confort visuel
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10 CONFORT VISUEL © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 1/8 10 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 © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 2/8 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 © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 3/8 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. © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 4/8 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) © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB TP 5/8 10 Préoccupation Caractéristique Critère Niveau Traitement des locaux très sensibles à l’éblouissement : B Dispositions satisfaisantes 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 Dispositions satisfaisantes 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 © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 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) © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB (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 Dispositions satisfaisantes B Dispositions prises pour assurer un bon équilibre des luminances en éclairage artificiel Etude des conditions d’équilibre des luminances de l’ambiance intérieure Dispositions satisfaisantes 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 © CSTB - janvier 2005 ® Référentiel technique de certification "Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE " Bureau et Enseignement - Partie III : QEB 8/8