Notions de base sur l’éclairage naturel dans les bâtiments
La lumière naturelle, et surtout l’éblouissement, sont des sujets complexes et ambigus. Il n’est en réalité pas facile de répondre à des questions a priori simples comme « Qu’est-ce que l’éblouissement ? » ou « Quelle proportion d’éclairage naturel faut-il pour qu’un espace soit considéré comme éclairé par la lumière du jour ? ». De nombreux indicateurs mesurent la même chose et tous semblent évoluer. Il est toutefois possible de simplifier quelque peu la complexité de ce sujet en utilisant des concepts de base que n’importe qui dans l’industrie de la construction peut comprendre.
Comment concevoir des bâtiments avec un éclairage naturel de qualité ?
Les concepteurs, les propriétaires et les occupants aspirent tous à la même chose : un espace bénéficiant d’un éclairage naturel de qualité. En première approche, la qualité de cet éclairage dépend de quatre grands paramètres :
- Quantité suffisante de lumière naturelle
- Limitation de l’éblouissement
- Spectre approprié
- Préférence subjective
1. Quantité suffisante de lumière naturelle
Généralement, la quantité de lumière naturelle est exprimée en Lux, ce qui, en termes simples, correspond à l’intensité de la lumière. La suffisance en lumière prend en compte trois éléments :
Intensité de la lumière , Surface au sol , Durée
En déterminant la quantité d’éclairage naturel dont bénéficie un espace donné pendant un an, il est possible de connaître s’il reçoit suffisamment de lumière naturelle. Ces paramètres sont assez intuitifs et servent de base à l’une des mesures les plus courantes pour la suffisance en lumière du jour : l’Autonomie en Lumière du Jour (ALJ). Il s’agit de la métrique que la certification LEED utilise pour son crédit d’éclairage naturel, ainsi que l’approche adoptée par la norme européenne EN17037 sur l’éclairage naturel des bâtiments dans le cadre de l’évaluation des espaces éclairés par la lumière naturelle.
Bien que ces trois paramètres soient toujours utilisés pour évaluer si la quantité de lumière naturelle entrant dans une pièce est suffisante, il faut également considérer une variable : l’application. Les besoins en lumière naturelle dans un laboratoire sont, par exemple, différents de ceux d’un bureau classique. Selon ces besoins, les niveaux de lux, le pourcentage de surface au sol et la durée peuvent être ajustés. L’ALJ fournit donc un cadre ajustable qui permet d’analyser la suffisance en lumière du jour, en fonction de l’application ou des besoins spécifiques du client.
2. Limitation de l’éblouissement
L’éblouissement s’entend généralement comme des niveaux de lumière distrayants ou inconfortables. De nombreux facteurs ont une incidence sur la perception de l’éblouissement, qui présente également de nombreux sous-types, sur lesquels nous reviendrons ultérieurement.
Les niveaux de lux constituent un bon indicateur pour mesurer l’éblouissement : à un certain niveau de lux, il est possible de dire que l’éblouissement est probable pour certains occupants d’un espace, à certains moments de la journée. La certification LEED propose une mesure de l’exposition annuelle à la lumière du soleil (ASE, Annual Sunlight Exposure en anglais), basée avant tout sur les lux.
L’indicateur d’éblouissement DGP (Daylight Glare Probability) se propose d’évaluer la probabilité selon laquelle une personne ne subira aucun éblouissement, ou subira un éblouissement tolérable ou intolérable, à différents moments de la journée, dans un espace donné. Ces deux mesures sont de bons indicateurs (quoiqu’imparfaits) de l’éblouissement, et de nombreux outils de modélisation les utilisent pour indiquer aux architectes un risque d’éblouissement ainsi que pour les informer sur l’efficacité relative des différentes solutions de réduction de l’éblouissement.
3. Spectre approprié
Dans un précédent article de blog, nous avons parlé des effets « non visuels » de la lumière naturelle. Nous avions notamment vu que certaines parties du spectre de la lumière possèdent des propriétés non visuelles qui se sont révélées avoir un impact sur la santé et le bien-être des gens. La qualité de la lumière doit tenir compte de la façon dont ces portions de spectres de lumière ont une incidence sur les gens à différents moments de la journée. Ainsi, le « spectre approprié » n'est pas unique mais dépend du moment de la journée. Notre compréhension de ces impacts est encore loin d’être complète, mais aucune discussion sur la qualité de l’éclairage naturel ne saurait être complète sans en tenir compte.
4. Préférence subjective
La qualité de la lumière naturelle ne peut pas être déterminée uniquement par des indicateurs et des modèles ; elle est subjective. Quel que soit le volume de données montrant qu’un espace bénéficie d’un éclairage naturel de qualité, il restera toujours difficile de convaincre les personnes qui le trouvent trop faible, trop important, trop éblouissant, etc. Il est vrai que le but des différents modèles et indicateurs de la lumière du jour est de prévoir précisément la qualité perçue, et certains prennent même en compte la recherche sur les facteurs humains dans ce domaine. Mais l’évaluation de l’impact réel sur l’homme doit faire partie intégrante de toute approche visant à fournir une lumière du jour de qualité.
Principaux points à retenir
Bien que complexe, la compréhension de l’éclairage naturel est facilitée par quatre paramètres permettant d’évaluer la qualité de la lumière du jour dans un espace. Ces paramètres peuvent servir de repères pour établir une stratégie d’éclairage naturel bénéficiant à tous les occupants du bâtiment.