Chapitre VIII Eclairage Naturel.

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1 Chapitre VIII Eclairage Naturel

2 Pourquoi utiliser la lumière du jour
Augmenter l’éclairement pour optimiser la performance visuelle Souligner l’architecture des lieux Assurer aux occupants des locaux une liaison avec le monde extérieur Réduire la consommation énergétique du bâtiment Assurer une meilleure santé et bien être des occupants Facteur de lumière du jour (FLJ) Composante du ciel Composante réfléchie interne Composante réfléchie externe

3 Définitions La transmittance
Simple ou directe Parfaitement Diffuse Elle conserve l’image Le flux incident est redistribué quelque soit l’angle d'incidence Elle ne conserve pas l’image

4 Définitions le coefficient de transmission
Facteur de transmission Verre classique Verre verre tinté isolant

5 Le mouvement du soleil

6 Rayonnement solaire 2000 1500 1000 500 Longueur d’onde (nm) 2.0 1.5
Longueur d’onde (nm) 2.0 1.5 1.0 0.5 Visible UV Infrarouge 50% (Energie) Energie (Wm-2nm-1) 45% 4%

7 L’éclairement naturel dépend
De la position du soleil dans la journée De la position du soleil saisonnière De la clarté de l’atmosphère Valeurs typiques Eciel=86 klx, ciel=0,21 De la présence de nuages Clair : Partiellement couvert: Couvert: Plus de 70% sans nuages 70%-20% sans nuages Moins de 20% sans nuages Ciel « standard » (IESNA)

8 Ciel de « Moon & Spencer »
Eclairement naturel 0° Ciel clair 30° 45° 65° 75° Les courbes ci-dessus ne sont valables que pour un ciel clair ou partiellement couvert en considérant que l’éclairement solaire normal (soleil au zénith) est le même dans les deux cas. Pour un ciel couvert, l’éclairement solaire directe est nul, la lumière vient de la voûte céleste et elle ne dépend pas de la position du soleil Ciel de « Moon & Spencer » (CIE)

9 Fenêtres On peut considérer une fenêtre
Décroissance exponentielle x y z On peut considérer une fenêtre comme une source homogène diffuse Facteur de configuration

10 Dômes Dômes augmentent la transmittance
Car présentent une surface accrue lorsque La lumière solaire est très inclinée

11 Transmittance des dômes
Lumière directe (soleil): D Les dô : D est une fonction de l’angle d’incidence,  mais pour les dômes D est quasi-constant pour >30° Lumière diffuse (voûte céleste) : d

12 Flux par unité de surface pénétrant dans le local
Puit de jour Cavity Ratio Flux par unité de surface pénétrant dans le local

13 Puit de jour pyramidal Fin Fout
Facteur de forme Fin L'efficacité d’un puit de jour en pyramide tronquée est supérieure à celle d’un puit rectangulaire Fout

14 Stratégies d’économie d’énergie grâce à l’éclairement naturel
Niveau à maintenir Eclairement naturel Eclairement artificiel Niveau (%) J F M A M J J A S O N D E > 5000 lx (Paris) Temporelle Eclairement naturel Eclairement artificiel Eclairement total 0 % 50 % 100 % Modulation Spatiale

15 Exemples Institut du Monde Arabe (Paris) Gymnase (Nicolas Michelin)

16 Exemples Un projet de l’architecte Jean Nouvel