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INTRODUCTIONECLAIRAGE NATUREL
Stratgies de la lumire naturelle :Capter, Transmettre, Distribuer, Se protger localisation (latitude, implantation)
conditions temporelles (jour, heure)
environnement physique (bt. alentours, arbres)
orientation des ouvertures
inclinaison et position
forme et taille
dimensions et configuration du local
nature des revtements intrieurs (facteur de rflexion)
amnagement intrieur (mobilier)
nature du vitrage
protections solaires
systmes de redistribution lumineuse
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INTRODUCTIONECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Stratgies de la lumire naturelle :Capter, Transmettre, Distribuer, Se protger
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ECLAIRAGE NATURELRayonnement solaire
Sources:www.arch.ucl.ac.be/ecla
irage/guide_
sources.h
tm
Spectre du rayonnement solaire
Le soleil met pour moiti dans le spectre non
visible. Son rayonnement global atteignant la terre
contient :
- 6 % dUV (280-380 nm)
- 45 % dIR (780-2400 nm)
Le rayonnement globalau niveau du sol estla somme des rayonnements :
direct(si soleil v isible)
+diffus
(vote cleste et/ou nuages)
Partie du rayonnement solaireatteignant latmosphre (constantesolaire)
% rflchi parlatmosphre
% absorb et diff uspar latmosphre
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
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1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLEECLAIRAGE NATUREL
Lnergie solaire disponible en un lieu est
notamment value parlclairement
nergtique, quireprsente le flux
nergtique solaire reu par unit de
surface (W/m2).
Attention, cette donne ne porte pas sur la seule
composante lumineuse !
Diffrents types de donnes
Carte dirradiation gl obale, moyenne annuel le, en Kwh/m2
Ces donnes s ont fournies pardiffrentes bases : MtoFrance, Satel-Light,Atlas solai re europen
Lexposition nergtique est le produit de
lclairement nergtique par la dure dirradiation
(J/cm2 ou Wh/m2)S. FIORI2007/08
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ECLAIRAGE NATUREL
Il existe aussi des donnes qui portent sur la
disponibilit en lumire naturelle dun lieu, et
concernent la seule composante lumineuse
(mesures dclairement). Elles permettent dvaluerla probabilit, en un lieu, de dpasser certaines
valeurs dclairement horizontal (en site dgag).
Diffrents types de donnes
Variation dclai rement extrieur annuel selon la lati tude
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
Source:Jean-Jacqu
esDeltr
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ECLAIRAGE NATURELExemples extraits de la base de donnes Satel-Light
Frquence des ciels ensoleills en France
Frquence des diffrents types de ciel Paris, mois par mois
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
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ECLAIRAGE NATUREL
Les nuages rduisent lclairement :
Ciel serein : 100 %Nuages 2/10 : 90 %
Nuages 4/10 : 75 %
Nuages 6/10 : 65 %
Nuages 8/10 : 45 %
Ciel compltement couvert : 20 %
Ordres de g randeur
Disponibilit en lumire naturelle:influence de la couche nuageuse
Photos fish-eye de ciels diffrents momentsde la journe
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
Source:Jean-JacquesDeltr
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ECLAIRAGE NATUREL
Types de ciels dpendant de la rpartition
des luminances sur la vote cleste.
Caractristiques de diffrents types de ciel(ciels normaliss)
Ciel couvert : luminance plus forte auznith qu lhorizon (ciel de nuages clairscachant le soleil)
Ciel couvert uniforme : luminanceconstante en tout point du ciel
Ciel clair sans soleil : luminance variableen fonction des v ariations de la position dusoleil
Ciel serein : sans nuage, rayonnementdirect + diffus
Source:www.arch.ucl.ac.be/eclairage/g
uide_
sources.h
tm
Ciel artificiel - CSTB
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
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ECLAIRAGE NATURELLe rle du type de ciel, de lheure, des saisonssur la lumire naturelle lintrieur dun local orient au sud
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
Local avec ouverture au Sud,latitude 50,8 N
Variations lies lheure
Source
:Lclairagenatureldesbtiments
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ECLAIRAGE NATURELLe rle du type de ciel, de lheure, des saisonssur la lumire naturelle lintrieur dun local orient au sud
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
Local avec ouverture au Sud,latitude 50,8 N
Variations lies au type de c iel
Variations lies la saison
Source:Lclairagenaturel
desbtiments
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ECLAIRAGE NATURELLinfluence de lorientationsur la pntration de lumire naturelle lintrieur dun local
1. RAYONNEMENT SOLAIRE / DISPONIBILIT EN LUMIRE NATURELLE
Par ciel clair, lorientation de louvertureinflue sur la quantit de lumire capte
Par ciel couvert, lorientation delouverture na plus dinfluence
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
En clairage naturel, l'exigence dclairement peut se traduire en valeur de "facteur
de lumire du jour" (FLJ).
Ce facteur est le rapport de lclairement naturel intrieur reu en un
point (gnralement le plan de travail ou le niveau du sol) lclairement
extrieur simultan sur une surface horizontale, en site parfaitement
dgag, par ciel couvert. Il sexprime en %.
Dfinition
Avec :E int : clairement intrieur en un point P quelconqueE horiz ext : clairement horizontal extrieur en site dgag
Fj = (Eint / Ehoriz ext) x 100 en %
Sources:www.arch.u
cl.ac.be/eclairage/guide_
sources.h
tm
Cette notion permet de saffranchir des variations
extrieures : elle traduit un rapport de
proportionnalit constant pour un local donn.
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Exemple de calcul
Avec :E int : clairement intrieur en un point P quelconqueE horiz ext : clairement horizontal extrieur en s ite dgag
Source:Daylightinbuildings
Fj = (Eint / Ehoriz ext) x 100 en %
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ECLAIRAGE NATUREL
Le facteur de lumire du jour peut se
dcomposer de la manire suivante :
Avec :FJD : composante directe de la vote clesteFJRE : composante rflchie extrieureFJRI : composante rflchie intrieure.
Fj = FJD + FJRE + FJRI en %
Remarque :FJD est prioritaire quand la v ote clesteest v isible depuis le point P.Quand elle nexiste pas, FJRE et FJRIpeuvent tre quivalents.
P
FJRE
FJD
FJRI
Eint
Eext
Dcomposition2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOUR
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Enjeux : rduire les apports dclairage artificielPlus le facteur de lumire du jour est lev, plus le temps
d'utilisation des locaux avec la lumire naturelle est
lev, limitant ainsi la consommation d'clairage artificiel.
Un objectif raisonnable est d'arriver un temps
d'utilisation de l'clairage naturel d'au moins 60 %.
Dans la rglementation thermique (RT), toute partie dun
local clair de faon naturelle moins de 100 lx estconsidre comme ayant un clairage lectrique
permanent.
Pourcentage d'heures entre 9h00 et 17h00 o le ni veaud'clairement est disponible ou dpass.Le rayonnement direct n'est pas pris en compte.[source : CIE - Commission Internationale de l'Eclairage].
Par exemple, pour un btiment d e bureau situ Uccle (50,8Latitude Nord), dont l'cl airement total doit valoi r 500 lux.Supposons qu'on mesure un facteur de lumire du jour de 6 % enun poi nt. La valeur d'c lairement extrieur ncessaire pouratteindre 500 lux vaut donc 8 333 l ux (= 500/0.06).
Si on trace une ligne horizontale 8 333 lux, celle-ci rencontrela li gne vertical e correspondant la lati tude au point A. Ce point
est situ sur une c ourbe (non dessine) qui c orrespond environ 73 %.
Ce qui veut dire qu'un point du loc al ayant un facteur de lumiredu jour de 6 % disposera de 500 lux pendant 73 % du temps detravail, en moyenne sur l'anne.
Notons que cet abaque est relativement pessimiste puisqu'elle netient compte que d'un ciel couvert.
Sourc
e;http://www-energie.arch.ucl.ac.b
e/cdrom/eclairage/theorie/
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Enjeux : confort
Source:AFE
Du point de v ue de limpression de confort :
Fj > 5 % : valeur satisfaisante / Fj 2 % : valeur acceptable / Fj < 0,5 % : v aleur faible
Les valeurs recommandes pour le facteur de lumire du jour au fond des locaux sont au
minimum les suivantes :
* usine 5 %,* bureau 2 %,* salle de cours 2 %,* salle dhpital 1 %.
Par exemple, pour un clairement extrieur par ciel couvert de 5000 lux, le niveaud'clairement intrieur reu au fond des bureaux doit tre de 100 lux minimum.
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Enjeux : confort
Exemple de zonage de l'clairageartificiel en fonction des disponibilits
en cl airage naturel. FIORI2007/08
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Ordres de grandeur
Pour mmoire : 1% correspond 100 lx pour 1000 lx horizontaux extrieurs
Type despace Fj (%)
cathdrale 0,5
Bureau loign dune
fentre
0,5 1
Bureau proche dune
fentre
3 6
Muse de peinture 0,6 1,8
Hall de gare XIXe sicle 10
Patio vitr 10 20
Paroi verticale (extrieur) 30 50
Surface en toiture
(exttrieur)
100
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ECLAIRAGE NATUREL
Variation classique de Fj lintrieur dun local
Source:J.J.
Deltr-EAG
Pour une prise de jour latrale, le Fj dcrot trs vite avec le recul.
FJ (en %)
Distance(en m)
20
15
10
5
20,5
1 2 3 4 5 6
Allure de la dcroissance du facteur de lumire du jourdans un local clair par une seule baie verticale
hauteur du plan de mesure
2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOUR
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2. LE FACTEUR DE LUMIRE DU JOURECLAIRAGE NATUREL
Sous les conditions de ciel couvert, les valeurs du facteur de lumire du jour
sont indpendantes de lorientation des baies vitres, de la saison e t de
lheure. Elles donnent ainsi une mesure objective et facilement comparable
de la qualit de lclairement lintrieur dun btiment.
Le facteur de lumire du jour permet de ce point de vue de comparer les
performances de diffrents dispositifs
Conclusion : un outil pour saffranchir de la variabilit extrieure
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3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOURECLAIRAGE NATUREL
Source:
J.J
Deltr-EAG
Double jour : atrium, galerie, vranda
Distribution lumi neuse: condui t/puits, bandeau, allge,ailettes, cran
Retrait : porche, balcon, l oggia
Dme, lucarne, lanterneau, shed, plafond lu mineux
Fentre verticale, haute, cour i ntrieure
Matriaux : transluci de, prismatique, fibre optique, vitragesdynamiques
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ECLAIRAGE NATUREL
Performances lumineuses
Source:
J.J
Deltr-EAG
Une prise de jour en faade introduit une
forte variation quantitative de lclairement
avec le recul.
Une prise de jour en toiture permetduniformiser lclairement dans le local. Elle
est 3 5 fois plus performante quune prise
de jour en faade (mme surface, mme vitrage).
On peut aussi amliorer les performances par
lemploi de dispositifs complmentaires :
bandeaux
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Performances lumineuses en fonction de la position de la baie
Source:
J.J
Deltr
Les valeurs relativesdclairement augmentent dans
un rapport de 1 5, sans tenir
compte quen plus la valeur de la
luminance augmente vers leznith.
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour latralesInfluence de la position de la baie
Source:
J.J
D
eltr-EAG
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
Valeurs de Fj releves horizontalement 2,5 m de la bai e, sur un plan uti le 0,75 m
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour latralesFormule simplifie BRE (building research establishment)Cette formule permet dvaluer de manire approche le facteur de
lumire du jour moyen dun local.
Avec :
- Sf = surface nette de v itrage ( = ouverture de baies moins 10% pour les chssis)
- TL = facteur de transmiss ion lumineuse du v itrage, dont on dduit 10 % pour salet.
- a = angle du ciel v isible depuis la fentre, exprim en degrs.
- St = surface totale de toutes les parois du local (sol + murs + plafond), y compris celle des v itrages
- R = facteur de rflexion moyen des parois du local (prendre 0,5 par dfaut)
Par exemple, il vaut 90 si aucun masque n'est cr par desbtiments ou l'environnement en face de la fentre. Il vaut 60 siun btiment cre un ombrage entre le sol et le s 30 premiersdegrs (cas 2 ci-dessous).
FLJmoy = Sf x TL x a / (St x (1 - RxR))
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour latralesFormule simplifie BRE (building research establishment)Exemple
Avec :
- Sf = surface nette de v itrage ( = ouverture de baies moins 10% pour les chssis)
- TL = facteur de transmission lumineuse du v itrage, dont on dduit 10 % pour salet.
- a = angle du ciel v isible depuis la fentre, exprim en degrs.- St = surface totale de toutes les parois du local, y compris celle des v itrages
- R = facteur de rflexion moyen des parois du local (prendre 0,5 par dfaut)
FLJmoy = Sf x TL x a / (St x (1 - RxR))
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
Supposons un local de 4 m (largeur) x 5 m (profondeur) x3 m (hauteur). La surface vitre est de 3 m sur 1,5 m.
Sf = 0,9 x 3 x 1,5 = 4,05
TL = 0,75 x 0,9 = 0,675
a = 90
St = 2 x (4 x 3 + 4 x 5 + 3 x 5) = 94
R = 0,5
D'o : FLJ = 4,05 x 0,675 x 90 / (94 x (1 - 0,5 x 0,5)) = 3,5,
ce qui est correct en matire de qualit d'clairage
naturel. Mais noter que si un btiment voisin s'tablit enface et que l'angle de vision du ciel se rduit 60, le FLJ
tombe 2,6...
Sources : www.arch.ucl.ac.be/eclairage/guide_sources.htm
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour latralesposition par rapport la paroi
Source:
J.J
Deltr-EAGQue la fentre soit en creux, au nu ou en
avance ne change rien
aux performances lumineuses
globales de la pice.
En revanche, un brasement permet de crer
une zone de transition lumineuse entre
intrieur et extrieur.
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour latraleside fausse
Source:
J.J
Deltr-EAG
Sur cet exemple de cour intrieure, les pices des tages infrieurs ne sont pas
clairs par la vote cleste mais par les rflexions extrieures des faades.
augmenter la taille des fentres diminue lclairement lintrieur de ces pices. Or
Le facteur de rflexion dune paroi extrieure est denviron 15%, alors que celui dun
vitrage natteint que 8% ! Augmenter la dimension des fentres ne sert donc rien.
Fj = 5% Fj = 3%
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour en toiture
Source:
J.J
Deltr-EAG
Une paroi horizontale reoit en t deux fois plus de chaleur quune paroi verticale
oriente sud. Cest pourquoi les prises de jour en toiture sont le plus souvent
inclines et orientes au Nord.
Source:INRS
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour en toiture
Source:
Suzel
Balez
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour en toiture
Source:INRS
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour en toiture
Laurent et Herv Beaudoin, Sylvain Giacomazzi, salle de lecture, mdiathque de Poitiers
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Henri Ciriani, muse de lArles e t de la Provence antiques, 1995
Prises de jour en toiture3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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Prises de jour en toitureFormule pour les prises de jour en toitureCette formule simple permet, en avant-projet, de dterminer la
surface de vitrage ncessaire pour obtenir un facteur du jour donn.
Par exemple :
si on veut Fj = 3%, av ec des sheds inclins
60% (k = 4),
il faudra :
i = 4 x 3% = 12% douve rture (sans v itrage)
Si le facteur de transmission du v itrage (sale)
est de 0,5 - alors il faut 24% douverture !
Indice douverture :
i = surface ouverte / surface au sol du local
Pour une prise de jour en toiture :
i = k x FjLa valeur k dpend de linclinaison de la partie vitre.
Valeurs de k s elon linclinaison du v itrage
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Prises de jour en toitureRgle despacement3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
Comme pour lclairage
lectrique, si la volont est
dobtenir une relative uniformit
de lclairement, alors quelquesrgles de rapport
dinterdistance/hauteur sont
respecter.
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ECLAIRAGE NATUREL
Les chemines sont des dispositifs de petite section par rapport aux
autres prises de jour. Elles ne servent qu clairer un endroit prcis.
Pour constituer un rel apport, les conduits doivent tre orients du ct
du soleil et capter directement la lumire solaire.
Il existe des systmes fixes (canons lumire) ou des systmes
mobiles lis des concentrateurs et un pilotage par ordinateur
Conduits de lumire3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Conduits de lumireonduits de lumire
Guide q ualit environnementale des btiments en Languedoc-Roussillon
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Conduits de lumire
Guide q ualit environnementale des btiments en Languedoc-Roussillon
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
Conduits de lumire : fibre optique
Beijing, gymnase de l'Universit des sc iences e t technologies de Beij ing ( un gymnase principal et une pisc ine standard de50 m sur 25 m, il occupe une superficie de 24 662 m2.)
148 tuyaux en fibres optiques de 530 mm de diamtre, qui permettront au gymnase de s'clairer naturellement pour les
preuves sportives pendant les j ours ensoleills. Pendant la nuit, les tuyaux transmettront de la lumire trav ers le toit du
gymnase, crant un effet original.
Source : http://fr.beiji ng2008.cn/cptvenues/venues/stg/headlines/n214197155.shtml
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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ECLAIRAGE NATUREL
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Conduits de lumire :fibre optique
http://www.parans.com
3. DISPOSITIFS DE PRISE DE JOUR
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4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIREECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Rflecteurs
Source:
J.J
Deltr-EAG
Exemple de rflecteur intrieur Exemple de rflecteur extrieur
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Bandeaux lumineux (light shelf)
Source:
J.J
Deltr
-EAG
Un bandeau lumineux permet daugmenter lapport
dclairage naturel en fond de local. Les bandeaux
extrieurs sont plus performants que les bandeaux
intrieurs.
Source:Daylightinbuildings
Bandeau extrieur intgr la faade
4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIRE
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Bandeaux lumineux (light shelf)bandeau lumineux fixe
Source:
J.J
Deltr
-EAG
4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIRE
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Bandeaux lumineux (light shelf)bandeau lumineux mobile
Source:
J.J
Deltr
-EAG
4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIRE
Sur cet exemple, la partie horizontale du
bandeau sert rorienter les rayons
solaires dhiv er (rayons solaires de
faible hauteur).S. FIORI2007/08
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Bandeaux lumineux
So
urce:
http://windiws.l
bl.gov
On peut concevoir des dispositifs plus ou moins labors, en combinant plusieurs
systmes entre eux.
Ce dispositif utilise notamment des films rflchissants
Ce dispositif combine bandeau lumineux, film rflchissant et conduit de lumire
4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIRE
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Voilage
Un simple voilage fin joue le rle de diffusant et permet
dquilibrer lc lairage naturel lintrieur de la pice.
Source:
J.J
Deltr-EAG
4. SYSTMES DE REDISTRIBUTION DE LA LUMIRE
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ECLAIRAGE NATUREL
Critres de performance du vitrage4 facteurs sont pris en compte pour reconnatre les
qualits dun vitrage :
le facteur solaire (FS) : quantit dnergie solaire que
laisse passer le vitrage,
la transmission lumineuse (TL) : la mesure de quantitde lumire qui passe travers le vitrage,
la valeur U : coefficient de dperdition de chaleur dun
matriau. Plus sa valeur est faible et plus la construction
sera isole,
la rflexion lumineuse (RL) : mesure du degr de
rflexion dun vitrage.
5. VITRAGES
Le rayonnement solaire qui traverseun vitrage est en partie transmis, enpartie rflchi et en partie absorb.
Source
INRS
Facteur solaire
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ECLAIRAGE NATURELFacteur de transmission lumineuse et surfacedes menuiseries
Source:
SaintGobain
Surface des menuiseries
- vitrage simple (3mm) : 0,9
- vitrage double : 0,81
- vitrage double normalement sale : 0,6
0,6 est la v aleur utilise pour les simulations sur maquette.
Les v itrages plastiques v ieillissent v ite (UV, poussires,
intempries). Leur facteur de transmission v arie au cours
du temps.
Facteur de transmission
5. VITRAGES
On voit bien sur cette reprsentation que selon le dormant de fentre, la partierellement uti le peut tre trs diffrente !
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Paramtres thermiques et acoustiquesAcoustique
- paroi pleine : U = 0,3 W/m2.C
- vitrage double : U = 3 W/m2.C
o U = coef. De transmission thermique
Du point de vue de la dperdition thermique,
1 m2 de vitrage 10 m2 de paroi pleine.
Thermique
- paroi pleine : R = 55 dB(A)
- vitrage trs bonne qualit
R = 38 dB(A) o R = indice daffaiblissement acoustique
Du point de vue acoustique,
1 m2 de vitrage 50 m2 de paroi pleine
Effet de serre :Un vitrage laisse passer les IR proches
mais non les IR lointains.Les IR proches transmis trav ers unv itrage sont absorbs puis rmis dans lIRlointain par les objets et les paroisintrieurs. Ces IR lointains se trouvent doncemprisonns lintrieur du local.
5. VITRAGES
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ECLAIRAGE NATUREL
Amlioration des performances et vitrages spciauxIl existe trois approches fondamentales permettant d'amliorer
les performances nergtiques des vitrages.
1. Modifier le verre en changeant sa composition chimique ou
ses caractristiques physiques. Il s'agit par exemple du verre
teint.
2. Appliquer une couche la surface du vitrage. Des couches
rflchissantes ou des films ont t dvelopps afin de rduire
les gains solaires et l'blouissement, et plus rcemment, des
couches basse missivit ou slectives spectralement ont t
dveloppes afin de rpondre aux conditions spcifiques des
climats froids ou chauds.
3. Assembler plusieurs vitrages et contrler les proprits de
ou des espaces contenus entre ces vitrages.
5. VITRAGES
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ECLAIRAGE NATURELCaractristiques des vitrages isolantset des vitrages permettant le contrle solaire
5. VITRAGES
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source : http://www-energie.arch.uc l.ac .be
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ECLAIRAGE NATUREL
Vitrages faible missivit5. VITRAGES
Vitrages isolants couche peu missive
Pour plus de dtails : http://www-energie.arch.ucl.ac.be/eclairage/guide_parois_transparentes.htm#ancre02
Dans les vitrages faible missivit, deux principauxprocds sont utiliss :
-couche d'argent ou doxyde mtallique dpose sur leverre ;
- gaz de remplissage argon ou krypton dans lespaceintersticiel.
Un vitrage conu pour minimiser les gains solaires ent mais autoriser un maximum d'clairage naturel
devrait favoriser au maximum la transmission de la
partie visible du spectre solaire tout en bloquant toutes
les autres portions de celui-ci; les ultraviolets aussi bien
que les infrarouges de courte longueur d'onde et les
infrarouges de grande longueur d'onde qui pourraient
tre mis par les objets extrieurs tels que les btiments
voisins ou le sol. Ces vitrages sont appels vitrages
basse missivit slectifs. Ils permettent donc de limiterles gains solaires en t tout en garantissant une
transmission visuelle leve
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT5. VITRAGES
Exemple de notice fabricant
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Vitrages spciauxVitrages passifs :
- extra-clairs (facteur de transmission amlior)
- auto-nettoyants
Vitrages dynamiques :
- lectrochromes (obscurcissement)
- cristaux liquides (opacification)
- mission lumineuse
- lamelles internes
5. VITRAGES
Lumirenon dvie
Lumiredvie
base de lamelles
base de prismes
base de films
Matriaux de rorientation
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Vitrages spciaux :exemple composants prismatiques
Source
daylightinbuildings
Les films prismatiques utilisent la
rflexion et la rfraction. Les
rayons lumineux peuvent ainsi tre
slectionns et rorients.
Coupe sur les lames : horizontales et inclines
Rflexion des rayons solaires directs ; rfraction des
rayons lumineux provenant de lapport diffus.
5. VITRAGES
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ECLAIRAGE NATUREL et ENSOLEILLEMENT
Vitrages spciaux :exemple
5. VITRAGES
Systme. FIORI2007/08
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6. OUTILSECLAIRAGE NATUREL
Mesures facteur lumire du jour sur maquette
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ECLAIRAGE NATUREL
Mesures facteur lumire du jour sur maquette
6. OUTILS
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ECLAIRAGE NATUREL
Simulations facteur lumire du jour (logiciel LESODIAL)
1020
cuisinebureau salon
115 160 100 160 100 160 100 125
450
1m
ABC
6. OUTILS
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ECLAIRAGE NATUREL
Simulations facteur lumire du jour (logiciel LESODIAL)
0. simulation tat existant - FJ moyen =2,1%
1. murs et plafond blanc, parquet boisclair - FJ moyen = 3,1%
1 + portes-fentres e t porte entre v itre -FJ moyen = 4,2%
1 + baie vitre et porte entre vitre - FJmoyen = 6,3%
6. OUTILS
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ECLAIRAGE NATUREL
Reiter S., de Herde A., Lclairage naturel des btiments, UCL, Louvain, 2004.
En partie disponible sur : http://www-energie.arch.ucl.ac.be/eclairage/
AFE, La lumire du jour dans les espaces intrieurs, Paris, d. Lux.
Fontoynont M., Daylight performance of buildings, European Comission, James &
James, 1999.
Moore F., Concepts and practice of architectural daylighting, VNR ed., New York, 1985.
International Energy Agency, Daylight in buildings, IEA SHC Task 21 report, 2000.
Disponible sur : http://www.iea-shc.org/task21/index.html
http://audience.cerma.archi.fr/cerma/pageweb/outils
http://www.lumierezenithale.com/ (site commercial)
Sources et lments bibliographiques
S. FIORI