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LE CONFORT THERMIQUE .Température . Humidité LE CONFORT OCCULAIRE . LUMIERE . COULEUR CONFORT AUDITIVE - SON et BRUIT ECLAIRAGISME ACOUSTIQUE CLIMATISATION LE CONFORT DE L’ ETRE HUMAIN

Confort 02

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Page 1: Confort 02

LE CONFORT THERMIQUE

.Température

. Humidité

LE CONFORT OCCULAIRE

. LUMIERE

. COULEUR

CONFORT AUDITIVE

- SON et BRUIT

ECLAIRAGISME

AC

OU

ST

IQU

E

CL

IMA

TIS

AT

ION

LE CONFORT DE L’ ETRE HUMAIN

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La lumière est une plage de longueur d’ondes

électromagnétique qui nous parvienne.

Pour la lumière on parle du spectre visible

Longueur d’onde λ Fréquence = f (Hz) Célérité=(300 000 km/s)

λ=c/f

LA LUMIERE

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Lumière visible Fraction du rayonnement électromagnétique

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Le spectre de la lumière visible

I.R.U.V.

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RVB

L’œil ne « capte » que 3 couleurs

•La lumière blanche

•L’addition des couleurs

Aspect physiologique

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Objet éclairé

Principe de la vision diurne

Le nerf optiquetransmetL’œil

capte

Le cerveauadditionne

DosagesR, V, B

Spectre perçu

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La structure de l’œil humain

Adaptation

Perceptionslumineuses

Mise au point

Capteur photosensible(Diaphragme)

(Lentille « autofocus »)

(Pellicule)(Capteur CCD)

Adaptation à:

-l’ intensité lumineuse

-A la distance des objet

Les formes projetées sur la rétine

Couleur du spectre émis

La rétine reçoit l’image projetée des objets elle dispose de capteurs photo sensibles :

Cônes: sensibles au rouge, vert et bleu (vision diurne

Les bâtonnets ( vision nocturne ) uni color

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Si éclairement très faibleVision SCOTOPIQUE

(« SANS » COULEUR)

Si éclairement suffisantVision PHOTOPIQUE

(EN COULEURS)

Si éclairement faibleVision MÉSOPIQUE

LA RÉTINESes capteurs photosensibles

En période diurne, vision photo pique ce son les cône qui sont mobilisés, il ne captent que les couleurs rouge, vert et bleu du spectre reçu). Suivant le dosage du RVD, le cerveau procède à une addition de ces couleur fondamentales dont le resul. Est 1 image en coul. Des obj

En période nocturne: nous avons une vision scotopique seul les bâtonnets réagissent à faible

luminosité et le résultat est une image monochromatique

Cônes et bâtonnets sont mobilisés, les couleurs de l’image perçue dépend du niveau d’éclairement.

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Sources lumineuses

•Paramètres quantitatifs

•Paramètres qualitatifs

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PARAMETRES QUANTITATIFS

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Source lumineuse

Flux lumineux : F en lumen (lm) : Caractérise la quantité de lumière Emise par seconde par une source lumineuse indépendamment de la Répartition spaciale

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Angle solide

S

FxR

Fx

2Ix

I

Flux

Fx

AireS

R

Intensité lumineuse : Grandeur physique définissant l’intensité du flux lumineux suivant le cône de direction x : Fx

Ω=S/R2

Intensité lumineuse (en candela cd)

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Éclairement : E en lux

AdA

F

dFP

Éclairement moyen

Éclairement au point P

2dSF

EI

2ddAdF

EI 0)(dAlim

d

Il s’agit de la densité de lumière reçue par une surface éclairée

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Relation entre Eclairement et intensité lumineuse

α

Source lumineuse

ddS

Pour une surface élémentaire

Eclairement (lx)= dSdF

E

Angle solide

2

)cos(.d

dSd

Intensité lumineuse

)cos(.

)cos(.. 22

d

EdS

ddFI

2

)cos(.d

IE

Eclairement d’une surface est:

- proportionnel à l’intensité lumineuse

- Inversement proportionnel au carré de la distance parcourue par le flux lumineux

Eclairement

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LUMINANCE

L en cd/m2

Pour une source ponctuelle ou une surface réfléchissante la luminance est :

)cos(. SI

SaI

L Surface apparente Sa

S

Relation entre éclairement et luminance

Pour un corps suivant la loi de Lambert ( la surface diffusante présente la même luminance dans toutes les direction) et possède un facteur de réflexion ρ . Nous avons ainsi :

L

E.

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PARAMETRES QUALITATIFS

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Notion de luminance d’une source

Petite surface

Luminance faible

Flux lumineuxidentiques

Luminance élevée

Grande surface

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Notion de luminance d’une surface éclairée

Luminancefaible

Luminanceélevée

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Température de couleur (paramètre qualitatif des projets d’éclairage)

Il s’agit d’une notion associée à la densité spectrale d’existence énergétique du corps de PLANCK qui dit qu’au fur et à mesure de l’augmentation de sa température, le corps émet une part de plus en plus grande du rayonnement dans le spectre du visible visible

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Teintes de confort

La température de couleur proximale Tcp :Température de couleur proximale est la couleur apparente d’une source lumineuse mesurée en [°K] par référence au corps noir de Planck (ou barre en métal) chauffée jusqu’à ce qu’elle émet un rayonnement de même Chromaticité que la source.

Notion de teinte de confort

Teinte chaude :2000 à 3000°K

(prédominance jaune - rouge)

Teinte moyenne :

De 3000 à 5000°K

(impression blanc neutre)

Teinte froid :

Au dessus de 5000°K

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INDICE DE RENDU DE COULEUR D’ UNE LAMPE

L’indice de rendu des couleurs (IRC ou Ra) c’est la capacité d’une lampe à restituer les couleurs présentés dans l’environnement ( parois du local, objet) affiche d’une personne etc…) L IRC est compris en 0 à 100 .

** IRC < 70 : médiocre

** IRC > 80 : bonne qualité

** 80<IRC< 90 : Salle de classe ou bureaux

** IRC>90: musées, galeries, certains magasins

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Médiocre très bonne bonne

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Code indiqué sur les sources lumineuses

Sur les lampes fluorescentes c’est indique comme suite

T5 15W/827 - 15W/827 - T12 36W/930

Ce qui se traduit par :

Lampe qui consomme 15 W ou 36 W Avec la relation suivante

Code IRC Temp de couleur

827 82-85 2700 °K

830 82-85 3000° K

840 82-85 4000°K

930 92-98 3000°K

940 92-98 4000°K

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Salle T180 (dessin industriel)

•Long. : 1,50 m•2 tubes / luminaire•Agréé « Promotelec« 

EXIGENCE : Éclairement initial : 950 lux

Choix des luminaires

Documentation Mazda :GIN GLA/S 2 TFP 58 W 840Symbole : 0,51 C (> 0,5)

Long. (s/h) 1,4Trans. (s/h) 1,5

Choix des lampes

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Teintes de confort

950

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Les lampes

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CH3Br(Methyl bromid) ; CH2Br2(dibloromethane), I2(diiode) 2900 °c au lieu 2500°C

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Neon rouge Na Jaune

Néon + Ar + Hg Bleu Hg Verdâtre

He Rose Néon + Na Route

Cs+Hg+Li + Stades

DV et REND

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Les luminaires

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Symbole photométrique d’un luminaire

PLAFOND

ÉCLAIRAGE INDIRECT

Classe (unique) T

PLAN DU LUMINAIRE

Hémisphère supérieur

Rendement : s

Rendement : i

Hémisphère inférieurÉCLAIRAGE DIRECT

ÉCLAIRAGE INDIRECT

ÉCLAIRAGE DIRECT

ClassesA, B, C, D, E

F, G, H, I, J

(Intensif)

(Extensif)

Suivant la distribution du flux

X =

i X+ s T

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Calcul des utilances Ui et Us

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ECLAIREMENT MOYEN NORMALISE

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BESOINS

?

Besoin d’une qualité de lumière >>> choisir - Type de lampes

- Type de luminaire

Besoin quantitatifs >>>- Calculer le nombre de luminaire

- Détermination de la meilleur répartition

Projet d’éclairage intérieur

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mu

r

plafond

sol

PLAN UTILE(surface S)

Flux totaldes lampes F

Eclairement moyen E

Facteur d'utilisation

u = i UX + s UT

Photométrie des luminaires

i X + s T

Géométrie du local : KPosition des luminaires : JFacteurs de réflexion :

Utilances UX ; UT

(Tableaux)

Su

rfa

ce

Co

ule

ur (Rendement total).

{installation ; local}

Diffusion dans le local u

S

FE

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l

L

hs

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Indice du local: coefficient représentatif de la géométrie de la partie du local entre le plan utile et celui des luminaires

Indice de maille: repère numérique caractéristique du rectangle formé par les centres photométriques de quatre luminaires voisins dont les côtés sont parallèles aux côtés du local et de la hauteur des luminaires audessus du plan utile

km = 2mh/ h (m+n)Indice de proximité:

repère numérique caractéristique des distances des luminaires aux côtés dulocal et de la hauteur des luminaires au- dessus du planutile kp = (ap + bq)/ h (a+b)

Utilance: rapport entre le flux lumineux reçu par une surface considérée et le flux lumineux total émis par le ou les luminaires.

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1- Calcul de l’indice du local

hs

hu

ht

Plan utile

L

l

ust hhhLl

lLK

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Avec L : longueur du local l : largeur du local

ht : hauteur totale d’éclairage hs : hauteur de fixation

hu : hauteur du plan utile: C’est la distance entre le plancher et le plan d’utilisation.

L’indice du local est donné par la relation suivante :

h

bKnonsi

lLsihhhLl

lLK

ust

6

5

5

Indice du local: coefficient représentatif de la géométrie de la partie du local entre le plan utile et celui des luminaires.

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2-calcul du flux total à installerLe flux total se calcule comme suit :Connaissant E étant l'éclairage moyen (lux) exigé par la norme pour différentes application donnée par le tableau 3

3-Le facteur d’utilisation

Avecη i: Rendement du luminaire dans l’hémisphère inférieurηs : Rendement du luminaire dans l’hémisphère supérieurui : Utilance du luminaire dans l’hémisphère inférieurus : Utilance du luminaire dans l’hémisphère supérieur

ssiiT uu

LlEF

ssii uuu

φpl=70%, φm=70%, φpu=30%, K=2.3D’après le tableau d’utilances U=.61*1.11+0=.6771

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4 – FACTEUR D UTILISATION D’UN LUMINAIRE Le FACTEUR D’UTILISATION normalisé d’un luminaire est indiqué de la manière suivante :

Où ηi =ui: Rendement dans l’hémisphère inférieureUi : Classe de l’appareil (Eclairage direct)ns=us :Rendement dans l’hémisphère supérieurUs : Eclairage indirect

ssii UUU

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Exemple: 5- Détermination du rendement du luminaire Pour déterminer le facteur d'utilisation des luminaires il faut connaître les coefficients de réflexion pour chacune des parois qui entourent le plan utile.Déterminer les coefficient de réflexionLe coefficient de réflexion dépend de la couleur et le matériau constituant la paroi

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Page 48: Confort 02

Classe H

T

Ui et U

s

Ren

dem

ents η

i et ηs

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K=2.3

Ui=70/100=0.7

Clqsse H

Coefficient de réflexion des pqrois

Us=72/100=0.72

U=0.57Ui(H)+0.39Us(T)

U=0.57*0.7+0.39*0.72

Page 50: Confort 02

Calcul du nombre d’appareil

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Calcul du nombre d’appareil

dFnF

Nu

TT *

Avec :FT : flux totaln : nombre de tube dans l’appareilFu : flux unitaire du tubed : étant le facteur compensateur de dépréciation de l'installation

ssiiT uu

LlEF

Page 52: Confort 02

flfLfed

1*

1*

1

Facteur de compensateur

Facteur d'empoussièrement

fe

Faible 0.95

Moyen0.85

Fort 0.75

Facteur de vieillissement fL

Incan décences

0.90

Halogène0.95

Fluorescentes0.85

Décharge0.9

Facteur d'altération du luminaire

fl

Luminaire courant0.85

Luminaire spécial0.95

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7 La distance maximale entre les appareils

suT hhhd max

Où δ=.4-.98

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7-1 Le nombre minimum dans le sens de la largeur

maxd

lNml

7-2 Le nombre minimum dans le sens de la longueur

maxd

LNml

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Implantation architecturale (répartition géométrique)(

22**)1(

ehehdhmehmL

3/2)1()*(

m

dhmLeh

Avec:  eh étant la distance entre luminaire dans le sens longitudinale L longueur du local m nombre d’appareil sur la longueurdh est la longueur de l’appareil

eh/3 est l’espace en la ranger du luminaire et le mur en longueurSelon la largeur

Selon la longueur, la distance entre luminaire est

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Selon la largeur, la distance entre luminaire est

22**)1(

evevdvnevnl

3/2)1()*(

n

dvnlev

Avec ev étant la distance entre luminaire dans le sens longitudinale l longueur du local n nombre d’appareil sur la longueurdv est la largeur de l’appareil

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FORMULES DE VERIFICATION:

ehmdhmeh

L *)1(*3

*2

Calcul de la largeur du local ayant n luminaires proposés selon la largeur

evndvmev

l *)1(*3

*2

Calcul de la longueur L ayant m  luminaires proposés selon la longueur: