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Lumière et éclairage

Lumière et éclairage

La réalisation d’un projet d’éclairage demande une étude technique approfondie. Les courbes de répartition lumineuse, les diagrammes d’éclairage et isolux donnent les informations nécessaires sur les propriétés des luminaires.


 

Courbes de répartition lumineuse

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.

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).

Angles de diffusion à demi-intensité (ligne continue, C 180 - C 0 ß = 28° et ligne en pointillés, C 270 - C 90 ß = 92°).
 

  • 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.


 

Diagrammes d’éclairage

Les diagrammes d’éclairage pour les projecteurs (photo de gauche) indiquent les dimensions de la surface délimitée par les deux angles de diffusion à demi-intensité (photo de droite) et l’éclairement lumineux moyen sur cette surface en fonction de l’éloignement. En fonction des paramètres « projecteur - surface - axe horizontal » les éléments suivants peuvent être lus :

  • la hauteur (ligne continue, C 0 - C 180 β = 27°) et la largeur (ligne en pointillés, C 270 - C 90 β = 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 du projecteur 84 503 à demi-intensité délimitent une surface de 5 m de hauteur sur 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 par les angles de diffusion à demi-intensité. Lors de l’éclairage d’une façade à partir du sol, on atteint seulement environ 1∕3 du niveau d’éclairement indiqué.
 


 

Les diagrammes isolux

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 les points lumineux est approximativement égal à deux fois la distance à laquelle est située la ligne isolux se rapportant à la moitié du niveau d’éclairement minimal souhaité. Exemple : dans le diagramme isolux représenté ici, 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 doit choisir un espacement de 30 m environ entre les points lumineux. Pour les luminaires à répartition lumineuse à rotation symétrique, 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 projecteur ultra puissant 84503 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 cette surface d’évaluation s’élève à 150 lx. Une modification de l’éloignement du projecteur influence l’éclairement moyen comme la taille de la surface éclairée. Il convient de noter que de la lumière parasite rayonne sur 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.

Les balises sont implantées au bord de l’allée et diffusent leur lumière au sol selon une répartition asymétrique. Les lignes de 1 lx et de 0,5 lx servent de base à l’étude d’éclairage.
Les éclairements de 0,5 lx s’ajoutent à 1 lx à 3,5 m sur le côté opposé de l’allée. Les luminaires devraient être positionnés à intervalles de 6,5 m maximum. L’éclairement maximum indiqué fournit une recommandation de conception pour une bonne uniformité.
L’éclairement moyen résulte de la moyenne arithmétique de tous les éclairements sur une surface, moyenne constituée par le nombre des points de mesure sur les axes x et y.
 



 
 
 

Utilisation du diagramme isolux pour déterminer l’espacement des luminaires « a » pour un éclairage de place avec le profilé lumineux 88157 BEGA.

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 minimal 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.
 



 
 
 

Utilisation du diagramme isolux pour déterminer l’espacement des luminaires « a » pour un éclairage de place avec les luminaires tête de mât 99515 BEGA.

Le même principe s’applique à une répartition des intensités lumineuses asymétrique. La position des luminaires varie dans ce cas. Les luminaires sont positionnés au bord de la place en version simple et en version double sur la surface à éclairer.