E5 Lumière et éclairage naturels

Topique

La quantité de lumière reçue par une surface (l'éclairement) dépend du flux lumineux qui l'atteint, réparti sur sa surface. Ce flux diminue avec la distance entre la source lumineuse et la surface, et plus l'angle d'incidence de la lumière est oblique. Ce comportement est analogue à celui d'autres grandeurs physiques qui diminuent avec la distance et l'angle d'incidence.

Pour évaluer l'utilisation de la lumière naturelle dans un espace, on compare cet éclairement intérieur à l'éclairement extérieur disponible sous un ciel couvert de référence, ce qui permet d'obtenir le facteur de lumière du jour : plus ce facteur est élevé, moins l'éclairage artificiel est nécessaire en journée ; plus il est faible, plus l'espace en dépend, même en plein jour. La quantité de rayonnement solaire qui contribue à cet éclairement extérieur dépend, quant à elle, de la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon, laquelle varie selon l'heure, la saison et la latitude du lieu.

Outre la quantité de lumière reçue, la qualité de son rendu est également importante : l’indice de rendu des couleurs (IRC) d’une source lumineuse, calculé en faisant la moyenne de ses performances par rapport à une gamme de couleurs de référence, évalue la fidélité avec laquelle cette source reproduit les couleurs réelles des objets. Les normes d’éclairage combinent ces deux critères – quantité et qualité de la lumière – et définissent des niveaux d’éclairement minimaux recommandés en fonction de l’usage de l’espace, avec des exigences plus strictes pour les bureaux et les salles de classe que pour les couloirs.

C’est pourquoi ce module, qui commence par l’explication de la diminution de l’éclairement avec la distance et l’angle, conclut en démontrant que la conception avec la lumière naturelle ne consiste pas seulement à maximiser la quantité de lumière entrant dans un espace, mais aussi à trouver un équilibre entre cette quantité, la qualité du rendu des couleurs et les niveaux minimaux réellement requis pour chaque usage de l’espace.

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