Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

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L L L e e e s s s D D D o o o u u u b b b l l l e e e s s s F F F a a a ç ç ç a a a d d d e e e s s s V V V e e e n n n t t t i i i l l l é é é e e e s s s A A A s s s p p p e e e c c c t t t s s s l l l i i i é é é s s s à à à l l l é é é c c c l l l a a a i i i r r r a a a g g g e e e n n n a a a t t t u u u r r r e e e l l e e e t t t a a a u u u c c c o o o n n n f f f o o o r r r t t t v v v i i i s s s u u u e e e l l l A A A r r r n n n a a a u u u d d d D D D e e e n n n e e e y y y e e e r r r , , , N N N e e e l l l l l l y y y M M M o o o e e e n n n s s s s s s e e e n n n s s s O O O c c c t t t o o o b b b r r r e e e 2 2 2 0 0 0 0 0 0 4 4 4 Centre Scientifique & Technique de la Construction Département Physique du Bâtiment, Climat intérieur & Equipements

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Contenu

INTRODUCTION................................................................................................................................. 4

PARTIE 1 LES DFV ET LA LUMIERE NATURELLE ........................................................... 5 1.1 L’ECLAIREMENT NATUREL DIFFUS......................................................................................... 5

1.1.1 Le Facteur Lumière du jour (FLJ)..................................................................................... 5 1.1.2 Facteurs influençant le FLJ............................................................................................... 6 1.1.3 Intérêt pratique de l’utilisation du FLJ ............................................................................. 8 1.1.4 Prédétermination du FLJ................................................................................................. 11

1.2 L’ECLAIREMENT NATUREL DIRECT ...................................................................................... 11 1.3 LES PROTECTIONS SOLAIRES................................................................................................ 11

1.3.1 Les différents types de protections solaires rencontrées ................................................. 11 1.3.2 Les performances des protections solaires...................................................................... 13 1.3.3 La gestion des protections solaires ................................................................................. 14

1.4 INFLUENCE AU NIVEAU DE L’ECLAIRAGE ARTIFICIEL.......................................................... 17 1.4.1 Systèmes avancés de gestion de l’éclairage artificiel...................................................... 17

PARTIE 2 EVALUATION DES MÉTHODES SIMPLIFIÉES DE PRÉDÉTERMINATION DE L’ÉCLAIRAGE NATUREL........................................................................................................ 18

2.1 LA MÉTHODE BRS................................................................................................................ 19 2.1.1 Principe de calcul............................................................................................................ 19 2.1.2 Calcul appliqué au bâtiment A ........................................................................................ 23 2.1.3 Calcul appliqué au bâtiment B ........................................................................................ 25 2.1.4 Conclusions ..................................................................................................................... 26

2.2 LA MÉTHODE DITE DE L’ESTIMATION SIMPLIFIÉE DU FLJMOYEN ............................................ 27 2.2.1 Principe de calcul............................................................................................................ 27 2.2.2 Calcul appliqué au bâtiment A ........................................................................................ 27 2.2.3 Calcul appliqué au bâtiment B ........................................................................................ 29 2.2.4 Conclusion....................................................................................................................... 30

2.3 LA NORME NBN L 13-002 ................................................................................................... 31 2.3.1 Principe de calcul............................................................................................................ 31 2.3.2 Calcul appliqué au bâtiment A ........................................................................................ 35 2.3.3 Calcul appliqué au bâtiment B ........................................................................................ 37 2.3.4 Conclusions ..................................................................................................................... 40

2.4 LES MÉTHODES SIMPLIFIÉES : CONCLUSIONS....................................................................... 41 RÉFÉRENCES .................................................................................................................................... 42

ANNEXES............................................................................................................................................ 43 ANNEXE 1 : UNITES PHOTOMETRIQUES ............................................................................................ 43

Le flux lumineux............................................................................................................................ 43 L’intensité lumineuse.................................................................................................................... 43 L’éclairement................................................................................................................................ 43 La luminance ................................................................................................................................ 43 Facteur lumière du jour................................................................................................................ 44 L’angle solide ............................................................................................................................... 44

ANNEXE 2 : RELATION ENTRE L’HEURE SOLAIRE ET L’HEURE LEGALE............................................ 45 ANNEXE 3 : LA PREDETERMINATION DU FLJ.................................................................................... 47 ANNEXE 4 : FICHES DE GESTION ....................................................................................................... 49

Bâtiment : Aula Magna................................................................................................................. 49

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Bâtiment : Berlaymont.................................................................................................................. 50 Bâtiment : Brussimo ..................................................................................................................... 51 Bâtiment : DVV............................................................................................................................. 52 Bâtiment : Galillée........................................................................................................................ 53 Bâtiment : Maison des parlementaires flamands ......................................................................... 54 Bâtiment : MC square................................................................................................................... 55 Bâtiment : UCB - Drogenbos ....................................................................................................... 56

ANNEXE 5 : PRÉDÉTERMINATION DU FLJ......................................................................................... 57 Valeurs de calcul du FLJ pour le bâtiment A par la méthode BRS .............................................. 57 Valeurs de calcul du FLJ pour le bâtiment B par la méthode BRS .............................................. 63

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 3

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Introduction Les doubles façades ventilées (DFV) se caractérisent souvent par d’importantes surfaces vitrées qui permettent de larges apports de lumière naturelle à l’intérieur du bâtiment. Cet apport de lumière naturelle contribue au confort visuel des occupants et est important pour leurs équilibres psychologique et physiologique. C’est pourquoi il importe de se pencher sur les différents éléments influençant l’apport de lumière naturelle. Ce document s’intéressera ainsi au rayonnement diffus et à son influence sur l’éclairage intérieur. Il traitera également des différents types de protections solaires rencontrées dans les DFV et fera le point sur la validité des méthodes simplifiées de prédétermination de l’éclairage naturel Le présent document a été développé dans le cadre de la seconde biennale du projet ‘Double Façades Ventilées’ financé par le ministère des affaires économiques en Belgique.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 4

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Partie 1 Les DFV et la lumière naturelle Le rayonnement solaire global au niveau du sol se compose du rayonnement direct et du rayonnement diffus.

Fig. 1 : Incidence de l’atmosphère sur le rayonnement solaire global

- Image NIT 214 – Fig41- p34 – décembre 1999

Le rayonnement direct est le rayonnement solaire incident, provenant d'un petit angle solide centré sur le disque solaire. Il se compose d’un faisceau de rayons parallèles provenant directement du soleil (cette composante du rayonnement est prépondérante sous ciel clair). Le rayonnement diffus est le rayonnement solaire global à l'exception du rayonnement direct. Il se compose du rayonnement émis par les obstacles (nuages, sol, bâtiments) et provient de toutes les directions. Dans certains cas, il peut représenter une part importante du rayonnement incident total. Lorsque l’on considère la lumière naturelle, seule la partie du rayonnement dans le visible est prise en compte (environ 50%). Outre leurs différences quant à la nature du rayonnement, il importe de savoir que leurs intensités respectives diffèrent puisque, de manière générale, le rayonnement diffus génère des éclairements horizontaux extérieurs de l’ordre de 5.000 à 15.000 lx alors que le rayonnement direct génère des éclairements horizontaux de l’ordre de 80.000 à 100.000 lx sous ciel clair avec soleil. 1.1 L’ECLAIREMENT NATUREL DIFFUS

1.1.1 LE FACTEUR LUMIERE DU JOUR (FLJ)

Pour caractériser de manière objective le comportement à la lumière du jour d’un bâtiment, il est fait usage d’une grandeur appelée Facteur Lumière du Jour (FLJ) qui consiste en un rapport de l’éclairement horizontal intérieur à l’éclairement horizontal extérieur sous ciel couvert (diffus). Ce rapport, exprimé en %, donne une image de la pénétration lumineuse d’un bâtiment à la lumière naturelle en un point indépendamment de son orientation ou de sa localisation. Ce rapport est fonction de la taille de la baie vitrée et de sa transmission lumineuse mais aussi d’autres facteurs comme la position de la fenêtre dans le mur et les coefficients de réflexion des parois intérieures. Ainsi, si la présence d’une double façade vitrée entraîne, à surface de baie égale, une diminution de la transmission visuelle de la façade liée à la présence d’un vitrage supplémentaire, cette dernière se trouve la plupart du temps largement compensée par l’augmentation des surfaces des vitrages. En effet,

Fig. 2 : Le Facteur Lumière du Jour (FLJ)

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les dimensions des baies des DFV étant généralement supérieures à celles habituellement rencontrées dans les bâtiments équipés de façades simples traditionnelles, leurs FLJ sont proportionnellement plus élevés. De plus, d’une manière générale, les DFV présentent de faibles encombrements au niveau du châssis ou des systèmes de fixation du vitrage, ce qui joue favorablement sur les FLJ. 1.1.2 FACTEURS INFLUENÇANT LE FLJ

La position de la baie dans la paroi influence la distribution du FLJ dans le local. Lorsque la fenêtre est située en partie haute du mur (configuration 1 ci-dessous), le FLJ mesuré perpendiculairement au centre de la baie aura tendance à présenter un maximum à une certaine distance du mur alors que lorsque la baie est située en partie centrale (configuration 2), le profil de la courbe modélisant le FLJ sera celui d’une décroissance continue. Dans la majorité des configurations rencontrées pour les DFV, la surface de la baie occupant généralement l’entièreté de la paroi (configuration 3), le FLJ aura un profil de décroissance continue.

Fig. 3 : Configuration 1 – Façade traditionnelle - baie en

position haute

Fig. 4 : Configuration 2 – Façade traditionnelle - baie en

position centrale

Fig. 5 : Configuration 3 – DFV - baie en position centrale

Fig. 6 : Exemple typique de FLJ pour différentes configurations de baie - plan de mesure au

niveau du sol Si le FLJ est fonction de la taille et de la position de la baie, il est également influencé par les coefficients de réflexion des parois qui peuvent favoriser l’apport de lumière naturelle au fond des locaux et des bâtiments. C’est pourquoi, il importe de bien choisir les revêtements des parois et de ne pas choisir des couleurs trop absorbantes (foncées) pour les murs.

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Typiquement, les valeurs des coefficients de réflexion rencontrées sont de l’ordre de 5 à 15 % pour le sol, 60 à 70 % pour les murs et de 60 à 80 % pour le plafond. Outre la valeur du FLJ, la nature de la réflexion (spéculaire ou diffuse1) joue également un rôle au niveau du confort visuel. Ainsi, la mise en place d’éléments trop réfléchissants au niveau du sol ou présentant une réflexion spéculaire (cfr. Fig. 7) trop marquée pourrait mener à un certain éblouissement et à une gêne visuelle. Il importe donc d’offrir la possibilité de contrôler le flux lumineux arrivant par la baie mais aussi les possibles réflexions sur les parois ou le sol. Si l’on se penche sur les mesures réalisées (cfr Fig. 6) sur un bâtiment muni d’une double façade ventilée, on constate que les FLJ mesurés sont relativement élevés. Il n’est d’ailleurs pas rare de rencontrer des valeurs de l’ordre de 18 à 20 % au droit des baies (contre des valeurs de FLJ de l’ordre de 5 à 10% près des baies pour des bâtiments équipés de façade de type classique). Les mesures présentées à la Fig. 6 montrent que, pour la configuration 2, le FLJ atteint une valeur de 5% à 1,2 m de la baie. A surface de fenêtre identique (mais située plus haut), la configuration 1 donne une valeur de FLJ égale à 5,8 % à 1,2 m de la baie. A cette distance de la baie, la configuration 3, de type DFV, présente une valeur de FLJ de 7,8 %. Ce n’est qu’à 1,75 m de la baie que le FLJ atteint 5% pour la configuration 3.

Fig. 7 : Exemple de réflexion spéculaire importante du sol

1 Une réflexion est qualifiée de spéculaire lorsque l’angle d’incidence des rayons lumineux incidents est égal à l’angle de réflexion des rayons réfléchis. Une réflexion est qualifiée de diffuse lorsque les rayons lumineux incidents sont réfléchis dans toutes les directions. Lorsque les imperfections de surface sont plus petites que la longueur d’onde de la lumière incidente (c’est le cas d’un miroir, par exemple), la totalité de la lumière est réfléchie de manière spéculaire. La majorité des objets présentent des surfaces complexes qui produisent une réflexion diffuse, c'est-à-dire pour laquelle la lumière incidente est réfléchie dans toutes les directions.

Fig. A : Réflexion spéculaire Fig.B : Réflexion diffuse

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FLJ à 1,2 m de la baie Distance à la baie

pour FLJ = 5 % Configuration 1 Façade traditionnelle –

baie en position haute 5,80 % 1,5 m

Configuration 2 Façade traditionnelle – baie en position centrale

5,00 % 1,2 m

Configuration 3 DFV – baie en position centrale

7,80 % 1,75 m

Tableau 1 : FLJ pour différentes configurations

1.1.3 INTERET PRATIQUE DE L’UTILISATION DU FLJ

Un des intérêts pratiques de la détermination du FLJ est qu’il permet, entre autre, de connaître le nombre d’heures durant lesquelles il sera nécessaire d’utiliser un éclairage artificiel en plus de l’éclairage naturel diffus (sous ciel couvert) pour assurer un éclairement de 500 lx sur le plan de travail. Le calcul sous ciel couvert est assez intéressant dans la mesure où, en Belgique, le ciel est de type couvert en moyenne près de 45% du temps. Mois de l’année J F M A M J J A S O N D Ciel couvert (%) 65 54 45 40 30 28 32 29 29 43 61 70

Tableau 2 : Fréquence du ciel de type couvert en Belgique

Si l’on considère la configuration géométrique 1 (cfr. Fig. 3 ) et la distribution du FLJ correspondante (cfr. Fig. 6), il apparaît que le FLJ vaut 5% à 1,2 m de la baie alors que pour la configuration 3 (cfr. Fig. 5 ), il vaut 7,8%. Ceci signifie que pour un ciel couvert générant un éclairement horizontal de 10.000 lx, l’éclairement naturel intérieur en ce point vaut 500 lx pour la configuration 1 et 780 lx pour la configuration 3. Sur base de la distribution du FLJ dans le local, il est ainsi possible de calculer pour chaque jour couvert type de chaque mois l’éclairement naturel intérieur en un point en fonction de l’heure solaire (consultez les annexes pour plus d’information sur la notion d’heure solaire et d’heure légale) et de l’éclairement naturel extérieur. Le graphique de la Fig. 9 montre que, pour un FLJ de 5% (configuration 1), l’éclairage naturel apportera plus de 500 lx au point considéré entre 8h35’ et 15h25’ heure solaire soit 10h17’ et 17h07’ heure légale. Dans le cas d’un bureau muni d’une DFV il apparaît donc qu’au mois de septembre, pour un jour moyen, sous ciel couvert, l’utilisation de l’éclairage artificiel serait nécessaire avant 10h17’ et après 17h07’ pour atteindre 500 lx au point considéré.

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Fig. 8 : Distribution horaire de l’éclairement horizontal extérieur pour ciel couvert type du mois de septembre en Belgique

Fig. 9 : Eclairements naturels intérieurs sous ciel couvert type du mois de septembre

Fig. 10 : Eclairements naturels intérieurs sous ciel couvert type du mois

de juin Fig. 11 : Eclairements naturels intérieurs sous ciel couvert type du mois de

décembre

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Si l’on considère 8h00 et 18h00 comme limites au niveau des heures d’utilisation du local, le temps minimum d’utilisation journalier de l’éclairage artificiel sera donc, pour le mois de septembre, sous ciel couvert au point considéré, de 3h10’. Lorsque l’on considère la configuration 3 (FLJ de 7,8%), il ressort que l’éclairage naturel au point considéré sous ciel couvert sera supérieur à 500 lx entre 7h45’ et 16h15’ heure solaire soit 9h27’ et 17h57’. Le minimum d’heure d’utilisation par jour de l’éclairage artificiel tombe alors à 1h30’ durant les heures de bureau pour un jour moyen du mois de septembre. Le tableau ci-dessous récapitule les résultats obtenus pour les configurations 1 et 3 sous ciel couvert type pour un jour type des mois type de juin, septembre et décembre.

FLJ (%)

Mois type Heure solaire min

(h)

Heure solaire max (h)

Heure légale min(h)

Heure légale max (h)

Temps d’utilisation min

(h) Juin 6h50’ 17h10’ 8h32’ 18h52’ 0h32’

Septembre 8h35’ 15h25’ 10h17’ 17h07’ 3h10’ 5,0

Décembre - - - - 10h00’ Juin 6h00’ 18h00’ 7h42’ 19h42’ 0h00’

Septembre 7h45’ 16h15’ 9h27 17h57’ 1h30’ 7,8

Décembre - - - - 10h00’

Tableau 3 : Heures d’utilisation minimum de l’installation d’éclairage artificiel au point considéré sous ciel couvert pour une journée type

Il est possible de faire de même pour un jour type de chaque mois et d’estimer ainsi le nombre d’heures où l’éclairage naturel sous ciel couvert suffira à l’éclairement du point considéré (cas d’un calcul considérant un FLJ ponctuel). Le graphique de la Fig. 12 présente pour chaque jour moyen de chaque mois le nombre d’heures d’utilisation de l’éclairage artificiel en complément à l’éclairage naturel sous ciel couvert. Il en ressort qu’en fonction de la valeur du FLJ, d’importantes variations peuvent être observées.

Fig. 12 : Nombre d’heures d’utilisation de l’éclairage artificiel pour un jour couvert

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Un raisonnement similaire peut aussi être fait à l’échelle du local, dans le cas de l’utilisation d’un FLJ moyen (il faut alors considérer le FLJ moyen dans tout le local). Si l’on désire réaliser une approche annuelle, il ne faudra prendre en compte que la fraction de temps où le ciel est couvert qu’il faudra combiner avec les valeurs mensuelles obtenues sous ciel clair par un raisonnement semblable. 1.1.4 PREDETERMINATION DU FLJ

La prédétermination du confort visuel est un élément important dans la prédétermination du FLJ. Celle-ci étant assez spécifique, le lecteur sera renvoyé à l’annexe 4 pour ce qui est de son explication. 1.2 L’ECLAIREMENT NATUREL DIRECT

Outre la composante diffuse de la lumière naturelle, il importe également de considérer la composante directe du rayonnement solaire qui est prédominante lorsque le ciel est clair. L’apport de lumière étant important de par l’intensité du rayonnement direct et de par l’importance de la surface vitrée des DFV, des phénomènes d’éblouissement ou de contrastes de luminances non adaptés peuvent se produire. C’est pourquoi, de manière à assurer le confort visuel des utilisateurs de DFV, il importe d’équiper ces façades de systèmes de protections solaires qui soient efficaces et intelligemment gérées. 1.3 LES PROTECTIONS SOLAIRES

1.3.1 LES DIFFERENTS TYPES DE PROTECTIONS SOLAIRES RENCONTREES

Dans les DFV, la protection solaire est la plupart du temps située dans la cavité entre les deux peaux de la façade. Son positionnement à cet endroit lui permet d’assurer comme pour une façade traditionnelle son double rôle de contrôle du confort visuel et de limitation de l’ensoleillement direct. Les protections solaires rencontrées dans les DFV sont généralement du type store vénitien (cfr. Fig. 13), store enroulable (cfr. Fig. 14) ou store plissé (cfr. Fig. 15).

o Un store vénitien se définit par un système de lames fines horizontales, reliées par des cordons et dont l’inclinaison peut être adaptée ;

o Un store enroulable est constitué d’un rouleau sur lequel s’enroule la toile qui se déroule parallèlement à la vitre ;

o Un store plissé se compose d’une toile fine, souvent translucide qui se replie verticalement grâce à un cordon de tirage.

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Fig. 13 : Store vénitien Fig. 14 : Store enroulable Fig. 15 : Store plissé

S’il semble n’y avoir pas de règles fixes quant à l’utilisation de lamelles ou de stores, les lamelles sont toutefois généralement privilégiées lorsque les dimensions de la baie sont importantes alors que les stores enroulables sont mis en œuvre lorsque les surfaces sont plus modestes. De par leur position dans la cavité, les protections solaires se retrouvent mécaniquement protégées, ce qui peut avoir une influence positive et non négligeable sur leur longévité. Mais si leur position au sein de la cavité les protège mécaniquement, la ventilation peut être à la source d’un certain empoussièrement. C’est entre autre pour cette raison qu’il importe de prévoir des systèmes d’accès à la cavité de la DFV. Un autre type de protection solaire plus rarement rencontré est celui des DFV à lamelles en verre où, comme son nom l’indique, la DFV est équipée sur sa face extérieure de lamelles en verre qui font partie intégrante de sa structure. Dans le cas présenté, les lamelles de la paroi extérieure sont en fait constituées de 2 couches de verre enserrant un double film micro perforé présentant une face foncée (noire) du côté intérieur et une face claire (blanche) du côté extérieur.

Fig. 16: Vue détaillée d’une lamelle Fig. 17: Vue en coupe d’une lamelle

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 12

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La présence de ce film influe sur le coefficient de réflexion de la façade qui s’en trouve augmenté et joue un rôle de filtre visuel (protection de l’intimité des occupants). En effet, les lamelles présentant une face noire du côté intérieur, la vue intérieur-extérieur est possible, le contraste des luminances étant positif (la luminance de l’arrière-fond –le ciel– est supérieure à la luminance de l’avant plan –les points noirs du film–). Cependant, elle est impossible dans l’autre sens, de l’extérieur vers l’intérieur car la luminance de l’avant plan (points blancs du film) est supérieure à la luminance de l’arrière-fond (intérieur du bâtiment). Cette protection solaire extérieure, entièrement automatisée, se trouve généralement doublée d’une protection solaire intérieure classique (de type store) mobile qui permet à l’occupant d’avoir un contrôle complet de son confort visuel. 1.3.2 LES PERFORMANCES DES PROTECTIONS SOLAIRES

A. Les stores enroulables ou plissés

Quel que soit le type de protection solaire mis en œuvre, leur fonction principale est, au niveau du confort visuel, d’assurer un contrôle de l’éclairage intérieur naturel en limitant l’éblouissement. Les stores enroulables présentent des performances qui sont fonction de caractéristiques intrinsèques comme la couleur du tissu et la densité du tissu (maillage). La transmission lumineuse sera d’autant plus élevée que la toile est claire et que la densité du maillage (pourcentage de trou dans la toile) est faible.

B. Les stores à lamelles

Les stores à lamelles, aussi appelés stores vénitiens, présentent en transmission lumineuse des performances variables en fonction de l’inclinaison de leurs lamelles. En position fermée, la transmission lumineuse est faible et peut être très importante lorsque les lamelles sont en position horizontale. A l’inclinaison idéale, les stores à lamelles assurent une bonne diffusion de la lumière dans la pièce tout en limitant l’éblouissement dans la zone près de la fenêtre. C. Un cas particulier : Les DFV à lamelles en verre

Les protections solaires structurelles de type DFV à lamelles présentent une transmission lumineuse variable en fonction de l’angle d’inclinaison des lamelles et des conditions météorologiques (type de ciel, position du soleil). Sous ciel couvert, elles jouent principalement un rôle d’écran aux rayons lumineux diffus tant que leur inclinaison est inférieure à 90° (horizontale) alors que lorsque leur inclinaison est supérieure ou égale à 90°, elles réfléchissent une partie de la lumière naturelle incidente vers l’intérieur du bâtiment. Il en résulte alors une augmentation significative du FLJ (qui peut se voir doublé) comme le montrent les mesures présentées à la Fig. 18.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 13

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Fig. 18 : Facteur de Lumière du Jour en fonction de la distance par rapport au vitrage

(protections solaires intérieures ouvertes)

Sous ensoleillement direct, les lamelles sont positionnées perpendiculairement aux rayons lumineux du soleil de manière à jouer un rôle d’écran. Des mesures ont montré que, sous ciel clair, l’inclinaison des lamelles influençait peu l’éclairement intérieur direct (zone située près du vitrage) mais qu’elle influençait plus fortement le pseudo FLJ mesuré dans la zone arrière des locaux2. Cependant, si l’on peut augmenter la transmission lumineuse de la paroi en jouant sur l’inclinaison des lamelles, les DFV à lamelles présentent de par leur structure de cadres métalliques et de par la nature de la peau intérieure (double vitrage), sous ciel couvert, un coefficient de transmission lumineuse inférieur à celui des DFV classiques, par exemple, de type façades climatiques (comparaison avec la configuration nr 3 - Fig. 5 ). Les performances de ce type de protection solaire étant fonction de l’angle d’incidence du rayonnement lumineux par rapport aux lamelles, il importe sous ensoleillement direct que l’inclinaison soit orthogonale aux rayons directs. C’est pourquoi le contrôle et la gestion sont très importants. 1.3.3 LA GESTION DES PROTECTIONS SOLAIRES

La gestion des protections solaires peut être manuelle ou automatique (avec ou sans dérogation) et centralisées ou décentralisées. Du point de vue de l’optimalisation des gains thermiques, il est préférable que le contrôle des protections solaires soit complètement automatisé. Cependant, il a été montré que l’utilisateur aime à avoir un certain contrôle sur son environnement et son propre confort visuel. C’est ainsi que, dans le cadre de bureaux ou locaux individuels, il est courant d’accorder à l’utilisateur la possibilité de déroger au système sous peine de le voir rejeter le système de

2 Le pseudo FLJ considéré ici est une extension du FLJ classique mesuré sous ciel couvert. Il exprime le rapport de l’éclairement horizontal intérieur à l’éclairement

horizontal extérieur sous ciel clair avec soleil.

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contrôle central (sentiment d’incompréhension du système, perte du contrôle sur son environnement).

Commande

Manuelle Automatique

Centralisée Décentralisée

Avec dérogation Sans dérogation

Commande

Manuelle Automatique

Centralisée Décentralisée

Avec dérogation Sans dérogation

Commande

Manuelle Automatique

Centralisée Décentralisée

Avec dérogation Sans dérogation

Fig. 19 : Modes de contrôle des protections solaires

La pratique montre qu’il convient d’entièrement automatiser le contrôle lorsque les DFV sont de type multi-étage et/ou donnent sur de vastes espaces (atriums, hall,…), la commande des protections solaires se faisant généralement de manière centralisée en fonction de la position du soleil et de la disponibilité de la lumière du jour. De même, lorsque la DFV donne sur des cellules individuelles (ex :bureaux cellulaires,…), il convient aussi d’automatiser la gestion tout en laissant des possibilités de dérogation aux utilisateurs. Lorsque les protections solaires sont extérieures, comme dans le cas particulier des DFV à lamelles en verre, il faut aussi prendre en compte les conditions météorologiques. Le contrôle doit être automatique ou doit à tout le moins tenir compte de paramètres extérieurs comme la pluie, le gel et le vent. Dans le cas d’une DFV où la protection solaire est située dans la cavité, le schéma de commande peut être résumé comme suit :

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 15

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Feu

Oui

Eclairement direct important

Position Protection relevée

Oui

Contrôle manuel

Non

Mode de commande particulier

Oui Non

Position libre

Position imposée

NonOui

Oui NonOui

Position Protection fermée

PositionProtection ouverte

Interruption de l'alimentation électrique des moteurs

Oui Non

Position Protection relevée

Fig. 20 : Exemple d’organigramme de contrôle type de protections solaires situées dans la cavité d’une DFV

Si la pertinence de l’organigramme est un élément important du bon fonctionnement du système de commande des protections solaires, la gestion des temporisations de basculement entre les différents modes de commande est capitale. En effet, la pratique a montré que de tels systèmes étaient désactivés à la demande des occupants et utilisateurs lorsqu’ils n’étaient pas supportés et acceptés par les occupants.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 16

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1.4 INFLUENCE AU NIVEAU DE L’ECLAIRAGE ARTIFICIEL

1.4.1 SYSTEMES AVANCES DE GESTION DE L’ECLAIRAGE ARTIFICIEL

Les systèmes avancés de gestion de l’éclairage artificiel permettent le contrôle du flux lumineux en fonction de la présence des occupants ainsi que de la disponibilité de la lumière naturelle. Leur commande peut être :

• automatique ou manuelle • centralisée ou décentralisée • réalisée via un variateur ou un interrupteur

Il ressort d’études antérieures que les systèmes les plus efficients du point de vue du confort visuel mais aussi de la consommation énergétique sont du type contrôle local (décentralisé - par luminaire ou groupe de luminaires) et automatique du flux lumineux en fonction de la présence (extinction automatique couplé à un allumage manuel) associé à une adaptation du flux lumineux (via variateur) en fonction de la disponibilité d’éclairage naturel. Les DFV étant installées dans des bâtiments offrant d’importantes possibilités d’apport de lumière naturelle vu l’importance relative de leurs surfaces vitrées, elles se prêtent particulièrement bien à des installations complètement automatiques de ce genre et offrent d’intéressantes possibilités d’économies énergétiques en ce qui concerne l’éclairage artificiel (de l’ordre de 40% par rapport à un bâtiment équipé d’une façade traditionnelle et sans aucun système avancé de gestion de l’éclairage).

Fig. 21 : Système de gestion du flux lumineux - détecteur de présence encastré dans le

plafond

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 17

Page 18: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Partie 2 Evaluation des méthodes simplifiées de prédétermination de l’éclairage naturel

Outre les 3 manières principales permettant l’étude de l’éclairage à l’intérieur des bâtiments (mesures sur site, simulations informatiques et études sur modèles réduits) abordées lors de la précédent biennale, il existe des approches plus basiques d’estimation de la disponibilité de l’éclairage naturel qui peuvent être regroupées sous l’appellation générique ‘méthodes simplifiées’. Différentes méthodes simplifiées existent et permettent de calculer l’éclairage intérieur en fonction de l’installation d’éclairage et de l’éclairage naturel. Citons entre autres la méthode des diagrammes de Waldran, la méthode BRS, la méthode dite de l’estimation simplifiée du FLJ moyen et la norme NBN L13-002 pour les calculs liés à la présence de la lumière naturelle ainsi que la norme NBN L14-002 pour les calculs sous éclairage artificiel. La méthode des diagrammes de Waldran est basée sur un système de projections du ciel sur une grille dont chaque élément représente une contribution (équivalente) du ciel pour l’éclairement du point considéré. Différents diagrammes existent pour différents types de ciels permettant ainsi des calculs pour différentes conditions extérieures. La méthode B.R.S. est basée sur l’emploi de disques appelés ‘daylight protractor disks’ qui, appliqués à la bonne échelle sur les vues en coupe des bâtiments, permettent de déterminer la composante directe de l’éclairage naturel. Différents disques existent offrant la possibilité de calculer les éclairements naturels sous différents types de ciel. La méthode dite de l’estimation simplifiée du FLJmoyen permet un calcul du facteur lumière du jour moyen sur base des caractéristiques du vitrage, de sa surface nette, des caractéristiques des parois intérieures et de leurs surfaces. La norme belge NBN L13-002 ‘Eclairage naturel des bâtiments - Prédétermination de l'éclairement naturel pour des conditions de ciel couvert (méthode graphique approchée)’ permet le calcul de la composante de l’éclairement due à l’éclairage naturel à l’intérieur des bâtiments en fonction de la contribution directe du ciel et des réflexions lumineuses (composante directe, composante externe réfléchie et composante interne réfléchie) pour des conditions de ciel couvert. La norme belge NBN L14-002 – A1 ‘Méthodes de prédétermination des éclairements, des luminances et des indices d'éblouissement en éclairage artificiel d'espaces clos’ permet quant à elle le calcul point par point des éclairements sous éclairage artificiel. Nous nous pencherons ici plus spécifiquement sur la méthode BRS, sur la méthode de l’estimation simplifiée du FLJmoyen ainsi que sur la norme belge NBN L13-002.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 18

Page 19: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.1 LA MÉTHODE BRS

La méthode BRS, mise au point par le BRE (Building Research Establishment – United Kingdom) est une méthode qui permet de calculer la valeur du facteur lumière du jour pour un ciel couvert en un point d’un local sur base de ses plans et du type de ciel. C’est une méthode relativement simple à appliquer prend en compte les obstacles extérieurs. Les protractors (ou rapporteurs) se composent de deux disques semi-circulaires. Le premier donne les indications relatives au ciel et à la composante du facteur lumière du jour qui en résulte. Le second donne la correction à effectuer dans le cas de fenêtre de longueur fixe (hypothèse qui est toujours vérifiée mais que le premier disque ne prend pas en compte). Ces deux demi-disques sont complétés par un rapporteur plus basique permettant de déterminer l’angle d’élévation de la partie de ciel à considérer. Le lecteur sera renvoyé aux publications du BRE (BRE digest n°309 et 310) pour l’explication complète et détaillée de la méthode de calcul. 2.1.1 PRINCIPE DE CALCUL

Le dessin ci-dessous reprend le principe d’application de la méthode BRS.

Fig. 22 : Méthode BRS : Schéma de principe – coupe verticale (BRE Digest 309)

x

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 19

Page 20: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Le calcul du facteur lumière du jour (FLJ) s’effectue, pour un ciel couvert CIE, de la manière suivante : Le premier rapporteur est positionné sur une coupe du local à l’endroit précis (le point de référence) où l’on veut déterminer le FLJ (l’échelle du plan n’a guère d’importance car on travaille exclusivement en relatif et en valeurs angulaires). Les angles d’élévation minimal et maximal sont relevés en traçant deux demi-droites partant de l’origine X (Reference Point) et reliant les extrémités des ouvertures (point supérieur et point inférieur). Une fois ces deux droites tracées, les angles d’élévation sont relevés ainsi que les contributions du ciel (les ‘sky component for long windows values’). Deux autres valeurs sont ensuite relevées sur ce rapporteur. Il s’agit de l’angle donnant l’altitude moyenne de la partie de ciel visible (au dessus de toute obstruction) et de l’angle donnant l’altitude moyenne de l’obstruction. Dans le cas présent, on voit que :

Les angles supérieur et inférieur valent 45° et 4.5° Les contributions du ciel maximale et minimale du ciel valent : 9,8% et 2,5 % L’altitude moyenne de la partie de ciel visible vaut 35° L’altitude moyenne de la partie obstruée du ciel vaut 15°

Une fois ces valeurs relevées, une différence est faite entre la contribution de ciel maximale et minimale (D). D = 9,8% - 2,5 % D = 7,3% La valeur ainsi obtenue est correcte dans le cas d’une fenêtre de longueur infinie possédant un coefficient de transmission visuelle de 0,85 mais ne tient pas compte des réflexions sur les éléments extérieurs. Trois corrections doivent ainsi être apportées. Première correction La première consiste à introduire un facteur multiplicatif qui est fonction de l’angle horizontal sous lequel le ciel est vu. Pour ce faire, le second rapporteur est placé sur le plan (horizontal) du local (qui, pour bien faire, est à la même échelle que la coupe utilisée précédemment) au droit du point P où l’on veut déterminer le FLJ. Deux demi-droites sont à nouveau tracées reliant l’origine du rapporteur (le point de Référence) aux deux extrémités de l’ouverture. (X-E et X-D). Les deux valeurs d’altitudes moyennes (15° et 35°) sont reportées sur l’horizontale et rabattues respectivement sur les demi-droites (X-E et X-D). Les valeurs des coefficients de correction sont ensuite reprises sur les courbes ‘iso-correction’ et sommées.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 20

Page 21: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

X-E – 15° ⇒ 0,38 X-D – 35° ⇒ 0,33

Fig. 23 : Méthode BRS : Schéma de principe – coupe horizontale (BRE Digest 309)

Facteur de correction de l’ouverture (Fcorr ouv) = 0,38 + 0,33 = 0,71 La première correction peut ainsi être appliquée à la valeur calculée précédemment FLJdirect = 0,73 x 0,71 = 5,2 %

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 21

Page 22: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Deuxième correction Une deuxième correction peut ensuite être apportée à la valeur ainsi déterminée afin de tenir compte de l’apport de lumière réfléchie par les éléments extérieurs. Cette correction est généralement introduite lorsque l’ouverture fait face à un bâtiment situé à une faible distance (par exemple, en vis-à-vis le long d’une rue). Cette correction prend la forme d’une valeur qu’il faut ajouter à la valeur du FLJ calculée précédemment. La manière de calculer cette valeur de FLJ additionnel est équivalente à celle du point précédent sauf que l’on s’intéresse à la contribution de la zone d’obstruction du ciel que l’on divisera par 5 dans le cas du ciel couvert CIE. Les angles supérieurs et inférieurs valent 25° et 4,5° Les contributions du ciel maximale et minimale du ciel valent : 2,5 % et 0,1 % L’altitude moyenne de la partie obstruée du ciel vaut 15°. Une fois ces valeurs relevées, une différence est faite entre la contribution de la zone maximale et minimale (Dobst) d’ombrage. Dobst = 2,5% - 0,1 % Dobst = 2,4% Sur le second rapporteur, les valeurs de correction données par rabattement de la valeur moyenne sont de 0,41 et 0,36. La valeur du coefficient de correction de l’ouverture est donc : (Fcorr ouv) = 0,41 + 0,36 = 0,77 La valeur Dobst est ainsi multipliée par le facteur de correction, ce qui donne : FLJrefl = 2,4 x 0,77 = 1,85 % Cette valeur additionnelle du FLJ doit être pondérée en fonction du type de ciel choisi. Pour un ciel couvert CIE, cette pondération consiste en une division par 5. FLJrefl pond = 1,85 x 0,2 = 0,37 % Le facteur lumière du jour au point considéré, pour un vitrage de transmission visuelle égale à 0,85 est donc égal à la somme des composantes FLJ direct et FLJ refléchi.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 22

Page 23: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

FLJdirect = 5,2 % FLJrefléchi = 0,37 % FLJtotal = 5,2 % + 0,37 % = 5,57 % Troisième correction La troisième correction est liée au type de vitrage utilisé. En effet, la méthode BRS se base sur l’hypothèse d’un vitrage ayant 85 % de transmission visuelle. En fonction du type de vitrage, il importe de pondérer correctement les valeurs de FLJ calculées afin d’obtenir les FLJ réels. Ainsi, pour un vitrage ayant une transmission visuelle de 70 %, il convient de diviser le FLJ calculé par 0,85 et de le multiplier par 0,7. Le FLJ total vaut donc :

%59,485,07,0%57,5 =×=totalFLJ

2.1.2 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT A

Le tableau ci-dessous reprend le FLJ calculé pour le point 1. En annexe (0 Annexe 5 : Prédétermination du FLJ

Valeurs de calcul du FLJ pour le bâtiment A par la méthode BRS), se trouvent l’entièreté des tableaux reprenant le calcul pour les 12 points situés à l’intérieur du local. Afin de faciliter le calcul, une hypothèse a été faite sur l’absence de toute réflexion extérieure vu la distance importante entre l’ouverture et les bâtiments environnants (de l’ordre de 30 mètres).

Numéro du point 1 Distance du point par rapport au vitrage 0,5 m Angle supérieur de la zone ciel 71° Contribution supérieure du ciel 24,5 % Angle inférieur de la zone ciel 28° Contribution inférieure du ciel 3,2 % Contribution directe du ciel 21,3 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 44,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,47 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0°

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 23

Page 24: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,485 Facteur de correction 0,955 FLJ corrigé 20,35 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 11,49 %

Fig. 24 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 1

Le calcul des FLJ pour les 12 points donne le tableau suivant :

Distance par rapport au mur (m) 0 0,5 1 1,5 2 2,5

FLJ calculé (%) 0 11,49 8,42 6,11 4,29 2,43 FLJ mesuré (%) 20,13 13,40 11,82 6,61 3,80 2,04 Différence (%) - 16,5 40,2 8,3 -10,9 -19,2

Distance par rapport au mur (m) 3 3,5 4 4,5 5,0 5,5

FLJ calculé (%) 1,77 1,39 1,01 0,59 0,38 - FLJ mesuré (%) 1,51 1,33 1,22 1,10 1,03 0,94 Différence (%) -16,1 -9,7 20,2 81,3 159

Tableau 4 : Facteurs de lumière du jour calculés et mesurés pour le bâtiment A

Fig. 25 : Facteurs de lumière du jour (%) en fonction de la distance par rapport à l’ouverture (m) pour le bâtiment A

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 24

Page 25: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

La figure ci-dessus montre les facteurs lumière du jour calculés manuellement et mesurés sur site. Le calcul manuel semble suivre de manière assez fidèle les valeurs mesurées sur site, si l’on exclut les premiers points, situés à 50 cm et à 1 m de la baie vitrée. Cependant, le calcul manuel a ses limites. Ceci est clairement visible au point 0, situé au pied de l’allège. Le FLJ calculé est de 0% car, aucune partie du ciel n’est directement visible depuis ce point. Les mesures sur site montrent cependant que le FLJ y est très élevé.

2.1.3 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT B

Un calcul similaire a été appliqué au bâtiment B, prenant en compte cette fois-ci, des mesures de FLJ dans deux plans de référence différents : le plan de travail (1,2 m de hauteur) et le sol (0 m de hauteur), en raison de la présence d’un plan de travail fixe face à la fenêtre. Le tableau suivant résume les calculs et, pour les valeurs mêmes du calcul, le lecteur sera renvoyé au point 0 Valeurs de calcul du FLJ pour le bâtiment B par la méthode BRS. Le calcul des FLJ pour les 12 points donne le tableau suivant : Distance par rapport au mur (m) Hauteur du plan de référence = 1,2 m

0 0,5 1 1,5 2

FLJ calculé (%) 19,03 15,19 9,40 5,79 3,12 FLJ mesuré (%) 13,30 12,03 7,21 6,73 4,91 Différence (%) 43,1 26,6 30,5 -13,6 -36,3 Distance par rapport au mur (m) Hauteur du plan de référence = 0 m

3 3,5 4 4,5 5,0 5,5

FLJ calculé (%) 0 0 0 0,18 0,47 0,45 FLJ mesuré (%) - 0,64 0,92 1,02 1,62 - Différence (%) - - - -82 -72 -

Tableau 5 : Facteurs de lumière du jour calculés, mesurés pour le bâtiment B

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 25

Page 26: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Fig. 26 : Facteurs de lumière du jl’ouvertur

Le graphique ci-dessus est à scinder enréférences ayant été considérés pour les relatives du FLJ au sein de ces deux zonesplans de référence s’est imposée du fait defixe) au droit du vitrage. La zone de gauche (plan de référence à aucun. Il ressort clairement que la variavariation semblable à celui des valeurs meexistent quant aux valeurs absolues. La partie de droite du graphique montre, coBRS. En effet, les calculs réalisés pour ledonnent des valeurs nulles pour le FLJ capoints. Cependant, les mesures sur site mnulles mais plutôt d’une augmentation du Fl’obstacle.

Hauteur du plan de référence : 0,8 m

2.1.4 CONCLUSIONS

Ces deux applications de la méthode BRSdoivent uniquement être utilisées dans le l’on s’écarte des géométries élémentaires (Il est cependant à noter que ces erreurs ne(façade climatique dans ce cas). La connavitrages intérieurs et extérieurs permet de ce qui permet d’appliquer la méthode Bparticulier supplémentaire.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans

Hauteur du plan de référence : 0 m

our (%) en fonction de la distance par rapport à e (m) pour le bâtiment B

deux zones distinctes. En effet, deux plans de mesures du FLJ, il faut considérer les variations et non entre ces deux zones. La présence de deux l’existence d’un obstacle physique (plan de travail

0,8 m de hauteur) considère le FLJ sans obstacle tion des valeurs calculées présente un profil de surées in situ bien que des différences importantes

mme pour le bâtiment A, les limites de la méthode s points 5, 6 et 7 (3 ; 3,5 et 4 m de la baie vitrée) r il n’existe aucune vue directe du ciel depuis ces ontrent, elles, qu’il n’est guère question de valeur LJ au fur et à mesure que l’on s’éloigne du pied de

montrent clairement que les méthodes approchées cas de configuration géométrique simple. Dès que obstacles), les résultats ne sont plus utilisables. sont en rien induites par la double façade ventilée issance des facteurs de transmission lumineuse des calculer un coefficient de transmission équivalent, RS aux doubles façades ventilées sans problème

les Doubles Façades Ventilées 26

Page 27: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.2 LA MÉTHODE DITE DE L’ESTIMATION SIMPLIFIÉE DU FLJMOYEN 2.2.1 PRINCIPE DE CALCUL

Cette méthode relativement sommaire permet de calculer le FLJ moyen à l’intérieur d’un local. Le FLJ moyen peut être défini comme la valeur moyenne du FLJ le long d’une coupe transversale du local. Il se calcule manuellement de la manière suivante :

)1( 2RASFLJ vd

moyen −⋅⋅⋅

=θτ

Avec : τd, le facteur de transmission diffuse du vitrage τd = 0.879 x tv avec tv, la transmission visuelle Sv, la surface nette du vitrage en m2

Sv=(1- fc ) x Souverture

fc = 0,1 dans le cas de configuration actuel (fines poutres verticale) A, le total des surfaces intérieures du local en m2

AA

R ii∑ ⋅=

ρ où :

ρi est le facteur de réflexion de la surface i Ai est l’aire de la surface i en m2

θ est l’angle (en degrés) de la partie visible du ciel au centre du vitrage (dans un plan vertical)

2.2.2 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT A

FLJ moyen calculé manuellement Les différentes composantes déterminant le FLJ moyen valent : τd = 0,879 x 0,48 = 0,422 Fc = 0,1 S ouverture = 6,815 Sv = 6,1335

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 27

Page 28: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

L(m) L (m) Ai (m2) ρi ρi x Ai

Mur1 5,3 2,61 13,833 0,68 9,40644 Mur 2 5,3 2,61 13,833 0,68 9,40644 Mur 3 2,9 2,61 7,569 0,68 5,14692 Mur 4 2,9 0,26 0,754 0,68 0,51272 Plafond 5,3 2,9 15,37 0,61 9,3754 Sol 5,3 2,9 15,37 0,12 1,8444

Tableau 6 : Caractéristiques des différentes parois du local test du bâtiment A

Sfce totale A = 66,73 m2

R = 0,535 θ = 90°

)535,01(73,669013,6422,0

2−⋅⋅⋅

=moyenFLJ

Le FLJ moyen calculé vaut donc 4,89 %. FLJ moyen mesuré Le FLJ est simplement la somme pondérée des FLJ pris à intervalle fixe le long d’une coupe verticale réalisée au centre du local considéré. La mesure des FLJ le long de cette ligne donne les valeurs suivantes : Distance par rapport au mur (m) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 FLJ mesuré (%) 20,13 13,40 11,82 6,61 3,80 2,04 Distance par rapport au mur (m) 3 3,5 4 4,5 5,0 5,5 FLJ mesuré (%) 1,77 1,39 1,01 0,59 0,38 -

Tableau 7 : Facteurs de lumière du jour mesurés pour le bâtiment A

La somme pondérée des valeurs de ce tableau vaut 5,41 % Le FLJ moyen mesuré vaut donc 5,41 %, ce qui est relativement proche des 4,89 % obtenus par calcul.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 28

Page 29: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.2.3 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT B

FLJ moyen calculé manuellement Les différentes composantes déterminant le FLJ moyen valent : τd = 0,879 x 0.527 = 0,463 Fc = 0,1 S ouverture = 5,735 Sv = 5,1615 L(m) L (m) Ai (m2) ρi ρi x Ai

Mur1 5,2 2,75 14,3 0,76 10,868 Mur 2 5,2 2,75 14,3 0,76 10,868 Mur 3 3,7 2,75 10,175 0,76 7,733 Mur 4 3,7 1,2 4,44 0,76 3,374 Plafond 5,2 3,7 19,24 0,76 14,623 Sol 5,2 3,7 19,24 0,0375 0,721

Tableau 8 : Caractéristiques des différentes parois du local test du bâtiment B

Sfce totale A = 81,69 m2

R = 0,560 θ = 90°

)560,01(69,819016,5463,0

2−⋅⋅⋅

=moyenFLJ

Le FLJ moyen calculé vaut donc 4,04 %. FLJ moyen mesuré Le FLJ est simplement la somme pondérée des FLJ pris à intervalle fixe le long d’une coupe verticale réalisée au centre du local considéré. La mesure des FLJ le long de cette ligne donne les valeurs suivantes : Distance par rapport au mur (m) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 FLJ mesuré (%) 13,30 12,03 7,21 6,73 4,91 2,04 Distance par rapport au mur (m) 3 3,5 4 4,5 5,0 5,5 FLJ mesuré (%) - 0,64 0,92 1,02 1,62 -

Tableau 9 : Facteurs de lumière du jour mesurés pour le bâtiment A

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 29

Page 30: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

La somme pondérée des valeurs de ce tableau vaut 4,84 %. Le FLJ moyen mesuré vaut donc 4,84 %, ce qui est relativement proche des 4,04 % obtenus par calcul. 2.2.4 CONCLUSION

Ces deux applications montrent qu’il est possible d’estimer le FLJ moyen de manière relativement correcte (± 20%) par la méthode dite de «l’estimation simplifiée du FLJmoyenf ». Ces deux applications montrent également que cette méthode peut être appliquée à la détermination du FLJ moyen dans le cas de bâtiments munis de doubles façades ventilées. En effet, la présence d’une double façade ventilée n’intervient qu’au niveau du facteur de transmission du vitrage et du facteur de fraction de cadres fc. Concrètement, le facteur de transmission visuelle du vitrage est égal au produit des facteurs de transmission visuelle des deux vitrages pris séparément (double vitrage extérieur et vitrage clair intérieur). Le facteur de fraction de cadres fc est, quant à lui, estimé à 0,1 car l’encombrement du cadre est, dans le cas des doubles façades ventilées, assez faible.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 30

Page 31: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.3 LA NORME NBN L 13-002

2.3.1 PRINCIPE DE CALCUL

La norme belge NBN L 13-002 est une norme belge (publiée en 1972) qui permet le calcul du facteur lumière du jour minimal par le biais d’une méthode graphique approchée. Elle consiste en fait à déterminer le FLJ minimum pour un ciel couvert CIE en fonction de valeurs standards données par les abaques publiés dans cette norme. En fonction de la configuration des lieux, différents coefficients de corrections sont appliqués de manière à obtenir la valeur du FLJ minimal. La norme permet également de calculer les endroits où le FLJ sera deux fois et quatre fois supérieur à ce FLJ minimal. Cependant, il n’est pas possible de tirer de cette norme un profil de FLJ en tout point du local, ce qui est bien évidemment une limitation importante. Il est important de définir ici le FLJ minimal tel qu’entendu par la norme NB L13-002. le FLJ minimal est le FLJ pris dans un plan orthogonal à la fenêtre, à une distance de 0,6 m de la paroi du fond. Cette valeur du FLJ minimal est lue sur un abaque sur base du calcul de la hauteur de la fenêtre au dessus de l’appui et du pourcentage de surface vitrée.

Fig. 27 : FLJ minimal en fonction de la profondeur du local pour différents pourcentages de surface vitrée

Une fois que cette valeur du FLJ est connue, différents facteurs de correction sont appliqués. La première correction est une correction visant à tenir compte du facteur de transmission moyen du vitrage.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 31

Page 32: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Le facteur de transmission moyen (τ) de l’ensemble du vitrage étant calculé sur base des transmissions et réflexions visuelles de chacun des vitrages, on obtient :

)(5,0 ,, natvov τττ +⋅=

où, dans le cas des vitrages composites (vitrage 1 et vitrage 2),

)(1 ,2,1

,2,1,

ovov

ovovov ρρ

τττ

⋅−

⋅=

avec : τiv,o : coefficient de transmission visuelle du vitrage i ρiv,o : coefficient de réflexion visuelle du vitrage i

)(1 ,2,1

,2,1,

natvnatv

natvnatvnatv ρρ

τττ

⋅−

⋅=

Avec, pour le vitrage i,

07,099,0 ,, −⋅= oivnativ ττ 2

,, 0464,00426,0 oivoiv τρ ⋅+=

)(1)1(087,0

,

2,

,nativ

nativnativ τ

τρ

+⋅=

Une fois le facteur de transmission moyen calculé, le tableau suivant donne la valeur du coefficient de correction à utiliser.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 32

Page 33: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Fig. 28 : Valeur du coefficient de correction à appliquer en fonction du facteur de transmission du vitrage

La seconde correction vise à tenir compte de l’angle d’obstruction sous lequel les obstacles extérieurs cachant la vue directe vers le ciel sont vus et prend également la forme d’un cœfficient multiplicatif. Ce coefficient multiplicatif est déterminé en effectuant le report de la profondeur du local sur la courbe correspondant à l’angle d’obstruction mesuré sur le graphique ci-dessous.

Fig. 29 : Graphique donnant le facteur de correction à appliquer en fonction de la profondeur du local

pour différents angles d’obstruction

La troisième correction est elle aussi un coefficient multiplicatif qui tient compte cette fois de l’empoussièrement du local. La norme NBN L13-002 donne les valeurs à prendre en compte en fonction du type de local et de l’environnement.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 33

Page 34: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Fig. 30 : Valeur du coefficient de correction lié à l’empoussièrement

Une fois ces trois coefficients de corrections déterminés, le facteur lumière du jour minimal (à 60 cm de l’extrémité arrière du local) peut être déterminé. Cette méthode permet également de prédire la distance au vitrage où la valeur du facteur lumière du jour est deux fois et quatre fois supérieur à celle du facteur lumière du jour minimal en effectuant le report de la profondeur du local en fonction de l’angle d’obstruction sur les deux graphiques ci-dessous.

Fig. 31: Graphiques donnant la distance à la fenêtre où le FLJ vaut 2 x et 4 x le FLJ minimal en fonction de l’angle d’obstruction

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 34

Page 35: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.3.2 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT A

Détermination du Facteur Lumière du Jour minimal Longueur du local : L =5 ,7 m Hauteur sous plafond : Hl = 2,65 m Hauteur d’appui : H0 = 0,26 m Retombée : H0 = 0 m La hauteur effective vaut : 00 RHHH l −−=

mmmmH 39,2026,065,2 =−−=

La longueur du local vaut donc 2,38 fois la hauteur d’ouverture.

HL 38,2=

Si l’on reporte cette valeur sur le graphique de la Fig. 27, on voit que, pour une proportion de fenêtre de 95%, le facteur lumière du jour minimal non corrigé vaut : 2,85 %. Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction du coefficient de transmission moyen du vitrage Double vitrage TvoDv 0,57 TvnatDv 0,4943 TvDv 0,5322 Rv 0,33 RvnatDv 0,1131 RvoDv 0,0577 Simple vitrage TvoSv 0,85 TvnatSv 0,7715 TvSv 0,8108 Rv 0,08 RvnatSv 0,1488 RvoSv 0,0761 Total – baie vitrée Tvo 0,4976 Tvtot 0,4428 Tvnat 0,3879

Tableau 10 : Détermination du coefficient de transmission moyen de la fenêtre climatique

La Fig. 28 donne une valeur de k1 = 0,47 pour 0,44 de transmission visuelle moyenne du vitrage.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 35

Page 36: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction de l’angle d’obstruction Le bâtiment A étant situé à distance respectable des autres bâtiments, l’angle d’obstruction a été considéré comme nul. La valeur du coefficient de correction k2 vaut donc 1. Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction du degré d’empoussièrement de l’atmosphère Le bâtiment A étant situé en zone urbaine propre, la Fig. 30 donne une valeur de 0,7 comme valeur pour k3. Calcul du Facteur lumière du jour minimal corrigé

321minmin kkkFLJFLJ imaléimalcorrig ⋅⋅⋅=

%94,07,0147,0%85,2min =⋅⋅⋅=éimalcorrigFLJ

Distance à la fenêtre où le FLJ est deux fois supérieur au FLJ minimal La valeur de L exprimée en fonction de H reportée sur le graphique de la Fig. 31 (gauche) donne une distance de 1,2 H pour un FLJ de 1,88 %. Soit une distance de 2,86 m Distance à la fenêtre où le FLJ est quatre fois supérieur au FLJ minimal La valeur de L exprimée en fonction de H reportée sur le graphique de la Fig. 31 (droite) donne une distance de 0,8 H pour un FLJ de 3,75 %. Soit une distance de 1,91 m. Comparaison entre les valeurs calculées et les valeurs mesurées Distance par rapport au mur (m)

0 0,5 1 1,5 1,9 2 2,5

FLJ calculé (%) - - - - 3,75 - - FLJ mesuré (%) 20,13 13,40 11,82 6,61 - 3,80 2,04 Distance par rapport au mur (m)

2,86 3 3,5 4 4,5 5,0 5,1 5,5

FLJ calculé (%) 1,88 - - - - - 0,94 FLJ mesuré (%) - 1,51 1,33 1,22 1,10 1,03 - 0,86

Tableau 11 : Facteurs de lumière du jour calculés et mesurés pour le bâtiment A

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 36

Page 37: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Fig. 32 : Comparaison entre le FLJ mesuré sur site et le FLJ calculé selon la NBN L13-002

2.3.3 CALCUL APPLIQUÉ AU BÂTIMENT B

Détermination du Facteur Lumière du Jour minimal Longueur du local : L =5,2 m Hauteur sous plafond : Hl = 2,7 m Hauteur d’appui : H0 = 0,8 m Retombée : H0 = 0,0 m La hauteur effective vaut : 00 RHHH l −−=

mmmmH 9,108,07,2 =−−=

La longueur du local vaut donc 2,74 fois la hauteur d’ouverture.

HL 74,2=

Si l’on reporte cette valeur sur le graphique Fig. 27 on voit que, pour une proportion de fenêtre de 95%, le facteur lumière du jour minimal non corrigé vaut : 2,65 %.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 37

Page 38: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction du coefficient de transmission moyen du vitrage Double vitrage TvoDv 0,62 TvnatDv 0,5438 TvDv 0,5819 Rv 0,37 RvnatDv 0,1183 RvoDv 0,0604 Simple vitrage TvoSv 0,85 TvnatSv 0,7715 TvSv 0,8108 Rv 0,08 RvnatSv 0,1488 RvoSv 0,0761 Total – baie vitrée Tvo 0,5431 Tvtot 0,4851 Tvnat 0,4271

Tableau 12 : Détermination du coefficient de transmission moyen de la fenêtre climatique

La Fig. 28 donne une valeur de k1 = 0,52 pour 0,485 de transmission visuelle moyenne du vitrage. Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction de l’angle d’obstruction Le bâtiment B étant situé à distance respectable des autres bâtiments, l’angle d’obstruction a été considéré comme nul. La valeur du coefficient de correction k2 vaut donc 1. Détermination du coefficient de correction à appliquer en fonction du degré d’empoussièrement de l’atmosphère Le bâtiment B étant situé dans une zone urbaine à degré de salissement moyen, la Fig. 30 donne une valeur de 0,8 comme valeur pour k3. Calcul du Facteur lumière du jour minimal corrigé

321minmin kkkFLJFLJ imaléimalcorrig ⋅⋅⋅=

%10,18,01532,0%65,2min =⋅⋅⋅=éimalcorrigFLJ

Distance à la fenêtre où le FLJ est deux fois supérieur au FLJ minimal La valeur de L exprimée en fonction de H reportée sur le graphique de la Fig. 31 (gauche) donne une distance de 1,55 H pour un FLJ de 1,95 %. Soit une distance de 2,95 m

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 38

Page 39: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Distance à la fenêtre où le FLJ est quatre fois supérieur au FLJ minimal La valeur de L exprimée en fonction de H reportée sur le graphique de la Fig. 31 (droite) donne une distance de 0,8 H pour un FLJ de 4,41 %. Soit une distance de 1,52 m. Comparaison entre les valeurs calculées et les valeurs mesurées Distance par rapport au mur (m)

0 0,5 1 1,5 1,52 2 2,5

FLJ calculé (%) - - - - 4,41 - - FLJ mesuré (%) 20,13 13,40 11,82 6,61 - 3,80 2,04 Distance par rapport au mur (m)

2,95 3 3,5 4 4,5 4,6 5,0 5,5

FLJ calculé (%) 2,21 - - - - 1,10 - FLJ mesuré (%) - 1,51 1,33 1,22 1,10 - 1,03 0,86

Tableau 13 : Facteurs de lumière du jour calculés et mesurés pour le bâtiment B

Fig. 33: Comparaison entre le FLJ mesuré sur site et le FLJ calculé selon la NBN L13-002

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 39

Page 40: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.3.4 CONCLUSIONS

Dans le cas du bâtiment A, la méthode graphique simplifiée recommandée par la NBN 13-002 donne des valeurs de FLJ très proches de celles mesurées. Dans le cas du bâtiment B, la corrélation est un peu moins bonne. Il faut cependant souligner ici que le cas A est plus simple que le cas B et qu’ils ne peuvent directement être comparés. En effet, par défaut, le calcul du FLJ est effectué dans un plan horizontal situé à 85 cm du sol et ne tient pas compte des surfaces vitrées sous ce plan. La détermination du FLJ dans un plan situé au même niveau que le sol peut se faire en tenant compte d’une hauteur d’ouverture plus grande sans adaptation particulière, ce qui est le cas du bâtiment A. Si le local du bâtiment B possède une configuration semblable, il faut noter que, devant la baie vitrée, un obstacle physique fixe (mobilier de bureau) a été placé et réduit fortement la surface vitrée visible de l’intérieur. Cet obstacle a une influence non négligeable sur la lumière naturelle incidente et empêche le calcul du FLJ à même le sol. C’est ainsi qu’il est calculé pour une hauteur de 0,85 m alors que les mesures sur site ont été réalisées à 0,8 m de hauteur pour les points situés à une distance inférieure à 2,5 m du vitrage et à 0 m de hauteur pour les points situés à plus de 2,5 m du vitrage. C’est ainsi que le FLJ calculé pour le bâtiment B ne peut être comparé avec celui mesuré pour une distance inférieure à 2,5 m, ce qui explique une partie des différences observées. Abstraction faite de cette remarque, on observe que le FLJ d’une double façade ventilée type façade climatique peut être déterminé de manière relativement correcte via la NBN 13-002 tant que les formes géométriques des locaux restent relativement simples.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 40

Page 41: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

2.4 LES MÉTHODES SIMPLIFIÉES : CONCLUSIONS

Les quelques exemples numériques ci-dessus montrent que les méthodes simplifiées se confinent de manière générale à un calcul approximatif voire parfois grossier des conditions d’éclairement à l’intérieur d’un local. La méthode dite de l’estimation simplifiée du FLJmoyen permet de calculer une FLJ moyen au milieu du local de manière relativement correcte. Cependant, cette méthode ne donne aucun profil de variation du FLJ, ce qui limite fortement son domaine d’application La NBN 13-002, malgré une approche graphique assez simplifiée donne des résultats assez fiables dans le cas d’un ciel couvert mais ne permet pas de connaître le FLJ en tout point, ce qui limite assez son application. La méthode BRS procure des résultats assez valables tout en laissant le libre choix du type de ciel et du point où l’on veut déterminer le FLJ, ce qui la rend assez attractive. Si elles peuvent convenir dans le cadre de pré-études et répondre aux premiers besoins liés à l’esquisse, ces méthodes trouvent leurs limites dès que se présentent des besoins de visualisation de l’ambiance intérieure et d’analyse plus poussée du confort visuel.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 41

Page 42: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Références [BAK 1993] Baker N., Fanchiotti A., Steemers K., « Daylighting in

Architecture, A European Reference Book », James & James, 1993.

[BAK 2003] Baker N., Steemers K., « Daylight Design of Buildings », James & James, 2003, 250 pages.

[GEE 2003] Geebelen Benjamin, Daylight availability prediction in the early stages of the building design process, KUL, May 2003.

[BOD 1999] Bodart Magali, De Herde André, « Guide d'aide à l'utilisation de l'éclairage artificiel en complément à l'éclairage naturel », Ministère de la Région Wallonne, DGTRE – Division Energie, 1999, 197 pages.

[BRE 1986a] Estimating daylight in buildings : Part 1 – an aid to energy efficiency, Building research establishment Digest 309, BRE Garston, May 1986.

[BRE 1986b] Estimating daylight in buildings : Part 2 – an aid to energy efficiency, Building research establishment Digest 310, BRE Garston, 1986.

[EN 12464] EN 12464 : Lumière et éclairage - Eclairage des lieux de travail intérieurs, CEN, décembre 2002.

[EUG 2002] Eugène Christian., « Lumière et Eclairage, Les fondements », UCL, 2002.

[FON 1999] Fontoynont Marc, « Daylight Performance of Buildings », James & James, 1999, 304 pages.

[NBN L 13-002] Eclairage Naturel des bâtiments – Prédétermination de l’éclairement naturel pour des conditions de ciel couvert (méthode graphique approchée)

[REI 2002] Reiter Sigrid, De Herde André, « L’éclairage naturel des bâtiments », Ministère de la Région Wallonne, DGTRE – Division Energie, 2002, 265 pages.

[REN 1994] Renglet Michel, « Applications Industrielles de l’électricité – Techniques de l’éclairage », Editions des Etudiants de la Faculté Polytechnique de Mons, 1994, 127 pages.

[RTV 01] Rapport Technique RTV 01 – Guide du vocabulaire en éclairage, IBN, septembre 2001.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées 42

Page 43: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Annexes ANNEXE 1 : UNITES PHOTOMETRIQUES

LE FLUX LUMINEUX

Le flux lumineux émis par une source lumineuse est la quantité de lumière émise par cette source lumineuse dans toutes les directions de l’espace. Il est quantifié en lumens, de symbole lm.

L’INTENSITE LUMINEUSE

L’intensité lumineuse est le flux lumineux émis par une source lumineuse par unité d’angle solide dans une direction donnée. Elle est quantifiée en candela (lumen par stéradian), de symbole cd. Cette notion intègre l’aspect directionnel et est par conséquent une grandeur vectorielle. Elle est utilisée pour caractériser des sources ponctuelles ou de petites dimensions (on parle de l’intensité lumineuse d’une lampe mais pas du ciel).

L’ECLAIREMENT

L’éclairement reçu sur une surface équivaut à la quantité de lumière qui arrive sur cette surface. C’est le rapport du flux lumineux reçu à l’aire de cette surface. Il est exprimé en lux (ou lm/m2), de symbole lx. Les valeurs d’éclairement rencontrées varient très fort. Elles varient de 0,2 lux sous une nuit de pleine lune à 100.000 lux sous le soleil en été.

LA LUMINANCE

La luminance d’une surface est le rapport de l’intensité lumineuse de cette surface dans la direction d’observation à la surface apparente de cette surface dans la direction considérée. Elle est exprimée en candela par mètre carré, de symbole cd/m2. Comme pour la notion d’intensité lumineuse, c’est une grandeur vectorielle qui tient compte de la direction d’observation. La luminance est une grandeur photométrique fondamentale car c’est à cette dernière et à elle seule que

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

43

Page 44: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

notre œil est sensible (la luminance d’une source est directement liée à l’éclairement rétinien). Elle traduit la sensation visuelle de luminosité créée par une source lumineuse, qu’elle soit principale (lampe, ciel) ou secondaire (toute surface éclairée). FACTEUR LUMIERE DU JOUR

Le Facteur lumière du jour est le rapport entre l’éclairement naturel reçu en un point d’un plan de référence horizontal, situé à l’intérieur d’un bâtiment, à l’éclairement naturel en un point situé à l’extérieur, en un endroit dégagé, sous ciel couvert CIE, les deux éclairements étant mesurés simultanément. Le Facteur lumière du jour permet de caractériser et de comparer l’éclairage naturel des bâtiments indépendamment de leur localisation géographique, de l’orientation des ouvertures et du niveau d’éclairement absolu.

L’ANGLE SOLIDE

L’angle solide d’un cône est le rapport de la surface (S) définie par l’intersection de ce cône avec une sphère, au carré du rayon de celle-ci. Il est quantifié en stéradians, de symbole sr.

Le stéradian est donc l’angle solide qui découpe une surface de 1m2 sur une sphère d’un mètre de rayon. La somme des angles solides contenus dans une sphère est de 4π (surface d’une sphère de rayon unitaire).

Grandeur Flux lumineux

Intensité lumineuse

Luminance Eclairement

Unité lm cd cd/m2 lx

émission émission émission réception

Aspect directionnel

non oui oui non

Tableau 14 : Tableau récapitulatif des grandeurs photométriques courantes

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 45: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

ANNEXE 2 : RELATION ENTRE L’HEURE SOLAIRE ET L’HEURE LEGALE

Le temps légal (ou heure légale) est le temps qui est en usage courant dans un pays. Il est défini par une loi ou un décret et tient généralement compte du fuseau horaire dans lequel se situe en majeure partie le pays. Il est donc décalé d'un nombre entier d'heures par rapport au fuseau origine (méridien 0). La Belgique (Uccle) est localisée à 4°21’ à l’Est du méridien de Greenwich (Temps Universel TU). L’heure légale, en hiver, y est décalée d’une heure par rapport au temps universel (TU). Ce temps est noté TU+1. En été, l’heure est avancée d’une heure, ce qui porte le décalage (avance) de l’heure légale à 2 heures par rapport au temps universel (TU+2). C’est la première correction à apporter à l’heure légale. L’heure légale étant d’application au droit du méridien, il y a, pour tout point situé à une longitude différente de celle du méridien, un écart. Cet écart de longitude est le décalage horaire du méridien d’un lieu par rapport au méridien du fuseau horaire où l’on se situe. Pour les longitudes Ouest, ce décalage est comptabilisé positivement. Pour les longitudes Est, ce décalage est comptabilisé négativement. Uccle étant situé à 4°21’ de longitude Est, il faut appliquer une seconde correction de -18 minutes à l’heure solaire pour obtenir l’heure légale. Une troisième correction appelée « équation du temps » doit également être appliquée à l’heure solaire pour obtenir l’heure légale. Il s’agit d’une correction prenant en compte le fait que l’intervalle de temps entre 2 passages consécutifs du soleil au droit d’un même point (un méridien) varie entre 23h59’39’’ et 24h00’30’’ de par le mouvement elliptique de la terre et de par l’inclinaison de l’axe de rotation de la terre sur son écliptique. Toutefois, par soucis de clarté et de simplification, nous ne tiendrons pas compte de cette dernière correction. Il apparaît donc que : Temps Légal = Temps Solaire + A + ( λ ) + ( E ) où:

A = 1 si le régime « heure d’hiver » est en application A = 2 si le régime « heure d’été » est en application

λ = −18 minutes pour Uccle E = équation du temps (= 0 selon nos considérations simplificatrices).

Au mois de septembre, 7h45’ en temps solaire équivalent donc, à : 7h45’ + 2h – 18 min soit 9h27’.

La date à laquelle l’heure légale change de l’heure d’été à l’heure d’hiver et inversement a été fixée par une directive du Parlement Européen et du Conseil. Cette directive a été transposée en droit interne pour la Belgique par l’arrêté Royal du 19 décembre 2001 paru au Moniteur Belge le 28 décembre 2001.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

45

Page 46: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Cet Arrêté précise que, à compter de l'année 2002, l'avance sur l'heure légale, fixée à soixante minutes, sera portée à cent vingt minutes le dernier dimanche de mars, à 1 heure du matin, temps universel (2 heures, heure locale) et qu'elle sera ramenée à soixante minutes le dernier dimanche d'octobre, à 1 heure du matin, temps universel (3 heures, heure locale). Parce qu’aucune date limite n'est précisée, le passage annuel de l'heure d'été à l'heure d'hiver (et inversement) est établi pour une période indéterminée.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 47: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

ANNEXE 3 : LA PREDETERMINATION DU FLJ

Les méthodes de calcul simplifiées

Pour prédéterminer l’éclairage naturel des bâtiments équipés de DFV, il est possible d’utiliser des méthodes de calcul simplifiées. Ces méthodes manuelles de calcul qui ne sont pas spécifiquement adaptées au DFV peuvent, moyennant introduction de facteurs de transmission lumineuse corrects, fournir une première approximation intéressante. Citons entre autre :

• la méthode BRS, mise au point par le BRE (Building Research Establishment – United Kingdom) qui permet de calculer la valeur du facteur lumière du jour pour un ciel couvert en un point d’un local sur base de ses plans et du type de ciel ;

• La méthode du FLJ moyen qui calcule de manière sommaire le FLJ moyen à l’intérieur d’un local, le FLJ moyen étant défini comme la valeur moyenne du FLJ le long d’une coupe transversale du local ;

• La norme belge NBN L 13-002 (publiée en 1972) qui permet le calcul du facteur lumière du jour minimal par le biais d’une méthode graphique approchée.

Si ces méthodes approchées peuvent convenir dans le cadre de pré études et répondre aux premiers besoins liés à l’esquisse, elles trouvent leurs limites dès que se présentent des besoins de visualisation de l’ambiance intérieure et d’analyse plus poussés du confort visuel ou dès que la configuration de la DFV s’écarte d’un modèle géométrique simple. Il est cependant à noter que les erreurs ne sont en rien induites par la modélisation des DFV mais par des limitations propres aux méthodes de calcul elles-mêmes.

Les simulations informatiques

La modélisation informatique des DFV si elle est réalisée correctement, permet de simuler de manière relativement correcte le comportement de la façade à la lumière du jour et de calculer le FLJ en tout point intérieur au bâtiment. Cependant, il importe de réaliser les modélisations avec soins tant au niveau de la géométrie de la façade (chaque peau, chaque façade, étant modélisée en détail conformément à la situation projetée) ou des coefficients caractérisant les matériaux employés qu’au niveau de la modélisation de la lumière naturelle elle-même (nature du rayonnement, direction,…).

Fig. 34: Modélisation informatique -

Vue intérieure à la DFV Fig. 35: Modélisation informatique –

Eclairements intérieurs

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 48: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Les modèles réduits

Le CSTC disposant d’une installation permettant la simulation de l’éclairage naturel sur les modèles réduits, des simulations de base ont été réalisées sur des modèles simulant des DFV de type façades climatiques. Pour ce faire, des DFV ont été modélisées à l’échelle du 1/10ème moyennant quelques précautions :

• les matériaux des revêtements ont été choisis de manière à approcher le plus possible la réalité et la structure de la DFV quoique légère a été représentée.

• Les vitrages ne pouvant être modélisés à l’échelle, leur comportement est simulé via l’introduction d’un facteur multiplicatif qui est fonction des coefficients de transmission visuelle respectifs des différents vitrages utilisés.

Fig. 36: Modèle réduit sur le simulateur de ciel artificiel

Fig. 37: Installation des capteurs sur le modèle réduit

Fig. 38: Capteurs sur le modèle réduit

Si l’on compare, les résultats obtenus via prédétermination informatique et sur modèles réduits avec les valeurs mesurées sur site, il apparaît clairement que le FLJ peut être prédéterminé correctement avec une précision qui peut être supérieure à celle obtenue via les méthodes de calcul simplifiées pour autant que la géométrie des façades reste relativement simple.

Fig. 39: Prédétermination du FLJ – méthode informatique – modèles réduits – mesures sur site

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

48

Page 49: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

ANNEXE 4 : FICHES DE GESTION

BÂTIMENT : AULA MAGNA

Bâtiment

Famille de façade

Double skin facade

Type de façade

Multistorey

Protection solaire Type Stores vénitiens

Couleur

Position Dans le creux

Commande Automatique (centralisée) Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

Non

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Non

Confort visuel

Contact avec le couloir

-

Contact visuel avec le couloir possible

-

Taille du contact vers le couloir

-

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 50: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : BERLAYMONT

Bâtiment

Famille de façade

Glass louvres

Type de façade

Louvres

Protection solaire Type Louvres

Couleur

Position Extérieure

Commande Automatique (centralisée) Installation d’éclairage artificiel Commande

Automatique On/Off

Détection de présence

Oui, pour tout le local

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Non

Confort visuel

Contact avec le couloir

Oui

Contact visuel avec le couloir possible

Oui, vitrage translucide

Taille du contact vers le couloir

Petit

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

50

Page 51: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : BRUSSIMO

Bâtiment

Famille de façade

Double skin facade

Type de façade

Multistorey

Protection solaire Type Stores vénitiens

Couleur

Position Intérieure

Commande Manuelle Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

-

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

-

Confort visuel

Contact avec le couloir

Oui

Contact visuel avec le couloir possible

Oui

Taille du contact vers le couloir

Moyen

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

51

Page 52: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : DVV

Bâtiment

Famille de façade

Climate façade

Type de façade

Climate façade

Protection solaire Type Stores enroulables

Couleur

Position Dans le creux

Commande Automatique (centralisée) Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

-

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Oui, point par point

Confort visuel

Contact avec le couloir

Oui

Contact visuel avec le couloir possible

Oui, vitrage translucide

Taille du contact vers le couloir

Grand

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

52

Page 53: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : GALILLÉE

Bâtiment

Famille de façade

Climate façade

Type de façade

Climate window

Protection solaire Type Stores enroulables

Couleur

Position Dans le creux

Commande Manuelle Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

Non

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Oui, point par point

Confort visuel

Contact avec le couloir

-

Contact visuel avec le couloir possible

-

Taille du contact vers le couloir

Autres

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

53

Page 54: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BATIMENT : MAISON DES PARLEMENTAIRES FLAMANDS

Bâtiment

Maison des parlementaires flamands

Famille de façade

Double skin facade

Type de façade

Corridor facade

Protection solaire Type Stores vénitiens

Couleur

Position Dans le creux

Commande Manuelle Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

-

Contrôle du flux lumineux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

-

Confort visuel Contact avec le couloir Non Contact visuel avec le couloir possible Non Taille du contact vers le couloir - Remarques particulières Il a été impossible de déterminer la présence ou non de système de dimming.

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

54

Page 55: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : MC SQUARE

Bâtiment

Famille de façade

Climate façade

Type de façade

Climate façade

Protection solaire Type Autres

Couleur

Position Intérieure

Commande Manuelle Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

Non

Contrôle du flux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Non

Confort visuel

Contact avec le couloir

Non

Contact visuel avec le couloir possible

Non

Taille du contact vers le couloir

Autres

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

55

Page 56: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

BÂTIMENT : UCB - DROGENBOS

Bâtiment

Famille de façade

Climate façade

Type de façade

Climate façade

Protection solaire Type Autres

Couleur

Position Intérieure

Commande Manuelle Installation d’éclairage artificiel Commande

Manuelle On/Off

Détection de présence

Non

Contrôle du flux en fonction de la présence de lumière du jour (dimming)

Non

Confort visuel

Contact avec le couloir

Non

Contact visuel avec le couloir possible

Non

Taille du contact vers le couloir

Autres

Remarques particulières

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

56

Page 57: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

ANNEXE 5 : PRÉDÉTERMINATION DU FLJ VALEURS DE CALCUL DU FLJ POUR LE BÂTIMENT A PAR LA MÉTHODE BRS

Point 0

Numéro du point 0 Distance du point par rapport au vitrage 0 m Angle supérieur de la zone ciel 90° Contribution supérieure du ciel 30,7 % Angle inférieur de la zone ciel 90° Contribution inférieure du ciel 30,7 % Contribution directe du ciel 0,0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 30,7° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,0 Angle supérieur de la zone d’obstructions 90° Angle inférieur de la zone d’obstruction 90° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 90° Valeur reportée sur le second rapporteur 0 Facteur de correction 0 FLJ corrigé 0 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 0 %

Tableau 15 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 0

Point 1

Numéro du point 1 Distance du point par rapport au vitrage 0,5 m Angle supérieur de la zone ciel 71° Contribution supérieure du ciel 24,5 % Angle inférieur de la zone ciel 28° Contribution inférieure du ciel 3,2 % Contribution directe du ciel 21,3 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 44,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,47 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,485 Facteur de correction 0,955 FLJ corrigé 20,35 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 11,49 %

Tableau 16 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 1

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

57

Page 58: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 2

Numéro du point 2 Distance du point par rapport au vitrage 1 m Angle supérieur de la zone ciel 61° Contribution supérieure du ciel 18,5 % Angle inférieur de la zone ciel 15° Contribution inférieure du ciel 0,75 % Contribution directe du ciel 17,75 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 38° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,41 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,43 Facteur de correction 0,84 FLJ corrigé 14,91 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 8,42 %

Tableau 17 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 2

Point 3

Numéro du point 3 Distance du point par rapport au vitrage 1,5 m Angle supérieur de la zone ciel 53° Contribution supérieure du ciel 14,0 % Angle inférieur de la zone ciel 10° Contribution inférieure du ciel 0,3 % Contribution directe du ciel 13,7 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 31,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,34 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,43 Facteur de correction 0,79 FLJ corrigé 10,83 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 6,11 %

Tableau 18 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 3

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

58

Page 59: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 4

Numéro du point 4 Distance du point par rapport au vitrage 2 m Angle supérieur de la zone ciel 48° Contribution supérieure du ciel 11,5 % Angle inférieur de la zone ciel 8° Contribution inférieure du ciel 0,15 % Contribution directe du ciel 11,35 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 28° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,28 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,39 Facteur de correction 0,67 FLJ corrigé 7,6 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 4,29 %

Tableau 19 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 4

Point 5

Numéro du point 5 Distance du point par rapport au vitrage 2,5 m Angle supérieur de la zone ciel 41° Contribution supérieure du ciel 8,0 % Angle inférieur de la zone ciel 5° Contribution inférieure du ciel 0,1 % Contribution directe du ciel 7,9 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 23° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,28 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,265 Facteur de correction 0,545 FLJ corrigé 4,3 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 2,43 %

Tableau 20 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 5

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 60: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 6

Numéro du point 6 Distance du point par rapport au vitrage 3 m Angle supérieur de la zone ciel 38° Contribution supérieure du ciel 6,5 % Angle inférieur de la zone ciel 6° Contribution inférieure du ciel 0,1 % Contribution directe du ciel 6,4 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 22° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,24 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,25 Facteur de correction 0,49 FLJ corrigé 3,14 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 1,77 %

Tableau 21 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 6

Point 7

Numéro du point 7 Distance du point par rapport au vitrage 3,5 m Angle supérieur de la zone ciel 35° Contribution supérieure du ciel 5,2 % Angle inférieur de la zone ciel 3° Contribution inférieure du ciel 0,08 % Contribution directe du ciel 5,12 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 17° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,23 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,25 Facteur de correction 0,48 FLJ corrigé 2,46 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 1,39 %

Tableau 22 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 7

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 61: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 8

Numéro du point 8 Distance du point par rapport au vitrage 4 m Angle supérieur de la zone ciel 32° Contribution supérieure du ciel 4,4 % Angle inférieur de la zone ciel 2° Contribution inférieure du ciel 0,05 % Contribution directe du ciel 4,35 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 17° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,20 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,21 Facteur de correction 0,41 FLJ corrigé 1,78 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 1,01 %

Tableau 23 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 8

Point 9

Numéro du point 9 Distance du point par rapport au vitrage 4,5 m Angle supérieur de la zone ciel 26° Contribution supérieure du ciel 2,8 % Angle inférieur de la zone ciel 2° Contribution inférieure du ciel 0,05 % Contribution directe du ciel 2,75 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 14° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,18 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,20 Facteur de correction 0,38 FLJ corrigé 1,04 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 0,59 %

Tableau 24 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 9

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 62: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 10

Numéro du point 10 Distance du point par rapport au vitrage 5 m Angle supérieur de la zone ciel 23° Contribution supérieure du ciel 2,2 % Angle inférieur de la zone ciel 2° Contribution inférieure du ciel 0,05 % Contribution directe du ciel 2,15 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 12,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,15 Angle supérieur de la zone d’obstructions 8° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 4° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,16 Facteur de correction 0,31 FLJ corrigé 0,66 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,48 FLJ total 0,38 %

Tableau 25 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 10

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 63: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

VALEURS DE CALCUL DU FLJ POUR LE BÂTIMENT B PAR LA MÉTHODE BRS

Point 0

Numéro du point 0 Distance du point par rapport au vitrage 0 m Hauteur du plan de référence 1,2 m Angle supérieur de la zone ciel 90° Contribution supérieure du ciel 30,7 % Angle inférieur de la zone ciel 0° Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 30,7 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 45° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Facteur de correction 1 FLJ corrigé 30,7 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 19,03 %

Tableau 26 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 0

Point 1

Numéro du point 1 Distance du point par rapport au vitrage 0,5 m Hauteur du plan de référence 1,2 m Angle supérieur de la zone ciel 72° Contribution supérieure du ciel 25,0 % Angle inférieur de la zone ciel 0° Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 25,0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 36° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,49 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,49 Facteur de correction 0,98 FLJ corrigé 24,5 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 15,19 %

Tableau 27 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 1

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 64: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 2

Numéro du point 2 Distance du point par rapport au vitrage 1 m Hauteur du plan de référence 1,2 m Angle supérieur de la zone ciel 57° Contribution supérieure du ciel 16,0 % Angle inférieur de la zone ciel 0° Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 16,0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 28,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,47 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,48 Facteur de correction 0,95 FLJ corrigé 15,2 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 9,40 %

Tableau 28 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 2

Point 3

Numéro du point 3 Distance du point par rapport au vitrage 1,5 m Hauteur du plan de référence 1,2 m Angle supérieur de la zone ciel 48° Contribution supérieure du ciel 10,5 % Angle inférieur de la zone ciel 0° Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 10,5 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 24° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,43 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,46 Facteur de correction 0,89 FLJ corrigé 9,43 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 5,79 %

Tableau 29 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 3

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 65: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 4

Numéro du point 4 Distance du point par rapport au vitrage 2 m Hauteur du plan de référence 1,2 m Angle supérieur de la zone ciel 38° Contribution supérieure du ciel 6,5 % Angle inférieur de la zone ciel 0° Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 6,5 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 19° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,35 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,425 Facteur de correction 0,775 FLJ corrigé 5,0 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 3,12 %

Tableau 30 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 4

Point 5

Numéro du point 5 Distance du point par rapport au vitrage 2,5 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel - Contribution supérieure du ciel 0 % Angle inférieur de la zone ciel - Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel - Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Facteur de correction 1 FLJ corrigé 0 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0 %

Tableau 31 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 5

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 66: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 6

Numéro du point 6 Distance du point par rapport au vitrage 3 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel - Contribution supérieure du ciel 0 % Angle inférieur de la zone ciel - Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel - Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Facteur de correction 1 FLJ corrigé 0 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0 %

Tableau 32 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 6

Point 7

Numéro du point 7 Distance du point par rapport au vitrage 3,5 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel - Contribution supérieure du ciel 0 % Angle inférieur de la zone ciel - Contribution inférieure du ciel 0 % Contribution directe du ciel 0 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel - Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Angle supérieur de la zone d’obstructions 0° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 0° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,5 Facteur de correction 1 FLJ corrigé 0 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0 %

Tableau 33 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 7

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 67: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 8

Numéro du point 8 Distance du point par rapport au vitrage 4 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel 35° Contribution supérieure du ciel 5,1 % Angle inférieur de la zone ciel 33° Contribution inférieure du ciel 4,5 % Contribution directe du ciel 0,6 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 34° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,22 Angle supérieur de la zone d’obstructions 33° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 16,5° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,27 Facteur de correction 0,49 FLJ corrigé 0,294 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0,18 %

Tableau 34 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 8

Point 9

Numéro du point 9 Distance du point par rapport au vitrage 4,5 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel 32° Contribution supérieure du ciel 4,4 % Angle inférieur de la zone ciel 26° Contribution inférieure du ciel 2,8 % Contribution directe du ciel 1,6 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 9° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,22 Angle supérieur de la zone d’obstructions 26° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 13° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,25 Facteur de correction 0,45 FLJ corrigé 0,72 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0,47 %

Tableau 35 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 9

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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Page 68: Les Doubles Façades Ventilées - Eclairage naturel et confort visuel

Point 10

Numéro du point 10 Distance du point par rapport au vitrage 5 m Hauteur du plan de référence 0 m Angle supérieur de la zone ciel 28° Contribution supérieure du ciel 3,5 % Angle inférieur de la zone ciel 22° Contribution inférieure du ciel 1,8 % Contribution directe du ciel 1,7 % Angle moyen d’élévation de la zone ciel 25° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,2 Angle supérieur de la zone d’obstructions 22° Angle inférieur de la zone d’obstruction 0° Angle moyen d’élévation de la zone d’obstruction 11° Valeur reportée sur le second rapporteur 0,23 Facteur de correction 0,43 FLJ corrigé 0,73 % Transmission visuelle du vitrage considéré 0,527 FLJ total 0,45 %

Tableau 36 : Tableau reprenant le calcul du FLJ pour le point 10

L’éclairage naturel et le confort visuel dans les Doubles Façades Ventilées Annexes

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