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Roger Cadiergues MémoCad mD10.a LE CALCUL DES INSTALLATIONS D’ÉCLAIRAGE SOMMAIR

Roger Cadiergues MémoCad mD10.a LE CALCUL DES INSTALLATIONS D’ÉCLAIRAGE SOMMAIRE mD10.1. Les projets d’éclairage mD10.2. Le choix des lampes et des luminaires mD10.3. Les méthodes de dimensionnement mD10.4. Les éclairements recommandés mD10.5. Rendements et facteurs de dépréciation mD10.6. Les utilances mD10.7. Les calculs de consommation La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part que les «copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective», et d’autre part que les analyses et courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration «toute reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite». 2 mD10.1. LES PROJETS D’ÉCLAIRAGE L’organisation des projets Un projet complet d’éclairage comporte normalement les trois phases suivantes : 1. le choix du type d’éclairage (voir § mD10.1) ; 2. le choix des lampes et des luminaires (voir livret mD02 : Les sources de lumière), ce qui implique en particulier le choix de la couleur (voir § mD10.2), 3. le dimensionnement de l’installation (calcul du nombre de lampes et luminaires permettant d’atteindre l’éclairement désiré (voir § md10.3). Le choix du type d’éclairage Le choix du luminaire se fait en fonction du type d’éclairage choisi a priori, ce type définissant la ré- partition du flux lumineux dans l’espace, aspect déjà évoqué au livret mD02 : Les sources de lumière. Le classement adopté s’appuie sur les trois répartitions suivantes de base : . «(très) intensive» lorsque le flux lumineux est dirigé vers un point précis de l’espace, . «semi-intensive» lorsque la situation est intermédiaire, . «extensive» lorsque le flux lumineux est diffusé dans un large faisceau. En pratique la majorité des constructeurs utilisent le tableau ci-dessous (pratiquement reproduit du livret R12), qui fixe les quatre classes fondamentales utilisées pour les projets : . direct intensif et direct extensif pour les flux lumineux dirigés vers le bas, . semi-direct lorsque le flux lumineux est dirigé en partie vers le bas et en partie vers le haut, . indirect lorsque le flux lumineux est uniquement dirigé vers le haut. CLASSEMENT SYNTHÉTIQUE DES LUMINAIRES LUMINAIRE : DIRECT INTENSIF DIRECT EXTENSIF SEMI-DIRECT INDIRECT RÉPARTITION D’INTENSITÉ : 1. TYPE D’ECLAIRAGE 2. CHOIX DES LAMPES ET LUMINAIRES 3. DIMENSIONNEMENT 3 mD10.2. LE CHOIX DES LAMPES ET LUMINAIRES La méthode propopsée Une fois le type choisi (fiche précédente) : 1. vous choisissez d’abord les critères de couleur et d’éclairement selon le type de local (table A), 2. vous choisissez ensuite le type de lampe matière de couleur (table B), 3. vous dimensionnez ensuite l’installation selon les procédures indiquées par la fiche mD10.3. A RECOMMANDATIONS de l’Association Française de l’Eclairage [A.F .E.], et de PROMOTELEC locaux couleur éclairement secteur activité type IRC Tc [K] moyen [lx] Enseignement salle de classe 85 3 000 - 4 000 500 tableau 85 3 000 - 4 000 600 couture 85 3 000 - 4 000 625 dessin d’art 90 3 000 - 4 000 625 dessin industriel 85 3 000 - 4 000 950 Bureaux bureau classique 85 4 000 500 bureau paysager 85 4 000 750 dessin technique 90 4 000 - 5 000 950 salle de conférence 80 3 000 - 4 000 300 informatique 85 4 000 20 - 500 Magasins (vente) alimentation 80 - 90 3 000 - 4 000 500 épicerie fine 80 - 90 3 000 - 4 000 300 - 500 boulangerie 80 - 90 2 700 - 3 000 300 boucherie, charcuterie 90 - 100 4 000 - 6 500 500 - 800 textile, maroquinerie 90 - 100 5 000 - 6 500 500 - 800 horlogerie, bijouterie 90 - 100 4 000 - 5 000 500 - 800 fleuriste 90 - 100 4 000 - 5 000 500 coiffeur, salon de beauté 90 - 100 4 000 - 5 000 500 - 750 Hotellerie hall de réception 80 3 000 300 comptoir 80 3 000 500 salle à manger 85 - 90 3 000 300 cuisine 85 - 90 4 000 500 chambres et annexes 85 3 000 300 cafétéria, salons 85 3 000 200 - 300 B DONNEES TYPES SUR LES SOURCES type de source puissance [W] efficacité [lm/W] T. de couleur[K] IRC durée de vie [h] INCANDESCENCE standard 15 - 1000 8 - 18 2600 - 2900 100 1000 halogène basse tension 50 - 2000 8 - 18 3000 100 2000 halogène très basse tension 15 - 100 8 - 18 3000 100 2000 - 4000 FLUORESCENCE tubes fluorescents 18/36/58 8 - 18 2700 - 6500 66-98 8000 - 12000 fluocompactes de substitution 5-23 8 - 18 2700 - 3000 85 8000 fluocompactes d’intégration 5-55 8 - 18 2700 - 4000 85 8000 - 12000 À DÉCHARGE aux halogénures métalliques 20 - 2000 15 - 1000 3000 - 6000 65-85 6000 - 8000 à vapeur de sodium haute pression 35 - 1000 15 - 1000 2000 - 2500 80 8000 - 24000 4 mD10.3. LES MÉTHODES DE DIMENSIONNEMENT Les principes Le calcul de base des installations d’éclairage (le dimensionnement proprement dit) est essentiel. Ce calcul fait appel à des méthodes plus plus ou moins complexes, qui ont un peu évolué au cours du temps. Les normes de référence Aujourd’hui il existe deux normes de dimensionnement des installations d’éclairage : . la norme NF S 40-001 qui peut être considérée comme la référence, servant essentiellement aux fabricants et distributeurs de luminaires pour établir les tables de calcul de leurs appareils ; . la norme NF C 71-121, qui simplifie un peu l’application de la norme précédente, mais reste utilisée dans les mêmes conditions que la précédente. De nombreuses tables figurent dans ces normes mais nous ne les reproduisons pas ici telles qu’elles : nous adopterons une démarche compatible, mais plus simple et plus rapide, que nous allons maintenant présenter. La formule de base La procédure ici choisie repose sur l’adoption d’une même formule de base, laquelle fournit, pour un local donné, le flux lumineux F [lm] total de l’ensemble des lampes à installer dans le local : F = (E A d) / (h U) Nous utiliserons, en fait (en vue d’en faciliter l’emploi par regroupement des caractéristiques des lampes et luminaires,) la formule dérivées suivante : F = (E A / U ) . (d/h) formule où : . F [lm] : est le flux lumineux à fournir, . A [m²] : est la surface du plan utile (voir plus loin), . E [lx] : est l’éclairement prévu pour le local (voir la fiche précédente), . U : est ll’utilance, caractéristique du local et du système d’éclairage définie plus loin, . d : est le facteur de dépréciation des lampes et luminaires (voir plus loin), , h : est le rendement des luminaires (voir plus loin). Le plan utile et le plan des luminaires En général l’objectif est d’obtenir - selon le type d’activité visuelle pratiquée dans le local - un éclairement de ce qu’on appelle le plan utile. Sauf cas très particulier, par exemple celui des tableaux dans les écoles, le plan utile est, par convention, le plan horizontal fictif situé à 0,85 [m] au-dessus du sol réel, les différents «plans» intervenant dans le calcul étant présentés au schéma ci-contre. C’est ainsi, par exemple qu’on peut définir le «plan des luminaires», situé à la hauteur h au- dessus du plan utile, tout ces plans permettant de définir le paramètre essentiel intervenant dans les calculs : l’indice du local. sol plafond plan des luminaires plan utile local éclairé 0,85 [m] h b a L’indice du local Grâce aux conventions précédentes il est possible de définir l’indice de local K qui vaut : K = a . b / h (a + b) a et b étant les côtés définis par le schéma ci-dessus, et h la distance entre plan des luminaires et plan utile. 5 mD10.4. LES ÉCLAIREMENTS RECOMMANDÉS Il s’agit, normalement, de l’éclairement moyen du plan de travail Circulations . couloirs . escaliers Habitat . en général . cuisine . chambre (éclarage localisé) . salle de bains Hôtels : voir A (mD10.2) Bureaux : voir A (mD10.2) E [lx] 100 150 300 300 200 300 Enseignement : voir A (mD10.2) Magasins : voir A (mD10.2) Salles de spectacle . salles de cinéma . amphithéâtres . salles des fêtes . foyers Entreposages . stockages (entrepôts compris) E [lx] 50 100 300 150 150 Bâtiments agricoles . étable : couloir d’alimentation . poulailler . étable : salle de traite . préparation des aliments du bétail Industries alimentaires . confiserie : préparation . brassage, laiterie . confiserie : conditionnement . conserverie Industrie du tabac . Industries du bois . scieries . travail à l’établi . travail aux machines, finitions . contrôle final Industries céramiques . fours . moulage, presses . vernissage, décoration Industries chimiques . circulation . broyeurs, malaxeurs . calendrage, injection, contrôles, labos . comparaison de couleurs E [lx] 30 50 150 150 150 300 500 500 500 150 300 500 750 150 300 uploads/Ingenierie_Lourd/ md10a-insteclair.pdf