L’éclairage en théorie

Courbes de répartition des intensités lumineuses, diagramme d’éclairage et isolux

La réalisation d’un projet d’éclairage demande une étude technique approfondie. Les courbes de répartition des intensités lumineuses, les diagrammes d’éclairage et isolux apportent des informations importantes sur les propriétés des luminaires. Cette page contient les informations nécessaires.

Les courbes de répartition des intensités lumineuses indiquent dans quelle direction et avec quelle intensité un luminaire diffuse la lumière. L’intensité lumineuse en candela (cd) pour un équipement donné se mesure en multipliant la valeur en cd/klm du diagramme par le flux lumineux total (klm) des lampes équipant le luminaire. 

Dans les diagrammes, les angles de diffusion à demi-intensité (ligne continue, C 180 - C 0  β = 28° et ligne pointillée, C 270 - C 90  β = 92°) sont également indiqués. 

Les valeurs d’intensité lumineuse sont représentées verticalement et les angles de diffusion horizontalement. Dans les diagrammes polaires, on indique les plans du luminaire auxquels les courbes se rapportent (niveaux C).

Les répartitions lumineuses sont représentées le plus souvent par un diagramme polaire.

Pour les projecteurs, nous représentons les répartitions lumineuses sous la forme d’un diagramme cartésien

Les diagrammes d’éclairage pour les projecteurs (illustr. 3) indiquent les dimensions de la surface délimitée par les deux angles de diffusion à demi-intensité (illustr. 4) et l’éclairement lumineux moyen sur cette surface. En fonction de la distance « projecteur - surface - axe horizontal », les éléments suivants peuvent être lus :

  • la hauteur (ligne continue, C 0 - C 180 ß = 27°) et la largeur (ligne en pointillés, C 270 - C 90 ß = 76°) de la surface délimitée sur l’axe vertical
  • le niveau d’éclairement moyen (parabole) en lux sur l’axe vertical à gauche

Exemple : À une distance de 12 m, les angles de diffusion à demi-intensité du projecteur 84 503 délimitent une surface de 5 m de hauteur et de 15 m de largeur. Le niveau d’éclairement moyen sur cette surface s’élève à 240 lx. On obtient un éclairage uniforme lorsque les espacements entre les projecteurs sont égaux à la largeur de la surface délimitée. Avec un éclairage de façade à partir du sol, on atteint seulement 1/3 environ du niveau d’éclairement indiqué.

Les diagrammes isolux (photo 5) indiquent la répartition du niveau d’éclairement sur une surface visible. Les courbes (lignes isolux) relient les points ayant le même niveau d’éclairement. Le luminaire est placé verticalement par rapport au plan de référence, à une hauteur de feu (h) au-dessus de l’origine des coordonnées. Selon le type de luminaire, on indique la hauteur de feu (h) ou la hauteur de mât correspondante (H).

L’espacement entre points lumineux est approximativement égal à deux fois la distance à laquelle est située la ligne isolux indiquant la moitié du niveau d’éclairement minimal souhaité.

Exemple : Dans le diagramme isolux, la ligne de 0,5 lx se situe à une distance latérale de 15 m de l’origine des coordonnées. Pour éclairer une allée, (Emin ≥ 1 lx), on choisira un espacement entre les points lumineux de 30 m environ. Sur les luminaires à répartition lumineuse symétrique circulaire, les lignes isolux forment des cercles concentriques.

Exemples

Détermination de la distance d’un projecteur par rapport à une surface éclairée à l’aide d’une courbe de répartition lumineuse

La façade à éclairer a une hauteur de 8 m (ligne bleue) et une largeur de 18 m (ligne rouge). Le Projecteurs ultra puissants 84 503 à répartition lumineuse elliptique se caractérise par un angle de diffusion de 27° à 76° à demi-intensité. À une distance de 16 m, l’angle de diffusion à demi-intensité correspond exactement aux dimensions de la façade. La parabole donne l’éclairement moyen en lux. Ces valeurs peuvent être lues sur l’axe y de gauche de la courbe de répartition lumineuse. L’éclairement moyen sur la surface d’évaluation s’élève ainsi à 150 lx. Une modification de l’éloignement du projecteur influence l’éclairement moyen comme les dimensions de la surface éclairée. Il convient de noter que de la lumière de dispersion rayonne au-delà de la surface déterminée précédemment. Même avec une surface de 10x22 m, la façade serait encore bien éclairée.

Utilisation du diagramme isolux pour définir l’espacement des luminaires « a » pour un éclairage d’allée de Emin =1 lx.

Pour la conception de l’éclairage sur les allées, la norme définie pour l’éclairement minimal est de 1 lx. Il en résulte que la ligne 0,5-lx du diagramme isolux est pertinente pour déterminer l’espacement des luminaires. Cette valeur de 0,5 lx doit être augmentée pour atteindre 1 lx sur la surface de référence afin de définir l’espacement des luminaires. Il en résulte un espacement entre points lumineux de 6,5 m. Il convient de prendre également en compte les conditions locales telles que la couleur et la consistance du sol. Ces facteurs influent énormément sur les propriétés de réflexion de la lumière et peuvent donner le sentiment d’un éclairage insuffisant, même en cas d’éclairement conforme aux normes. C’est pourquoi, un test d’éclairage sur le lieu de l’installation est recommandé afin d’obtenir un résultat optimal.

Calcul de l’espacement des luminaires « a » pour un éclairage de place avec le profilé lumineux 84 737 BEGA à l’aide du diagramme isolux

Le diagramme isolux représente un quart de l’intensité lumineuse totale des luminaires à répartition lumineuse à rotation symétrique. L´éclairement moyen d´une place devrait atteindre 10 lx. Quelques 20 lx sont atteints à proximité des luminaires. Pour obtenir une valeur moyenne de 10 lx, l´éclairement minimum entre deux luminaires devrait atteindre 2 à 3 lx. Les cercles rouges matérialisent ces valeurs sur le graphique. En conséquence, l’espacement des luminaires s’élève à 19 m.

Calcul de l’espacement des luminaires « a » pour un éclairage de place avec les luminaires tête de mât 99515 BEGA à l’aide du diagramme isolux

Le même principe s’applique à une répartition lumineuse asymétrique. Les luminaires sont positionnés au bord de la place en version simple et en version double sur la surface à éclairer.