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TP 1.1: Etude de l'éclairage d'un local d'une entreprise sous Dialux

I. Généralité

Le logiciel DIALUX est un logiciel gratuit qui permet de créer des projets d'éclairage professionnels. Il est utilisé par des milliers de concepteurs dans le monde entier et facilite la conception de système d'éclairage pour l'intérieur et l'extérieur. Ce logiciel permet une analyse quantitative simple d'un projet et dispose également d'une fonctionnalité de rendu 3D simple, très utilisé pour les calculs d'éclairage. En parallèle, DIALUX détermine la consommation d'énergie de votre projet d'éclairage afin de se conformer aux directives nationales et internationales.

Cette petite vidéo permet d'en savoir plus sur ce logiciel (cliquer sur le lien): qu'est ce que DIALUX?

A partir des données du constructeur, du choix d'éclairage, de l'orientation et l'exposition des bâtiments, ce TP va vous permettre de réaliser une étude complète d'éclairage de chaque salle.

Des tutoriels vidéo sont fournis pour vous permettre de comprendre la programmation de ce logiciel; prenez le temps de les écouter pour progresser dans vos étapes de projets.

Vous disposez de 2 séances de TP pour réaliser une étude complète d'un local de la pépinière d'entreprise; chaque élève aura son étude personnel. Vous devez :

- être capable de reproduire un plan de bâtiment soit par une construction directe soit par importation d'un format .jpeg.bmp et .png en adaptant les plans à l’échelle.

- être capable d'insérer les luminaires comme déterminé sur les plans du constructeur.

- être capable de choisir la référence du luminaire dans les bibliothèques des constructeurs.

- être capable de faire une analyse d'éclairement et des consommations

- être capable de proposer des modifications soit d'implantation, soit de luminaires pour répondre aux normes d'éclairage suivant le local étudié.

Cette étude sera rendu à la fin de la série 1 et fera partie de l'évaluation finale

II. Quelques rappels théoriques sur les grandeurs photométriques

II.1 Définition de la photométrie.

La photométrie est la science qui étudie le rayonnement lumineux du point de vue de la perception par l'œil humain. La plupart des appareils de mesure en photométrie, qui ne font pas intervenir directement l'œil en tant qu'élément sensible, sont étalonnés en fonction de la courbe de sensibilité relative de l'œil humain.

II.2 Les grandeurs photométriques

3.a Intensité lumineuse:                                 symbole : I ; unité : la candela (cd)
Le candela est la mesure de la lumière émise dans une direction précise , et correspond à l'intensité lumineuse, de la flamme d’une bougie pour un observateur situé à une distance de 1 mètre.

3.b Le flux lumineux et l'efficacité lumineuse: 

Le flux lumineux (θ ou F) est la puissance lumineuse émise par une source lumineuse. Il permet de comparer l'efficacité lumineuse des différentes lampes, exprimée en lumens émis par watt de puissance électrique consommée (lm/W).                             θ= E.S avec

θ en Lumen (lm)

S : surface en m²

E:  Eclairement en lux

Afin de pouvoir comparer les différents procédés d'éclairage entre eux, on utilise plusieurs caractéristiques des sources lumineuses ; l'efficacité lumineuse est un critère important, mais n'est pas le seul à envisager.

Une lampe quelconque absorbe de l'énergie électrique et restitue de la lumière ; on fait donc le rapport entre le flux lumineux  fourni par la source lumineuse et la puissance électrique absorbée, et on obtient un coefficient d'efficacité lumineuse :

               Le coefficient d'efficacité lumineuse s'exprime en lumens par watt (lm/W)

 Exemple:  Comparaison des éclairages LED 

Tout d'abord ce qu'il faut bien comprendre lorsque l'on parle d'éclairage à LED c'est que la puissance consommée exprimée en watt est complètement obsolète pour comparer 2 lampes ou appareils LED. En effet il faut comparer la puissance lumineuse, exprimée en lumens et le rendement exprimé en lumens/watts.

Une lampe LED de 5 Watt à aujourd'hui une puissance lumineuse de 450 à 550 lumens, alors que pour la même consommation électrique, on pouvait espérer 300 à 350 lumens il y a 1 an.  Très certainement, des lampes ayant une puissance lumineuse de 650 à 700 lumens seront disponibles d'ici 1 an avec toujours pour une consommation électrique de 5W.  

3.c Eclairement

Le flux lumineux produit par une source peut se répartir sur des surfaces différentes donnant des effets différents. Il a donc fallu définir une unité de flux lumineux par unité de surface, c'est l'éclairement.

Eclairement d'une surface : symbole : E ; unité : le lux (Ix)              Le lux est l'éclairement E d'une surface de 1 m2 recevant un flux lumineux de 1 lumen.

Relation : E = Φ / S

E : éclairement, en lux (Ix)
Φ : flux lumineux, en lumens (1m)
S : surface, en mètres carrés (m2)

Exemple:
On désire un éclairement de 250 lux sur une surface de 3 m². Pour déterminer le flux lumineux de la source, on utilise la relation:       Φ = E x S = 250 x 3 = 750 lumens

Remarque :Une lampe placée à 5 m d'une surface éclaire une surface 25 fois plus grande ( et produit donc un éclairement 25 fois plus petit) que la même lampe distante d'un mètre seulement de cette surface.

L'éclairement se mesure à l'aide d'un luxmètre. Cet appareil est muni d'une sonde, constituée par une cellule photo-électrique de surface bien déterminée.


3.d Indice de rendu des couleurs: IRC

L’IRC (Indice de Rendu des Couleurs ou Color Rendering Index CRI en anglais) est un indice qui permet de mesurer la proportion d’une source lumineuse à bien rendre les couleurs. Plus l’IRC est élevé et meilleur sera le rendu des couleurs.

3.e Normes d' éclairement

Les prescriptions pour les installations d’éclairage intérieur des lieux de travail intérieurs (NF EN 12464-1 et ISO 8995/CIE 8008) et des lieux de travail extérieurs (projets de normes EN 12464-2 et CIE DS 015.2) répondent aux besoins de performance et de confort visuel. Ces normes spécifient la qualité et la quantité d’éclairage nécessaires pour que les tâches visuelles soient assurées avec précision sur les lieux de travail.

Pour ceux qui établissent des diagnostics d’installation sur des lieux de travail, il est intéressant de noter que, dans les sites occupés de façon continue, l’éclairement moyen à maintenir ne doit pas être inférieur à 200 lux.

Application: Avec le Luxmètre, faire différents relevés dans les locaux du labo STI2D et indiquer si on répond aux normes

Valeur en Lux Normes
Salle C101 avec éclairage proche de la porte d'entrée
Salle C101 sans éclairage proche de la porte d'entrée
Salle C101 avec éclairage proche d'une fenêtre
Salle C101 sans éclairage proche d'une fenêtre
Couloir proche de l'ascenseur avec éclairage
Couloir proche de l'ascenseur sans éclairage

III. Données constructeurs

Un Cahier des Clauses Techniques Particulières est définit par le constructeur afin de fixer les clauses techniques de la construction de la Pépinière d'entreprise

Vous pouvez le consulter avec ce PDF: CCTP Pépinière d'entreprise

Pour la partie éclairage, vous devez consulter à la page 20. Relever ces différentes valeurs imposées :

- Hauteur plan utile

-Facteur de réflexion des parois

-Efficacité lumineuse

- IRC

- Valeurs d'éclairement suivant les locaux

Vous disposez également:

  • des plans des différents locaux avec l'indication des emplacements prévus pour les luminaires:

- Plan des bureaux administratifs: Bureaux Administratifs

Plan des locaux entreprises: Locaux entreprises

IV Choix des éclairages

Rechercher dans les Pdf des éclairages,  les informations utiles justifiant que le constructeurs a fait un  choix en tenant compte du CCTP

                                                 Eclairage A1                    Eclairage D1

V. Réalisation du projet

5.1 Importation d'une partie du plan et mise à l'échelle

a. Regarder la vidéo: Insérer une photo sous DIALUX

b. Création du JPEG:        Ouvrir le PDF en fonction du local à étudier --> Zoomer au maximum afin d'avoir que votre local à l'écran --> appuyer sur "imp écr"

                                          --> Ouvrir PAINT --> Faire ctrl V --> Rogner votre image --> Entregistrer votre image sous votre bureau sous "Votre nom.jpeg"

c. A l'aide d'un logiciel de dessin, vérifier l'horizontalité et la verticalité de votre plan

d. Avec DIALUX EVO 8, importer votre photo et enregistrer votre travail sous "Votre Nom. uld"

5.2 Travail sur votre projet:

Vous disposez de plusieurs vidéos vous permettant d'avancer dans votre travail; vous devez définir correctement la cotation, les surfaces, installer du mobilier, implanter et paramétrer l'éclairage, tenir compte ou pas de l'apport d'éclairage naturel avant de lancer des calculs que vous devrez analyser.

Video 4 permet de géolocaliser votre projet et faire un dimensionnement des pièces
Video 5 permet d'ajouter des couleurs, des textures et des meubles
Video 6 permet de trouver, insérer et ajouter des luminaires
Notice Notice du logiciel DIALUX EVO8

5.3 Conclusion

A partir des rapports DIALUX suite aux calculs du logiciel, vous devez  avoir un regard critique sur le choix des luminaires (technologie, grandeurs photométriques) et apporter une solution si vous estimez que vos résultats ne répondent pas aux exigences du constructeur (changement de luminaire, changement d'emplacement)