eclairage_residentiel

2011

GUIDE PRATIQUE ET TECHNIQUE

DE LCLAIRAGE RSIDENTIEL

CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION

2011

GUIDE PRATIQUE ET TECHNIQUE

DE LCLAIRAGE RSIDENTIEL

CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION

A. Deneyer, P. DHerdt et B. Deroisy(Centre scientifique et technique de la construction)

B. Roisin, M. Bodart et J. Deltour(Universit catholique de Louvain)

Document rdig dans le cadre du projet de recherche ECLOS soutenu via le programme Minergibat du Service public de Wallonie

3Guide pratique et technique de lclairage rsidentiel

SOMMAIRE1. INTRODUCTION ............................................................................................................... 4

2. QUEST-CE QUE LCLAIRAGE ? ............................................................................... 52.1 Terminologie et notions de photomtrie .................................................................... 52.2 Lclairage naturel ...................................................................................................... 62.3 Lclairage artificiel..................................................................................................... 62.4 Composition dun appareil dclairage ...................................................................... 7

3. QUELLES SONT LES LAMPES ET LUMINAIRES DISPONIBLES ? ................... 83.1 Caractristiques des lampes ..................................................................................... 83.2 Description des diffrents types de lampes usage domestique .......................... 103.3 Caractristiques des luminaires .............................................................................. 173.4 Les diffrents types de luminaires ........................................................................... 203.5 Quelle lampe utiliser dans quel luminaire ? ............................................................ 223.6 Quelle lampe efficace pour remplacer ma lampe ? ................................................ 24

4. LA GESTION DE LCLAIRAGE ................................................................................ 314.1 Types daction .......................................................................................................... 314.2 Stratgies de contrle ............................................................................................. 314.3 Outils de controle .................................................................................................... 32

5. LA QUALIT DE LCLAIRAGE ................................................................................. 355.1 Le niveau dclairement........................................................................................... 355.2 La distribution de la lumire .................................................................................... 355.3 Les ombres gnantes .............................................................................................. 355.4 Lblouissement ....................................................................................................... 365.5 Le rendu des couleurs ............................................................................................. 365.6 La temprature de couleur ...................................................................................... 37

6. LVALUATION DUNE INSTALLATION .................................................................... 386.1 Qualit de lclairage ............................................................................................... 386.2 Efficacit nergtique dune installation .................................................................. 40

7. QUEL CLAIRAGE POUR QUEL LOCAL ? ............................................................ 427.1 La cuisine ................................................................................................................ 427.2 La salle manger .................................................................................................... 447.3 Le sjour .................................................................................................................. 457.4 La salle de bains et les toilettes .............................................................................. 467.5 La chambre .............................................................................................................. 477.6 Hall dentre, couloirs, escaliers .............................................................................. 487.7 Dbarras, cave, buanderie ...................................................................................... 48

8. LA CONSTRUCTION NEUVE, SOLUTION IDALE POUR UN CLAIRAGE EFFICACE ET ESTHTIQUE .............................................................. 498.1 Mise en uvre ........................................................................................................ 498.2 Exemples de nouvelles installations ........................................................................ 49

9. COMMENT AMLIORER LINSTALLATION DCLAIRAGE EN RNOVATION ? .............................................................................................................. 52

9.1 Le remplacement des lampes ................................................................................. 529.2 Le remplacement des luminaires ............................................................................ 53

10. CONCLUSIONS .............................................................................................................. 57

BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 59

Guide pratique et technique de lclairage rsidentiel4

Face aux dfis du rchauffement climatique et de lpuisement des ressources fossiles, lefficacit nergtique est devenue un des sujets clefs dans tous les domaines dactivits, y compris le secteur rsidentiel. Dans ce dernier, les besoins en nergie sont trs varis et lclairage, aprs llectrom-nager, reprsente une part non ngligeable de la consommation lectrique des familles.

Plusieurs tudes ont identifi la part dnergie lec-trique utilise pour sclairer plus de 10 % de la consommation lectrique totale dun mnage. Pourtant, au contraire des installations de chauf-fage et de llectromnager, les systmes dclai-rage conomes en nergie sont peu mis en avant et peu utiliss.

Pour ces raisons, une directive europenne pr-voyant le retrait progressif du march (entre 2009 et 2011) des lampes incandescence, peu efficaces et gourmandes en nergie a t vote en 2008. Le march de lclairage domestique, les habitudes des occupants et les installations vont devoir sadapter aux effets de cette directive qui encou-rage dautres technologies comme la lampe fluo-compacte, lhalogne recouvrement infrarouge ou les diodes lectroluminescentes.

1 INTRODUCTION

Soulignons aussi que la problmatique de lclai-rage des logements est assez complexe. En effet, contrairement aux btiments industriels et ter-tiaires, il nexiste actuellement aucune norme ni recommandation quant aux niveaux dclairement atteindre dans les habitations. De plus, les pr-frences des habitants varient fortement en fonc-tion de conditions tant objectives et quantifiables (besoin de plus dclairement pour les personnes ges) que socioculturelles et subjectives (prf-rence pour un type de luminaire, pour une temp-rature de couleur, etc.). De ce fait, les architectes et les usagers peinent installer un clairage efficace, confortable et esthtique dans les logements.

Lobjectif de ce guide est de fournir une aide la conception et au choix de linstallation dclai-rage. Il aborde la technologie des lampes et des luminaires existants. Il informe galement sur les puissances installer de manire ce que la solu-tion dclairage soit la plus efficace possible sans toutefois ngliger les aspects de confort et des-thtisme et propose des solutions pour chaque type de local.


2.1 TERMINOLOGIE ET NOTIONS DE PHOTOMTRIE

Avant de passer en revue les diffrents moyens permettant dassurer un clairage efficace dans les logements, nous rappelons ci-dessous quelques principes thoriques de base relatifs la lumire et lclairagisme. Cette section a pour seul ob-jectif dintroduire les notions fondamentales de terminologie et de photomtrie ncessaires pour comprendre les concepts abords dans ce guide.

2.1.1 LE FLUX LUMINEUX

Le flux lumineux (F) est la quantit de lumire rayonne par une source dans toutes les directions de lespace. Il sexprime en lumens (symbole : lm).

2 QUEST-CE QUE LCLAIRAGE ?

Fig. 1 Flux lumineux dune source.

Fig. 2 Eclairement dune surface.

EXEMPLES Sol extrieur par nuit de pleine lune : 0,2 lx Surface de travail dans un bureau : de 300 1000 lx Sol extrieur par ciel couvert : de 5000 20.000 lx Sol extrieur par ciel clair : de 7000 24.000 lx Surface perpendiculaire au soleil dt : 100.000 lx

Les valeurs dclairement rencontres lextrieur varient considrablement : de 0,2 lux sous une nuit de pleine lune 100.000 lux sous un soleil dt.

Fig. 3 Intensit lumineuse dune source.

Cest dune certaine manire la puissance lumi-neuse quune source met; cest donc sur cette base que les sources lumineuses peuvent tre en partie compares. Deux sources mettant le mme flux lumineux donneront, a priori, la mme quan-tit de lumire dans la pice.

2.1.2 LCLAIREMENTLclairement est la quantit de flux lumineux (de lumire) reue par une surface. Il est exprim en lux (ou lm/m; symbole : lx) : 1 lx = 1 lm/m.

2.1.3 LINTENSIT LUMINEUSELa notion dintensit lumineuse prend en compte laspect directionnel de la lumire. Elle correspond au flux lumineux mis par unit dangle solide dans une direction donne et sexprime en candelas (lu-mens par stradian; symbole : cd).


2.1.4 LA LUMINANCE

La luminance est la seule grandeur rellement per-ue par lil humain. Elle est directement lie lclairement rtinien et correspond la sensation visuelle de luminosit cre par une source ou par une surface claire. Elle reprsente le rapport entre lintensit de la source dans une direction donne et la surface apparente de cette source. Elle sexprime en candelas par mtre carr (symbole : cd/m).

Eclairement

Fig. 4 Luminance dune

surface claire par une source.

Intensit lumineuse

Lumi-nance

EXEMPLES Paysage nocturne : 10-3 cd/m Paysage par pleine lune : 10-2 10-1 cd/m Paysage par ciel couvert : 300 5000 cd/m Lune : 2500 cd/m Papier blanc au soleil : environ 25.000 cd/m Soleil : 1,5 x 109 cd/m

Lutilisation de lclairage naturel apporte de nom-breux avantages tant physiologiques que psycho-logiques : la lumire fournie par le soleil et le ciel est

rayonne sur tout le spectre, ce qui rend la cou-leur des objets relle

la lumire naturelle ne consomme pas dner-gie. La quantit de lumire disponible varie en fonction du jour de lanne, de lheure et des conditions climatiques; dans un certain nombre de cas, la lumire naturelle peut tre suffisante pour clairer convenablement nos intrieurs

les ouvertures cres dans les btiments pour laisser entrer la lumire naturelle sont aussi des sources de vision vers lextrieur, permettant le contact visuel et reliant les occupants intrieurs au monde extrieur.

La lumire naturelle nest cependant pas parfaite : elle change constamment dintensit et de cou-

leur. Il peut donc tre difficile dclairer, de manire stable, un local uniquement laide de celle-ci

elle peut atteindre de trs fortes valeurs de lu-minance et crer un certain blouissement (par exemple, si les rayons directs du soleil pntrent dans un local). Il pourra donc tre ncessaire de prvoir des moyens de protection vis--vis de cette source

la pntration des rayons du soleil dans un b-timent peut galement entraner une surchauffe dans les locaux. Cest la raison pour laquelle un systme de protection solaire peut tre nces-saire dans certains cas.

2.3 LCLAIRAGE ARTIFICIELDepuis linvention de lampoule incandescence au xixe sicle par Thomas Edison, lclairage ar-tificiel sest dvelopp dans tous les secteurs : clairage routier, clairage des logements et des bureaux, clairage dcoratif, etc.

Lclairage artificiel prsente lavantage dtre continuellement disponible, la condition dtre aliment en nergie. Quelle que soit lheure du jour ou de la nuit, il est possible de sclairer.

Mais lclairage artificiel a galement ses limites car, ayant besoin dnergie pour fonctionner, il en-trane nuisances, pollution et puisement des res-

Lil humain peroit des valeurs de luminance al-lant dun millime de cd/m 100.000 cd/m.

2.2 LCLAIRAGE NATURELDepuis toujours, lhomme a vcu au rythme des saisons et de lclairage naturel. Ce nest que de-puis lapparition des sources artificielles quil a tendu son rythme de vie et de travail. Nanmoins, lclairage naturel reste un choix prpondrant dans nombre de situations et de modes de vie.

Il faut diffrencier deux types de sources de lumire naturelle : la lumire naturelle directe et la lumire naturelle diffuse. Ainsi, le soleil fournit un clairage direct, puissant et changeant, alors que le ciel est une source de lumire plutt diffuse et stable.


sources naturelles. De plus, sil est mal utilis (trop de lumire, flux mal dirig, etc.), il sera source de pollution lumineuse, empchant ainsi lobservation de la vote cleste et drgulant lcosystme.

2.4 COMPOSITION DUN APPA-REIL DCLAIRAGE

Un appareil dclairage se compose de plusieurs lments : dune part, la source lumineuse (la lampe) ainsi que ses ventuels auxiliaires et, dautre part, le corps du luminaire.

2.4.1 LA SOURCE LUMINEUSE

La source lumineuse (la lampe) est llment de base de lappareil dclairage. Sans elle, lappareil ne peut fournir la lumire ncessaire pour clai-rer. Les sources de lumire artificielle peuvent tre classes en trois catgories selon la technologie utilise pour produire la lumire : lincandescence, la dcharge dans un gaz et llectroluminescence. Nous reviendrons plus en dtail sur ces technolo-gies au 3.2 (p. 10).

2.4.2 LES AUXILIAIRES

Certaines lampes requirent lusage dauxiliaires afin de fonctionner correctement. Ces auxiliaires sorganisent en deux catgories principales : les transformateurs et les ballasts.

Le transformateur est gnralement utilis en combinaison avec des lampes halognes trs basse tension (TBT). Il peut tre de deux types : (ferro)magntique ou lectronique. Le rle du trans-formateur est de fournir la lampe une tension plus

faible (gnralement 12 V pour lhalogne) partir de la tension du rseau. Un des avantages de luti-lisation de lampes TBT rside dans le faible risque dlectrocution (du moins, en ce qui concerne les lments situs du ct TBT du transformateur). Notons que les diodes lectroluminescentes (DEL; en anglais : LED) fonctionnent galement en TBT, mais en plus de ncessiter un transformateur, elles doivent tre munies dun redresseur car elles fonc-tionnent en courant continu.

Le starter et le ballast sont utiliss en combinaison avec les lampes dcharge. Il existe des ballasts ferromagntiques qui doivent tre accompagns dun starter, et des ballasts lectroniques avec starter intgr. Les deux rles fondamentaux de ce couple sont dassurer lallumage de la lampe et de limiter le courant dans le tube durant son utilisation afin dempcher sa destruction.

2.4.3 LE CORPS DU LUMINAIRE

Le troisime lment dun appareil dclairage est le corps du luminaire. Il contient la source lumi-neuse ainsi que les ventuels auxiliaires. Son rle est triple : il dirige, au moyen de loptique, la lumire

fournie par la source lumineuse vers lespace clairer

il protge la lampe et les ventuels auxiliaires contre les influences externes (coups, eau, pous-sires, etc.)

il joue un rle esthtique particulirement im-portant dans les applications rsidentielles de par sa forme, ses couleurs et ses matriaux.

Dans certains cas, il peut arriver quaucun corps de luminaire ne soit prsent. Cest le cas typique de lampoule nue fixe sur un culot simple.


3 QUELLES SONT LES LAMPES ET LUMINAIRES DISPONIBLES ?

Dans les applications rsidentielles, le choix dun systme dclairage est principalement bas sur des critres esthtiques subjectifs, alors que, dans le secteur tertiaire, les critres de choix principaux sont fonctionnels, conomiques et environnemen-taux. Les luminaires et lampes utiliss diffrent donc dun cas lautre. Ce chapitre prsente les diffrent types de lampes et de luminaires que lon peut retrouver dans le secteur rsidentiel, et prcise les avantages et inconvnients de chacun deux.

3.1 CARACTRISTIQUES DES LAMPES

Avant dentamer lanalyse dtaille des lampes uti-lises dans le logement, il est bon dexpliquer les diffrents paramtres qui permettent de juger de la qualit dune lampe. Il sagit du rendement lumi-neux, de lefficacit lumineuse, de la temprature de couleur, de lindice de rendu des couleurs et de la dure de vie.

3.1.1 LE RENDEMENT LUMINEUX

Il est possible de dduire lefficacit lumineuse dune lampe (h), ou rendement lumineux, en di-visant son flux lumineux F, exprim en lumens, par sa puissance P, exprime en watts. Lunit du rendement lumineux est le lm/W. Soit :

h = F/P [lm/W].

EXEMPLES Une ampoule incandescente standard de 60 W

prsentant un flux lumineux de 700 lm a une efficacit lumineuse de 11,7 lm/W.

A flux lumineux quivalent, une lampe fluo-compacte globe possde une puissance de 15 W. Cette lampe fournit la mme quantit de lumire (700 lm), alors que sa puissance est quatre fois moindre. Son efficacit lumineuse est donc quatre fois plus leve (46,7 lm/W).

Depuis 1999, une directive eu-ropenne impose une labelli-sation nergtique des lampes usage domestique. Cette labellisation se prsente sous une forme comparable celle des appareils lectromnagers (lave-linge, frigo, etc.), sa-voir une tiquette mentionnant lefficacit de la lampe par un code couleur et une lettre, A tant le plus efficace et G le moins efficace.

Cette tiquette doit en principe galement indiquer le flux lumineux et la puissance de la lampe. La du-re de vie peut aussi tre stipule titre informatif.

Cette labellisation est fonction de lefficacit lu-mineuse et de la puissance de la lampe comme le montre la figure 5 (p. 9).

Ce graphique fait apparatre que le domaine de classification B est trs large. En effet, pour une mme puissance, lefficacit de la lampe peut va-rier pratiquement du simple au triple, tout en res-tant dans la catgorie B. Il convient ds lors de se montrer critique lorsquon choisit une lampe de classe B.

EXEMPLE Une ampoule halogne dune puissance de 30 W mu-

nie dun revtement infrarouge (IRC) possde un flux lumineux de 620 lm. Elle a une efficacit lumineuse de 21 lm/W et appartient donc la classe B.

Pour un flux lumineux du mme ordre de grandeur (610 lm), une lampe fluocompacte globe prsente une puissance de 12 W. Elle possde ainsi une efficacit lumineuse de 51 lm/W et se retrouve, elle aussi, dans la classe B.

Cet exemple montre que, pour une mme labellisation ner-gtique, on peut trouver des lampes beaucoup plus efficaces que dautres. Il est donc plus prcis de se baser sur lefficacit lumineuse dune lampe plutt que sur sa classe.


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Fig. 5 Classe defficacit nergtique des lampes en fonction de leur puissance et de leur efficacit lumineuse.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550Puissance [W]

Classe A

Ballast intgr

Classe B Limite flux > 6500 lm

Classe CClasse D

Classe E Classe F

Classe G

Effic

acit

[lm

/W]

Toutes les lampes ne sont toutefois pas concernes par la directive de labellisation. Sont exclues de la labellisation et ne doivent donc pas arborer le label de classe nergtique : les lampes dune puissance infrieure 4 W (la

plupart des LED) les lampes dun flux lumineux suprieur

6500 lm les lampes directionnelles (spots) les autres lampes plus spcifiques (ampoules de

lampes de poche, de fours, etc.).

3.1.2 LINTENSIT LUMINEUSELa notion dintensit lumineuse prend tout son sens lorsquon parle de spots. En effet, comme lintensit lumineuse est le flux mis par unit dangle solide dans une direction donne, elle est trs reprsentative du caractre directionnel du spot. Toutefois, lorsquon parle dintensit lumi-neuse, il faut imprativement prendre en compte langle douverture de la lampe.

De manire gnrale, les fabricants ne mentionnent pas le flux lumineux des lampes de type spot; il peut donc tre utile de connatre langle douverture de la lampe et son intensit lumineuse car ces valeurs indiquent la manire dont la lumire sera mise.

A puissance gale, plus langle douverture est grand, plus lintensit dans laxe principal dimi-nue et meilleur est le rendement.

3.1.3 LA TEMPRATURE DE COU-LEUR

La temprature de couleur dune source lumi-neuse caractrise principalement la couleur de la lumire mise et donc lambiance lumineuse cre. Elle sexprime en kelvins (K) et correspond la temprature laquelle on devrait porter un corps noir pour quil mette une couleur identique celle mise par la source.

Fig. 6 Plage de tempratures de couleur.

On parle de couleurs froides (tirant vers le bleu) lorsque la temprature de couleur est leve (su-prieure 5000 K) et de couleurs chaudes (tirant vers le rouge orange) lorsque cette temprature est infrieure 3300 K.

1800 K 2700 K 3500 K 5000 K 7500 K 12000 K Rouge Chaud Neutre Froid Trs froid Glac

EXEMPLES DE TEMPRATURES DE COULEUR Ampoule incandescente classique : 2700 K Lampe halogne : 3000 K Lampe fluorescente : de 2700 6000 K Lumire naturelle : de 2000 plus de 10.000 K

Ballast externe


3.1.4 LINDICE DE RENDU DES COULEURS

Lindice de rendu des couleurs (Ra) reflte la manire dont une source restitue les diffrentes longueurs donde du spectre visible, cest--dire la prcision avec laquelle les couleurs dun objet seront rendues en comparaison avec ses couleurs sous lumire naturelle. Lindice de rendu des cou-leurs stablit sur une chelle de 0 (mdiocre) 100 (parfait). Une source caractrise par un bon indice de rendu des couleurs met une lumire contenant toutes les couleurs (toutes les longueurs donde) du spectre visible, restituant ainsi la couleur relle des objets. A contrario, une source monochromatique nmettra une lumire ne contenant quune seule couleur (une seule longueur donde).

Fig. 7 Tubes de couleur diffrente : chaud gauche, neutre au centre et froid droite.

EXEMPLES DE RENDU DES COULEURS (Ra) Lumire du jour : 100 Lampes incandescentes (classiques et halognes) : 100 Lampes fluorescentes (en gnral) : de 60 95 Lampes au sodium haute pression (clairage routier ten-

dance monochromatique, exemple mme de source lumi-neuse mauvais indice de rendu des couleurs) : < 25

3.1.5 LA DURE DE VIEIl existe plusieurs dfinitions de la dure de vie dune lampe. Gnralement, on parle de la dure de vie moyenne dun lot de lampes comme tant le

nombre dheures de fonctionnement de ces lampes avant que 50 % dentres elles ne soient hors ser-vice. La notion de hors service peut diffrer dune rgion du monde lautre. En Europe, une lampe est considre comme tant hors service lorsquelle nmet plus que 70 % de son flux lumineux initial (85 % pour les lampes incandescentes). Aux Etats-Unis, une lampe est considre comme hors ser-vice lorsquelle ne fonctionne plus, ce qui change fondamentalement la perception de cette notion.

EXEMPLES DE DURE DE VIE TYPE Lampe incandescente classique : 1000 h Spot halogne basse tension : 2000 4000 h Lampe fluocompacte : 6000 12.000 h Tube fluorescent : 16.000 20.000 h

3.2 DESCRIPTION DES DIFF-RENTS TYPES DE LAMPES USAGE DOMESTIQUE

Les lampes sont le premier lment dterminant dune installation dclairage. Celle-ci atteindra une bonne efficacit ou non en fonction de la lampe et donc de la technologie utilise. Le prsent pa-ragraphe dcrit les diffrents types de lampes uti-lises dans les applications domestiques et leurs caractristiques gnrales.

Cette liste nest pas exhaustive car il existe des lampes particulires destines des usages spci-fiques (lampes pour aquariums, par exemple).

3.2.1 LINCANDESCENCE

Le principe dmission de lumire par incandes-cence consiste en lchauffement dun filament par le passage dun courant. Deux types dincan-descence sont distinguer : lincandescence clas-sique et lincandescence halogne.

3.2.1.1 LES LAMPES INCANDESCENTES CLASSIQUES

Ces lampes sont parmi les plus utilises dans les applications rsidentielles. Elles existent sous des formes et des tailles diverses (figures 8, 9 et 10).

2700 K 4000 K 5000 K


Fig. 8 Lampe incandescente globe.

Fig. 9 Lampe incandescente en forme de flamme.

Fig. 10 Lampe incandescente de type spot.

n PrinciPe de fonctionnement

Un filament de tungstne est chauff par le passage dun courant et met ainsi de la lumire. Ce fila-ment est enferm dans un globe en verre sous vide ou sous une atmosphre contenant un gaz spcial.

n Puissances et flux lumineux

Les lampes incandescentes classiques existent en diffrentes gammes de puissances allant de 25 plus de 100 W. Leur flux lumineux peut varier de 200 plus de 1900 lm.

n efficacit lumineuse et classification ner-gtique

Lefficacit des lampes incandescentes est trs faible. Elle varie entre 5 et 19 lm/W. Leur classifi-cation nergtique se situe entre E et G.

n temPrature de couleur et rendu des cou-leurs

Les lampes incandescentes mettent une lumire de couleur dun blanc chaud (2700 K). Elles ont, de plus, un excellent rendu des couleurs (Ra = 100).

n dure de vie

La dure de vie des lampes incandescentes est re-lativement courte (1000 h) et dpend fortement de la tension dalimentation.

n filire de rcuPration

Aucune filire spcifique de rcupration et de

recyclage nexiste en Belgique pour les lampes incandescentes. Renfermant des lments mtal-liques, elles ne sont pas acceptes dans les conte-neurs pour verre usag et doivent par consquent tre traites comme des dchets mnagers clas-siques.

n avantages et inconvnients

Les lampes incandescentes prsentent un trs bon indice de rendu des couleurs et existent en un nombre de formes et de tailles trs diverses. Elles ont galement lavantage de pouvoir tre aisment employes avec un variateur.

Leur rendement nergtique est toutefois trs faible : prs de 95 % de lnergie quelles consom-ment sont transforms en chaleur, alors que seule-ment 5 % sont mis sous forme de lumire. Il faut en outre souligner que ces lampes prsentent une faible dure de vie.

3.2.1.2 LES LAMPES INCANDESCENTES HALOGNES

Depuis plusieurs annes, lutilisation de lampes halognes est en nette augmentation dans le loge-ment. Ces lampes se rpartissent en trois catgories distinctes : les spots (230 V ou 12 V), trs apprcis de par

leur faible taille et leur facilit dencastrement (figure 11, p. 12)

les lampes capsules, de plus en plus utilises car leur trs petite taille permet de nombreuses applications (figure 12, p. 12)

les minitubes deux culots, disponibles en fortes puissances et principalement utiliss pour les luminaires extrieurs de type spots et pour les luminaires intrieurs indirects sur pied (fi-gure 13, p. 12).


Fig. 13 Minitube halogne deux culots.


Le principe de fonctionnement des lampes halognes est pratiquement identique celui des lampes incandescentes classiques. La diffrence majeure rside dans lajout dun gaz halogne dans le bulbe de la lampe. Ce gaz a pour effet de redposer le tungstne du filament (qui svapore sous leffet de la chaleur) sur le filament lui-mme, augmentant ainsi la dure de vie et empchant le noircissement de lampoule et donc la perte de flux lumineux.

Des lampes halognes revtement infrarouge (IRC infrared coating) sont apparues depuis plu-sieurs annes sur le march. Ces lampes intgrent un recouvrement spcifique du bulbe qui redirige le rayonnement infrarouge (chaleur) sur le filament de manire le chauffer en utilisant moins dner-gie. Le rendement de ces halognes est donc net-tement suprieur celui dun halogne classique (de 20 30 %).


La puissance des lampes halognes varie de 5 500 W (tube miniature), le flux lumineux tant, quant lui, compris entre 50 et plus de 10.000 lm.


Lefficacit des lampes halognes est suprieure celle des lampes incandescentes classiques, bien que, comme elles, la majeure partie de lnergie utilise soit dissipe sous forme de chaleur. Elle varie de 10 12 lm/W pour une lampe standard pratiquement 30 lm/W pour les lampes IRC.

Leur label nergtique varie entre G et B.

Fig. 11 Spot halogne. Fig. 12 Lampe halogne de type capsule.


La couleur des lampes halognes est de lordre de 3000 K, soit un blanc neutre, et leur rendu des couleurs est excellent (Ra = 100).

n dure de vie

La dure de vie des lampes halognes est variable dun type lautre et est comprise entre 2000 et 5000 h. Dune manire gnrale, les lampes halognes trs basse tension de 12 V prsentent une dure de vie suprieure leurs homologues fonctionnant en 230 V.


Comme pour les lampes incandescentes clas-siques, aucune filire spcifique de rcupration et de recyclage nexiste en Belgique pour les lampes halognes. Celles-ci ne sont pas acceptes dans les conteneurs pour verre usag et doivent par cons-quent tre traites comme des dchets mnagers classiques.


Comme les lampes incandescentes, les lampes halognes possdent de trs bons indices de rendu des couleurs et peuvent tre facilement employes avec un variateur.

Leur disponibilit sous forme de capsule les rend trs intressantes lorsquon souhaite utiliser des sources lumineuses de petite taille. Les spots halognes sont galement trs apprcis pour leur aspect directionnel lorsque des objets ou des espa-ces particuliers doivent tre mis en vidence.


Toutefois, comme pour les lampes incandescentes, les lampes halognes prsentent une faible effica-cit lumineuse et possdent une dure de vie assez courte (sauf exceptions).

3.2.2 LA DCHARGE DANS UN GAZLa dcharge dans un gaz est une autre technique permettant lmission de lumire. Les tubes fluo-rescents et les lampes fluocompactes sont des lampes dclairage intrieur qui utilisent le prin-cipe de la dcharge pour produire leur lumire.

3.2.2.1 LES TUBES FLUORESCENTS

Le tube fluorescent est utilis depuis le dbut du xxe sicle dans les applications industrielles et r-sidentielles. Si, par le pass, ils taient utiliss ltat brut ( nu) et nmettaient quune lumire peu confortable dun ton verdtre, les tubes fluo-rescents ainsi que leurs auxiliaires ont fortement volu; la majorit de leurs inconvnients ont t limins et la gamme de luminaires pour le march rsidentiel sest toffe.


Le principe de fonctionnement des tubes fluo-rescents repose sur lamorage dune dcharge lectrique dans un tube contenant un gaz (vapeur de mercure sous basse pression) par lapplication dune tension entre les deux lectrodes situes de part et dautre du tube. Ceci entrane une ionisa-tion du mercure ainsi que des collisions entre les lectrons mis de la cathode vers lanode et les ions du gaz. Lnergie dgage par cette collision est transforme en lumire visible par la poudre fluorescente qui recouvre lintrieur du tube.

Pour faire fonctionner un tube dcharge, il est ncessaire dutiliser des auxiliaires qui ont pour rle dinitier la dcharge, mais aussi de la limiter et

Fig. 15 Lampe dcharge circulaire.

Fig. 14 Lampe dcharge

linaire (tube TL).

de la contrler. Ces auxiliaires se composent, pour la plus ancienne technologie, dun ballast ferroma-gntique compos principalement dun bobinage autour dun noyau ferreux, et dun starter qui va initier la dcharge. La fonction de ce couple bal-last-starter peut aussi tre assure par un ballast lectronique (technologie plus rcente), qui est plus avantageux car : il induit une meilleure efficacit lumineuse du

tube son mode de fonctionnement frquence plus

leve limine tout phnomne de scintillement tel quobserv avec les ballasts ferromagn-tiques

sa forme spcifique compatible avec un varia-teur offre la possibilit de choisir prcisment la quantit de lumire mise par le tube.

Trois grandes classes de tubes fluorescents exis-tent : les tubes linaires T8 (dun diamtre de 8/8e de

pouce, soit 26 mm) les tubes linaires T5 (dun diamtre de 5/8e de

pouce, soit 16 mm), qui doivent tre obligatoi-rement utiliss en combinaison avec un ballast lectronique

les tubes circulaires (gnralement en 5/8e de pouce).

Certaines installations anciennes sont quipes de tubes linaires T12 (dun diamtre de 12/8e de pouce, soit 37,5 mm) dune efficacit lumineuse plus faible et dun moins bon rendu des couleurs que les tubes T8. Ces produits ne peuvent plus tre mis en uvre et devraient idalement faire lobjet dun remplacement systmatique.


La puissance de la majorit des tubes dcharge prsents sur le march domestique est comprise entre 14 et 58 W, leur longueur variant en fonc-tion de leur puissance et leur flux lumineux tant compris entre 1300 et 5000 lm.



Les tubes fluorescents prsentent une trs bonne efficacit lumineuse variant de 60 105 lm/W; leur label nergtique est gnralement de classe A.


La temprature de couleur des tubes dcharge est fonction de la poudre utilise. Pour les usages do-mestiques, elle peut varier du blanc chaud (2700 K) au blanc froid (6700 K).

Le spectre de la lumire mise par les lampes dcharge tant de type discontinu, la couleur de la lumire mise est dtermine par les rais dnergie les plus importants. Du fait des proprits de la dcharge et de la poudre, il nest actuellement pas possible de produire un spectre de couleurs totale-ment continu. Lindice de rendu des couleurs nest donc pas parfait, mais reste nanmoins assez bon (gnralement de 80 95).

A noter quil existe aussi des tubes prsentant un rendu des couleurs plus faible (de 60 70, souvent appel blanc industriel ou 133) quil convient dviter pour lclairage rsidentiel.

n dure de vie

La dure de vie dun tube fluorescent dpend en partie du type de ballast et du type dallumage. Les tubes quips dun ballast ferromagntique ou lectronique allumage froid prsentent une dure de vie oscillant entre 8000 et 12.000 heures en fonction du nombre de cycles dallumage et dextinction.

La dure de vie des tubes utiliss en combinai-son avec un ballast lectronique prchauffage est plus importante. Elle peut slever prs de 20.000 heures car les lectrodes sont chauffes avant damorcer la dcharge, ce qui limite forte-ment leur dgradation.


En raison de leur teneur en mercure, les tubes dcharge doivent suivre une filire de recyclage spcifique et doivent tre considrs comme appar-tenant la catgorie des petits dchets dangereux.

Des points de collecte spcifiques des lampes usa-ges existent dans les parcs conteneurs. Le systme Recupel-LightRec tant dapplication, les commer-ants sont dans lobligation de reprendre les tubes usags lors de tout achat de nouveaux tubes.


Les principales qualits des tubes fluorescents r-sident dans leur efficacit nergtique et leur flux lumineux lev.

Leur grande taille est le principal frein leur gn-ralisation dans le logement, o les tubes dcharge circulaires, plus compacts, rencontrent gnrale-ment plus de succs.

3.2.2.2 LES LAMPES CONOMIQUES OU LAMPES FLUOCOMPACTES (CFL)

Le second type de lampes dcharge destines un usage intrieur est celui des lampes fluocom-pactes, qui sont en ralit des tubes fluorescents miniaturiss et recourbs. Ces lampes sont princi-palement utilises comme solution de substitution aux lampes incandescentes.


Deux grandes familles de lampes fluocompactes sont disponibles sur le march : les lampes ballast intgr, qui ont un culot

identique celui des lampes incandescentes, de manire permettre un remplacement ais de celles-ci

les lampes fluocompactes ballast externe, qui possdent un culot bien spcifique et ncessitent un ballast externe pour fonctionner.

Fig. 16 Lampes fluocompactes

ballast intgr (de gauche

droite : tube nu, globe, spot).


Fig. 17 Lampes fluocompactes ballast externe (de gauche droite : tube nu simple broche, tube nu double broche).

n Puissances disPonibles et flux lumineux

La gamme des puissances disponibles est trs large et stend de 3 23 W pour les lampes ballast intgr et de 5 plus de 80 W pour les lampes ballast externe, les flux lumineux variant de 100 lm plus de 6000 lm.


Les lampes fluocompactes prsentent une bonne efficacit lumineuse allant de 35 80 lm/W; leur label nergtique est gnralement de classe A.


Comme pour les tubes fluorescents, la couleur des lampes fluocompactes peut varier du blanc chaud (2700 K) au blanc froid (6500 K). Leur indice de rendu des couleurs est lev et est gnralement compris entre 80 et 90.

n dure de vie

La dure de vie des lampes fluocompactes bal-last intgr est environ huit fois plus leve que celle des lampes incandescentes (de 6000 10.000 heures contre 1000 heures pour ces dernires). Les lampes fluocompactes ballast externe ont une du-re de vie encore suprieure (de 8000 16.000 heures). Comme pour les tubes fluorescents de type TL, la dure de vie de certaines lampes est fortement influence par le nombre de cycles dal-lumage et dextinction. Il existe cependant des lampes spcifiques qui ne sont pas ou peu sensibles ce paramtre, ce qui permet, par exemple, de les commander au moyen dun dtecteur de prsence ou dun autre systme et de les utiliser dans des situations induisant des allumages et extinctions frquents.


Les lampes fluocompactes doivent tre traites comme les tubes TL. Contenant quelques milli-grammes de mercure, elles ne peuvent tre consi-dres comme des dchets mnagers classiques, mais appartiennent la catgorie des petits dchets dangereux. Des points de collecte spcifiques pour lampes fluorescentes usages (tubes TL et lampes fluocompactes) se trouvent dans les parcs conteneurs. Le systme Recupel-LightRec tant dapplication, les commerants ont lobligation de reprendre les lampes usages lors de tout achat de nouvelles lampes fluocompactes.


Les trois principaux avantages des lampes fluo-compactes rsident dans leur bonne efficacit lu-mineuse, leur compacit et limportante varit de leurs formes qui permettent de les substituer ais-ment aux lampes incandescence.

Leurs principaux inconvnients sont, pour cer-taines, le temps ncessaire la mise en rgime (avant quelles ne fournissent leur plein flux) et la variation de couleur (colorshift) lallumage.

Les lampes fluocompactes sont souvent dcries en raison de leur rayonnement lectromagntique trop important pour ltre humain. Diffrentes tudes ont cependant montr quil ny avait aucune crainte avoir face une exposition continue aux lampes dcharge tant que la distance la lampe restait suprieure 30 centimtres.

3.2.3 LLECTROLUMINESCENCELlectroluminescence est un procd de produc-tion de la lumire qui existe depuis de nombreuses annes dj. Tout le monde connat les diodes lu-mineuses vertes ou rouges de contrle des appa-reils lectriques.

Cest le dveloppement de la LED (light emitting diode, diode lectroluminescente ou DEL) bleue qui gnre une lumire blanche , qui a permis la gnralisation des LED pour lclairage intrieur et extrieur.


La LED est un semi-conducteur associant deux ma-triaux dont lun prsente un excs dlectrons et lautre un manque dlectrons. Lorsque cette jonc-tion est soumise une diffrence de tension, les


Fig. 18 Diodes lectroluminescentes (DEL).

lectrons en excs passent dans la zone en manque pour sy recombiner. Cette recombinaison gnre un rayonnement dont la couleur dpend des l-ments des matriaux de jonction (voir tableau 1).

La lumire blanche est mise par combinaison des couleurs rouge, verte et bleue ou par conver-sion grce une poudre phosphorescente selon un principe semblable celui mis en uvre dans les tubes fluorescents. Dans ce dernier cas, la lumire blanche est cre partir dune LED bleue dont on convertit une partie du rayonnement en jaune, lautre partie ntant pas modifie. La combinaison du jaune et du bleu donne la lumire blanche.

Il est noter que les LED fonctionnent en courant continu et ncessitent donc dtre connectes un transformateur-redresseur qui peut leur tre intgr ou non.

n Puissances disPonibles et flux lumineux

Les LED sont en constante volution depuis leur apparition sur le march de lclairage. A ce jour, les puissances disponibles vont de 0,007 15 W, leur flux lumineux tant situ entre 1,5 et 400 lm.

Il faut noter que le flux lumineux des LED varie fortement avec la temprature : plus celle-ci est leve, plus faible sera le flux lumineux (et, en consquence, le rendement).


Lefficacit lumineuse des LED varie grandement

Elments de la jonction Abrviation Couleur du rayonnement misAluminium-Gallium-Arsenic AlGaAs RougeAluminium-Indium-Gallium-Phosphore AlInGaP Rouge, orange, jauneGallium-Arsenic-Phosphore GaAsP Rouge, orange, jauneIndium-Gallium-Azote InGaN Vert, bleu

Tableau 1 Couleur dmission

de la lumire par une LED

en fonction de la composition de sa jonction.

dun produit lautre. Elle est toutefois en continue augmentation. A lheure actuelle, il est possible de se procurer des LED mettant une lumire blanche et prsentant une efficacit de 20 30 lm/W. De par leur faible puissance, les LED tombent gn-ralement hors de la catgorie de classification des sources lumineuses mais, le cas chant, seraient reprises dans les classes B D.


Les LED actuellement disponibles prsentent des tempratures de couleur variant du chaud (2700 K) au froid (6500 K), leur rendement tant meilleur dans les couleurs froides et leur rendu des couleurs variant de 50 80.

n dure de vie

La dure de vie des LED est trs variable en fonction de la temprature ambiante et de la tension appli-que. Elle peut ainsi varier de 5000 heures plus de 100.000 heures. Notons quun de leurs avantages principaux est leur faible sensibilit aux chocs.


En raison de leur teneur en mtaux rares (indium, gallium, etc.), les LED doivent suivre une filire de recyclage spcifique et doivent tre consid-res comme appartenant la catgorie des petits dchets dangereux.

Des points de collecte spcifiques des lampes usa-


ges existent dans les parcs conteneurs. Le systme Recupel-LightRec tant dapplication, les commer-ants sont dans lobligation de reprendre les LED usages lors de tout achat de nouvelles lampes.


Outre leur trs longue dure de vie et leur rsis-tance aux chocs, les LED, tant trs petites, sont facilement combinables avec une optique et sin-tgrent aisment dans diverses applications. Elles peuvent gnrer une gamme impressionnante de couleurs satures et, de par leur contrle lectro-nique, offrent la possibilit de crer un clairage dynamique aux couleurs changeantes.

Lapplication gnralise des LED est toutefois encore limite de par leur faible flux lumineux absolu, qui rend leur utilisation fonctionnelle en clairage intrieur difficile. Malgr un prix lev, les LED trouvent tout leur intrt dans des applica-tions spcifiques telles que la signalisation, lclai-rage extrieur et lclairage architectural.

Leur dveloppement savrant toutefois particu-lirement rapide, de nouvelles sources lumineuses apparaissent constamment sur le march.

Notons aussi quil nexiste actuellement aucune vritable norme de mesure ni donnes prcises relatives aux LED. Cette situation induit quelques confusions : la dure de vie des LED nest pas toujours clai-

rement explicite et il est ncessaire de se ren-seigner sur leur flux lumineux en fin de vie

il nest pas rare non plus de voir, dans les gammes de fabricants peu scrupuleux, des va-riations de prs de 20 % du flux lumineux sur un mme lot, aucune norme ne spcifiant les conditions de mesures photomtriques des LED

certains fabricants spcifient non pas le flux lu-mineux en rgime, mais le flux lumineux ini-tial de leur produit. Or, ce flux diminue de 5 10 % dans les premires secondes qui suivent lallumage. La valeur mentionne nest donc pas correcte et ne peut tre compare avec celle des autres lampes.

3.2.4 CONCLUSION

De ce descriptif, il ressort que les lampes d-charge fluorescentes ballast lectronique spar doivent tre privilgies pour raliser un clairage efficace (tubes linaires, circulaires ou lampes fluo-compactes). Les lampes dcharge fluocompactes ballast interne seront retenues dans un second temps (lors dun remplacement dans un luminaire

existant, par exemple). Les lampes incandescentes et halognes sont, quant elles, dconseilles en raison de leur faible efficacit lumineuse. Dans lventualit o le recours aux halognes est rel-lement indispensable, on veillera choisir des lampes recouvrement infrarouge (IRC) prsen-tant un rendement suprieur aux sources halognes classiques et incandescence.

Les LED sont, lheure actuelle, principalement utilises pour le balisage, la dcoration et lclai-rage extrieur. Leur application lintrieur com-mence se dvelopper. Elles devraient, dans un futur plus ou moins proche, sintgrer dans le lo-gement titre dclairage principal.

3.3 CARACTRISTIQUES DES LUMINAIRES

Avant toute description de luminaires destins lclairage rsidentiel, il est ncessaire de rappeler la dfinition de quelques-unes de leurs caractristiques.

3.3.1 RENDEMENT DU LUMINAIRE

Mme si la fonction principale du luminaire est de rpartir au mieux la lumire dans le local, il consti-tue lui-mme un frein la diffusion lumineuse. En effet, tout luminaire absorbe une partie plus ou moins importante du rayonnement lumineux de la source quil contient. Cest la qualit des lments de loptique qui dtermine la quantit de lumire absorbe et donc perdue. Pour cette raison, la caractristique optique principale dun luminaire est son rendement lumineux (LOR light output ratio). Celui-ci est dfini comme tant le rapport du flux lumineux mis par le luminaire au flux lumi-neux mis par ses lampes, soit :

[-].

Une distinction supplmentaire tient la direction de la lumire mise par le luminaire. En effet, cer-tains luminaires mettent une partie (ou la totalit) de la lumire vers le haut. On considre donc spa-rment le rendement infrieur et le rendement sup-rieur dun luminaire. Ceux-ci sont dfinis comme tant le rapport entre le flux lumineux infrieur, res-pectivement, suprieur mis par le luminaire et le flux lumineux total de la ou des sources lumineuses.

3.3.2 DISTRIBUTION LUMINEUSE DU LUMINAIRE

Un des rles des luminaires tant de distribuer dans lespace la lumire mise par la source, il est nces-

lumin aire

lampeLOR

F=

F


saire de dcrire comment cette distribution sopre. Pour les gammes professionnelles de luminaires, la distribution lumineuse est spcifie, dans les catalogues techniques, au moyen dun diagramme polaire reprenant les distributions perpendiculaire et parallle laxe principal du luminaire.

Trois types de distribution sont identifis : la distribution extensive, o le faisceau lumi-

neux est large, donnant un clairement relative-ment uniforme

la distribution intensive avec un faisceau lumi-neux troit, donnant un clairage daccentuation

la distribution asymtrique, qui est utilise pour clairer des surfaces verticales comme des murs ou des tableaux.

La description de la distribution spatiale du flux lumineux dun luminaire est, pour les gammes professionnelles, souvent disponible sous format lectronique (fichiers photomtriques) permettant ainsi la modlisation dune installation dclairage laide de logiciels spcifiques. Ces fichiers pho-tomtriques ne concernent cependant pratiquement que les luminaires utiliss dans le secteur tertiaire.

3.3.3 TYPES DCLAIRAGEOn distingue diffrents types dclairage en fonc-tion des luminaires utiliss et de leur placement.

3.3.3.1 ECLAIRAGE DIRECT

Dans le principe de lclairage direct, la lumire est projete directement sur llment clairer. De ce fait, les puissances installes ncessaires au confort visuel sont gnralement faibles. Toutefois, en fonction de la position relative des luminaires, les risques dblouissement peuvent tre impor-

Distribution asymtrique

Fig. 19 Distribution lumineuse des lumi

naires.

Distribution extensive Distribution intensive

Fig. 20 Eclairage direct.

tants et la rpartition de la lumire dans le local peut tre assez irrgulire.

3.3.3.2 ECLAIRAGE INDIRECT

Lclairage indirect consiste utiliser une surface (le plus souvent le plafond) vers laquelle la lumire est envoye et qui va rflchir cette dernire dans le local. Ce principe a lavantage doffrir un clairage assez uniforme qui limite les risques dblouisse-ment et gnre ainsi un confort visuel lev.

La quantit dclairement obtenue dans le local est toutefois fortement dpendante du coefficient de rflexion des parois utilises comme surfaces de rflexion.

Fig. 21 Eclairage indirect.

Les puissances ncessaires varieront ainsi forte-ment dun cas lautre et pourront, clairement quivalent, atteindre des valeurs nettement sup-rieures celles utilises avec des installations de type direct. Il faut noter que ce mode dclairage peut ne gnrer aucune ombre ni contraste, ce qui a pour effet de rendre lespace monotone et dinduire une perception tridimensionnelle des objets plus difficile. Enfin, il faut ajouter que les luminaires clairage indirect sont, de par leur gomtrie, trs sensibles au dpt de poussires et autres salis-sures, ce qui entrane une rduction rapide de leur efficacit au cours de leur vie.

3.3.3.3 ECLAIRAGE MIXTE OU DIRECT-INDIRECT

Lclairage mixte runit les deux types dclai-rage prcdents. Lclairage direct assure lclai-rement de base, gnre le contraste et cre le relief dans le local. Lclairage indirect amliore luniformit de lclairement. Si cette combinai-


son nlimine pas les limites propres chacun des types dclairage (risque dblouissement direct, forte dpendance vis--vis du coefficient de rflexion des parois, etc.), elle les attnue nan-moins fortement.

Fig. 22 Eclairage mixte.

3.3.3.4 ECLAIRAGE DEUX COMPO-SANTES

Dans le cas de lclairage deux composantes, on utilise deux groupes de luminaires diffrents, lun pour raliser lclairage gnral du local et le second pour fournir un clairage dappoint l o la tche ncessitant une acuit visuelle doit tre excute. Lavantage de ce type dclairage est quil permet, outre une utilisation diffrencie des luminaires, une rduction de la puissance installe. Sa limitation tient au fait quil peut gnrer des contrastes et des ombres importantes si lclairage dappoint nest pas suffisant ni uniforme.

Fig. 23 Eclairage deux composantes.

3.3.4 CARACTRISTIQUES MCA-NIQUES DUN LUMINAIRE

Si le rle principal du luminaire, et plus prcis-ment de loptique, est de diriger la lumire, lenve-loppe peut aussi jouer un rle de protection de la lampe et du systme lectrique. Cest ainsi quun systme de classification des luminaires a t dve-lopp en fonction de leur indice de protection (IP) contre la pntration des corps solides (tableau 2)et de lhumidit (tableau 3, p. 20).

En ce qui concerne les applications rsidentielles, les rfrences aux indices de protection concernent principalement lclairage des salles de bains. En Belgique, le Rglement gnral des installations lectriques (RGIE) distingue, dans une salle de bains, diffrentes zones o, en fonction de son in-dice de protection, un luminaire peut ou ne peut pas tre install.

Une salle de bains est divise en quatre zones prin-cipales (figure 24, p. 20) en fonction de la proxi-mit de llment sanitaire (douche ou baignoire) : dans le volume 0, les appareils dclairage ali-

ments par une tension infrieure ou gale 12 V doivent possder un indice de protection IPX7 au minimum. Aucun indice de protection nest requis (IPXX) pour les appareils aliments par une tension infrieure 6 V

dans le volume 1, les appareils dclairage ali-ments par une tension suprieure ou gale 12 V doivent possder un indice de protection suprieur IPX4. Comme pour le volume 0, aucun indice de protection nest requis (IPXX) pour les appareils aliments par une tension in-frieure 6 V

dans le volume 2, les appareils dclairage ali-ments en basse tension doivent avoir un indice

Tableau 2 Indice de protection des luminaires contre les corps solides.

Degr de protection Protection des personnes Protection du luminaire

IP1XProtges contre laccs aux

parties dangereuses avec le dos de la main

Protg contre les corps solides trangers dun diamtre suprieur ou gal 50 mm

IP2X Protges contre laccs aux par-ties dangereuses avec un doigtProtg contre les corps solides trangers dun diamtre suprieur ou gal 12,5 mm

IP3X Protges contre laccs aux par-ties dangereuses avec un outilProtg contre les corps solides trangers dun diamtre suprieur ou gal 2,5 mm

IP4XProtges contre laccs aux par-

ties dangereuses avec un fil

Protg contre les corps solides trangers dun diamtre suprieur ou gal 1,0 mm

IP5X Protg contre la poussireIP6X Etanche la poussire


de protection de minimum IPX4. Les appareils dclairage qui ne sont pas aliments en trs basse tension (appareils en 230 V) doivent tre placs une hauteur minimale de 1,6 m

dans le volume 3, les appareils dclairage doi-vent avoir un indice IPX1 sils sont aliments la tension du rseau (230 V). Sils sont ali-ments en trs basse tension, aucun indice de protection nest requis.

A ceci sajoutent les exigences relatives au cblage et la protection des circuits lectriques que nous nabordons pas ici.

3.4 LES DIFFRENTS TYPES DE LUMINAIRES

Diffrents types de luminaires peuvent tre mis en uvre dans le logement : plafonniers, lustres ou luminaires suspendus, appliques murales, spots et downlights, rglettes linaires, luminaires sur pied, luminaires dappoint et lampes dcoratives. Etudions en dtail chacun de ces types de lumi-naires.

Tableau 3 Indice de protection des luminaires contre les liquides.

Degr de protection

Protection du luminaire contre les liquides

IPX1 Protg contre les chutes verticales de gouttes deau

IPX2 Protg contre les chutes deau pour une inclinaison maximale de 15

IPX3 Protg contre les aspersions deau en pluieIPX4 Protg contre les projections deauIPX5 Protg contre les jets deauIPX6 Protg contre les paquets de merIPX7 Protg contre les effets dimmersion

Volum

e 3

Fig. 24 Dlimitation des diffrents volumes dans une

salle de bains.

Volum

e 0

2,25

m (

A

0,1

5 m

)

A

2,4 m

0,6 m Vol

ume 0

Volum

e 1

Volum

e 2

Volum

e 1

Volum

e 2

Volum

e 30,6 m

2,4 m

2,25

m (

A

0,1

5 m

)

A

0,6 m2,4 m

2,4 m

0,6 m

3.4.1 LE PLAFONNIER

Le plafonnier est un des luminaires le plus cou-ramment utiliss pour lclairage des habitations. Sa ou ses lampes sont en gnral masques par un verre diffusant qui rpartit assez largement la lumire dans le local. Il est principalement utilis pour lclairage gnral et dans tous types de lo-caux (figure 25).

3.4.2 LE LUSTRE OU LE LUMINAIRE SUSPENDU

Les lustres et luminaires suspendus sont large-ment utiliss dans le logement. Ils jouent souvent un rle prpondrant dans la dcoration du local quils clairent et sont souvent placs au-dessus dune table. Si, habituellement, les luminaires sus-pendus assurent un clairage gnral, ils peuvent, dans certains cas, fournir un clairage trs localis et focalis (figure 26).

3.4.3 LAPPLIQUE MURALE

Lapplique murale fait, elle aussi, partie intgrante du dcor du local et participe en gnral la cra-tion dune ambiance feutre. Elle constitue rare-ment lclairage principal. Lapplique murale est souvent utilise pour lclairage dlments tels que des miroirs (figure 27).

3.4.4 LE SPOT ET LE DOWNLIGHT

Les spots et les downlights (littralement lumi-naires clairant vers le bas ou spots de plafond) sont gnralement encastrs dans le plafond et peuvent, de par la distribution de leur flux lumineux, assurer un clairage gnral du local. Les spots peuvent galement tre monts sur rail, ce qui assure une flexibilit de lclairage (possibilit dajouter ou


Fig. 25 Exemples de plafonniers.

Fig. 26 Luminaires suspendus.

Fig. 27 Appliques murales.

Fig. 28 Exemples de spots et de downlights.

de retirer des spots, de les dplacer, de les orien-ter, etc.). Ce type de luminaire est souvent utilis comme clairage daccentuation (clairage dun cadre, dun lment de dcoration, etc.) en com-binaison avec dautres luminaires. Ils sont parfois utiliss seuls, bien quils induisent alors de grands contrastes dans le local quils clairent (figure 28).

3.4.5 LA RGLETTE LINAIRELa rglette linaire est un luminaire trs rpandu sur le march. Son esthtique relativement brute la rduit cependant des usages bien spcifiques. Pour limiter le risque dblouissement, elle est g-nralement dissimule par des lments architec-turaux (bandeau en bois, cache-rideau, etc.) ou par du mobilier (placement au-dessus darmoires, etc.) et fournit bien souvent un clairage gnral prin-

cipalement indirect (par rflexion sur le plafond) (figure 29).

Fig. 29 Exemple de rglette linaire.

3.4.6 LES LUMINAIRES SUR PIED ET LES LUMINAIRES DAPPOINT

Les luminaires sur pied ainsi que les luminaires dappoint permettent dassurer un bon clairement l o lclairage gnral de la pice nest pas suf-fisant. Se retrouvent notamment dans cette catgo-


rie les lampes de bureau et les lampes de chevet (figure 30).

Les luminaires sur pied actuels sont gnralement des torchres halognes indirectes, trs apprcies parce quelles fournissent un clairage indirect et quelles sont compatibles avec un gradateur. Cependant, ces luminaires sont le plus souvent qui-ps de lampes halognes de forte puissance (300 ou 500 W), ce qui induit une grande consommation et, par consquent, des cots dutilisation levs.

3.4.7 LES LAMPES DCORATIVESLes lampes ou luminaires dcoratifs ne sont pas proprement parler utiliss pour assurer lclairage de la pice. Par leur jeu de couleurs, leur forme et leurs matriaux, ils constituent plutt des objets de dcoration. Par contre, ils consomment beaucoup dnergie et il est donc indispensable de les quiper de lampes conomiques.

3.5 QUELLE LAMPE UTILISER DANS QUEL LUMINAIRE ?

Les lampes et les luminaires tant disponibles sous des formes trs varies, il nest pas ais de choisir la combinaison luminaire/lampe qui permet dobtenir lclairage le plus efficace. De plus, un luminaire est en gnral associ un type de lampe dfini. Dans cette section, des suggestions de lampes sont proposes pour chaque type de luminaire afin das-surer la meilleure efficacit nergtique possible, sans nuire au confort visuel. La difficult consis-tera trouver sur le march le luminaire dont les-thtique convient aux utilisateurs et qui offre la meilleure combinaison lampe/luminaire.

3.5.1 LE PLAFONNIER

Dans le logement, les plafonniers sont souvent munis dun verre opalin qui masque la lampe. Cette protection empche toute vision directe de la source nue et permet lutilisation systmatique de lampes fluocompactes tube nu prsentant une trs bonne efficacit lumineuse, mais souvent peu

Fig. 30 Halogne sur pied, lampe de

bureau et lampe de chevet.

esthtique. Notons quil existe des plafonniers pour lampes fluorescentes tubulaires qui prsentent un trs bon rendement.

Les plafonniers les plus efficaces nergtiquement sont quips de lampes fluorescentes ballast s-par. En effet, lutilisation de lampes et de ballasts spars impose de facto le recours des lampes dune bonne efficacit lumineuse. De plus, la s-paration des lments permet le remplacement de la lampe indpendamment du ballast, ce qui est in-tressant vu que la dure de vie de la source lumi-neuse est gnralement infrieure celle du ballast.

Dans le cas de luminaires existant destins rece-voir des lampes visser (culot E27 ou E14), il faut veiller utiliser des lampes fluocompactes ballast intgr (CFL) de manire rduire la consomma-tion dlectricit. Si la lampe nest pas directement visible, on choisira une lampe sans globe de d-coration (lampe fluocompacte tube nu) dune efficacit lumineuse suprieure celle des lampes munies dun globe.

3.5.2 LE LUSTRE OU LUMINAIRE SUSPENDU

Equiper un lustre ou un luminaire suspendu de lampes efficaces est une opration dlicate car, la fonction dclairage, est souvent associe une fonction esthtique directement influence par la vue des lampes.

Si le luminaire est muni de culots vis (E27 ou E14), il sera possible dutiliser des sources nerg-tiquement efficaces, car il existe sur le march des lampes fluorescentes compactes ou des LED qui conservent leffet esthtique et dcoratif (forme de flamme ou de globe, figure 31).

En ce qui concerne les luminaires suspendus qui fonctionnent avec de petites capsules halognes de 230 V (culot G9) ou de 12 V (G4 ou GY6.35), ils doivent tre munis de lampes IRC possdant une couche rflchissant le rayonnement infra-rouge qui, de par leur meilleure efficacit, rdui-sent la puissance et donc la consommation de 10 30 % (figure 32).


Fig. 31 Exemples de lampes efficaces compatibles avec un luminaire suspendu.

Fig. 32 Luminaires suspendus

utilisant des capsules

halognes.

3.5.3 LAPPLIQUE MURALE

En ce qui concerne les appliques murales, il est conseill dopter pour des luminaires qui acceptent des lampes fluocompactes ballast spar. Si ce nest pas le cas, lutilisation de lampes compactes fluorescentes ballast intgr (CFL) est un bon moyen pour augmenter lefficacit de ces lumi-naires. A nouveau, la lampe ntant bien souvent pas visible, il est prfrable dutiliser des lampes fluocompactes tube nu plutt que des lampes fluocompactes globe.

Les appliques murales qui fonctionnent avec des lampes halognes sont gnralement munies dun culot particulier. A lheure actuelle, il est rare de trouver des lampes fluocompactes qui sadaptent ces culots. Nanmoins, on peut amliorer lgre-ment lefficacit lumineuse de ces luminaires (de 10 30 %) en les quipant de lampes halognes munies dune couche infrarouge.

Pour certaines applications bien particulires comme la signalisation des zones de circulation et des cages descalier ainsi que la dcoration, il est possible dutiliser des luminaires munis de LED. Cependant, lheure actuelle, il faut bien tre conscient du fait que ce type de lampe ne peut fournir suffisamment de lumire pour rpondre aux besoins dun clairage intrieur gnral (figure 33).

Fig. 33 Luminaires de dcoration et de balisage utilisant des LED.

3.5.4 LE SPOT ET LE DOWNLIGHT

Les spots et les downlights qui servent crer un clairage daccentuation doivent possder un fais-ceau lumineux bien dirig.

Le downlight est un luminaire dont loptique tout entire concentre et dirige la lumire de la source. Il peut accueillir diffrents types de lampes, les plus couramment utilises tant les lampes fluo-compactes ballast externe qui prsentent dj une bonne efficacit.

La situation des spots est un peu plus complexe, car la source lumineuse de ce type de luminaire est gnralement une lampe incandescente ou halogne. Une manire damliorer leur efficacit nergtique est de les quiper de lampes fluocom-pactes efficaces de mme forme.


Malheureusement, ces dernires ont souvent un cu-lot un peu plus large que les lampes incan descentes et peuvent par consquent tre inadaptes cer-tains luminaires de type spot. Il faut alors se rabattre sur une solution de substitution comme le spot halogne revtement infrarouge, dun ren-dement et dune dure de vie plus levs. Le spot LED offre, quant lui, une trs bonne solution.

3.5.5 LA RGLETTE LINAIRELe cas des rglettes linaires est assez simple puisquelles sont, par essence, quipes dun tube fluorescent efficace. Si le choix se prsente, il fau-dra essayer dopter pour un luminaire quip dun ballast lectronique, car son rendement est de 10 % suprieur aux mmes luminaires munis de ballasts ferromagntiques.

Notons aussi quil existe des luminaires utilisant des lampes incandescentes en forme de tube. Ces luminaires inefficaces sont proscrire. Il convient donc de ne pas les confondre avec des luminaires pour tube TL.

Fig. 34 Lampe incandescente

linaire : viter.

aient une puissance largement suprieure celle adopte pour lclairage gnral.

Les luminaires indirects sur pied conjuguent deux inconvnients majeurs : ils sont gnralement quips de lampes halognes de forte puissance (300 ou 500 W) et clairent le local de manire indirecte, ce qui est loin dtre la solution la plus efficace. Il faut donc viter ce type de luminaires tout prix.

Notons aussi que des luminaires portables directs font peu peu leur apparition sur le march. Il y a lieu de ne les utiliser que sils constituent la seule solution possible.

En ce qui concerne les luminaires dappoint (lampes de bureau ou de chevet), il est possible de se les procurer dans le commerce, quips de lampes fluocompactes ballast externe. A dfaut, on remplacera la lampe incandescente par une lampe de type fluocompacte, dans le cas dun culot vis, et par un halogne revtement infrarouge dans le cas dun culot broche.

Les luminaires dcoratifs ntant habituellement pas conus selon des critres defficacit, mais plutt selon des critres esthtiques, ils sont en g-nral tous quips dun culot acceptant les lampes visser (E27 ou E14). La meilleure solution pour limiter leur consommation sera ds lors de les mu-nir de lampes fluocompactes.

3.6 QUELLE LAMPE EFFICACE POUR REMPLACER MA LAMPE ?

Le tableau 4 prsente un aperu des diffrents types de lampes actuellement envisageables pour remplacer efficacement des lampes existantes.

3.5.6 LE LUMINAIRE SUR PIED, LE LUMINAIRE DAPPOINT ET LE LUMINAIRE DCORATIF

Indpendamment de linstallation gnrale dclai-rage de lhabitation, il importe de sintresser aux luminaires dappoint, car il nest pas rare que les lampes utilises dans ces luminaires dcoratifs


Lampe remplacer Type de culot Lampe de remplacement Efficacit

Lampe incandescente classique (transparente ou opaline)

Culot visserE27 ou E14

Lampe halogneC, D

(gains de 30 %)

100 W 70 W75 W 53 W60 W 42 W40 W 28 W

1000 h 2000 h

Lampe halogne revtement infrarouge

B(gains de 50 %)

60 W 30 W40 W 20 W

1000 h 3000 h

Lampe fluocompacte globeA, B

(gains de 75 %)

100 W 23 W75 W 18 W60 W 15 W40 W 10 W

1000 h 8000 h

Lampe fluocompacte tube nuA

(gains de + 75 %)

100 W 21 W75 W 18 W60 W 13 W40 W 9 W

1000 h 8000 h

Lampe LED A(gains de + 75 %)

40 W 8 W

20.000 h 25.000 h

Tableau 4 Lampes de remplacement efficaces.

Suite du tableau en p. 26



Lampe incandescente de type flamme (transparente ou opaline)

Culot visserE14

Lampe flamme halogne C, D(gains de 30 %)

40 W 28 W

1000 h 2000 h

Lampe halogne revtement infrarouge

B(gains de 50 %)

40 W 20 W

1000 h 3000 h

Lampe flamme fluocompacte globe

A, B(gains de 75 %)

40 W 9 W25 W 5 W25 W 5 W

1000 h 8000 h

Lampe fluocompacte tube nu A(gains de + 75 %)

40 W 8 W25 W 5 W

1000 h 8000 h

Tableau 4 Lampes de remplacement efficaces (suite).




Spot incandescent 50 ou 63 mm

Culot visserE27 ou E14

Spot halogne G(gains de 30 %)

60 W 42 W40 W 28 W

1000 h 2000 h

Spot halogne revtement infrarouge

E(gains de 66 %)

60 W 20 W

1000 h 5000 h

Lampe fluocompacte rflecteur A(gains de + 75 %)

60 W 11 W40 W 9 W25 W 7 W

1000 h 8000 h

Lampe LED rflecteur A(gains de + 75 %)

75 W 15 W50 W 8 W

15.000 h 25.000 h






Spot halogne 230 V

CulotGU10

Spot halogne revtement infrarouge E(gains de 30 %)

50 W 35 W

2000 h 3000 h

Lampe fluocompacte rflecteur B(gains de 75 %)

50 W 11 W35 W 7-9 W

2000 h 8000 h

Lampe LED rflecteur A(gains de + 75 %)

35 W 7 W

15.000 h 25.000 h

Lampe capsule 230 V CulotG9

Lampe capsule revtement infrarouge

E(gains de 30 %)

60 W 42 W40 W 28 W

2000 h 3000 h

Lampe fluocompacte G9

A(gains de + 70 %)

40 W 9 W25 W 7 W

De grande taille, non compatible

avec un variateur

2000 h 8000 h




Lampe halogne tubulaire 230 V

CulotR7S

Lampe tubulaire revtement infrarouge

E(gains de 30 %)

500 W 350 W300 W 200 W

Faible diminution du flux lumineux

2000 h 3000 h

Lampe fluocompacte R7s

A(gains de + 70 %)

150 W 25 W25 W 7 W

Diminution du flux lumineux, non

compatible avec un variateur, grande

taille

2000 h 8000 h

Spot halogne 12 V

CulotGU4 ou GU5.3

4 mm

5,3 mm

Spot halogne 12 V revtement infrarouge

C(gains de 30 %)

50 W 35 W35 W 20-30 W

4000 h 5000 h





Lampe capsule 12 V

CulotG4 ou GY6.35

4 mm

6,35 mm

Lampe capsule halogne 12 V revtement infrarouge

B(gains de 30 %)

75 W 45-60 W50 W 30-45 W35 W 20-30 W

3000 h 4000 h


Max. 25 mm


En matire de gestion de lclairage, il importe de distinguer le principe daction, la stratgie de contrle et loutil de contrle.

4.1 TYPES DACTION

Laction induite par la gestion de lclairage sur le flux lumineux est de deux types : la commuta-tion, qui consiste allumer et teindre la lampe en fonction des besoins, et la gradation, qui consiste moduler le flux lumineux.

4.1.1 LA COMMUTATION

La commutation ou allumage/extinction est le moyen le plus facile de commander une source lumineuse. Il sagit simplement dallumer ou dteindre la lampe en fonction des besoins (par exemple, en agissant sur le circuit lectrique).

4.1.2 LA GRADATION

La gradation (en anglais dimming) consiste mo-duler le flux lumineux de la lampe pour ladapter aux besoins. Cette action est facilement ralisable, dun point de vue technique, au niveau des lampes incandescentes, car il suffit de diminuer leur ten-sion dalimentation pour baisser le flux lumineux.

La gradation des lampes fluorescentes est plus d-licate dans la mesure o elle requiert lutilisation dun ballast spcifique (ballast lectronique avec variateur ou gradateur) pour permettre le contrle du flux lumineux.

Si les lampes dcharge ballast externe sont faci-lement combinables avec ce type de ballast, il nen va pas de mme pour les lampes fluocompactes ballast intgr. Ces lampes ne sont en gnral pas compatibles avec les gradateurs des lampes incan-

4 LA GESTION DE LCLAIRAGE

descentes, si bien quil nest pas possible de rem-placer les lampes incandescentes sur gradateurs par des lampes fluocompactes standard. Il faut par consquent se procurer des lampes fluorescentes compactes spcifiques.

Il existe galement un autre type de lampe fluo-compacte gradation qui na pas besoin de varia-teur pour fonctionner et qui peut tre directement connect au rseau lectrique existant. Ces lampes fonctionnent par palier et, en fonction du nombre dimpulsions reues par le ballast lectronique, mettent une certaine partie de leur flux lumineux nominal (p. ex. 3 %, 30 %, 60 % ou 100 %).

4.2 STRATGIES DE CONTRLE

4.2.1 LA GESTION TEMPORELLE

La gestion temporelle est une stratgie de contrle utilisant une horloge pour effectuer une action sur un luminaire. Cette action, effectue soit heure programme, soit aprs un certain temps dallu-mage, est en gnral lextinction, mais elle peut galement tre lallumage ou la gradation de la lampe.

4.2.2 LA DTECTION DE PRSENCELa dtection de prsence ncessite lutilisation dun capteur qui dtecte la prsence (ou labsence) dune personne dans un espace dtermin. Deux technologies se retrouvent majoritairement sur le march europen : les dtecteurs infrarouge passif (PIR passive infrared) et les dtecteurs haute frquence (HF). Les dtecteurs PIR dclent le mouvement dun corps chaud, alors que la tech-nologie HF utilise leffet Doppler (rflexion des ondes sur un corps en mouvement) la manire dun radar.


Le principe daction sur les lampes peut tre de trois types : lallumage, lextinction ou, dans cer-tains cas moins courants, la gradation. De plus, cer-tains systmes fonctionnent de manire totalement automatique (allumage lors de la dtection de pr-sence et extinction lors de labsence) et dautres, moins rpandus mais privilgier, ne grent que lextinction de lclairage. Ils requirent donc un allumage manuel. Ces dtecteurs sont souvent ap-pels dtecteurs dabsence.

Les dtecteurs de prsence sont gnralement mu-nis dun systme de rglage du dlai avant extinc-tion, afin dviter toute extinction intempestive. La prfrence sera donne aux dlais courts dans les zones de circulation o les mouvements sont amples et les risques de non-dtection de prsence limits, alors quils seront plus longs dans les lo-caux o loccupant est susceptible de rester im-mobile.

4.2.3 LA DTECTION DE LUMIRE DU JOUR

La dtection de la lumire du jour met en uvre un capteur photosensible permettant de grer le flux lumineux de lclairage artificiel en fonction de lclairage naturel. Comme pour les autres stra-tgies, les actions peuvent tre de diffrents types (allumage, extinction ou gradation), mais avec leurs propres particularits : allumage et extinction automatiques en fonc-

tion du niveau dclairement : les luminaires sont allums automatiquement lorsquil fait trop sombre et steignent automatiquement lorsquil fait suffisamment clair

combinaison avec un dtecteur de prsence pour empcher lallumage lorsque personne nest prsent

gradation pour maintenir un niveau dclaire-ment constant. Dans ce cas, il est ncessaire dutiliser des lampes et auxiliaires compatibles avec un gradateur. Le flux lumineux des lampes est gr de manire ce que le niveau dclai-rement sur le plan de travail reste constant. Lorsque lclairage naturel est important, la quantit de lumire fournie par linstallation dclairage sera rduite, permettant ainsi de ra-liser des conomies dnergie tout en conservant un bon confort visuel.

Les deux premiers types de dtection, principale-ment utiliss dans le rsidentiel pour contrler les clairages extrieurs, sont les plus rpandus. Le troisime type de gestion est principalement mis en uvre dans le secteur tertiaire (bureaux, ...).

4.3 OUTILS DE CONTRLE4.3.1 LINTERRUPTEUR

Linterrupteur est loutil de base pour la commande de lclairage. Il sagit dun lment qui ferme ou ouvre mcaniquement le circuit dalimentation lectrique du luminaire et permet ou non lali-mentation lectrique des lampes. Pour des raisons videntes daccessibilit, linterrupteur se place souvent prs des portes dentre des locaux et peut, pour les interrupteurs double direction (interrup-teurs inverseurs), offrir de commander lclairage partir de deux ou trois points de commande.

Fig. 35 Interrupteur.

Fig. 36 Tlrupteur.

4.3.2 LE TLRUPTEURLe tlrupteur, gnralement plac dans le tableau lectrique, est un relais mcanique utilis en combi-naison avec des boutons-poussoirs pour permettre lallumage ou lextinction de lclairage. Un de ses avantages est la possibilit de commander linstal-lation dclairage partir dun grand nombre de boutons-poussoirs. Il trouve galement toute son utilit dans les longs couloirs ou les cages desca-lier dimmeubles multifamiliaux ou dhtels.

4.3.3 LE VARIATEUR OU GRADA-TEUR

Le variateur ou gradateur permet de faire varier le flux lumineux dune lampe. Dans sa version de base, il fonctionne selon le principe de la variation de la tension dalimentation de la source lumineuse. Il ne fonctionne donc que pour les lampes incan-descentes (y compris lhalogne). Des lampes fluo-compactes spcifiques fonctionnant avec ce type


de variateur sont disponibles sur le march, mais elles sont peu rpandues. Les lampes fluorescentes permettant une gradation en continu ncessitent un variateur spcifique, de manire commander le ballast lectronique qui lui sera coupl.

Fig. 37 Variateur.

4.3.4 LA MINUTERIE

La minuterie permet lextinction automatique de lclairage aprs un certain temps de fonctionne-ment, gnralement dtermin par les utilisateurs lors de linstallation du systme. Ce mode de gestion trouve toute son utilit dans les zones de circulation o la prsence est ponctuelle (couloirs, escaliers, etc.).

Fig. 38 Minuterie pour cage descalier.

4.3.5 LHORLOGE

Les horloges existent sous diverses formes et emploient diffrentes technologies (mcanique, analogique ou lectronique). Leur principe fon-damental de fonctionnement consiste en lallu-mage et lextinction automatiques de lclairage en fonction dun horaire prtabli. Trs intres-sant dans les applications tertiaires, cet outil de contrle na que peu dutilit dans le secteur rsi-

dentiel, si ce nest peut-tre pour la gestion de lclairage extrieur.

4.3.6 LE DTECTEUR DE PR-SENCE

Il existe diffrents types de dtecteurs de prsence permettant lallumage, lextinction ou la gradation des luminaires.

Certains capteurs peuvent tre installs la place des interrupteurs classiques, ce qui est trs intres-sant lors de rnovation. Il faut veiller les placer intelligemment de manire ce que, en fonction de leur champ de dtection, ils puissent capter les mouvements dans le local.

Fig. 39 Horloge.

Fig. 40 Dtecteur mural.

Fig. 41 Dtecteur fix au plafond.

Dans le secteur rsidentiel, les dtecteurs de pr-sence sont en gnral utiliss pour commander lclairage extrieur. Il peut toutefois tre utile den installer galement dans les locaux aveugles afin dviter que lclairage ne reste allum intempes-tivement.

4.3.7 LE DTECTEUR DE LUMIRE DU JOUR

Le dtecteur de lumire du jour peut tre utilis de deux manires diffrentes. Son premier mode de mise en uvre peut tre celui dun capteur cen-tral plac lextrieur (gnralement sur le toit ou une faade) ou lintrieur (au centre dune pice) pour commander diffrents luminaires (allumage, extinction, gradation, etc.) en fonction de lclai-rement mesur ou de la luminance (brillance) de la baie.

Le second mode de mise en uvre est celui dun capteur directement li au luminaire, de manire permettre la gestion du flux lumineux de ce dernier en fonction des besoins (p. ex. sur le plan de travail situ sous le luminaire).


Cest de loin le schma dapplication le plus r-pandu dans les lieux domestiques, o le capteur dclairage naturel est souvent utilis, en combi-naison avec un dtecteur de prsence, pour com-mander lallumage et lextinction des luminaires extrieurs.

Fig. 42 Dtecteur fix sur un tube TL.

Fig. 43 Dtecteur fix au plafond.


Un bon clairage permet, de par la quantit, la distribution et la qualit de la lumire, deffectuer une tche ncessitant une acuit visuelle sans fa-tigue. Un environnement de qualit sera obtenu grce un niveau dclairement suffisant, accom-pagn dune rpartition agrable de la lumire dans la pice qui ne gnrera ni ombre gnante ni blouissement.

5.1 LE NIVEAU DCLAIRE-MENT

Le niveau dclairement caractrise la quantit de lumire reue par une surface, une paroi ou un objet. Un niveau dclairement minimal est re-quis pour une vision claire et sans fatigue. Ainsi, lorsque le niveau dclairement diminue, les dtails des objets et les textes en petits caractres sont plus difficiles distinguer.

5 LA QUALIT DE LCLAIRAGE

Fig. 44 Exemple dobjet soumis deux clairements diffrents.

A. SOUS UN CLAIREMENT DE 500 LUX

B. SOUS UN CLAIREMENT DE 50 LUX

Fig. 45 Une mme scne, claire de trois manires diffrentes pour assurer le mme niveau dclairement sur la table.

Il faut noter quun clairement trop important peut galement tre une source dinconfort. Il importe dadapter le niveau dclairement en fonction du type de local et des activits qui y sont ralises.

5.2 LA DISTRIBUTION DE LA LUMIRE

Lorsque lil humain parcourt une scne visuelle, il doit sadapter aux diffrences de luminance qui

y sont gnres. Trop importantes, celles-ci seront source dblouissement et de fatigue.

A linverse, de trop faibles diffrences de lumi-nance crent un espace monotone et sans relief. Cest pourquoi il faut trouver le juste quilibre entre un clairage uniforme assurant le confort vi-suel et un clairage plus accentu crant une am-biance lumineuse dynamique et intressante.

Les valeurs couramment recommandes pour les rapports de luminance sont les suivantes : arrire-fond de la tche ncessitant une acuit

visuelle/entourage : 3/1 arrire-fond de la tche ncessitant une acuit

visuelle/champ visuel (180) : 10/1 sources lumineuses/surfaces contigus : 20/1 pour lensemble de lespace intrieur : 40/1.

5.3 LES OMBRES GNANTESLes ombres cres par un lment plac entre la source et la zone claire peuvent diminuer sensi-


blement la qualit dun clairage. Elles sont, dans la majorit des cas, cres par diffrents lments de mobilier, voire par loccupant lui-mme. Un cas typique dombre gnante est celui de lombre porte sur le plan de travail dune cuisine. Cette ombre, produite par un occupant qui a une source lumineuse dans son dos, ne peut tre vite sans installer un clairage spcifique plac directement au-dessus du plan de travail.

Fig. 46 Ombre gnante.

Fig. 48 Eblouissement indirect.

SOUS LAMPE FLUORESCENTE Ra < 70

Fig. 47 Eblouissement direct.

5.4 LBLOUISSEMENTLblouissement survient lorsquune source de luminance excessive se trouve dans le champ de vision ou quil existe de trop grands contrastes de luminance (dans le temps ou dans lespace).

Deux types dblouissement sont distinguer : lblouissement direct provoqu par la pr-

sence dune source lumineuse intense (fentre, lampe, etc.) dans le champ de vision (figure 47)

lblouissement indirect d la rflexion dune source lumineuse par une surface rflchissante (feuille de papier glac, cran de tlvision, etc.) (figure 48).

5.5 LE RENDU DES COULEURS

Un objet clair par une source lumineuse naturelle rflchit, en fonction de sa couleur, une certaine partie de la lumire incidente. Cest la rpartition

Fig. 49 Eclairage dun objet sous deux

types de sources

diffrentes.

SOUS LAMPE FLUORESCENTE Ra 90

spectrale de la lumire rflchie qui va dterminer sa couleur.

Lorsquun objet est clair de manire artificielle, sa couleur apparente peut tre modifie en fonction de la rpartition spectrale de celle-ci. En effet, si la lumire naturelle prsente un spectre dmission continu, certaines sources dclairage artificiel prsentent un spectre non continu nmettant ainsi quune partie du spectre visible. Lobjet clair par une source de spectre non continu ne rflchira ain-si quune partie du spectre incident et apparatra dune couleur diffrente de celle quil aurait sous une lumire naturelle. La figure 49 montre des ob-jets identiques clairs par une lampe fluorescente possdant un indice de rendu des couleurs de 90 ( gauche) et par une lampe fluorescente prsentant un indice de rendu des couleurs infrieur 70 ( droite).


5.6 LA TEMPRATURE DE COU-LEUR

La couleur de la lumire a une action directe sur la sensation de confort dans un espace.

Une source lumineuse dite chaude (2700 K) mettra une lumire dune couleur prdominante rouge orang et une source lumineuse dite froide (3500 K) produira une lumire dune couleur pr-dominante bleu violet.

La sensation de chaud ou de froid dpend aussi de la quantit de lumire mise dans la pice. Il existe une relation entre la perception de la cha-leur de la lumire et le niveau dclairement. Le diagramme de Kruithof rvle une zone (zone B de la figure 51) donnant le niveau dclairement idal en fonction de la temprature de couleur de la source lumineuse utilise pour clairer le local. Les zones A et C sont considres comme inconfor-tables. Dans la zone A, la temprature de couleur de la lumire est trop faible par rapport lclai-rement apport : lambiance sera irrelle et trop chaude. Dans la zone C, la temprature de couleur est trop leve : lambiance parat trop froide.

SOURCE FROIDE

Fig. 50 Perception dun mme local clair par des sources de couleurs diffrentes.

SOURCE CHAUDE

50.000

20.000

10.000

5000

2000

1000

500

300

100

50

20

10

5

Fig. 51 Diagramme de Kruithof recommandant le niveau dclairement en fonction de la temprature de couleur.

1750 2000 2250 2500 3000 4000 5000 10.000

Temprature de couleur (K)

Ecla

irem

ent (

lux)

C

BA


Aprs avoir dfini les diffrents paramtres affec-tant le confort visuel, nous abordons ici leur quan-tification et prsentons les valeurs quils devraient attein

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