Comment évaluer les vues vers l’extérieur dans les bâtiments ?

Dans une société où nous passons plus de 90% de notre temps à l’intérieur des bâtiments, de nombreuses études scientifiques ont montré l’importance des vues vers l’extérieur pour le bien-être et la santé des personnes. En particulier, des vues vers la nature ont un effet bénéfique sur nos performances cognitives et notre état de stress. Cet aspect est devenu une composante majeure du confort visuel presque tout autant que l’apport de lumière naturelle.

Or il est naturel de penser que la présence de fenêtres suffit à offrir des vues aux occupants et les bénéfices associés. Néanmoins ce seul paramètre ne saurait garantir un accès suffisant et satisfaisant à des vues. Pour cela, plusieurs éléments rentrent en ligne de compte :

• La taille et le placement des fenêtres, et notamment par rapport à la position des occupants dans la pièce
• Le type de vitrages : Certaines caractéristiques telles que le degré d’opacité, la couleur, la présence de motifs ou de revêtements particuliers peuvent éventuellement altérer la vision qu’auront les occupants de l’extérieur
• La présence d’éléments se rajoutant à la façade modifiant également la vision vers l’extérieur tels que des mailles ou grillages métalliques, tôles perforées ou des stores
• L’environnement à proximité du bâtiment et visible depuis les fenêtres
• La forme et la hauteur du bâtiment qui vont aussi conditionner le contenu des vues par exemple la vision du ciel et du paysage lointain

Comment peut-on évaluer en pratique et de façon quantitative les vues vers l’extérieur, tenant compte des différents paramètres décrits ci-dessus ? Au même titre que l’évaluation des consommations énergétiques, du confort thermique, ou de l’accès à la lumière du jour, il est crucial de pouvoir guider les concepteurs et les maîtres d’ouvrages dans l’évaluation de ce facteur de confort. Sans cela, il sera difficile de comparer un design d’un autre, au risque de ne pas pouvoir valoriser les vues lors de la conception.

Les labels, normes et règlementations

Beaucoup de labels environnementaux intègrent dans leurs critères de confort visuel un accès aux vues. Le tableau suivant indique les paramètres et exigences spécifiées dans différents labels : 

• LEED V4
  Visibilité directe vers l’extérieur à travers des vitrages de vision pour 75 % des espaces occupés. Les vitrages de vision doivent permettre une vue claire de l’extérieur, non bloquée par des frittes, fibres, motifs, ou teintes ajoutées qui pourrait fausser l’équilibre des couleurs. 75 % des espaces occupés doivent avoir au moins 2 des 4 types de vues suivants :
  • Plusieurs lignes de vues à travers le vitrage de vision dans différentes directions espacées d’au moins 90 degrés
  • Vues incluant au moins 2 des éléments suivants : nature ou ciel, mouvement, objets à au moins 7.5 m du vitrage
  • Vues non bloquées localisée à une distance d’au plus 3 fois la hauteur de tête du vitrage de vision
  • Vues avec un facteur de vue¹ d’au moins 3

• BREEAM New Construction 2016
  95% des surfaces au sol sont situées à moins de 7m d’un mur ayant une fenêtre offrant une « vue adéquate », définie comme une vue du paysage ou de bâtiments (plutôt que du ciel seul) à hauteur des yeux d’une personne assise. Un pourcentage minimum d’ouverture (par rapport au mur où est intégré l’ouverture) en fonction de la distance entre la fenêtre et les postes de travail est requis. 

• HQE Sustainable Building 2019
  Angle de vue, distance de vue et composantes de vue (sol, paysage, ciel) depuis au moins 75 % de la zone d’intérêt.

• DGNB 2018
  Lignes de vue vers l’extérieur disponibles.
   

La récente norme EN 17037 sur la lumière naturelle dans les bâtiments inclue aussi des recommandations sur les vues, basées sur les quatre critères suivants : la taille des ouvertures, l’angle de vision horizontal depuis un point de référence à l’intérieur, la distance entre les ouvertures et les obstacles extérieurs les plus proches, et le nombre minimum de composantes de la vue (ciel, paysage urbain ou naturel, sol). La norme précise aussi que le matériau du vitrage de l’ouverture avec vue doit assurer une vue perçue comme étant claire, non déformée et de couleur neutre.

Les travaux de la communauté scientifique 

Plusieurs travaux importants de recherche ont été conduits sur les fenêtres et les vues, ainsi que leur perception par les occupants. On retrouve notamment souvent en référence ceux du groupe HMG², de Veitch³ et d’Hellinga⁴, dont se sont inspirés certains labels et standards présentés précédemment pour élaborer leurs critères sur les vues.

Récemment, J. Mardaljevic a introduit une nouvelle métrique, le « lumen de vue »⁵, visant à mesurer la vue offerte par une ouverture. Elle traduit l’effet d’illumination reçu au niveau d’une ouverture par un élément extérieur visible (sol, ciel, obstruction etc.). L’apport en lumière naturelle, les risques d’éblouissement et de surchauffes peuvent être évalués dans le même temps. Cette méthode a apriori l’avantage d’être purement géométrique et simple à appliquer. Elle ne vise pas forcément à remplacer celles existantes à ce jour pour évaluer la vue, mais plutôt à apporter une approche novatrice et complémentaire. Elle sera potentiellement proposée pour la prochaine révision de l’EN 17037 et de certains standards anglais pour l’évaluation des critères relatifs à l’ensoleillement direct et à la vue.

Limites

Un paramètre qui mériterait d’apparaître systématiquement dans l’évaluation des vues et qui à ce jour n’est explicitement mentionné que dans le label LEED : l’obstruction des vues par des éléments comme du verre fritté ou à motifs, ou encore des protections solaires. Regardons les photos suivantes :

Quelle situation parait la plus confortable et agréable ? Quel est effectivement l’intérêt d’avoir un environnement extérieur exceptionnel et des ouvertures optimisées, si c’est pour qu’au final ces vues soient réduites ou altérées ? L’absence ou le manque de considération de ce paramètre tient possiblement à la difficulté à mesurer l’impact de systèmes à propriétés optiques souvent complexes sur l’obstruction des vues. Seuls quelques travaux de recherche à l’Université Purdue⁶ ⁷ ont donné lieu des métriques d’évaluation de la clarté des vues au travers de fenêtres équipées de stores vénitiens et en tissus. Leur application est cependant peu sortie du champ académique.

Pourtant, une manière simple d’intégrer l’obstruction des vues dans les paramètres de conception des bâtiments est de calculer le pourcentage de temps dans l’année où la vue est bloquée. Certains outils permettent d’avoir rapidement une vue annuelle sur l’année :

Conclusions

Les méthodologies pour évaluer les vues, les critères pris en compte, leur degré de complexité diffèrent grandement d’un label, d’un standard, ou d’un praticien à un autre. Cela dit, le fait qu’elles existent et puissent être appliquées pour la conception d’un espace, est déjà une très bonne avancée à mesure que nous accumulons davantage de connaissances scientifiques sur les bienfaits de la lumière naturelle et des vues sur notre bien-être et santé. Les travaux de recherche actuels et futurs viendront renforcer notre compréhension des mécanismes précis en jeu et notre manière de les intégrer dans la conception de nos bâtiments.

¹ Defined in the publication Windows and Offices: A Study of Office Worker Performance and the Indoor Environment, HMG, 2003

² Windows and Offices: A Study of Office Worker Performance and the Indoor Environment, HMG, 2003

³ A Room with a View: A Review of the Effects of Windows on Work and Well-Being, Farley & Veitch, 2001

⁴ Daylight and View: The influence of windows on the visual quality of indoor spaces, Hellinga, 2013

⁵ Aperture-based daylight modelling: Introducing the ‘View Lumen,’ J. Mardaljevic, 2019

⁶ The impact of venetian blind geometry and tilt angle on view, direct light transmission and interior illuminance. Tzempelikos et al., 2008

⁷ View clarity index: A new metric to evaluate clarity of view through window shades, Konstantzos et al., 2015