Présentation
Auteur(s)
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Gilles COURRET : Ingénieur de l'École nationale des Sciences appliquées de Lyon - Docteur ès sciences à l'École polytechnique fédérale de Lausanne - Chargé de cours à la Haute École d'ingénierie et de gestion du canton de Vaud
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Bernard PAULE : Architecte DPLG - Docteur ès sciences, chargé de cours à l'École polytechnique fédérale de Lausanne - Directeur associé d'Estia SA, Lausanne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dressés vers le ciel, les bâtiments rayonnent dans la nuit comme de grands luminaires, chacune de leurs ouvertures, traduisant d'un éclat plus ou moins vif et coloré, les activités qu'ils abritent.
Durant la journée, au contraire, le sens des flux s'inverse et ces édifices doivent, selon les cas, aller collecter au-dehors le précieux rayonnement nécessaire à l'éclairage des espaces intérieurs, ou parvenir à se protéger des rayons trop agressifs du soleil.
Cette dualité exprime bien la complexité de l'enveloppe d'un bâtiment, sa capacité à maîtriser au mieux la lumière du jour pour satisfaire les besoins des utilisateurs, c'est-à-dire :
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améliorer le bien-être et la productivité des personnes ;
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réduire la consommation d'énergie liée à l'utilisation de l'éclairage artificiel ;
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diminuer la charge de ventilation et de climatisation des bâtiments.
Au-delà de ces enjeux, l'enveloppe et ses ouvertures constituent l'expression la plus manifeste des intentions de l'architecte et « qualifient » l'architecture comme un vêtement distingue celui qui le porte.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1988 par
- Version courante de mai 2020 par Bernard PAULE, Yannick SUTTER, Gilles COURRET
DOI (Digital Object Identifier)
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Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Optique Photonique > Dispositifs d'éclairage naturel > Caractéristiques extérieures
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Protections solaires3. Caractéristiques extérieures
3.1 Environnement (masques)
Les éléments, proches ou lointains qui masquent une partie du ciel, réduisent la quantité de lumière naturelle susceptible de pénétrer dans les locaux. Tout obstacle, quelle que soit sa couleur ou sa brillance, présente en effet une luminance moyenne plus faible que celle de la portion de ciel qu'il obstrue, à l'exception des moments où ledit obstacle est directement ensoleillé.
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À l'échelle annuelle, les masques extérieurs se comportent donc comme des absorbeurs de lumière naturelle.
ExempleÀ titre indicatif, un masque, dont la hauteur angulaire au-dessus de l'horizon est de 30o, réduit de 30 % la valeur moyenne de l'éclairement dans un local de bureau « typique » (h ≥ 2,50 m, L ≥ 5,50 m, I ≥ 3,50 m) (figure 9 – à rapprocher de la figure 5).
Cette réduction atteint même 50 %, si l'on considère la partie arrière du local (à 5 m des ouvertures).
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Dans les modèles de calcul simplifiés, on considère généralement que la luminance des obstacles extérieurs est égale au produit de la luminance de la zone de ciel obstruée par le facteur de réflexion.
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En environnement urbain, cette question est primordiale lorsque l'on construit un bâtiment qui comprend plusieurs niveaux abritant des locaux identiques. Dans ce cas, en effet, les locaux du premier étage peuvent voir leur horizon obstrué jusqu'à plus de 50o, alors que les étages les plus élevés font face à un horizon dégagé. En toute logique, le traitement de la façade et, notamment, l'indice d'ouverture devrait être adapté pour compenser ces disparités de ressource lumineuse.
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Dans le cas des locaux orientés au Nord, il arrive que, si les ouvertures font face au Nord, en vis-à-vis d'obstacles particulièrement clairs (bâtiments vitrés ou de couleur pastelle), par temps ensoleillé, la luminance des obstacles en question est alors plus élevée que celle de la portion de ciel masquée. Dans cette situation,...
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