par De Luminae

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Définition

Cet indicateur est le rapport de deux Indices : l’Indice de vitrage corrigé et l’Indice de profondeur. L’Indice de vitrage corrigé (Ic) est le rapport entre la surface vitrée totale du local corrigée par son facteur de transmission lumineuse et la surface au sol du local. L’Indice de profondeur (Ip) est le rapport entre la profondeur du local (depuis la surface vitrée en question) et la hauteur du sol jusqu'au linteau.

Cette définition existe depuis bien avant le projet CLEA, ce qui est nouveau est la recherche des conditions de validité et les évolutions des seuils.

Unité

Sans unité

Méthode de calcul

Ic Indice de vitrage corrigé

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Ic = (Sv / Ssol) x τ
Sv = surface vitrée (m2)
Ssol = surface au sol (m2)
τ = facteur de transmission lumineuse

Ip Indice de profondeur

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Ip = P / H
P = profondeur du local (m)
H = hauteur du sol jusqu'au linteau (m)

Données d’entrée

  • Esquisse 3D du local et de l'environnement micro-urbain (angle d’obstruction suffisant)

Seuil et/ou références

Le rapport de ces deux Indices et les seuils donnés pour ce rapport sont :

si Ip < 2 et si Ic > 1/6 alors le local est très clair
si 3 > Ip > 2 et si Ic > 1/6 alors le local n'est pas très clair mais il est toujours dans la classe des locaux suffisamment éclairés. L'éclairage n'est pas uniforme. Le fond du local est peu clair à cause de la profondeur.
si Ip > 3 quel que soit Ic, le fond du local est sombre.
si 1/6 > Ic > 1/10 alors le local est peu clair mais Ip < 2 évitera un fond très sombre, l'éclairage sera plutôt uniforme. En revanche, si Ip > 2 alors le local n'est pas suffisamment éclairé.

Ces seuils sont valides pour les conditions suivantes :

  • Les surfaces intérieures sont plutôt claires, leurs facteurs de réflexion sont assez élevés.
  • L’angle d'obstruction (entre l’ouverture et l’obstruction en face) est petit à moyen.
  • D’autres seuils doivent être définis lorsque :
  • Les facteurs de réflexion des surfaces sont moyens à sombres.
  • Les angles d’obstruction sont moyens à grand.

Résultats

Le résultat est très simple à appréhender par le concepteur dans la phase amont où l'esquisse est en constante modification et adaptation vis-à-vis de l'intention de l'architecte. Le calcul d'Ic et Ip est simple et utile pour avoir un premier "retour" sur la quantité de lumière naturelle « espérée » dans un local. Dans les phases ultérieures, d’autres indicateurs peuvent être calculés, dont FLJ, mais il est nécessaire d'avoir plus de données sur le local et le calcul est plus long.

Cette combinaison d’indices, simple à calculer, est prometteuse du fait de sa capacité à donner des informations tôt en conception et rapidement. Il nous reste un travail d’enrichissement de cet indicateur à terminer pour définir des gradations plus fines des différents cas de figure, en particulier en prenant en compte des facteurs de réflexion différents pour les parois intérieures et des angles d’obstruction variés. Il s’agit de pouvoir donner une information plus fine que celle du tableau précédent.

Afin de trouver ces seuils, de nombreuses simulations ont été et sont à faire. Nous montrons ici 2 cas de cette structure de cas de simulation.

Validation : Logique de l’indicateur

Besoin

Les concepteurs ont besoin d’indicateurs pour déterminer si la quantité de lumière sera satisfaisante dès les phases très amonts de leur projet, car les modifications plus tardives sont plus compliquées et plus couteusesimgL. MUDRI, (1996) "Aide à la conception de l'éclairage naturel du bâtiment dans la phase d'esquisse architecturale et son impact sur l'énergétique", thèse de doctorat, centre d'énergétique de l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, sous la direction du Pr. A. Dupagne..

Réponse au besoin

Cet indicateur peut être calculé (même manuellement) dès la première esquisse de local, car il ne demande pas de détails comme les caractéristiques optiques des matériaux ou les dimensions des détails. Il est facile à calculer, même à la main. Le résultat est facile à comprendre immédiatement.

Disponibilité / rapidité

Il s’agit de l’indicateur le plus simple à calculer et à comprendre de tous les indicateurs proposés. Donc, le plus rapide et sans nécessiter de données par défaut.

Validation : Fiabilité

L'Indice Ic (avec correction de facteur de transmission ou sans cette correction) et, plus rarement, l'indice Ip ont été utilisés dans la pratique du bâtiment principalement de la part des spécialistes : éclairagistes et thermiciens. Les architectes ont très rarement connu cette règle, même si elle est simple et efficace. Avec l’arrivée des ordinateurs ces indicateurs ont été oubliés et des méthodes plus complexes ont été mises en place. Donc, la base de ces deux indices est déjà valide.

De Luminae, dans le cadre de CLEA rassemble ces 2 indices en un seul Indicateur et établit les conditions (angle d'obstruction, facteurs de réflexion, etc.) dans lesquelles cet indicateur est valable (ce qui n'était pas mis en évidence avant) et met cet indicateur dans le registre "usage en conception architecturale" pour donner aux architectes la possibilité de vérifier la quantité de lumière à l'intérieur dès la phase amont.

Ce travail est en cours.

Ambiances lumineuses en lumière de jour