 x 7,9 m² 9 luminaires de 2 x 58 W

9 x 58 x 1,2/7,9 x 7,9 = 20 W/m²

Bureau a140 3 x 5,6 m² 3 luminaires de 2 x 58 W 3 x 2 x 58 x 1,2/3 x 5,6 = 25 W/m²

Le bâtiment et l’installation de l’éclairage existante

Description brève et détermination des locaux types

Les locaux sont répartis sur 3 niveaux. La cage d’escalier ainsi que l’ascenseur se trouvent au centre du bâtiment. Un couloir court autour de la cage d’escalier. À partir du couloir, on accède aux différents locaux. D’un côté, on trouve des bureaux, de l’autre, des laboratoires de langues.

Plan du 1er étage :

Dans ce bâtiment, il y a donc 5 locaux – types :

  • les bureaux,
  • les classes,
  • le hall,
  • les couloirs,
  • les sanitaires.

L’étude se fera sur un de chacun de ces locaux types.

L’installation d’éclairage actuelle

  • L’installation d’éclairage est constituée de luminaires à diffuseur prismatique en saillies.
  • Les tubes sont des T8 et les ballasts sont électromagnétiques.
  • L’emplacement et la puissance totale des luminaires est indiquée sur le plan ci-dessus.

    

Utilisation des locaux et gestion de commande

Les bureaux

  • Occupation : il y a des baies vitrées sur toute la largeur de la façade et les ordinateurs sont placés perpendiculairement aux fenêtres. Les luminaires sont allumés dès l’occupation des bureaux. Les bureaux sont occupés en majorité par les professeurs de langues.En cours d’étude, il s’est avéré que les bureaux étaient moins occupés que prévu. Un bureau est en général occupé par l’équivalent d’un plein temps (1 plein temps, 2 mi-temps etc.). Un professeur à plein temps donne 16 h de cours par semaine. Un bureau est donc occupé 22 heures par semaine, et ce pendant 32 semaines par an, soit 704 h/an. Ils ne sont en principe pas occupés pendant juillet et août.
  • Commande : les luminaires sont commandés par de simples interrupteurs.

Les locaux de cours

  • Occupation : vu le peu d’éclairage naturel, les luminaires sont allumés systématiquement quand les locaux sont occupés. Après leur occupation, ils sont éteints et fermés à clé. Les locaux ne restent donc, en principe, pas allumés inutilement. Les locaux de cours sont occupés en moyenne de 8 h 30 à 19 h 30, soit 11 h 00 par jour pendant 160 jours/a.N.B. : Les chiffres ci-dessus représentent une moyenne, les locaux sont pour certains utilisés jusque 21 h 00.
  • Commande : l’ensemble des luminaires d’un local est commandé par de simples télérupteurs.

Le hall et les petits couloirs

  • Occupation : il y a très peu d’éclairage naturel. L’éclairage est allumé à partir de 8 h 00 (allumé par les femmes de ménage) et éteint en fin de journée par le gardiennage, à partir de 21 heures. Et ce, 160 jours par an.Le hall est très fréquemment occupé. Il est fréquenté par les étudiants pendant les interruptions de cours, par ceux qui arrivent en avance, etc… De plus, on y a installé un distributeur de boissons, ce qui augmente encore les allées et venues.
    On a considéré qu’il est occupé pendant un quart d’heure toutes les heures aux inter-cours et que pendant les heures de cours, il y a un passage toutes les 5 minutes. Et ce de 8 h 00 à 20 h 00.Les couloirs ne servent qu’au passage (en moyenne : 1 passage toutes les 10 minutes de 8 h 00 à 17 h 30).
  • Commande : l’ensemble des luminaires est commandé par des télérupteurs répartis dans le hall et les couloirs.

Les sanitaires

  • Occupation : les luminaires sont allumés en permanence de 8 h 30 à 21 h 00. En fin de journée, l’éclairage est éteint par le gardiennage, et ce pendant les 160 jours d’occupation du bâtiment.Tout comme le hall, les sanitaires sont très fréquemment occupés (en moyenne 15 minutes toutes les heures pendant les inter-cours, et 1 passage toutes les 10 minutes pendant les cours et ce, de 8 h 30 à 20 h 00).
  • Commande : les luminaires sont commandés par de simples interrupteurs.

Le diagnostic

La puissance installée

Les bureaux

Les bureaux ont quasi tous les mêmes dimensions : 3 mètres de large sur 5 m 60 de long. Ils sont éclairés par 3 appareils de 2 x 58 Watts.
Puissance spécifique :

= 3 x 2 x 58 x 1,2*/3 x 5,6 = 24,9 W/m²

Cette valeur est à comparer à la valeur de référence  de 2,5 W/m²/100 lux, soit 12,5 W/m² (500 lux).

Les classes

Il y a 6 laboratoires de cours de dimensions presque équivalentes : 7 m 90 x 7 m 90 éclairés par 9 luminaires de 2 x 58 Watts.
Puissance spécifique :

= 9 x 2 x 58 x 1,2/7,9 x 7,9 = 20,1 W/m²

à comparer à 12,5 W/m² (pour 500 lux).

Le hall

54 m² de hall sont éclairés par 8 luminaires de 1 x 58 W.
Puissance spécifique :

= (8 x 58) x 1,2/54 = 10,3 W/m²

à comparer à 5 W/m² pour 200 lux.

Les couloirs

Un couloir de 30 m² est éclairé par 5 luminaires de 1 x 36 W.
Puissance spécifique :

= (5 x 36) x 1,2/30 = 7,2 W/m²

à comparer à 3,75 W/m² (150 lux).

En moyenne, la puissance installée pourra donc être réduite de près de la moitié.

Si l’on ajoute à cela, des temps d’occupation relativement élevés, pour la plupart des locaux, on peut supposer que la rénovation sera rentable.

Le confort

Le confort n’est pas un critère déterminant dans ce projet.

Néanmoins, pour pouvoir comparer le confort avant et après rénovation, nous avons relevé, au luxmètre, le niveau d’éclairement moyen des différents locaux types.

  • dans les bureaux : 475 lux (variant de 400 à 550 lux)
  • dans les classes : 325 lux (variant de 295 à 350 lux)
  • dans les petits couloirs : 85 lux (variant de 60 à 110 lux)
  • dans le couloir central : 200 lux

La gestion de commande actuelle

En observant le mode d’utilisation des locaux et la présence d’éclairage naturel, nous nous sommes posés la question suivante :

« Arrive-t-il que des locaux ou parties de locaux soient éclairés artificiellement alors que ça n’est pas nécessaire ou qu’ils soient éclairés au-dessus du niveau nécessaire ? »

Nous avons relevés les « dysfonctionnements » suivants

  1. Les petits couloirs sont éclairés en même temps que le hall alors que ce dernier est fréquemment occupé mais que le passage dans les petits couloirs se fait au rythme de 1 toutes les 10 minutes environ de 8 h 30 à 17 h 30.
  2. Le hall reste éclairé en permanence alors qu’il est surtout occupé un peu avant, pendant et après les inter-cours.
  3. L’éclairage des sanitaires reste aussi allumé toute la journée alors qu’ils sont également surtout utilisés aux environs des inter-cours.
  4. D’autre part :Dans les bureaux, tous les luminaires sont allumés dès que les bureaux sont occupés alors qu’il y a des vitres toute la largeur des bureaux. Nous avons dès lors mesuré l’éclairement sous la première rangée de luminaires sans éclairage artificiel. Cette mesure s’est faite au mois de novembre vers 14 h 00. L’éclairement était de 150 lux. Cette valeur très basse s’explique par la présence d’un bâtiment en face des baies qui « prend » beaucoup de lumière naturelle.D’autre part, les bureaux sont relativement petits et ne nécessitent donc pas de zonage.

    Une gestion de commande en fonction de l’éclairage naturel n’est donc pas adéquate.

Le choix de l’installation d’éclairage

Démarche et étude préalable

La démarche classique consiste à demander des propositions d’installation accompagnées d’études photométriques (= études visant à donner les isolux d’une installation, l’éclairement moyen et l’uniformité). Ces études sont demandées aux fabricants, aux fournisseurs ou sont faites par le responsable technique lui-même s’il dispose des disquettes de calcul d’éclairage des fabricants.
Pour toute installation qui répond aux critères de confort, une demande de prix (matériel + placement) est faite à un (des) installateur(s).
La proposition la plus intéressante est retenue.

La démarche a été quelque peu différente ici.

La maintenance de l’UCL dispose de son propre installateur.
Suite à leur expérience de la maintenance de l’UCL et selon leurs critères financiers, il n’est intéressant  de rénover une installation que si les anciens luminaires sont remplacés par de nouveaux luminaires positionnés au même endroit. Ainsi l’installation n’exige aucune modification de câblage.
Les responsables de la maintenance disposent d’un prix de placement standard. Ce prix comprend le démontage des anciens appareils et le placement des nouveaux appareils.
Ce prix est très faible et il est illusoire de rechercher un prix plus bas.

Encombrement des nouveaux luminaires par rapport aux précédents

Dans les locaux de cours, le câblage des luminaires se fait par le faux plafond, via les interstices entre les lamelles. Les luminaires sont fixés par des tiges dans les hourdis, tiges qui passent également dans les interstices entre les lamelles. Il n’y a aucun percement dans les lamelles qui sont donc récupérables. Les fixations se trouvent à 18 cm des extrémités. On peut donc y fixer un appareil légèrement plus court (des luminaires de x fois 36 W par exemple).
Dans les bureaux et les couloirs, il n’y a pas de faux plafonds. Les luminaires sont câblés soit en apparent, soit par un percement dans les hourdis. Les fixations se trouvent à une certaine distance des extrémités. On peut donc également y fixer des appareils plus courts (x fois 36 Watts ou équivalents). Au cas où les luminaires auraient une longueur plus petite, il suffirait d’ajouter un morceau de tube et de câble.

  

Niveaux d’éclairement souhaité

Pour l’éclairage des classes et bureaux, le service de Sécurité & Hygiène demande, en tout point du plan de travail, un éclairage minimum de 300 lux. Au cas où l’éclairage général peut être complété par un éclairage d’appoint (cas des bureaux), l’éclairement minimum exigé est de 200 lux. Ces exigences correspondent à celles du RGPT (« Règlement Général pour la Protection au Travail« ). Nous n’avons pas tenu compte du dernier cas (200 lux minimum), car nous trouvons ces niveaux fort bas.
Dans les bureaux, personne ne travaille contre une paroi. La zone de travail est donc la surface du local dont on retire 50 cm le long des parois.
Dans les locaux de cours, des tables peuvent être placées contre les murs, et la zone de travail est donc égale à la surface du local.
Dans le hall central, nous avons demandé un éclairement moyen de 200 lux minimum. En effet, celui-ci est un lieu d’attente, occupé par des étudiants qui révisent leurs cours. De plus, c’est l’éclairement actuel.

Il restait donc à faire une demande de prix (matériel uniquement) d’une nouvelle installation avec des luminaires placés au même endroit que les anciens appareils. Cette demande de prix a été faite à plusieurs fabricants.

Demande de prix – modèle de courrier aux fabricants

Concerne : rénovation de l’installation d’éclairage de l’Institut des Langues Vivantes (I.L.V) à l’U.C.L. (Louvain-la-Neuve)

Monsieur,
Je suis chargée de la rénovation dont il est question ci-dessus.

Pourriez-vous me remettre une étude photométrique sur base de vos produits ?

Les luminaires seront placés aux mêmes endroits que les luminaires actuels (voir plan à l’échelle en annexe).
Ils seront de type « en saillie ». Ils pourront être légèrement plus courts (luminaires de x fois 36 Watts ou de longueur équivalente)
Dans les bureaux, les luminaires seront à basse luminance (luminance < 200 cd/m² au-delà de 60° par rapport à la verticale ou CIBSE cat. 2).
Dans les locaux de cours et les couloirs, les luminaires seront à ventelles planes avec un angle de défilement maximum de 65°.
Les luminaires seront équipés de ballasts électroniques.

L’éclairement minimum dans la zone de travail des locaux de cours et bureaux est de 300 lux.
Dans les bureaux, la zone de travail est la surface du local de laquelle on retire une bande de 50 cm le long des parois.
Dans les classes, la zone de travail correspond à la surface du local, de laquelle on retire une bande 50 cm à l’arrière du local.
Dans le hall, l’éclairement moyen sera d’au moins 200 lux. Dans les petits couloirs, il peut être limité à 100 lux.
Les calculs d’éclairement se feront sur une grille minimale correspondant à la norme NBN L 14 – 002.
Le plan utile se trouve à 80 cm dans les classes et bureaux et au niveau du sol dans les couloirs. Le facteur de dépréciation doit être pris égal à 0,9.
Les coefficients de réflexion des parois seront de 0,7 (plafond), 0,5 (murs), 0,3 (sol).

L’étude doit être accompagnée des fiches techniques des luminaires ou d’un catalogue.

Pourriez-vous me remettre votre meilleur prix pour le … au plus tard.
Nous disposons de notre propre équipe de placement. Pouvez-vous, dès lors, nous accorder votre remise ‘installateur’ et nous remettre votre meilleur prix net.

Je vous en remercie, et vous prie de croire, Monsieur, en l’assurance de ma meilleure considération.

Annexe : un plan à l’échelle 1/100° avec les luminaires actuels.

Remise des offres et choix des luminaires

Différentes offres nous ont été remises.
Nous avons retenu celles qui répondaient à la demande.

Pour toutes ces offres, nous avons ensuite vérifié différents critères de qualité du matériel dans les catalogues ou sur les fiches techniques

  • la puissance spécifique est inférieure à 2,5W/m²/100 lux,
  • le rendement des luminaires est de minimum 65 % pour les luminaires basse luminance et 70 % pour les luminaires à ventelles planes,
  • le réflecteur est en aluminium satiné,
  • l’indice de protection est de minimum IP20 dans les classes et les bureaux et de IP44 dans les sanitaires,
  • la résistance aux chocs est d’au moins 0,5 joule dans les classes et bureaux et de 6 joules dans les couloirs,
  • dans les classes et bureaux, les luminaires sont de classe I (nous disposons d’un conducteur de terre) et de classe II dans les sanitaires,
  • les autres appareils électriques du bâtiment sont protégés contre les signaux haute fréquence (label énec),

  • la maintenance est aisée : par exemple, diffuseur rabattable et décrochable des 2 côtés sans outils,
  • il n’y avait aucune vérification à faire au niveau de l’inflammabilité, vu que les luminaires seront montés soit sur un faux plafond à lamelles ou sur la dalle en béton.

Parmi toutes les offres répondant aux critères, nous avons sélectionné celle offrant le meilleur prix.

Quelques extraits de l’offre retenue

Bureau-type

Équipement : 3 luminaires basse luminance de 1 x 58 W avec ballast électronique – CIBSE cat. 2

Dimensions du local

Longueur x Largeur

5,6 x 3,0 m

Hauteur

2,75 m

Hauteur du plan de travail

0,8 m

Hauteur de suspension

2,75 m

Luminaire

-/158

Rendement du luminaire 66,9 %

Éclairement souhaité

Moyen 400 lux

Facteurs de réflexion

Plafond/Parois/Sol

70/50/20 %

Implantation

Nombre de luminaires

3

EtapDistLumin.gif (107 octets)

1 867 m

Lampe

58 W diamètre 26 mm lampe fluo couleur 830/840
avec ballast électronique

Flux lumineux d’une lampe

5 000 lm

Facteur de dépréciation

0,90

Facteur de correction

1,00

Résultats

Éclairement moyen    500 lux Uniformité (Emin/Emoy)    0,54

2,79 m

268 305 333 370 351 322 351 370 333 305 268

2,36 m

394 446 491 564 524 474 524 564 491 446 394

1,93 m

498 559 618 726 664 594 664 726 618 559 498

1,50 m

541 605 672 792 723 646 723 792 672 605 541

1,07 m

498 559 618 726 664 594 664 726 618 559 498

0,64 m

394 446 491 564 524 474 524 564 491 446 394

0,21 m

268 305 333 370 351 322 351 370 333 305 268

E(lx)

0,25
m

0,76
m

1,27
m

1,78
m

2,29
m

2,80
m

3,31
m

3,82
m

4,33
m

4,84
m

5,35
m

Vu que l’on impose l’emplacement des luminaires, le choix de l’installation est limité. C’est pourquoi, on obtient un éclairement moyen de 500 lux alors qu’un éclairement moyen de 400 lux aurait probablement suffi.

La « zone de travail », où l’éclairement minimum (c’est-à-dire en tout point) doit être d’au moins 300 lux, est égale à la surface du local de laquelle on retire 50 cm le long des parois. Le tableau ci-dessus nous montre, si l’on interpole pour obtenir une valeur à 50 cm des parois, que cette condition est bien respectée.

Prix nets des luminaires : 74,5 (HTVA), soit 90,2 € (TVAC)

Classe-type

Équipement : 9 luminaires à ventelles blanches de 1 x 58 W avec ballast électronique.

Dimensions du local

Longueur x Largeur

7,9 x 7,9 m

Hauteur

2,95 m

Hauteur du plan de travail

0,8 m

Hauteur de suspension

2,95 m

Luminaire

-/158

Rendement du luminaire 70,5 %

Éclairement souhaité

Moyen 400 lux

Facteurs de réflexion

Plafond/Parois/Sol

70/50/20 %

Implantation

Nombre de luminaires

9

EtapDistLumin.gif (107 octets)

2,633 m

   EtapDistLumin2.gif (102 octets)

2,633 m

Lampe

58 W diamètre 26 mm lampe fluo couleur 830/840
avec ballast électronique

Flux lumineux d’une lampe

5 000 lm

Facteur de dépréciation

0,90

Facteur de correction

1,00

Résultats

Éclairement moyen    428 lux Uniformité (Emin/Emoy)    0,63

7,54 m

274 271 315 410 351 289 351 410 315 271 274

6,82 m

374 369 429 568 480 389 480 568 429 369 374

6,10 m

387 382 448 596 504 407 504 596 448 382 387

5,39 m

358 353 419 557 474 383 474 557 419 353 358

4,67 m

384 379 448 595 506 409 506 595 448 379 384

3,95 m

418 413 486 644 546 442 546 644 486 413 418

3,23 m

384 379 448 595 506 409 506 595 448 379 384

2,51 m

358 353 419 557 474 383 474 557 419 353 358

1,80 m

387 382 448 596 504 407 504 596 448 382 387

1,08 m

374 369 429 568 480 389 480 568 429 399 374

0,36 m

274 271 315 410 351 289 351 410 315 271 274

E(lx)

0,36
m

1,08
m

1,80
m

2,51
m

3,23
m

3,95
m

4,67
m

5,39
m

6,10
m

6,82
m

7,54
m

On a donc bien 300 lux minimum dans toute la « zone de travail ».
Prix nets des luminaires : 56,25 € (HTVA), soit 68 € (TVAC)

Hall central

Équipement : 8 luminaires à ventelles blanches de 1 x 36 W avec ballast électronique

Dimension du local

Longueur x largeur 9,0 x 5,8 m
Hauteur 3,3 m
Hauteur du plan de travail 0,0 m
Hauteur de suspension

3,3 m

Facteurs de réflexion

Plafond/parois/sol 70/50/20 %

Implantation

Nombre de luminaires 8

EtapDistLumin.gif (107 octets)

2,25 m
EtapDistLumin2.gif (102 octets) 2,2 m

Lampe

36 W diamètre 26 mm lampe fluo couleur 830/840 avec ballast électronique
Flux lumineux d’une lampe 3 200 lm
Facteur de dépréciation 0,90
Facteur de correction 1,00
Luminaire
-/136

Rendement du luminaire 72,8 %
Éclairement souhaité
Moyen 200lux

Résultats

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2019-07-05T10:16:10+00:0025 septembre, 2007|L'éclairage|

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