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Éclairage Intérieur Résumé de cours C. Cachoncinlle Sommaire I. Notions de base

Éclairage Intérieur Résumé de cours C. Cachoncinlle Sommaire I. Notions de bases................................................................................................................................3 I.1) Notions de visibilité et performance visuelle............................................................................3 I.2) La luminance.............................................................................................................................3 I.3) Le contraste de luminance.........................................................................................................4 I.4) L'acuité visuelle.........................................................................................................................4 I.5) Surfaces "mates" et surfaces "brillantes"..................................................................................5 II. Projet d'éclairage: La méthodologie................................................................................................6 II.1) Objectif....................................................................................................................................6 II.2) Avant-projet.............................................................................................................................6 II.3) Mode d'éclairage......................................................................................................................7 II.4) Éclairement..............................................................................................................................8 II.5) Facteur de maintenance M.....................................................................................................10 II.6) Projet d'éclairage: Méthode du facteur d'utilisation...............................................................12 II.7) Projet d'éclairage: Méthode de l'équilibre (ou distribution) des luminances.........................15 II.8) Efficience énergétiques..........................................................................................................19 II.9) Éclairage naturel et facteur de lumière du jour......................................................................20 III. Normes, Recommandations et Réglementation...........................................................................22 III.1) Code du travail.....................................................................................................................22 III.2) Photométrie des luminaires d'éclairage intérieur..................................................................24 III.3) U.G.R: éblouissement d'inconfort........................................................................................35 III.4) Directive EUP.......................................................................................................................37 III.5) Conception et fin de vie des produits : RoHs , DEEE..........................................................40 III.6) Norme d'éclairage interieur des lieux de travail...................................................................42 I. I. Notions de bases Notions de bases I.1) I.1) Notions de visibilité et performance visuelle. Notions de visibilité et performance visuelle. La performance visuelle est définie comme l'aptitude à détecter, identifier et analyser les détails entrant dans le champ de vision. On entendra par visibilité la capacité de distinction du plus petit élément visible. La visibilité peut être quantifiée en terme de "niveau de visibilité VL". La visibilité dépend d'un grand nombre de facteurs: Les dimensions La couleur Le contraste La Luminance La position dans le panorama visuel L'âge et l'état du système visuel L'expérience... Les performances attendues du système visuelle dépendent du travail qui est à accomplir; on introduit donc la notion primordiale de tâche visuelle: la lecture par exemple. I.2) I.2) La luminance. La luminance. La luminance de la tâche visuelle et de son environnement sont essentielles pour obtenir une bonne visibilité. Le système visuel s'adapte en permanence au niveau de luminance. Pour éviter la fatigue visuelle due à cet adaptation, on privilégiera des rapports de luminances faibles dans l'ergorama ( 30°). En pratique, les recommandations porteront plus spécifiquement sur l'éclairement de la surface de référence considérée que sur sa luminance. Ce fait se justifie par l'assimilation des surfaces courantes à des diffuseurs lambertiens. Dans ce cas, la luminance de l'objet observé est proportionnel à l'éclairement qu'il reçoit en suivant la loi: E=L Ou ρ est le coefficient de réflexion de cette surface. I.3) I.3) Le contraste de luminance. Le contraste de luminance. Au voisinage du seuil de visibilité, le contraste, C, se définit par: C= LO−L f L f Ou Lf est la luminance du fond et Lo la luminance de l'objet. Lorsque la luminance de l'objet est beaucoup plus grande que la luminance du fond, le contraste peut s'exprimer par: C= LO L f Remarque: Cette définition du contraste doit être complétée par la notion de contraste de couleur. I.4) I.4) L'acuité visuelle. L'acuité visuelle. l'acuité visuelle donne une mesure du plus petit détail observable. elle s'exprime comme l'inverse du diamètre angulaire sous lequel est observé le détail, ce diamètre, α, est exprimé en minute d'arc (symbole: ' et 60 minutes=60'= 1° ). Par définition, l'acuité visuelle, av, est: av= 1  On exprime toujours l'av en dixième: par exemple: α=2.5 ', alors av=1/2,5=0,4=4/10=4 dixème. Remarque: 1'=3.10-4 radians. I.5) I.5) Surfaces " Surfaces "mates" mates" et surfaces "brillantes". et surfaces "brillantes". I.5.a) Surfaces mates. Nous avons vu que la luminance d'une surface peut se calculer simplement dans le cas d'une surface lambetienne. C'est une bonne approximation pour les surfaces mates. E=L C'est la loi de Lambert. I.5.b) Surface brillantes. Dans le cas des surfaces présentant une texture brillante, la loi de Lambert n'est plus respectée. On définit alors un facteur de luminance, β, comme le rapport de la luminance observée Lo à celle, LB, d'une surface lambertienne de coefficient de réflexion,ρ , unitaire. = Lo LB = LO E  = LO E La luminance d'une surface brillante dépend de l'angle sous lequel elle est vue. Le facteur de luminance, qui caractérise la surface, est donc une fonction de dépendance angulaire. ,= LO E La connaissance de ce facteur β(θ,Φ) pour une texture donnée, permet de calculer la luminance de cet objet sous en éclairement E: L0=,E  Remarque: Le facteur de luminance peut être supérieur à 1. II. II. Projet d'éclairage: La méthodologie Projet d'éclairage: La méthodologie II.1) II.1) Objectif Objectif Nous allons voir ici les règles et les définitions qui permettent à l'ingénieur de concevoir une lumière de qualité et de quantité optimale pour l'organisation des activités humaines sur les lieux de travail dans les bâtiments. Concrètement un projet d'éclairage consiste principalement à déterminer le nombre ainsi que l'implantation des luminaires destinés à mener à bien un tâche professionnelle déterminée. Cette démarche suppose la prise en compte de facteur humain, environnementaux et économique, l'analyse de nombreux paramètres et le choix d'un matériel adapté. II.2) II.2) Avant-projet Avant-projet Une liste de données d'entrée est nécessaire pour permettent d'établir le dimensionnement de l'installation d'éclairage. Ces données sont à fournir par le bureau d'étude ou l'exploitant pour débuter tout projet d'éclairage. Elles concernent particulièrement les domaines suivants: Besoins et exigences visuelles pour les personnes. Type d'activité Difficulté de la tâche visuelle Age des utilisateurs Type de local Utilisation: permanente , occasionnel, réduite Présence de lumière naturelle Orientation cardinale des ouvertures Ambiance lumineuse souhaitée Éclairage de valorisation Caractéristique du local. Dimension du local et géométrie ( plan) Couleur des parois, plafond et sol Présence d'un faux plafond Type et encombrement de mobiliers fixes Temps d'occupation annuel Zone climatique (selon RT 2012) Niveaux lumineux des surfaces voisines Niveau empoussièrement Installation électrique, maintenance, exploitation et gestion. BT, TBT Transformateur éventuel Éclairage de sécurité Facilité d'accès, handicap Type d'abonnement (EDF,...) Système de gestion de l'éclairage Climatisation Exigence relative à la qualité des équipements. Marquage de qualité ENEC Indice IP, IK, résistance au feu... Performance photométrique spécifique Système de contrôle et gestionnaire II.3) II.3) Mode d'éclairage Mode d'éclairage La CIE a classifié les modes d'éclairage en cinq types selon la fraction du flux lumineux sortant du luminaire qui atteint directement le plan utile. On distingue: L'éclairage direct; 90 à 100 % du flux atteint le plan L'éclairage semi-direct; 60 à 90 % du flux atteint le plan L'éclairage mixte; 40 à 60 % du flux atteint le plan L'éclairage semi-indirect; 10 à 40 % du flux atteint le plan L'éclairage indirecte; 0 à 10 % du flux atteint le plan Dans beaucoup de cas, on est conduit à envisager, en plus de l'éclairage général, un éclairage localisé de renforcement de certaines zones, soit sur la tâche visuelle d'un exécutant, soit sur une partie architecturale du local. II.3.a) Éclairage général L'éclairage général est destiné à éclairer la globalité du local. Il permet aux usager de travailler, de se repérer et de se déplacer dans les bâtiments. Il doit répondre à des critères précis dont les recommandations de l'AFE et respecter le code du travail. On est également dans l'obligation de respecter une certaine uniformité d'éclairement sur la zone de travail. II.3.b) Éclairage d'appoint ( ou localisé) Il est conseillé d'ajouter un mode d'éclairage d'appoint comme un complément de lumière dans les cas où: L'éclairage est insuffisant pour réaliser la tâche visuelle. Tâche visuelle très difficile. Éclairage directionnelle obligatoire (perception du relief par exemple). Ombre portée par un obstacle. Travail effectué par un exécutant âgé. On utilise également ce type d'éclairage pour la mise en valeur d'objet. II.3.c) Éclairage d'ambiance. C'est l'éclairage typique des lieux de détente ou récréatifs. La lumière y est généralement « douce et chaude ». II.3.d) Éclairage d'accentuation. L'éclairage d'accentuation est destiné à la mise en valeur des zones particulières, reliefs , niches... II.4) II.4) Éclairement Éclairement II.4.a) Éclairement ponctuel. L'éclairement est une grandeur locale. C'est le rapport du flux sur une surface lorsqu'on fait tendre cette surface vers zéro. C'est donc une mesure ponctuelle. Cependant dans la pratique la surface est délimitée par la taille du détecteur, « le luxmètre ». En toute rigueur la surface peut être horizontale, verticale ou inclinée, plane, sphérique ou cylindrique. Des formules particulières correspondent donc au mesurage de l'éclairage plan, sphérique et cylindrique. Dans la pratique on mesure souvent un éclairement plan. II.4.b) Éclairement moyen. Dans la pratique, on mesure l'éclairement sur une grille , quadrillant une surface de référence. La moyenne des valeurs mesurées sur ce maillage représente l'éclairement moyen de la surface de référence. Dans la pratique, l'éclairement mesuré décroît au fur et à mesure que l'installation vieillit. On utilise le terme d'éclairement moyen en service pour désigner l'éclairement pendant sa période d'utilisation, le terme d'éclairement moyen initial, Ei, pour stipuler la valeur lors de sa mise en service. Le terme d'éclairement moyen à maintenir, Em, correspond à la valeur en dessous de laquelle le niveau d'éclairement ne doit pas descendre. Lorsque l'éclairement à maintenir est atteint , il est plus que temps d'effectuer une opération de maintenance. Éclairement moyen en service: oublions ce terme qui ne sert pas a grand chose. Éclairement moyen initial: à la mise en service de l'installation, il convient de prévoir un éclairement supérieur à celui désiré. A titre d'exemple, et en l'absence autres informations, on prévoira un éclairement initial de : 1.25 fois Em pour les locaux à uploads/Management/ cours-eclairage-interieur-2011 1 .pdf