Ce post a été rédigé à l'origine par M. Miguel A. Paya-Marin et publié sous la forme d'article sur LinkedIn

Brève introduction à la norme européenne sur l’éclairage naturel

La publication de la norme EN 17037 en décembre dernier a été un évènement majeur pour l'industrie européenne de la construction. Pour la première fois, les équipes de projet peuvent s'appuyer sur une norme unique et harmonisée consacrée uniquement à l'éclairage naturel. Il aura fallu un certain nombre d'années pour en arriver à ce résultat ambitieux mais qui assure malgré tout une grande flexibilité aux concepteurs.

La norme aborde les différents aspects de la conception de l'éclairage naturel en établissant des niveaux minimaux de performance clairs dans quatre domaines clés :

• Exposition à la lumière naturelle - contrôle du volume et la diffusion de la lumière du jour dans l’espace.
• Vue sur l'extérieur - évaluation de la qualité de la vue par les fenêtres et les lanterneaux.
• Rayonnement solaire - calcul de la durée d'exposition au soleil et réponse aux problèmes de températures trop élevées.
• Éblouissement - Maintien de l'éblouissement sous un certain niveau pour améliorer le confort visuel.

La norme fixe également des recommandations pour une conformité « moyenne » et « élevée » dans chaque domaine pour les équipes de projet qui souhaitent aller au-delà des exigences minimales.

Exposition à la lumière naturelle

Dans la section consacrée au domaine d’application de la nouvelle norme, il est précisé que son objectif est de créer une « impression subjective adéquate de légèreté en intérieur » grâce à des sources naturelles. Pour définir cela, le groupe de travail s'est penché sur les niveaux d'éclairage intérieur considérés comme adéquats dans le cadre des normes d'éclairage existantes (telles que la norme EN 12464-1), ce qui l’a conduit à choisir une valeur de 300 lux.

Pour respecter les recommandations minimales pour les espaces intérieurs éclairés par des fenêtres ou des murs-rideaux, plus de 50 % de l'espace doit atteindre 300 lux, et plus de la moitié des heures de jour de l'année. En outre, pour éviter la création de zones particulièrement sombres à l'intérieur d'une pièce, une valeur minimum de 100 lux doit être atteinte sur l'ensemble de l'espace pendant la même période.

Si des lanterneaux sont utilisés pour apporter la lumière du jour dans l'espace, les exigences sont plus élevées, avec une valeur de 300 lux requise pour l'ensemble de l'espace concerné pendant au moins la moitié des heures de jour.

Deux méthodes sont proposées pour évaluer l'exposition à la lumière dans un projet. La plus simple consiste en un calcul du facteur de lumière du jour avec comme paramètre le ciel couvert normalisé CIE (Commission internationale de l'éclairage). Comme la norme couvre une vaste zone géographique, un tableau est fourni et permet d’adapter le facteur de lumière du jour visé en fonction de l'éclairement de la capitale du pays.

L’autre méthode, qui donne des résultats plus précis, est basée sur un logiciel de modélisation de la lumière du jour à partir de données climatiques. Elle consiste à utiliser les données climatiques de l'emplacement précis d’un bâtiment, et à simuler les changements d'éclairage à intervalles d'une heure ou d'une demi-heure. Elle permet également de modéliser dynamiquement des éléments mobiles tels que les stores. Bien que cette méthode soit plus laborieuse que l'approche par calcul du facteur de lumière du jour, les résultats sont beaucoup plus détaillés et peuvent se révéler bien plus pratiques pour les concepteurs.

Rayonnement solaire

La recherche a clairement démontré que la lumière du jour peut avoir des effets bénéfiques sur la santé (particulièrement pour les personnes plus vulnérables comme les jeunes enfants et les malades). Les employés sont en meilleur santé, plus heureux et plus productifs, les élèves sont plus attentifs et retiennent mieux les informations, les malades guérissent plus rapidement et sont moins sujets à la dépression. Elle peut même améliorer les chiffres de ventes des magasins. Toutefois, les niveaux d’exposition doivent être maîtrisés durant les mois d'été afin d’éviter les points chauds et les températures excessives.

La norme recommande, pour atteindre un niveau d’équilibre, une exposition à la lumière du jour minimale d’une heure et demi pour toutes les chambres d’hôpital, les salles de jeux des crèches et au moins une pièce de la maison. Cette valeur est basée sur les niveaux d'ensoleillement au 21 mars (équinoxe de printemps). De même que pour l’exposition à la lumière naturelle, un tableau est fourni pour permettre de l'adapter à la hauteur du soleil dans la capitale de chaque pays concerné. Les calculs complets prennent en compte des facteurs tels que la hauteur et la position des vitres et de tout obstacle environnant.

Pour être en conformité avec cette norme, les concepteurs doivent réfléchir soigneusement à l'emplacement et à la taille des fenêtres, ainsi qu'à l'orientation et à l'agencement du bâtiment.

Éblouissement

L'un des principaux défis à relever lorsqu'on travaille avec une source d'éclairage aussi puissante que le soleil est de s'assurer que la lumière n'est pas dirigée vers les yeux des occupants (cela pourrait les distraire ou les gêner). Comme l'éblouissement est susceptible de toucher certaines parties d’une pièce plus que d’autres, la norme a recours au DGP (Daylight Glare Probability), un indicateur d’éblouissement au calcul complexe, afin de déterminer l'éclairement au niveau des yeux dans une pièce et la part de personnes « incommodées » dans la pièce. Pour se conformer aux exigences minimales, le DGP ne doit pas dépasser une valeur seuil (0,45 DGPt) pendant plus de 5% du temps d'utilisation prévu, ce qui devrait assurer le confort de la majorité des utilisateurs. Dans la plupart des cas, l'utilisation de protections solaires mobiles ou rétractables, tels que des stores, devrait aider à résoudre efficacement ce problème.

Vue sur l'extérieur

Le dernier aspect de la norme est une déclaration d'amour à tous ceux qui ont déjà été grondés parce qu’ils « rêvassaient » en regardant par la fenêtre. La norme s'appuie ici encore sur des résultats de recherche, qui soulignent cette fois que regarder par la fenêtre peut avoir un impact bénéfique à la fois sur l'esprit et sur le système visuel.

Pour essayer d'appliquer à cet aspect une mesure qualitative, la norme prend en compte 3 paramètres :

Largeur de la vue sur l’extérieur - Il s'agit de la part de la vue horizontale comportant des ouvertures, depuis l’emplacement où les personnes doivent s’asseoir/ se tenir debout. Elle est fonction de la taille et de l'emplacement des fenêtres, ainsi que de la distance et de l'angle des utilisateurs par rapport à elles. Le minimum recommandé est > 14° (basé sur un champ de vision de 360°).

Distance extérieure de la vue - C'est la distance jusqu'aux bâtiments les plus éloignés visibles par la fenêtre. Pour permettre aux yeux de se détendre, le minimum requis est > 6 mètres. Elle peut être calculée à l'aide des plans architecturaux.

Nombre de plans visibles à partir d'au moins 70 % de la surface utilisée - La norme sépare une vue en trois plans : le ciel, le paysage et le sol. Pour satisfaire aux exigences minimales, les occupants doivent être capables de voir au moins le paysage. Le nombre de plans visibles, ainsi que la largeur de la vue sur l’extérieur, peuvent être calculés à l'aide d'une fonction de représentation de fisheye.

Conséquence pour nos bâtiments

La nouvelle norme est en cours de déploiement dans l'UE et dans un certain nombre de pays tiers. Ses recommandations ne s'appliquent pas seulement aux nouveaux bâtiments, mais peuvent également être appliquées dans le cadre de rénovations importantes.

Je crois sincèrement que cette norme peut améliorer de manière significative la qualité de nos bâtiments. Pour ce faire, il est cependant essentiel que les architectes s'engagent pleinement dans l'esprit de la norme plutôt que de la considérer simplement comme une nouvelle série de cases à cocher. En intégrant de façon précise l'éclairage naturel dès les premières étapes de la conception, il devrait être possible de construire des bâtiments qui utilisent l'énergie plus efficacement, protègent la santé des occupants et leur offrent une expérience plus tonifiante.

Chez Kingspan Light + Air, nous pouvons vous fournir les systèmes d'éclairage et l'expertise technique qui vous permettront de respecter et d'aller au-delà des exigences minimales de conformité. En utilisant les approches de modélisation les plus récentes, nous pouvons vous aider à affiner chaque aspect d'un bâtiment, y compris son orientation et sa forme, la taille et la position de l'éclairage naturel ou encore la mise en place de protections solaires. Grâce à notre vaste gamme de produits, nous créons des solutions d'éclairage qui combinent des technologies d'éclairage naturel de pointe avec un éclairage basse consommation et des détecteurs de présence intégrés. Cette approche globale nous permet de créer des espaces plus légers et plus sains qui utilisent l'énergie beaucoup plus efficacement.

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