Nous avons tendance à tenir la lumière pour acquis. Pourtant, il y a tout un travail derrière chaque installation d’éclairage; et illuminer un espace de façon idéale est loin d’être simple!
Les principes d’éclairagisme permettent notamment de sélectionner les systèmes d’éclairage et leurs emplacements afin d’éclairer parfaitement un espace donné. Ces principes représentent l’ensemble des techniques utilisées pour obtenir une lumière qui produit un rendement visuel optimal et crée une ambiance agréable.
Voici donc une revue générale des principes d’éclairagisme.
Notions de base
Un éclairage performant doit comporter différents aspects, soit les besoins humains, l’architecture, l’économie et l’environnement afin d’illuminer adéquatement un espace.
De plus, un éclairage de qualité doit bien sûr respecter les codes et les normes. Au Canada, nous devons notamment suivre les standards de l’Illuminating Engineering Society (IES) et du Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail.
Lors de la sélection du système d’éclairage le plus adéquat possible, il importe de faire mener une analyse. Pour ce faire, on peut se poser des questions telles que :
- Quels besoins sous-tendent la mise en place d’un système d’éclairage?
- Qui sont les personnes qui bénéficieront de l’éclairage?
- Quelles sont les activités ou les tâches qui seront pratiquées dans cet espace?
- Comment l’environnement influence-t-il le lieu à éclairer?
- Quels sont les besoins d’entretien des installations d’éclairage?
Mesures liées à l’éclairagisme
Plusieurs facteurs et mesures supplémentaires sont utiles quand vient le temps de déterminer les bons systèmes d’éclairage et d’illuminer de façon optimale. En voici quelques-uns :
L’intensité et l’éclairement
Ces deux caractéristiques font référence à la relation entre la variation de la lumière, les propriétés de l’espace qu’elle traverse et à l’épaisseur pénétrée. Elles se calculent au moyen de la loi de Beer-Lambert, une formule qui identifie les modifications au niveau de l’intensité lumineuse en fonction de la distance parcourue dans un milieu transparent.
La luminance du ciel
La luminance du ciel est simplement la lumière que l’on reçoit naturellement à un moment donné. On suppose que cette luminance est constante peu importe les directions.
Le facteur de luminance
On doit aussi prendre en considération le facteur de luminance. Il représente le rapport entre l’intensité lumineuse émise dans une direction et la surface apparente de la source lumineuse dans cette même direction. Elle s’exprime en candéla par mètre carré (cd/m²).
L’éblouissement
L’éblouissement limite la capacité à bien voir. Il peut être dû à un éclairage intense, non uniforme ou mal dirigé.
L’éblouissement provenant directement des luminaires peut se calculer à l’aide de la méthode UGR (Unified Glare Rating), qui indique l’éblouissement d’inconfort par rapport à la luminance de fond. Cette mesure varie entre 10 et 30, ce dernier chiffre désignant l’éblouissement le plus important.
Le facteur d’utilisation
Le facteur d’utilisation en éclairage fait référence au rapport entre le flux lumineux utilisé et le flux lumineux total provenant de la source.
L’efficacité énergétique
Avec l’augmentation des considérations environnementales et économiques, on ne peut plus passer à côté de la notion d’efficacité énergétique des systèmes d’éclairage. L’efficacité énergétique exige la consommation d’énergie minimisée d’une installation pour un fonctionnement identique.
Sources artificielles de lumière
Comme vous le savez déjà, l’éclairage peut provenir autant de sources naturelles qu’artificielles.
Penchons-nous d’abord sur les sources artificielles. Celles-ci incluent :
- Les lampes incandescentes
- Les lampes fluorescentes
- Les systèmes DHI (halogénure métallique, sodium, mercure)
- Les systèmes à induction, la DEL, le plasma, etc.
- Les ballasts et les circuits types
Avec tous ces types d’éclairage, il peut être difficile, parfois, de choisir celui qui répondra le mieux à nos besoins. Heureusement, plusieurs facteurs doivent être pris en considération avant d’effectuer le bon choix.
La dénomination des ampoules
Il faut d’abord considérer le format de l’ampoule. Est-ce mieux de choisir une lampe de forme standard, sphérique, flamme ou spot? Pour vous guider, vous pouvez consulter les articles Les lampes sous toutes leurs formes et Les culots sous toutes leurs formes.
Ensuite, il faut réfléchir aux caractéristiques de votre lampe; ces informations se trouvent sur l’emballage. Vous pouvez également consulter Comment lire les étiquettes des produits d’éclairage pour vous guider.
La température de couleur
La température de couleur détermine la couleur d’une source de lumière; elle se mesure en kelvin et elle varie de couleurs chaudes, pour une ambiance chaleureuse, aux couleurs froides, pour un style moderne et contemporain.
Lire l’article sur le sujet : Température de couleur.
L’indice de rendu des couleurs
L’indice de rendu des couleurs permet de mesurer la capacité d’une source lumineuse à bien rendre les couleurs d’un objet donné. On le représente par un nombre variant de 0 à 100, 100 étant la source naturelle qui restitue parfaitement les couleurs.
Lire l’article sur le sujet : Qu’est-ce que l’indice de rendu des couleurs?
L’efficacité
L’efficacité s’exprime en lumens par watt (lm/W) et elle représente le rapport entre le flux lumineux d’une source lumineuse et la puissance qu’elle absorbe. Le besoin en efficacité de l’éclairage peut varier notamment selon les activités pratiquées qui se déroulent dans l’espace qu’on éclaire. Pour obtenir plus d’information, consultez l’article Comment mesure-t-on la lumière.
La courbe de dépréciation du flux et de mortalité
La dépréciation du flux représente la durée de vie utile d’un système d’éclairage, alors que la courbe de mortalité désigne sa durée de vie totale.
Ainsi, bien que le système d’éclairage puisse encore émettre de la lumière, celle-ci peut ne plus être suffisante pour répondre aux besoins. C’est ce qu’on appelle la dépréciation du flux. Pour obtenir plus d’information, consultez l’article Perte de lumière causée par l’accumulation de poussière.
La courbe de mortalité est le moment prévisible où la source lumineuse ne fonctionnera plus du tout.
Le contrôle de l’éclairage
Il faut également analyser les possibilités de contrôle de la source lumineuse en termes de temps d’allumage, de capacités de gradation de l’intensité et de compatibilité avec des protocoles de communication (DALI, DMX, etc.).
Sources naturelles de lumière
D’abord, il faut savoir que la lumière naturelle que l’on reçoit dépend du type de ciel : ciel uniforme, ciel couvert, ciel clair sans soleil et ciel clair avec soleil. La quantité de lumière naturelle disponible varie donc de façon importante selon le moment de la journée et les conditions climatiques, mais également par rapport aux obstacles présents dans l’espace.
Dans cette optique, on se doit d’identifier le facteur de lumière du jour. Celui-ci représente la proportion entre l’éclairement extérieur et l’éclairement disponible à l’intérieur de l’espace.
De plus, la lumière naturelle se compose de deux types de lumière : la lumière directe du soleil et la lumière diffuse du ciel.
- La lumière directe du soleil est simplement l’illumination qui provient directement du soleil. Bien que ce soit une source lumineuse importante, elle ne peut pas être utilisée en tout temps, et elle peut éblouir les occupants. Il faut donc en tenir compte.
- La lumière diffuse du ciel, quant à elle, est l’éclairage que l’on reçoit naturellement, mais qui ne provient pas directement du soleil. Celle-ci ne provoque donc pas d’éblouissement ou elle en provoque peu. Par contre, elle peut être parfois insuffisante pour fournir un éclairage adéquat.
Enfin, la quantité de lumière naturelle qu’un espace donné reçoit peut être influencée notamment par l’environnement et par l’architecture.
L’influence de l’environnement
La quantité de lumière que reçoit un bâtiment dépend notamment de l’environnement autour de l’espace, par exemple, en fonction du relief du terrain, des installations autour du bâtiment ou de la végétation. Ainsi, un arbre installé devant une fenêtre empêche la lumière de pénétrer.
L’influence de l’architecture
L’architecture même d’un bâtiment peut également influencer la quantité de lumière naturelle disponible.
Par exemple, la position des fenêtres modifiera l’éclairage naturel des pièces intérieures. Les fenêtres devraient donc être installées de sorte que la lumière du soleil puisse y pénétrer le plus possible. Dans cette optique, les pièces nécessitant de la lumière le matin devraient être placées à l’est; les pièces qu’on occupe durant la journée devraient faire face au sud, et celles qu’on utilise en soirée, devraient être orientées à l’ouest.
Consultez la section de notre blogue intitulée Recommandations d’éclairage par applications pour en savoir plus sur votre application.
Comme vous pouvez le constater, les principes d’éclairagisme sont nombreux et peuvent être complexes. Rien n’est laissé au hasard quand il s’agit d’obtenir un éclairage qui offre un rendement visuel optimal et une ambiance lumineuse agréable.
Il est donc primordial de faire appel à des experts pour éclairer parfaitement les espaces et les bâtiments. Le département de projet de STANDARD fournit des vérifications énergétiques pour fournir une analyse de la situation d’éclairage actuelle ainsi qu’une solution pour l’améliorer.
