Date : page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur : les anciens

Mars 2009 : Thibaud

Notes :

  • antidote appliqué. Thibaud
  • Style css des tableaux : Thibaud

Juin 2009 : mise en page et liens internes, Sylvie

Confort des utilisateurs

Mis à part l’aspect sécurité des ascenseurs (un des équipements les plus contrôlés du bâtiment !), les exigences des utilisateurs sont fortes en ce qui concerne :

  • le temps d’attente acceptable sur les paliers d’ascenseur,
  • la densité de population acceptable dans la cabine d’ascenseur,
  • l’accélération et la décélération supportable lors des déplacements,
  • l’acoustique interne de la cabine,
  • la pression interne dans la cabine,
  • le seuil acceptable de vibrations de la cabine,
  • le niveau d’éclairement moyen de la cabine,
  • le niveau de ventilation,

Le temps d’attente moyen

Des études ont permis d’établir un temps moyen d’attente statistique par type de bâtiments, sous-entendant que la tolérance à l’attente de la cabine varie en fonction de l’immeuble dans lequel on se trouve (plus pressé au boulot ?). En effet, le temps d’attente acceptable est défini par un jugement de valeur basé, en partie, sur une évaluation du coût du temps perdu à l’attente (eh oui, c’est pour la pomme du patron !). Par conséquent, il peut être plus long dans le cas d’un immeuble résidentiel (là, ce n’est plus le patron qui paie !) que dans le cas d’un bâtiment tertiaire.

Type de bâtiment Temps d’attente moyen [s]
Bureau, hôpital, école, … 25-30
Résidentiel 50-80
Hébergement 40-70

Une manière simple d’évaluer le temps d’attente passe simplement par l’utilisation répétée d’un chronomètre à différents étages et de préférence en période d’affluence. Il suffit de démarrer le chrono au moment où l’on pousse sur le bouton d’appel d’étage et de l’arrêter dès l’instant où les portes de la cabine s’ouvrent à cet étage. En effectuant la moyenne des relevés, on sait tout de suite savoir si le temps d’attente moyen est raisonnable.

La densité de population

Une cabine d’ascenseur est un laboratoire social par excellence. On y voit tout de suite les niveaux de tolérance de proximité d’autrui. Basé de nouveau sur des études statistiques, la densité limite est de l’ordre de 5 personnes par m2.
Ce facteur est important dans le sens où l’auteur d’un projet d’implantation d’ascenseur dans un immeuble peut complètement se tromper en le sous-estimant. En effet, les occupants n’aimant pas d’être serrés, il arrive régulièrement que les utilisateurs prennent l’ascenseur suivant en constatant que la cabine les invitant à embarquer est trop remplie à leur goût; il en résulte une réduction de la capacité de transport.
C’est en période d’affluence que l’évaluation est la plus crédible. Un simple comptage discret du nombre de personnes présentes dans la cabine situe tout de suite la tolérance de proximité des collègues. Suite à ce comptage, si vraiment la cabine est peu remplie, il est nécessaire d’envisager une campagne de sensibilisation. À l’inverse, si les collègues sont serrés comme des sardines, il faut alors de concentrer sur l’évaluation de l’efficacité du trafic.

L’accélération et la décélération

Il est nécessaire de tenir compte des critères d’accélération ou de décélération dans une étude de confort sachant que la vitesse « de croisière » (pallier à vitesse constante) n’entre pas en ligne de compte dans l’évaluation de l’inconfort des utilisateurs.
Une valeur pratique souvent rencontrée au niveau de l’accélération des cabines est de 0,8 [m/s²].
L’utilisation de moteur électrique à deux vitesses est encore rencontrée régulièrement dans les immeubles d’un certain âge et tout le monde a déjà ressenti l’effet plus ou moins bien supporté :

  • du démarrage et du passage de petite en grande vitesse (sensation d’écrasement),
  • de l’arrêt (sensation d’apesanteur).

L’effet d’accélération, de décélération et les vibrations latérales de l’ascenseur se marquent au niveau :

  • du système vestibulaire de l’oreille interne,
  • du système pileux,
  • des récepteurs sensibles au niveau de la colonne vertébrale (particulièrement le cou),
  • des muscles compensant l’effet des variations de pression mécanique,
  • des organes internes qui se déplacent,
  • de la plante des pieds détectant le changement de poids du corps pendant les variations de vitesse.

Les constructeurs ont à leur disposition un profil type de courbe d’accélération et de décélération pour lequel les réponses du corps humain, face aux différentes sollicitations exercées par l’ascenseur, sont bonnes. Indépendamment des chiffres (variant en fonction de la vitesse à atteindre), c’est surtout le profil de l’accélération et la décélération qui est intéressant à analyser :

La courbe ci-dessus montre un profil de vitesse en fonction du temps qui répond bien aux critères de confort. Seules les techniques modernes peuvent intégrer ce type de courbe dans la commande des moteurs, tant en commande qu’en puissance (automate programmable, variateur de fréquence, …).

L’acoustique interne de la cabine

La norme NBN EN 81-1 ne définit pas les niveaux acoustiques à respecter dans la cabine de manière à limiter les nuisances sonores provenant de la trémie. Dans ce cas, on peut se référer à la norme NBN EN 13779 qui traite, entre autres, du confort acoustique dans les locaux des bâtiments tertiaires; une valeur normale du niveau acoustique se situe aux alentours des 40 dB.
Si des plaintes de nuisance sonore dans la cabine reviennent régulièrement aux oreilles du maître d’ouvrage, il est nécessaire d’effectuer une mesure au moyen d’un sonomètre.

La pression interne de la cabine

L’évolution de la pression interne dans la cabine peut être source de nuisance importante lorsque la cabine se déplace; par exemple, dans un conduit étroit à vitesse importante. En effet, la cabine subit une légère déformation par « effet piston » qui change la pression interne de la cabine et, par conséquent, la pression relative sur le tympan de l’oreille des utilisateurs. L’effet sur certains sujets sensibles est très inconfortable.

Le niveau d’éclairement moyen de la cabine

La norme NBN EN 81-1 définit les niveaux d’éclairement minimum dans la cabine; il doit être au minimum de 50 [lux]. En général, pour une question de confort esthétique, le niveau d’éclairement des cabines d’ascenseur est beaucoup plus important.
Pour effectuer une mesure du niveau d’éclairement Em, on utilise un luxmètre.

Il faut savoir que seul le niveau d’éclairement de la cabine est loin d’être suffisant pour affirmer que l’éclairage répond aux exigences de confort des utilisations. On citera :

  • le risque d’éblouissement,
  • la présence de reflets (dans le cas d’un habillage inox par exemple),
  • le rendu de couleur,

Théories

Pour en savoir plus sur les moyens d’évaluer les niveaux d’éclairement, cliquez ici !

La ventilation hygiénique minimum

La norme NBN EN 81-1 (Règle de sécurité pour la construction et l’installation des ascenseurs. Partie 1 : ascenseur électrique) recommande de ventiler correctement les cabines et les gaines d’ascenseur. C’est une ventilation hygiénique propre au volume fermé de la gaine d’ascenseur et des locaux annexes. La norme prévoit des orifices de ventilation équivalant à 1 % des surfaces horizontales de la cabine (ventilation haute et basse de la cabine) et de la gaine (extraction haute dans la gaine).
La réglementation concernant la protection incendie précise que la section des orifices de ventilation de la gaine doivent être équivalentes à :

  • 1 % de la surface horizontale de la gaine dans le cas des ascenseurs avec salle des machines.
  • 4 % de la même surface dans le cas d’ascenseurs sans salle des machines.

La norme NBN EN 13779 qui traite essentiellement de la ventilation des bâtiments non-résidentiels ne reprend pas des valeurs de débit de ventilation de la cabine d’un ascenseur. Toutefois, la mesure de qualité de l’air au moyen d’une sonde CO2 permet d’être fixé en cas de plainte de maux de tête par exemple. La valeur maximale admissible est comprise entre 1 000 et 1 200 [ppm] (partie par million) de CO2 dans l’ambiance de la cabine.
Pour effectuer une mesure d’une telle concentration, on utilise une sonde CO2.

Efficacité du trafic

Lorsqu’un maître d’ouvrage ou un auteur de projet désire évaluer le trafic de ses ascenseurs, il est recommandé de faire appel aux constructeurs. Un monitoring des ascenseurs permet alors d’objectiver l’efficacité du trafic.
Les principaux critères d’efficacité sont :

  • au même titre que le confort, le temps d’attente moyen probable (le plus petit possible),
  • le débit, généralement calculé pour une durée de 5 minutes en heure de pointe et exprimé en % du nombre total d’occupants du bâtiment,
  • le profil de la courbe de vitesse dans le temps,
  • les destinations privilégiées,
  • l’automatisme des manœuvres,

L’efficacité du service de l’ascenseur dépend du type de bâtiment :

Type de bâtiment Temps d’attente moyen [s] Pourcentage de la population totale déplacée dans les 5 minutes (%)
Bureau, hôpital, école, … 25-30 12-15
Résidentiel 50-80 5-8
Hébergement 40-70 10-15

Temps d’attente

Ici, le temps d’attente acceptable est défini par un jugement de valeur basé sur une évaluation du coût du temps perdu à l’attente.
Son évaluation réelle est très complexe et nécessite l’utilisation de logiciels spécialisés basés sur des statistiques de fréquentation des ascenseurs.
Intuitivement on pourrait dire que le temps d’attente sera influencé par :

  • le type de bâtiment (mode de fonctionnement, type d’horaire, …),
  • la quantité moyenne de personnes présentes dans le bâtiment,
  • la capacité des ascenseurs (nombre admissible de personnes par cabine),
  • le nombre d’ascenseurs,
  • le rapport charge/vitesse,
  • le type d’accélération,

La liste est longue et ne tient pas compte des dysfonctionnements souvent présents dans les bâtiments tertiaires qui accueillent un large éventail de la population comme « utilisateur d’un jour » nerveux à l’idée de prendre l’ascenseur.

Exemple.

Un exemple classique d’allongement du temps d’attente indépendant de la commande d’un duplex d’ascenseurs (deux ascenseurs, une seule commande de trafic pour les deux) est l’utilisateur, désireux de se rendre à un étage supérieur, qui appuie sur les deux boutons d’appel pour monter et descendre dans l’espoir de réduire le temps d’attente.

C’est vrai qu’il risque peut-être de gagner un peu de temps d’attente mais sûrement pas de temps de déplacement. De plus, ce simple geste nuit énormément à l’efficacité du trafic dans le sens où :

  • Au lieu d’appeler un seul des ascenseurs, il les appelle tous les deux.
  • Chacun des ascenseurs a dans sa mémoire de commande un arrêt en plus.
  • L’utilisateur risque de prendre l’ascenseur qui descend et, par conséquent, il sera obligé de reprogrammer sa véritable destination.

Pourcentage de la population totale déplacée dans les 5 minutes

Ce pourcentage est un indicateur important pour évaluer la capacité propre des ascenseurs à absorber les débits de pointe.
La venue du travail à temps partiel a aussi changé la « donne » en modifiant le profil du trafic journalier en temps et en débit nécessaire.
Par exemple, la courbe journalière ci-dessous exprime ce changement de fréquentation des ascenseurs dans un immeuble de bureaux :

On voit que l’affluence maximum s’est déplacée vers 12 heures, alors qu’auparavant, elle était en début et fin de journée.
L’établissement de cette courbe est très difficile à obtenir mais néanmoins nécessaire; elle se base sur des statistiques de fréquentation des ascenseurs.

Profil des vitesses sur une course

Pour que l’on puisse réduire au maximum les temps de déplacement verticaux, les systèmes de motorisation doivent arriver à leur palier de vitesse aussi rapidement que possible; ce qui nécessite de produire des accélérations et décélérations brutales incompatibles, d’une part avec le confort des utilisateurs, d’autre part avec l’aspect énergétique. L’évaluation du profil de vitesse réelle avec celui du confort optimal est nécessaire.

Destinations privilégiées

L’observation des destinations privilégiées peut aussi rentrer dans les critères d’efficacité du trafic dans le sens où, sans restriction de certaines destinations peu fréquentées, le trafic peut être altéré.

Par exemple, si on considère un immeuble de bureau de 9 étages, équipé de deux ascenseurs, où :

  • la plupart des employés viennent à pied et entrent au niveau 0,
  • le parking au niveau -2 ne sert que pour quelques cadres.

Le niveau 0 est une destination privilégiée. Le niveau des parkings l’est aussi mais dans une beaucoup moindre mesure. En heure de pointe, un appel enregistré au parking pour la montée risque de perturber le trafic vers la montée à partir du niveau zéro.

La figure ci-dessous montre une amélioration simple du trafic par le blocage des appels des niveaux -1 et -2 sur un des deux ascenseurs.

Convergence et divergence des critères de confort et d’efficacité de trafic

Les points de vue, suivant que l’on se place au niveau des gestionnaires ou des utilisateurs, ne sont pas nécessairement convergents. Pour évaluer une situation et éviter les désagréments, il est nécessaire de maîtriser l’impact d’un critère sur un autre.
Le tableau suivant montre ces influences :

Critères Confort Efficacité du trafic
Le temps d’attente sur les paliers diminue.
Le temps de déplacement diminue.
La densité de population est grande.
L’accélération et la décélération augmentent.
La pression interne dans la cabine augmente. *
Les vibrations de la cabine augmentent. *

Le niveau d’éclairement moyen est faible.

*
Le niveau de ventilation est faible. *
*: sans influence

L’analyse du tableau montre que peu de critères sont convergents mis à part le temps d’attente sur les paliers et le temps de déplacement (à exploiter et optimiser au maximum).