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Lumière et éclairage

Lumière et éclairage

Selon la formule ci-dessous, l’éclairement E [lx] et le degré de réflexion de la surface ρ sont intégrés dans le calcul de la luminance L [cd/m2 ] :

L = E · ρ / π


 
La luminance et donc l’effet du bâtiment éclairé ou du monument est sensiblement influencé par le niveau de réflexion qui baisse en fonction de l’encrassement. Toutefois les effets de l’encrassement diminuent à mesure que le matériau d’origine est plus sombre et mat. En conséquence l’éclairement doit être adapté, pour obtenir la même luminance ou la même perception.

L’effet du bâtiment est d’autant plus impressionnant qu’il se détache de l’arrière-plan. L’éclairage d’une tour au milieu d’une ville éclairée requiert un éclairement plus élevé que pour un bâtiment isolé sur un arrière-plan sombre tel un château-fort dans un décor naturel.
 

Bâtiment isolé
Bâtiment dans un village
Bâtiment dans une petite ville
Bâtiment dans une grande ville



Le tableau montre les différences d’éclairement en fonction de l’environnement et des matériaux.

Surfaces
éclairées
Réflexion Bâtiment
isolé


Environnement
sombre
Bâtiment
dans un village


Environnement
sombre
Bâtiment
dans une petite ville


Environnement
relativement clair
Bâtiment
dans une grande ville


Environnement
clair

Luminance :
L = 5 cd/m2

Luminance :
L = 10 cd/m2

Luminance :
L = 15 cd/m2

Luminance :
L = 20 cd/m2


Surface colorée


Éclairements requis
Blanc 90 % 7,5 lx 15 lx 22,5 lx 30 lx
Pastel 60 % 15 lx 30 lx 45 lx 60 lx
Gris 40 % 30 lx 60 lx 90 lx 120 lx
Couleur sombre 10 % 90 lx 180 lx 270 lx 360 lx


Pierre


Éclairements requis
Pierre claire, marbre 60 % 15 lx 30 lx 45 lx 60 lx
Grès 30 % 40 lx 80 lx 120 lx 160 lx
Granit sombre 10 % 90 lx 180 lx 270 lx 420 lx


Brique


Éclairements requis
Pierre jaune clair 60 % 20 lx 40 lx 60 lx 80 lx
Pierre marron clair 40 % 40 lx 80 lx 120 lx 160 lx
Pierre rouge sombre 10 % 100 lx 200 lx 320 lx 420 lx


Bois


Éclairements requis
Bouleau clair 60 % 20 lx 40 lx 60 lx 80 lx
Chêne foncé 20 % 80 lx 160 lx 240 lx 320 lx


Béton


Éclairements requis
Gris clair 60 % 30 lx 60 lx 90 lx 120 lx
Gris foncé 40 % 60 lx 120 lx 180 lx 240 lx


Métal


Éclairements requis
Aluminium naturel 60 % 30 lx 60 lx 80 lx 120 lx
Acier galvanisé 40 % 60 lx 120 lx 180 lx 240 lx
Fer rouillé 20 % 100 lx 200 lx 300 lx 400 lx

 
 
 

Influence des surfaces de réflexion

Malgré un éclairage normé, le niveau de celui-ci peut être ressenti comme trop limité en fonction de la structure des surfaces des sols, murs et plafonds.

Dans l’espace public, les normes constituent une aide précieuse à la conception de l’éclairage. Cependant, l’influence des surfaces ne doit pas être négligée. À titre d’exemple, prenons une salle publique, une place publique et une voie urbaine principale. Les normes d’éclairage de la place et de la salle sont indiquées en lux [lx ], c’est-à-dire en éclairement. Les normes applicables aux voies urbaines principales sont définies en luminance exprimée en candela par mètre carré [cd/m2 ].
 

 

Salle publique · 800 m2

Ainsi un éclairement moyen de 200 lx s’applique à une salle recevant du public. En partant d’un espace moyen, la norme définit clairement les propriétés de réflexion des murs, plafonds et sols. Si ces paramètres sont modifiés, la norme d’éclairement reste cependant constante à 200 lx. La perception de l’espace est cependant tout autre. Le niveau d’éclairage est ressenti comme trop faible. Comme indiqué dans le tableau, la luminance s’abaisse ici à 50 % de la valeur de départ. De fait, nous conseillons dans ce cas de relever l’éclairement d’environ 100 lx pour le porter à 300 lx. Ainsi l’éclairage sera perçu comme plus agréable dans la pièce.

Éclairement 200 lx 200 lx
Pièce claire Pièce sombre
Réflexion par le sol 20 % 10 %
Réflexion des murs 50 % 30 %
Réflexion du plafond 70 % 50 %

Luminance

12 cd/m2

6 cd/m2
Notre recommandation + 100 lx

 

Place publique · 2500 m2

Il en est de même en ce qui concerne la place dans l’espace public. L’éclairement de 10 lx est appliqué comme norme. Pour les sols clairs avec une réflexion de 30 %, on obtient une luminance d’1 cd/m2. Si la réflexion du sol est réduite à 10 %, il reste encore une luminance de 0,35 cd/m2 pour un éclairement normatif de 10 lx. Nous conseillons ici de relever l’éclairement de 10 lx. La place sera perçue comme plus agréable.

Éclairement 10 lx 10 lx
Sol clair Sol sombre
Réflexion par le sol 30 % 10 %

Luminance

12 cd/m2

0,35 cd/m2
Notre recommandation + 10 lx

 

Voie urbaine principale

Pour l’éclairage public, l’uniformité de l’éclairage sur la chaussée et l’espacement des luminaires qui en découle sont intéressants pour le concepteur.

La norme indique des valeurs de luminance moyenne. Le tableau ci-contre montre l’influence des revêtements routiers clairs et sombres sur l’espacement des luminaires. Sur un revêtement clair (C1), la distance entre deux luminaires est de 36 m. Des revêtements de chaussée sombres (C2) réduisent de 10 m cette distance qui passe ainsi à 26 m, ce qui, appliqué sur un kilomètre, porte le nombre de luminaires de 28 à 38. Le choix du revêtement de la chaussée a donc des conséquences économiques immédiates qui ne doivent pas être négligées lors de la phase de conception.

Luminance 0,5 cd/m2 0,5 cd/m2
Revêtement routier clair C1 Revêtement routier sombre C2
Espacement des luminaires 36 m 26 m
Luminaires sur 1 km 28 luminaires 38 luminaires