lundi 27 janvier 2014

Calculs d'éclairage

Je prépare actuellement les plans de notre installation électrique et je me suis intéressé au calculs d'éclairage.

En bref, il existe des valeurs moyennes afin de trouver le juste équilibre d'éclairage en fonction des différentes pièces d'une habitation.
Lorsque le niveau d’éclairement diminue, les détails des objets et les textes en petits caractères seront plus difficiles à distinguer. Un éclairage trop important est également inconfortable.

Avant de rédiger un exemple simple concernant le calcul de la quantité d'éclairage nécessaire par pièce, voici ce qu'il faut savoir :
- L’intensité lumineuse des ampoules est mesurée en lumens par watt.
- L’efficacité de l’éclairage est définit par le lux.
- Un lux correspond, quand la réflexion est bonne, à 1 lm (lumen) au m2.
- L'indication (en lumens) est indiquée sur les emballages d'ampoules

Ci-dessous, un tableau de recommandation pratique (en moyenne)

Pièces Niveau d'éclairement conseillé
Escalier 50 lux
Placard 30 lux
Toilettes 200 lux
Cuisine 300 lux
Hall d'entrée 100 lux
Chambre 200 lux
Salle à manger 300 lux
Salon 300 lux 
Bureau 400 à 500 lux


Ci-dessous, un tableau avec des valeurs représentent les niveaux d’éclairement à réaliser au lieu précis de l’activité, soit en général sur le bureau ou plan de travail. L’ambiance globale peut présenter une luminosité moindre, pour autant que le contraste entre les différentes luminosités ne soit pas trop important. Un rapport de luminance entre l’arrière-fond de la tâche visuelle et l’entourage de 3/1 est recommandé.

Pièces Minimal Recommandé Idéal
Bibliothèque 300 lux 500 lux 750 lux
Classe 300 lux 500 lux 750 lux
Cuisine 300 lux 500 lux 750 lux
Salle de réunion 300 lux 500 lux 750 lux
Bureaux (lecture et écriture) 500 lux 750 lux 1 000 lux
Parking 50 lux 75 lux 100 lux
Couloir 100 lux 150 lux 200 lux
Sanitaires 100 lux 150 lux 200 lux


EXEMPLE
Le calcul pour déterminer l'éclairage nécessaire au niveau du plafond :
Pour un bureau de 12m² avec ampoule basse consommation de 15w (650 lumens).

Si l'on installe qu'un point lumineux:
650 lm/12m² = 54 lux d’éclairement. (En dessous de la moyenne des 400 lux conseillés !)

Détermination du nombre de points lumineux:
Il suffit de diviser le nombre de lux conseillés avec les lux produits par la lampe, on obtient ainsi le nombre de lampes nécessaires pour éclairer convenablement notre bureau.

Soit : 400/54 = 7 à 8 points lumineux !!!! Bien loin du seul "pot central" placé au milieu de la pièce que vous installe en général un électricien en maison individuelle !!

Il faudra donc répartir les points lumineux en fonction de la géométrie du bureau.

Le second tableau nous indique qu'il faut 750 lux au niveau du point de lecture pour un confort recommandé.

On peut donc ajouter un luminaire d'ambiance sur pied .

Le calcul pour déterminer l'éclairage nécessaire au niveau du point de travail :
Sachant que 750 lux au dessus du meuble d'environ 1,2 m² nécessiteront une source de 750 x 1,2 = 900 lumens

Il ne reste qu'à choisir un luminaire d'ambiance ou une lampe de bureau avec une ampoule se rapprochant des 900 lumens de préférence dite "froide".

Afin d’éviter l’éblouissement, le rapport de luminance maximale admissible dans le champ visuel de l’observateur est de 3/1

Pour notre exemple :
en plafond pour 1 m² = 650 lm
lampe de bureau pour 1 m² = 750 lm
Le rapport avec cette configuration est de 750/650 soit un rapport d'environ 1.1/1
Il n'y a donc pas de risque d'éblouissement.

Voila pour les calculs, gardons à l'esprit la subjectivité de la notion d'éclairage (les goûts et les couleurs...), on est pas au lux près... il est toujours envisageable d'ajouter un luminaire d'ambiance sur pied ou autres... la couleur des murs et la décoration d'une pièce jouent fortement sur la luminosité ambiante!

Dans la théorie, d'autres facteurs sont à prendre en compte tels que :
- La hauteur du plafond
- La hauteur de la source lumineuse
- La hauteur du plan utile 
- Les couleurs des parois (murs, plafond)
- Le coefficient de reflexion
etc...
Pour une maison individuelle, ces facteurs peuvent être exclus du calcul.


LES COULEURS


Une ampoule peut avoir différente teinte de couleur dans son éclairage.

- Blanc chaud : correspond à la couleur la plus utilisée dans les maisons.
Elle est de couleur jaune et va correspondre aux éclairages de spot halogène ou incandescent.
Elle est comprise dans des teintes autour de 2800 et 3200 ° Kelvins (unité de mesure de la température de couleur)
- Blanc confort :  souvent utilisé dans les lieux publics ou magasin.
Cette teinte de couleur est très utilisée dans les bureaux et magasins.
Le blanc confort tourne entre 4000 et 5000 ° Kelvins
- Blanc froid : est une couleur froide tirant vers le bleu, cette teinte est souvent utilisée en extérieur pour vos éclairages de jardin (projecteurs LED, bornes de jardin LED ou spots piquet LED).
Elle est utilisée dans certains commerces, hôpitaux (salle de bain au dessus des miroirs et cuisine).
Sa température de couleur tourne entre 8000 et 10 000 ° kelvins

En résumé le blanc chaud est la teinte la plus utilisée pour l’habitat à part la salle de bain miroir et la cuisine qui vont être entre le blanc confort ou le blanc froid.
Le blanc confort : est majoritairement utilisé dans les magasins et bureaux.
Le blanc froid : est plus utilisé en extérieur, et en utilisation dite industrielle.

Voilà pour ce petit article qui pourra vous aidez à concevoir l'éclairage des différentes pièces de votre maison.

Le prochain article aura pour sujet la disposition et l'espacement entre des spots.
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