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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
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
Lumière visible Fraction du rayonnement électromagnétique
Le spectre de la lumière visible
I.R.U.V.
RVB
L’œil ne « capte » que 3 couleurs
•La lumière blanche
•L’addition des couleurs
Aspect physiologique
Objet éclairé
Principe de la vision diurne
Le nerf optiquetransmetL’œil
capte
Le cerveauadditionne
DosagesR, V, B
Spectre perçu
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
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.
Sources lumineuses
•Paramètres quantitatifs
•Paramètres qualitatifs
PARAMETRES QUANTITATIFS
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
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)
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
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
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.
PARAMETRES QUALITATIFS
Notion de luminance d’une source
Petite surface
Luminance faible
Flux lumineuxidentiques
Luminance élevée
Grande surface
Notion de luminance d’une surface éclairée
Luminancefaible
Luminanceélevée
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
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
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
Médiocre très bonne bonne
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
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
Teintes de confort
950
Les lampes
CH3Br(Methyl bromid) ; CH2Br2(dibloromethane), I2(diiode) 2900 °c au lieu 2500°C
Neon rouge Na Jaune
Néon + Ar + Hg Bleu Hg Verdâtre
He Rose Néon + Na Route
Cs+Hg+Li + Stades
DV et REND
Les luminaires
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
Calcul des utilances Ui et Us
ECLAIREMENT MOYEN NORMALISE
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
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
l
L
hs
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.
1- Calcul de l’indice du local
hs
hu
ht
Plan utile
L
l
ust hhhLl
lLK
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.
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
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
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
Classe H
T
Ui et U
s
Ren
dem
ents η
i et ηs
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
Calcul du nombre d’appareil
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
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
7 La distance maximale entre les appareils
suT hhhd max
Où δ=.4-.98
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
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
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
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: