confort visuel

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confort visuel

10
CONFORT
VISUEL
© CSTB - janvier 2005
®
Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE "
Bureau et Enseignement - Partie III : QEB
1/8
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INTRODUCTION _____________________________________________________
L’exigence de confort visuel consiste très généralement d’une part à voir certains objets et certaines
lumières (naturelles et artificielles) sans être ébloui, et d’autre part à avoir une ambiance lumineuse
satisfaisante quantitativement en termes d’éclairement et d’équilibre des luminances, et
qualitativement en termes de couleurs. Ceci afin de faciliter le travail, les activités diverses, dans un
souci de qualité, de productivité, ou d’agrément, en évitant la fatigue et les problèmes de santé liés
aux troubles visuels.
Utilisée à bon escient, la lumière naturelle a des effets positifs, physiologiquement et
psychologiquement, et est recommandée par le Code du Travail.
Afin de réaliser les conditions de confort visuel dans l’environnement intérieur des bâtiments, il
convient d’assurer :

un éclairage naturel optimal en terme de confort afin de profiter au mieux de la lumière
naturelle ; le maître d’ouvrage doit assurer un niveau d’éclairement suffisant pour les tâches
visuelles à accomplir et limiter les risques d’éblouissement produits par le soleil (direct ou
indirect) ;
un éclairage artificiel satisfaisant en l’absence ou en complément de lumière naturelle. Le maître
d’ouvrage cherche généralement à obtenir un niveau d’éclairement artificiel suffisant et réparti
uniformément pour la tâche visuelle à accomplir (saufs cas particuliers, et contraintes liées au
travail sur écran). Il cherche également à limiter les risques d’éblouissement par les luminaires
et à avoir une qualité de la lumière émise satisfaisante en terme de rendu des couleurs et de
couleur apparente.
Cette cible de QEB se décline en conséquence en deux sous-cibles :
profiter de façon optimale de l’agrément de la lumière naturelle tout en évitant ses inconvénients
(éblouissement) ;
disposer d’un éclairage artificiel confortable.
EVALUATION DE LA CIBLE 10_________________________________________
SOUS-CIBLES
10.1
Cible 10
B
P
10.2
TP
B
P
TP
BASE
PERFORMANT
TRES
PERFORMANT
®
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10
INTERACTIONS AVEC LES AUTRES CIBLES _____________________________
•
Cible 01 "Relation du bâtiment avec son environnement immédiat"
L’organisation du plan-masse et des espaces extérieurs, l’orientation des baies vitrées, les vues sur l’extérieur,
interfèrent avec le confort visuel
•
Cible 02 "Choix intégré des produits, systèmes et procédés de construction"
Performances "visuelles" des produits
•
Cible 04 "Gestion de l’énergie"
Favoriser l’éclairage naturel a normalement pour conséquence une diminution des consommations d’électricité pour
l’éclairage artificiel
•
Cible 07 "Maintenance – Pérennité des performances environnementales"
Les baies vitrées comme les systèmes d’éclairage artificiel nécessitent un accès facile et une simplicité d’entretien et
de maintenance
•
Cible 08 "Confort hygrothermique"
De grandes baies vitrées conduisent souvent à des surchauffes en été, à des déperditions thermiques
supplémentaires et à une asymétrie de rayonnement en hiver
•
Cible 09 "Confort acoustique"
De nombreuses ou de grandes baies vitrées peuvent être défavorables au confort acoustique et constituer des points
faibles pour l’isolation acoustique
INTERACTIONS AVEC LE SMO _________________________________________
Bureaux paysagers et plateaux non aménagés : des précautions sont à prendre par celui qui
aménagera les lieux.
REFERENCES COMPLEMENTAIRES
___________________________________
[[A
A]]
Association Française de Normalisation (AFNOR), "Principes d'ergonomie visuelle
applicables à l'éclairage des lieux de travail"; norme NF X 35-103, 1990
[[B
B]]
Association Française de l'Éclairage (AFE), "Recommandations relatives à l'éclairage
intérieur des lieux de travail", 1993, Société d'éditions LUX
[[C
C]]
Norme NF EN 12464-1 "Lumière et éclairage – Éclairage des lieux de travail – Partie 1 :
Lieux de travail intérieur", Juin 2003, AFNOR
Association Française de l'Éclairage (AFE), "Éclairage et travail sur écrans de visualisation",
2ème édition, 1997, Société d'éditions LUX
Service Technique de l'Éducation Nationale (STEN), "Cahier des recommandations
techniques – Constructions scolaires", 1986, Ministère de l'Éducation nationale
[[D
D]]
[[EE]]
[[FF]]
Centre de Conseil Technique aux Collectivités Territoriales (CCTCT), "Éclairage naturel et
éclairage artificiel dans les établissements scolaires", Pierrette Chauvel, 1989, Ministère de
l'Éducation nationale
[[G
G]]
[[H
H]]
Code du travail : articles R232-7-1 à R232-7-10 et articles R235-2, R235-2-1 et R235-2-2
RT2000 - Arrêté du 29 novembre 2000 relatif aux caractéristiques thermiques des bâtiments
nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments
®
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10
10.1. ASSURANCE
D'UN ECLAIREMENT NATUREL OPTIMAL TOUT EN
EVITANT SES INCONVENIENTS (EBLOUISSEMENT)
Les locaux où se déroulent des activités prolongées (sauf contradiction liée au type d’activité)
doivent avoir accès à la lumière du jour, et cela afin d’apporter des effets positifs,
physiologiquement et psychologiquement, à leurs usagers. De plus, ces locaux doivent permettre la
vue sur l’extérieur. Ces deux exigences font partie du Code de Travail, et sont appliquées ici aux
types de bâtiments concernés par cette certification.
Sont considérées comme des zones à occupation prolongée :
•
Bureau : les zones d’implantation des postes de travail ;
•
Enseignement : les zones d’implantation des locaux de travail des élèves, étudiants et
enseignants, et les espaces en général fréquentés par le public ;
En outre, les zones d’occupation, y compris celles situées en fond de pièce, ont besoin d’un
éclairement naturel suffisant (selon le type de local), quantifiable à travers le facteur de lumière du
jour (FLJ). Le FLJ est la proportion en % de l’éclairement naturel extérieur dans des conditions de
ciel couvert, incluant les réflexions sur l'environnement extérieur proche (sol, masques proches et
lointains, etc.), disponible sur le plan de travail ; il doit être ici applicable jusqu’à une profondeur
égale à deux fois la distance entre le plan de travail et le niveau du plafond. Pour prendre en
compte les écarts de nombre de jours de ciel couvert entre les différentes régions de France, une
réduction de 0,5% du FLJ doit être prévue pour les opérations situées dans les zones climatiques
d’été Ec et Ed définies dans l’Arrêté du 29 novembre 2000 (RT 2000). Des logiciels, intégrant plus
ou moins de complexité, permettent la quantification du FLJ. Le type de ciel à considérer est le ciel
couvert Moon & Spencer, normalisé par la CIE (Commission Internationale de l’Eclairage).
Afin d’éviter l’effet de compensation induit par le calcul d’une moyenne arithmétique entre locaux, il
est préférable, lorsque le raisonnement est fait à l’échelle du bâtiment, d’introduire le pourcentage
des locaux répondant à la préoccupation. Ce pourcentage dépend de l’usage du bâtiment.
Le confort étant souvent atteint, non par le respect d’une valeur minimale, mais plutôt lorsqu’il se
trouve dans un certain intervalle, il convient d’éviter un trop fort éclairement naturel, ce qui serait
inconfortable près des baies vitrées, et interférerait de façon négative avec d’autres cibles de QEB
(voir plus haut). Des compromis astucieux sont donc à trouver lors de la conception.
Les inconvénients à éviter sont l’éblouissement (dû au soleil, direct mais aussi indirect) et les
contrastes lumineux trop forts. La notion de luminance (mesurée en candela / m2) est utile ici, et le
maître d’ouvrage recherchera un bon équilibre des luminances, par des revêtements peu ou pas
brillants, par des couleurs appropriées, des protections solaires adaptées, etc., en déclinant la
caractéristique selon le type de local. Le maître d’ouvrage accordera un soin particulier aux locaux
dans lesquels un travail sur écran est prévu et dans les zones de projection, considérés comme très
sensibles à l’éblouissement, et privilégiera des protections solaires mobiles.
Du fait de leurs spécificités, les caractéristiques sont présentées par type d’ouvrage.
®
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10
Préoccupation
Caractéristique
Critère
Bureaux : 100%
Salles de classe (ou assimilés) : 100%
Autres espaces fréquentés par les
usagers :
Centre de documentation et salle de
restaurant : accès à la lumière du jour
10.1.1. Disposer d’accès
Part des locaux à occupation prolongée
à la lumière du jour dans
Salles de réunion (hors amphithéâtre) :
disposant d’accès à la lumière du jour
(1)
les locaux à occupation
60%
(en premier ou second jour)
prolongée
Idem niveau Base, sauf :
Salles de réunion (hors amphithéâtre) :
(1)
80%
Espaces intérieurs de détente
(usagers, personnel) : accès à la
lumière du jour
Bureaux cloisonnés : 70%
Bureaux paysagers : 50%
Salles de classe : 70%
Autres espaces (centre de
10.1.2. Disposer d’accès
documentation, salle de restaurant,
à des vues sur
Part des locaux à occupation prolongée salles de réunion) : 40% (1)
l’extérieur depuis les
disposant d’accès à des vues sur
Bureaux cloisonnés : 90%
zones d’occupation des l’extérieur à l’horizontale du regard
(2)
Bureaux paysagers : 70%
locaux à occupation
(depuis les postes de travail)
prolongée
Salles de classe : 90%
Autres espaces (centre de
documentation, salle de restaurant,
salles de réunion + espaces intérieurs
(1)
de détente) : 60%
Bureaux :
FLJ ≥ 2% dans au moins 80% des
Facteur de lumière du jour (FLJ) jusqu’à locaux,
(3)
FLJ ≥ 1,5% pour le reste
une certaine profondeur
Salles d’enseignement :
FLJ ≥ 2% dans au moins 80% des
(4)
Conditions particulières :
locaux,
- Réduire les seuils de 0,5% quand les
FLJ ≥ 1,5% pour le reste
locaux sont utilisés de façon
Bureaux :
intermittente
10.1.3. Disposer d’un
FLJ ≥ 2,5% dans au moins 80% des
- Réduire les seuils de 0,5% quand un
éclairement naturel
locaux,
minimal dans les zones travail sur écran est prévu
FLJ ≥ 2% pour le reste
d’occupation
- Réduire les seuils de 0,5% en zones
Salles d’enseignement :
climatiques d’été Ec et Ed de la RT 2000 FLJ ≥ 2,5% dans au moins 80% des
locaux,
FLJ ≥ 2% pour le reste
En plus des exigences du niveau P ciSi présence de bureaux paysagers :
dessus :
Dispositions prises pour améliorer
Etude des conditions d’éclairement
l’éclairement naturel des postes de
naturel
travail de second rang et plus par
(5) (6)
Dispositions satisfaisantes
rapport à la façade.
10.1.4 Disposer de
lumière du jour dans les
circulations
Hall(s) d’accueil
Niveau
B
TP
B
TP
B
P
TP
P
Circulations disposant de lumière du jour
(7)
50% des circulations (inclus hall
(1)
d’accueil)
®
TP
5/8
10
Préoccupation
Caractéristique
Critère
Niveau
Traitement des locaux très sensibles à
l’éblouissement :
B
Dispositions prises pour éviter
10.1.5. Eviter
l’éblouissement direct et indirect dû au
l’éblouissement direct ou
soleil dans les locaux sensibles et très
indirect
sensibles à l’éblouissement
Locaux sensibles et très sensibles à
l’éblouissement :
Identification des locaux concernés
Etude des conditions d’éblouissement
Idem niveau Performant +
Choix de protections solaires mobiles
P
TP
(1) Les pourcentages de locaux s’entendent au prorata des surfaces.
(2) Le non accès à une vue extérieure à l’horizontale du regard, qui est une exigence du Code du Travail, ne peut
se justifier que par un problème de qualité de vue (trafic très proche, déchetterie, talus ou mur proche, etc.) ou
par la privacité des lieux (ex : infirmerie).
(3) Il est rappelé que ce facteur de lumière du jour s’applique jusqu’à une profondeur égale à deux fois la distance
entre le plan de travail et le niveau du plafond. Les masques proches et lointains doivent être pris en compte.
(4) Attention, ces réductions ne sont pas cumulables.
(5) Viser un FLJ minimum de 1% en travaillant certains paramètres comme les facteurs de réflexion des parois,
l’utilisation d’étagères à lumière (reportant une partie de l’éclairement en profondeur), l’utilisation de second
jour, le travail sur les parties hautes des baies, etc.
(6) On veillera à ne pas rendre les postes de travail situés en façade inconfortables par un éclairement naturel
trop abondant. A cet effet, on pourra adopter des dispositifs mobiles de modulation d’apport de lumière
naturelle sur les postes de premier rang sans trop dégrader le FLJ des postes plus éloignés (ex : baie
composée d’une partie basse occultable et d’une partie haute). On veillera également à ce que les conditions
acoustiques d’ambiance (voir cible n°9) soient suffisamment bien traitées pour éviter à terme que des cloisons
plus ou moins hautes et opaques ne viennent faire obstacle à la pénétration de la lumière naturelle.
(7) Par circulations, on entend les espaces intérieurs tels que les halls, les couloirs reliant les locaux « nobles »
entre eux. On ne donne pas ici de FLJ minimum.
EVVAALLUUAATTIIOONN
PREOCCUPATIONS
SOUS-CIBLE
10.1
10.1.1
B
P
10.1.2
TP
B
P
10.1.3
TP
B
P
10.1.4
TP
B
P
10.1.5
TP
B
P
TP
B
P
TP
*
*
* : si applicable, sinon niveau P
®
6/8
10
10.2. ECLAIRAGE ARTIFICIEL CONFORTABLE
L’éclairage artificiel doit être conçu pour fonctionner en l’absence d’éclairage naturel, et en appoint
de celui-ci lorsqu’il est disponible ; cela pour des raisons d’utilisation rationnelle de l’énergie,
traitées dans la cible de QEB n°04 : Gestion de l’énergie ; c’est cette cible de QEB qui traite de
l’usage de l’éclairage artificiel uniquement lorsque c’est nécessaire.
Les caractéristiques importantes sont le niveau d’éclairement, le coefficient d’uniformité de
l’éclairage de fond pour des locaux de plus de 20m2, les dispositions assurant un bon équilibre des
luminances (luminaires à basse ou très basse luminance) et évitant l’éblouissement.
Ainsi, quantitativement, la première caractéristique retenue est le niveau d’éclairement moyen à
maintenir dans les locaux(1), selon leurs usages, correspondant aux valeurs au-dessous desquelles
le niveau ne peut pas descendre (selon la norme NF EN 12464). Le référentiel fixe également des
seuils pour assurer une bonne uniformité de l’éclairage de fond pour des locaux de plus de 20m2,
défini tantôt par le rapport U calculé entre l’éclairement minimal (Emini) et le l’éclairement moyen
(Emoyen), tantôt par le rapport maximum e/h (e : entraxe entre 2 luminaires, pris parallèlement aux
parois, c’est-à-dire suivant les 2 directions principales du local, et h : distance d’un luminaire au plan
utile). Les seuils de U ont comme origine la norme européenne (Performant) ou les
recommandations françaises (Très Performant).
Qualitativement, les deux autres caractéristiques retenues sont la température de couleur et l’indice
de rendu des couleurs.
Il convient de préciser que les critères associées à ces paramètres quantitatifs et qualitatifs sont à
décliner par type de local, et que dans certains cas assez rares (effet architectural particulier
recherché) le maître d’ouvrage pourra s’en écarter quelque peu, en restant toutefois prudent.
De plus, la satisfaction en matière de confort visuel étant variable d’un individu à l’autre, il est
souhaitable de permettre aux usagers des établissements d’enseignement et de bureaux de
maîtriser leur ambiance visuelle, de façon à permettre des adaptations aux besoins de chacun.
Cette maîtrise doit être rendue possible grâce au fractionnement de l’éclairage en général, à la mise
en place de graduateurs de lumière ou d’un réseau de prises, etc.
Préoccupation
Caractéristique
Critère
Niveau
(4)
10.2.1. Disposer d’un
niveau d’éclairement
optimal selon les
activités prévues
Niveau d’éclairement moyen à
maintenir dans les locaux, selon leurs
(1) (2)
usages
Bureaux : 300 lux
(2)
Enseignement : 300 lux (salles de
classe d’enseignement primaire et
secondaire) et 500 lux (salles de cours du
soir et d’enseignement aux adultes)
B
U ≥ 0,7 (ou U ≥ 0,6)
ou
Rapport e/h allant de e/h ≤ 1,2 pour un
luminaire de classe A à e/h ≤ 2,3 pour un
(3)
luminaire de classe J
P
U ≥ 0,8 (ou U ≥ 0,7)
ou
Rapport e/h allant de e/h ≤ 1 pour un
luminaire de classe A à e/h ≤ 2 pour un
(3)
luminaire de classe J
TP
(6)
10.2.2. Assurer une
bonne uniformité de
l’éclairage de fond pour
des locaux de plus de
2
20m
Coefficient d’uniformité U = Emini/Emoyen
ou
Rapport maximum e/h
(5)
®
(6)
7/8
10
Préoccupation
10.2.3. Eviter
l’éblouissement dû à
l’éclairage artificiel et
rechercher un équilibre
des luminances de
l'environnement
lumineux intérieur
Caractéristique
Critère
Niveau
Dispositions prises pour éviter
l’éblouissement en éclairage artificiel
dans les locaux sensibles et très
sensibles à l’éblouissement
Identification des locaux
Etude des conditions d’éblouissement
B
Dispositions prises pour assurer un
bon équilibre des luminances en
éclairage artificiel
Etude des conditions d’équilibre des
luminances de l’ambiance intérieure
P
(7)
10.2.4. Assurer une
qualité agréable de la
lumière émise
10.2.5. Maîtrise de
l’ambiance visuelle par
les usagers
Pour des activités courantes :
Tc ≥ 3000 K et IRC ≥ 80
Assurer des températures de couleur
Tc et des indices de rendu des
couleurs IRC adaptés aux activités des Pour des activités nécessitant une
distinction fine des couleurs :
locaux
Tc ≥ 5000 K et IRC ≥ 90
Dispositions prises pour permettre aux
usagers de maîtriser leur ambiance
visuelle
B
Bureaux – Dispositions satisfaisantes
P
Enseignement - Dispositions
satisfaisantes
(1) La notion d'éclairement moyen à maintenir remplace la notion d'éclairement moyen en service utilisée jusqu'à présent. Le niveau à
maintenir se traduit par une valeur plus faible que le niveau en service. Définition donnée dans la NF EN 12464-1 : valeur en dessous
de laquelle l’éclairement moyen de la surface considérée ne peut pas descendre. Il s’agit de l’éclairement moyen au moment où la
maintenance doit être assurée.
(2) Voir la norme NF EN 12464, très complète, qui distingue de nombreux types de locaux. Par exemple, pour les bâtiments
d’enseignement, une vingtaine de zones sont référencées, pour lesquelles les éclairements (à maintenir) sont définis (circulations,
cuisine, salle de dessin, etc.)
(3) On considère une évolution linéaire du rapport e/h en fonction des 10 classes de luminaires.
(4) Cette valeur est nettement inférieure aux valeurs données dans la norme NF EN 12464, mais la pratique des professionnels tend à
montrer qu’une valeur de 300 lux est suffisante. Pour des usages particuliers (dessin industriel par ex) adopter des valeurs adaptées
(voir norme déjà citée), éventuellement en distinguant éclairage de fond et éclairage de tâche.
(5) Le rapport e/h considère des espacements (entraxes) entre luminaires qui sont parallèles aux parois du local. Pour que le rapport e/h
ait un sens pour estimer l’uniformité de l’éclairement dans des locaux de petite taille, il faut qu’il y ait au moins 4 luminaires (2 x 2).
(6) Le coefficient d’uniformité U doit être supérieur ou égal à 0,7 et 0,8 lorsqu’on ne dispose que d’un éclairage général, pour atteindre
respectivement les niveaux P et TP. Lorsque les postes de travail disposent d’un éclairage de complément, le coefficient d’uniformité
minimum requis est alors respectivement de 0,6 et 0,7.
(7) Locaux tels que bureaux et salles de classe banalisées.
EVVAALLUUAATTIIOONN
PREOCCUPATIONS
SOUS-CIBLE
10.2
10.2.1
B
P
10.2.2
TP
B
P
10.2.3
TP
B
P
10.2.4
TP
B
P
10.2.5
TP
B
P
TP
B
P
TP
®
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