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Année universitaire
2021 - 2022
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Institut Supérieur Polytechnique Privé
*******
Projet de Fin d’Etudes
En vue de l’obtention du Diplôme National d’Ingénieur en Génie Electrique et Informatique Industrielle
Elaboré par :
Bassem REHOUMA
1-190060
Réalisé au sein de
HK Consulting
Encadré par
Encadrant(s) universitaire(s) Encadrant(s) industriel(s)
Mr. Abderrahmene SELLAMI
Abderrahmene
Mr. Mohamed Hedi BEN NAKHLA
ETUDE DE L’INSTALLATION ELECTRIQUE DE 3
IMMEUBLES DE LOGEMENT, UN HOTEL ET PARC
DE STATIONNEMENTS SITUE À PARIS-FRANCE
i
Dédicace
Je dédie ce modeste travail :
A mes chers parents qui ont tant donné.
A mon cher père Fethi pour son immense soutien et ses sacrifices
A ma chère mère Samia pour son grand amour ses prières.
Qu’ils acceptent ici l’hommage de ma gratitude, qui, si grande qu’elle puisse
Être, ne sera jamais à la hauteur de leur tendresse et leur dévouement.
A mes cousins Wassim et Amine
A toute ma famille.
A toutes mes enseignantes et à tous mes enseignants.
A toutes mes chères amies et à tous mes chers amis, Kais, Malek, Hamza,
Mouhamed, Rania, Fidel, Sinda, Omayma, Abir.
A tous ceux que j’aime.
A tous ceux qui m’aiment.
A tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin.
ii
Remerciements
Au terme de mon projet de fin d’études, j’exprime ma profonde gratitude à Monsieur
le Chef département Slim Mohamed Aymen à l’Université Libre de Tunis tout le cadre
administratif et professoral pour leurs efforts considérables, spécialement le département
Génie électrique et Informatique Industriel.
Ma gratitude s’adresse également à mon professeur Mr Abderrahmene Sellami
pour son encadrement pédagogique très consistant ainsi que pour l’intérêt avec lequel il a
suivi la progression de mon travail, pour ses conseils efficients, ses judicieuses directives et
pour les moyens qu’il a mis à ma disposition pour la réussite de ce travail tout au long de ma
période de projet.
J’adresse mes sincères considérations à Mr Ben Nakhla Mohamed Hedi, Mr
Zitouni Mouhamed et Mr Khaldi Mohamed Khalil, mes parrains au sein de l’entreprise,
pour m’avoir donné l’opportunité de passer ce stage dans les meilleures conditions de
professionnalisme, matérielles et morales, et pour leurs directives à chaque fois qu’ils étaient
sollicités.
Mes remerciements les plus respectueux s’adressent aussi à Mr Ayadi Mazen et Mr
Mannai Ahmed pour leur interventions et apports important lors de la réalisation du projet.
Je remercie, également les membres de jury d’avoir accepté d’évaluer mon travail.
Mes sincères remerciements vont aussi à tout le personnel du bureau HK Consulting, pour
leur soutien et leur encouragement.
A la fin, il m’est très agréable d’exprimer toutes ma reconnaissance pour ceux qui
m'ont entouré de près ou de loin pendant mes années études de pour leur soutien, leur aide
et, surtout, pour leur sympathie. Qu’ils trouvent ici l’expression de ma profonde
reconnaissance et mon profond respect.
iii
Table des matières
Dédicace .................................................................................................................................i
Remerciements ......................................................................................................................ii
Table des matières ................................................................................................................iii
Liste des figures....................................................................................................................vi
Liste des tableaux ...............................................................................................................viii
Liste des abréviations ............................................................................................................ x
Présentation de l’entreprise ................................................................................................... 1
Introduction générale............................................................................................................. 3
CHAPITRE I. CADRE DU PROJET........................................................................................................... 5
I.1 Introduction.................................................................................................................................... 5
I.2 Généralité sur les bureaux d’études................................................................................................ 5
I.3 Le besoin ........................................................................................................................................ 5
I.4 Les phases d’un projet.................................................................................................................... 6
I.4.1 Etudes d’esquisse-ESQ......................................................................................................... 6
I.4.2 Avant-projet sommaire -APS................................................................................................ 6
I.4.3 Avant-projet détaillée -APD ................................................................................................. 6
I.4.4 Dossier d’appel d’offres -DAO............................................................................................. 6
I.4.5 Dossier d’exécution .............................................................................................................. 7
I.5 BIM (Building Information Modeling) .......................................................................................... 7
I.5.1 Contexte................................................................................................................................ 7
I.5.2 Les niveaux du BIM ............................................................................................................. 8
I.5.3 La modélisation..................................................................................................................... 8
I.6 Les normes ..................................................................................................................................... 9
I.6.1 La norme NF C 14-100......................................................................................................... 9
I.6.2 La norme NF C 15-100....................................................................................................... 10
I.7 Cadre de notre projet .................................................................................................................... 10
I.7.1 Classification du projet ....................................................................................................... 10
I.7.2 Description générale du projet............................................................................................ 11
I.7.3 Partie logements.................................................................................................................. 12
I.7.3.1 Bâtiment A ................................................................................................................ 13
I.7.3.2 Bâtiment B ................................................................................................................ 14
I.7.3.3 Bâtiment C ................................................................................................................ 15
I.7.4 Partie hôtel.......................................................................................................................... 16
I.7.5 Parc de stationnement ......................................................................................................... 17
I.7.6 Travail demandé ................................................................................................................. 17
I.8 Conclusion.................................................................................................................................... 18
CHAPITRE II. ETUDE THEORIQUE........................................................................................................ 19
II.1 Introduction.................................................................................................................................. 19
II.2 Etude d’éclairement...................................................................................................................... 19
II.2.1 Choix du type d’éclairage ................................................................................................... 19
II.2.1.1 Eclairage direct.......................................................................................................... 19
II.2.1.1.1 Eclairage général uniforme................................................................................................... 20
iv
II.2.1.1.2 Eclairage général orienté ...................................................................................................... 21
II.2.1.1.3 Eclairage ponctuel................................................................................................................ 21
II.2.1.2 Eclairage indirect....................................................................................................... 22
II.2.1.3 Eclairage mixte.......................................................................................................... 22
II.2.2 Choix des lampes et des luminaires .................................................................................... 23
II.2.2.1 Grandeurs photométriques ........................................................................................ 23
II.2.2.1.1 L’intensité lumineuse ........................................................................................................... 24
II.2.2.1.2 Flux lumineux ...................................................................................................................... 24
II.2.2.1.3 L’éclairement ....................................................................................................................... 24
II.2.2.1.4 La luminance........................................................................................................................ 25
II.2.2.2 Choix en fonction de la hauteur du local................................................................... 25
II.2.3 Dimensionnement de l’installation d’éclairage................................................................... 27
II.2.3.1 Le nombre des points lumineux : .............................................................................. 28
II.2.3.2 L’uniformité et la distance de chaque point lumineux .............................................. 28
II.2.3.3 Eclairage de secours.................................................................................................. 28
II.2.3.3.1 Eclairage d’évacuation ......................................................................................................... 29
II.2.3.3.2 Eclairage d’ambiance ........................................................................................................... 29
II.3 Etude courant fort, courant faible................................................................................................. 30
II.3.1 Etude de l’installation basse tension ................................................................................... 30
II.3.1.1 Protection électrique.................................................................................................. 30
II.3.1.1.1 Les surcharges électriques.................................................................................................... 30
II.3.1.1.2 Les courts-circuits ................................................................................................................ 30
II.3.1.1.3 Le courant de fuite................................................................................................................ 30
II.3.1.1.4 Les régimes de neutre........................................................................................................... 31
II.3.1.2 Le sectionneur ........................................................................................................... 31
II.3.1.3 La commande des circuits ......................................................................................... 31
II.3.1.3.1 La commande fonctionnelle ................................................................................................. 31
II.3.1.3.2 Coupure d’urgence ............................................................................................................... 32
II.3.1.3.3 Choix d’appareillage ............................................................................................................ 32
II.3.2 Méthodologie de dimensionnement d'une installation électrique ....................................... 32
II.3.2.1 Détermination des sections des câbles....................................................................... 33
II.3.2.1.1 La lettre de sélection............................................................................................................. 33
II.3.2.1.2 Le facteur de correction K1.................................................................................................. 33
II.3.2.1.3 Le facteur de correction K2.................................................................................................. 34
II.3.2.1.4 Le facteur de correction K3.................................................................................................. 34
II.3.2.1.5 Le courant admissible Iz....................................................................................................... 35
II.3.2.1.6 La section minimale ............................................................................................................. 35
II.3.2.2 Détermination de la chute de tension ........................................................................ 36
II.3.2.3 Détermination des courants de courts circuits........................................................... 38
II.3.2.4 Choix des calibres des disjoncteurs........................................................................... 39
II.3.3 Etude du courant faible....................................................................................................... 40
II.3.3.1 Equipements.............................................................................................................. 41
II.3.3.1.1 Les prises RJ45..................................................................................................................... 41
II.3.3.1.2 Les prises multimédia (HDMI)............................................................................................. 41
II.3.3.2 La distribution du courant faible ............................................................................... 42
II.3.3.3 Télédistribution ......................................................................................................... 42
II.3.3.4 Télésurveillance ........................................................................................................ 43
II.3.4 Sécurité incendie................................................................................................................. 43
II.3.4.1 Les systèmes de détection incendie........................................................................... 44
II.3.4.1.1 La tête de détection d’incendie............................................................................................. 44
II.3.4.1.2 Le détecteur automatique d’incendie adressable .................................................................. 45
II.3.4.1.3 Déclencheur manuel............................................................................................................. 45
II.3.4.2 Centralisateur de mise en sécurité incendie............................................................... 45
II.3.4.3 Les systèmes de commande terminal ........................................................................ 46
II.3.4.3.1 Indicateur d’action visuel ..................................................................................................... 46
II.3.4.3.2 Le diffuseur sonore............................................................................................................... 46
II.3.4.3.3 Le diffuseur lumineux .......................................................................................................... 47
II.4 Conclusion.................................................................................................................................... 47
CHAPITRE III. ETUDE PRATIQUE.......................................................................................................... 48
v
III.1 Introduction.................................................................................................................................. 48
III.2 Etude Pratique d’éclairement ....................................................................................................... 48
III.2.1 Le logiciel DIALux evo ................................................................................................. 48
III.2.2 Importation des luminaires............................................................................................. 49
III.2.3 Exemple pratique ........................................................................................................... 50
III.3 Implantation des éléments CFO/CFA........................................................................................... 51
III.3.1 Le logiciel AutoCAD..................................................................................................... 51
III.3.2 Elaboration des plans ..................................................................................................... 51
III.3.2.1 Les plans de réseaux et réservations.......................................................................... 52
III.3.2.2 Plans d’implantation des terminaux et d’incorporation............................................. 52
III.4 Le bilan de puissance ................................................................................................................... 53
III.5 Calcul des colonnes montantes..................................................................................................... 55
III.6 Dimensionnement du transformateur ........................................................................................... 57
III.7 Schémas unifilaires et armoires électriques.................................................................................. 58
III.8 Maquettage du projet.................................................................................................................... 61
III.8.1 Le logiciel Revit............................................................................................................. 61
III.8.2 Modélisation des plans de réseaux et réservation........................................................... 62
III.8.3 Synthèse réseaux électriques.......................................................................................... 63
III.8.4 Maquettage du local technique 3D................................................................................. 63
III.8.4.1 Le local transformateur ............................................................................................. 64
III.8.4.2 Local TGBT .............................................................................................................. 65
III.9 Maquette HTML .......................................................................................................................... 65
III.10Conclusion.................................................................................................................................... 69
Conclusion générale ............................................................................................................ 70
Bibliographie ....................................................................................................................... 71
Annexes ............................................................................................................................... 72
Annexe 1 Guide d’éclairage ZUMTOBEL ......................................................................... 72
Annexe 2 Calcul section de câble........................................................................................ 87
Annexe 3 Extrait du guide Legrand NF C 15-100............................................................... 92
vi
Liste des figures
Figure 1 – Logo HK Consulting......................................................................................................... 1
Figure 2 – Contexte du BIM .............................................................................................................. 7
Figure 3 – Les niveaux du BIM ......................................................................................................... 8
Figure 4 – Limite d’application des normes....................................................................................... 9
Figure 5 – Les trois immeubles de logements et l’hôtel................................................................... 12
Figure 6 – Emplacement et répartition d’ensemble de projet .......................................................... 12
Figure 7 – L’hôtel............................................................................................................................. 16
Figure 8 – Le parc de stationnement au R-1 .................................................................................... 17
Figure 9 – L’éclairage direct ............................................................................................................ 20
Figure 10 – L’éclairage général uniforme........................................................................................ 20
Figure 11 – Eclairage adéquat dans les plans verticaux................................................................... 21
Figure 12 – Eclairage ponctuel......................................................................................................... 21
Figure 13 – Eclairage indirect.......................................................................................................... 22
Figure 14 – Eclairage mixte ............................................................................................................. 22
Figure 15 – Les grandeurs photométriques [2] ................................................................................ 23
Figure 16 – Paramètre du local ........................................................................................................ 25
Figure 17 – Les lampes fluorescentes .............................................................................................. 27
Figure 18 – Les lampes LED............................................................................................................ 27
Figure 19 – Principe d’éclairage de sécurité .................................................................................... 29
Figure 20 – Régime TT.................................................................................................................... 31
Figure 21 – Les types de courbes..................................................................................................... 40
Figure 22 – Les différents équipements de courant faible ............................................................... 40
Figure 23 – La prise RJ45 ................................................................................................................ 41
Figure 24 – La prise HDMI.............................................................................................................. 41
Figure 25 – Principe de distribution des courants faibles [4]........................................................... 42
Figure 26 – Système de télédistribution........................................................................................... 42
Figure 27 – Système de télésurveillance.......................................................................................... 43
Figure 28 – Le système sécurité incendie de catégorie A ................................................................ 44
Figure 29 – La tête de détection d’incendie ..................................................................................... 44
Figure 30 – Le détecteur automatique d’incendie adressable .......................................................... 45
Figure 31 – Le déclencheur manuel ................................................................................................. 45
Figure 32 – Centralisateur de mise en sécurité incendie.................................................................. 46
Figure 33 – Indicateur d’action visuel.............................................................................................. 46
Figure 34 – Le diffuseur sonore....................................................................................................... 47
Figure 35 – Le diffuseur lumineux................................................................................................... 47
Figure 36 – Les utilités du DIALux ................................................................................................. 48
Figure 37 – L’interface de logiciel DIALux .................................................................................... 49
Figure 38 – Vérification d’un luminaire .......................................................................................... 49
Figure 39 – Résultat de calcul sur DIALux...................................................................................... 50
Figure 40 – Photo réel DIALux........................................................................................................ 50
Figure 41 – L’interface de logiciel AutoCAD.................................................................................. 51
Figure 42 – Extrait de plan de réseaux et réservations SS1 ............................................................. 52
Figure 43 – Le nombre minimal de prises à implanter selon la NF C 15-100 [4]............................ 53
Figure 44 – L’interface de logiciel Elium ........................................................................................ 56
Figure 45 – Extrait de distribution logements.................................................................................. 57
Figure 46 – Extrait de Schéma unifilaire TD-T1 ............................................................................. 60
Figure 47 – Extrait de visualisation 3D de TD-T1........................................................................... 61
Figure 48 – L’interface de logiciel Revit ......................................................................................... 62
Figure 49 – Extrait de plans réseaux et réservation SS2 .................................................................. 62
vii
Figure 50 – Les résultats de synthèse technique du lot électricité ................................................... 63
Figure 51 – Le local technique en 3D .............................................................................................. 64
Figure 52 – Le local transformateur en 3D ...................................................................................... 64
Figure 53 – Le local TGBT en 3D ................................................................................................... 65
Figure 54 – La maquette HTML ...................................................................................................... 66
Figure 55 – Les options de la maquette............................................................................................ 67
Figure 56 – Signification des onglets de la maquette....................................................................... 68
Figure 57 – Espace contact pour les modifications et les remarques............................................... 68
Figure 58 – Le code QR de la maquette........................................................................................... 69
viii
Liste des tableaux
Tableau 1 : Les établissements de 4éme catégorie....................................................................... 11
Tableau 2: Logements de bâtiment A........................................................................................... 13
Tableau 3: Logements de bâtiment B........................................................................................... 14
Tableau 4: Logements de bâtiment C........................................................................................... 15
Tableau 5: Les places de stationnement....................................................................................... 17
Tableau 6: Classification des luminaires selon la répartition d’intensité ................................. 24
Tableau 7: Classification d’utilisation des luminaires selon leurs hauteurs............................. 26
Tableau 8: Choix d’appareillage................................................................................................... 32
Tableau 9: La lettre de sélection [3] ............................................................................................. 33
Tableau 10: Le facteur K1............................................................................................................ 34
Tableau 11: Le facteur K2............................................................................................................. 34
Tableau 12: Le facteur K3............................................................................................................. 35
Tableau 13: Le choix de la section minimale [6].......................................................................... 36
Tableau 14: Les limites maximale de chute tension .................................................................... 36
Tableau 15: Calcul de chute tension............................................................................................. 37
Tableau 16: Abaque de chute tension........................................................................................... 38
Tableau 17: Abaque courant de court-circuit ............................................................................. 39
Tableau 18: Un extrait du bilan de puissance services généraux............................................... 54
Tableau 19:Choix des dispositifs différentiels à courant résiduel (DDR) ................................. 59
Tableau 20: Section des conducteurs d’alimentation et protection ........................................... 59
x
Liste des abréviations
BIM Building Modélisation de l’Information
CCTP Cahiers des Clauses Techniques Particulières
APS Avant-Projet Sommaire
APD Avant-Projet Détaillé
DAO Dossier d’Appel d’Offre
ESQ Etudes d’Esquisse
AEC Architecture, Ingénierie et Construction
CAO Conception Assistée par Ordinateur
NF Norme Française
ERDF European Regional Development Fund
LED Light Emitting Diode
ERP Etablissements Recevant du Public
EDF Électricité de France
TT Neutre et masse à la terre
CFO Courant Fort
CFA Courant Faible
SSI Système Sécurité Incendie
SDI Système de Détection des Incendies
CMSI Centralisateur de Mise en Sécurité Incendie
SMSI Système de Mise en Sécurité Incendie
DCT Dispositif de Commande Terminal
CDC Chemin De Cable
RES Réservation
BT Basse Tension
MT Moyenne Tension
TGBT Tableau Général Basse Tension
HDMI High-Definition Multimedia Interface
RJ Registered Jack
IRVE Infrastructure de Recharge de Véhicule Electriques
SG Services Généraux
GRD Gestionnaire du Réseau de Distribution
PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
1
Présentation de l’entreprise
Mon projet de fin d’étude est réalisé au sein du bureau d’étude HK Consulting installé
à Immeuble Rubis les berges du lac 2 à Tunis, Tunisie. HK Consulting est un important
bureau d’études réunissant plusieurs spécialités touchant le domaine du bâtiment. En effet
c’est un bureau d’études d’ingénierie pluridisciplinaire œuvrant dans :
_ Ingénierie électrique ;
_ Ingénierie énergétique et thermique ;
_ ingénierie de la structure.
Figure 1 – Logo HK Consulting
HK Consulting est formé d’un effectif professionnel ayant une grande expérience
pouvant répondre à de divers domaines du bâtiment. Le personnel de HK Consulting est
compétent réunissant un grand savoir-faire et un excellent travail collaboratif d’équipe.
HK Consulting intervient au niveau de la conception, la modélisation, le suivi des
projets et la présentation technique en 3D et 5D. Il assure aussi des cours de formation
spécialisés dans la mise à niveau des professionnels en les formant sur les logiciels de leur
spécialité tel que Revit, Autocad, etc….
PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
2
HK Consulting est leader dans l’implantation et l’exécution du processus BIM en
Tunisie. Il met en œuvre cette méthode collaborative pour perfectionner :
_ La conception technique des projets de construction ;
_ La conception et suivi des maquettes numériques 3D, 4D et 5D ;
_ Le calcul quantitatif ;
_ La visualisation et manipulation 3D ;
_ La création de visite virtuelle ;
_ La synthèse finale du projet.[1]
INTRODUCTION GENERALE
3
Introduction générale
Dans le cadre de la conclusion de ma formation en tant qu’ingénieur en génie
électrique et informatique industrielle à l’Université Libre de Tunis, je suis tenu de réaliser
un projet de fin d’étude dans lequel je démontre la maitrise des acquis théoriques et pratiques
courant les années de formation passées à l’ULT.
Le projet à étudier, est proposé par le bureau d’études HK Consulting et intitulé :
« Etude de l’installation électrique de 3 immeubles de logement, un hôtel et parc de
stationnements ».
Il se rapporte à l’étude électrique d’un complexe immobilier R+6 situé à « Boulevard
Robespierre-Sente de la Paix- Paris- France » Il est composé d’un hôtel trois étoiles, d’une
résidence de 76 logements, de deux cellules commerciales en pied d’immeuble et deux parcs
de stationnements.
Lors de la réalisation de l’étude, il sera respecté les exigences du client et en
particulier le caractère du bâtiment qui est classé comme établissement recevant du public
(ERP). De ce fait, il sera appliqué les règlementations et normes correspondantes à la
catégorie du bâtiment et les types d’activité.
Pour aboutir et réussir le projet, il sera utilisé les moyens technique et matériel dont
dispose le bureau d’études HK Consulting (ordinateurs, logiciels etc …)
Ainsi, les résultats de l’étude sont développés au présent rapport comportant les
chapitres suivants :
− Premier chapitre : Présentation du cadre du projet
Il sera présenté l’importance des bureaux d’études, les étapes de réalisation de projet,
le BIM, la réglementation et normes applicables et une description du projet.
− Deuxième chapitre : Etude théorique
Ce chapitre présente et défini tout ce qui est éclairage soit la définition des termes et
concept, les différents types d’éclairage et le choix des lampes et luminaires sans toutefois
oublier le dimensionnement des installations des différents locaux.
INTRODUCTION GENERALE
4
− Troisième chapitre :
Dans ce chapitre, il sera étudié et établis les solutions techniques, pour répondre aux
exigences de CCTP et être en conformité en normes et règlementations. Ainsi il sera
dimensionné l’éclairage des locaux et espaces, les appareils et équipements nécessaire avec
une définition claire des alimentations en courant fort et faible.
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
5
Chapitre I. Cadre du projet
__________________________________________
I.1 Introduction
Dans notre premier chapitre on va commencer par présenter quelques généralités sur
les bureaux d’étude et les phases d’exécution d’un projet complet ainsi que sur le BIM
(Building Modélisation de l’Information) en spécifiant la CCTP (Cahiers des Clauses
Techniques Particulières), les normes et les réglementations suivies pour réussir ce projet.
I.2 Généralité sur les bureaux d’études
Les bureaux d’études sont des organismes au sein desquels on réalise les expertises
et les études à caractère scientifique et technique. Leurs activités touchent des domaines
variés et complémentaires pour réussir le projet étudié par exemple l’électricité, le génie civil
et les fluides.
Les bureaux d’études, outre la réalisation des études, assistent et conseillent les
demandeurs de prestation. Ils travaillent seul ou en équipe avec l’architecte, le bureau
d’étude de génie civil etc… Ils assurent le suivi de réalisation des travaux et veillent à la
conformité avec les prescriptions et les recommandations. En cas de problèmes survenant
sur les bâtiments, les bureaux d’études peuvent réaliser des expertises touchant leurs
spécialités.
I.3 Le besoin
Lors du lancement du projet, le maître d’ouvrage (qui peut être une personne
physique, morale, un particulier ou une entreprise) doit définir son besoin d’une façon
spécifique et précise (création d’une usine, d’une habitation personnelle, etc…), Il ne
possède pas les compétences techniques pour réaliser son ouvrage, fait appel à un bureau
d’études spécialisé. Ce même bureau d’études peut faire appel à un ou plusieurs bureaux
d’études techniques pour l’élaboration des plans (structure, sanitaire, chauffage, électricité,
etc…). Des réunions de coordination seront tenues entre le maître d’ouvrage et le(s)
bureau(x) d’ingénieurs/architectes pour assurer la conformité des études au besoin,
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
6
I.4 Les phases d’un projet
Chaque projet doit généralement passer par trois grandes étapes pour qu’il soit
finalisé. Les phases du projet sont l’APS (avant-projet sommaire), l’APD (Avant-projet
détaillé) et le DAO (dossier d’appel d’offre). D’autres phases seront réalisées soient, la phase
d’exécution et de récolement.
I.4.1 Etudes d’esquisse-ESQ
L’architecte présente les résultats de sa première étude de faisabilité de la
construction éventuelle. Il réalise les premières esquisses en fonction de différents
paramètres liés au terrain, au schéma constructif envisagé par le maitre d’ouvrage et à ses
contraintes financières. Cette esquisse initiale permet la première visualisation du projet
inséré dans le site. Dans le cas de réhabilitation ou de rénovation d’un bâtiment existant,
l’architecte fournit également ses études de diagnostic technique et architectural pour réaliser
les modifications requises et les travaux requis.
I.4.2 Avant-projet sommaire -APS
A ce stade de projet on doit fournir une description bien précise, la composition
générale en plan et en volume, la compatibilité des solutions retenues avec les contraintes
du programme et du site ainsi qu’avec les différentes règlementations. Une estimation du
coût et de la durée des travaux seront présentées. Une certaine tolérance peut être ménagée
en fonction de la taille du projet et de l’état d’avancement des travaux d’études.
I.4.3 Avant-projet détaillée -APD
A cette étape on va vérifier les dernières mises au point effectuées en fonction de
l’avant-projet sommaire suite à l’avis du maitre d’ouvrage, la vérification du respect des
différentes réglementations notamment celles relatives à l’hygiène et à la sécurité. La
justification des solutions techniques retenues pour élaborer à la fin une estimation définitive
prévisionnelle des travaux.
I.4.4 Dossier d’appel d’offres -DAO
La dernière phase du projet est la préparation du dossier d’appel d’offre. Elle consiste
à l’élaboration des pièces écrite relatives aux plans du courant fort, faible et d’éclairage ainsi
que les bilans de puissances et les schémas unifilaires des armoires électriques.
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
7
Ce dossier va servir pour lancer les consultations aux entreprises d’exécution
spécialisées en vue de remettre leur offres technique et financière.
I.4.5 Dossier d’exécution
Le dossier d’exécution est établi par l’entreprise retenue à l’appel d’offre pour la
réalisation des travaux. Il est préparé par les ingénieurs de l’entreprise ou par un bureau
d’études chargé par celle-ci. Ce dossier doit contenir l’état de l’installation (cheminement,
implantation etc…) tel qu’exécutés sur chantier.
I.5 BIM (Building Information Modeling)
I.5.1 Contexte
Le BIM (Modélisation des Informations du Bâtiment) est une nouvelle méthode de
gestion des projets de construction basée sur une maquette numérique 3D. Cette maquette
nous permettant de partager les informations tout au long du cycle de vie d’un bâtiment dès
sa conception jusqu’à sa démolition en passant par les premières études de faisabilité à la
réalisation.
Figure 2 – Contexte du BIM
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
8
I.5.2 Les niveaux du BIM
Le niveau du BIM définit l’avancement technologique du secteur AEC (Architecture,
Ingénierie et Construction) en termes de degré de collaboration et de partage d’informations
entre les différents acteurs impliqués dans le projet. Nous partons d’un niveau de base où les
activités de travail sont effectuées sans collaboration, jusqu’au dernier niveau, l’intégration
parfaite des informations et l’utilisation de plateforme Cloud et de modèles BIM.
On a quatre niveaux de maturité numérique :
• L0 : faible collaboration, on travaille en deux dimensions avec des logiciels CAO
(conception assistée par ordinateur) ou sur des documents papier ;
• L1 : collaboration partielle, on travaille en deux ou trois dimensions avec des
logiciels de CAO 3D avec des fichiers numériques ;
• L2 : collaboration complète, on travaille en 3D ;
• L3 : intégration complète.
Figure 3 – Les niveaux du BIM
I.5.3 La modélisation
La modélisation BIM consiste à créer des objets 3D et à saisir des propriétés, c’est-
à-dire des informations et des contraintes associées. Cet objet doit ensuite être intégré au
modèle ou maquette numérique de manière cohérente, en respectant l’organisation des
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
9
informations. La modélisation consiste à savoir exporter des objets au format approprié, et
inversement importer des objets avec un minimum de perte d’informations pour faciliter le
travail collaboratif. La modélisation BIM est directement liée au logiciel utilisé et a
l’échange d’informations (3D et données) entre les différents intervenants d’un projet BIM.
I.6 Les normes
Les normes françaises NF C 15-100 et NF C 14-100 traitent toutes les deux des règles
à respecter pour l’installation des réseaux de distribution d’électricité, elles concernent
chacune des portions bien différentes du réseau électrique. En effet, la norme NF C 14-100
traite de la section du réseau située en amont du disjoncteur de branchement, tandis que la
norme NF C 15-100 a trait à la partie qui est située en aval du disjoncteur.
Figure 4 – Limite d’application des normes
I.6.1 La norme NF C 14-100
La norme NF C 14-100 relative à la conception et la réalisation des installations de
branchement à basse tension du point de raccordement au réseau au point de livraison aux
utilisateurs individuels ou collectifs (figure 4 ci-dessus). Elle concerne la conception des
branchements jusqu’à 400A tout en assurant la sécurité des personnes et la conservation des
biens.
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
10
Pour ce qui est matériel constituant un branchement, il faut se reporter aux
spécifications techniques du gestionnaire du réseau de distribution. Ce dernier est obligé à
rendre public son référentiel technique. A titre d’exemple pour ERDF, le référentiel
technique est publié sous la forme de spécifications « HN », et pour les régies dans certaines
publications locales.
Parallèlement à la conception d’un branchement il vaut mieux se renseigner auprès
des distributeurs d’énergie pour ce qui est offres d’abonnement et de tarification de
l’électricité.
I.6.2 La norme NF C 15-100
Cette norme règlemente les installations électriques basse tension dans les logements
individuels ou collectifs. Les logements peuvent être neufs ou rénovés. Cette norme donne
toutes les réglementations de mise en œuvre et indique toutes les caractéristiques à respecter
ainsi que les quantités des équipements électriques à installer. De ce fait, elle forme un vrai
guide technique pour les électriciens.
I.7 Cadre de notre projet
Dans cette partie on va présenter la classification du projet et les différentes parties
du projet par une description générale.
I.7.1 Classification du projet
Notre projet se rapporte aux établissements recevant du public (ERP). Les ERP sont
au fait un bâtiment, local, fixe ou provisoire, dans lesquels les personnes sont admises soit
librement, moyennant un payement ou une participation quelconque, et où sont tenues des
réunions. Les ERP sont classés en plusieurs catégories et types, où chacune à différents
niveaux de réglementations et d’obligations.
Ce que nous allons étudier dans la suite de notre projet, un établissement du type
ERP de type « O » de 4éme catégorie ayant des activités de type « N, L et PS ». Le parc de
stationnement commun aux logements et à l’hôtel sont soumis aux dispositions du type
« PS ».
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
11
Tableau 1 : Les établissements de 4éme catégorie
I.7.2 Description générale du projet
L’opération concerne la construction d’un ensemble immobilier en R+6 constitué
d’un hôtel trois étoiles, d’une résidence de 76 logements, de deux cellules commerciales en
pied d’immeuble et deux parcs de stationnements.
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
12
Figure 5 – Les trois immeubles de logements et l’hôtel
Le projet situe à Bd Robespierre/Bd de la Paix, il comptabilise une surface utile de
7670 m2
et 1200 m2
d’espace vert.
Figure 6 – Emplacement et répartition d’ensemble de projet
I.7.3 Partie logements
La partie logements est la partie la plus grande en espace dans notre projet, elle se
divise en trois bâtiments répartis comme suit :
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
13
I.7.3.1 Bâtiment A
Les logements sont repartis comme suit :
Tableau 2: Logements de bâtiment A
Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs
Bâtiment A : 1252.66m2
R+6
Partie
haute
duplex
R+5 2 2
R+4 2 1 1 4
R+3 2 1 1 4
R+2 2 1 1 4
R+1 2 1 1 4
RDC 1 1 2
Total 1 9 4 4 2 20
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
14
I.7.3.2 Bâtiment B
Les logements sont repartis comme suit :
Tableau 3: Logements de bâtiment B
Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs
Bâtiment B : 1986.62m2
R+6 1 2 3
R+5 1 2 3 6
R+4 1 2 2 1 6
R+3 1 2 1 1 6
R+2 1 2 2 1 6
R+1 1 2 2 1 6
RDC
1
1
Total 5 11 11 6 1 34
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
15
I.7.3.3 Bâtiment C
Les logements sont repartis comme suit :
Tableau 4: Logements de bâtiment C
Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs
Bâtiment C : 1197.51m2
R+6
1
1 2
R+5 1
1
2
R+4 1 1 1 3
R+3 1 2 2 5
R+2 1 2 2 5
R+1 1 2 2 5
RDC
Total 4 7 8 2 1 22
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
16
I.7.4 Partie hôtel
Cet hôtel est un établissement de classement trois étoiles. Il comprendra :
− Au R-1 :
− Les locaux techniques ;
− Les locaux du personnel.
− Au RDC :
− Sas d’entrée ;
− Zone accueil réception ;
− Espace bar-restauration ;
− Une grande salle de réunion ou espace bureaux ;
− Bagagerie ;
− Cuisine ;
− Zone de livraisons ;
− Locaux de stockage et déchets.
− Du R+1 au R+6 :
− 101 chambres ;
− Une gaine technique ;
− Un local de service.
Figure 7 – L’hôtel
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
17
I.7.5 Parc de stationnement
Ce complexe contient un parc de stationnement qui est située au sous-sol. Les places
de stationnement sont distribuées comme suit :
Tableau 5: Les places de stationnement
Niveau Places hôtel Places logement
R-1 34 26
R-2 - 67
Total 34 93
Figure 8 – Le parc de stationnement au R-1
I.7.6 Travail demandé
Apres avoir eu une observation générale sur l’ensemble des immeubles HK
Consulting est chargé de faire l’étude de la partie électrique et fluide de ce projet.
Les taches qui m’ont été confiées sont :
− Réalisation des calculs d’éclairements ;
− Réalisation des plans d’implantations des équipements courant fort ;
− Réalisation des plans d’implantations des équipements courant faible ;
CHAPITRE I CADRE DU PROJET
18
− Réalisation des bilans de puissances et projet de colonne ;
− Elaboration des plans des cheminements et réservations ;
− Elaboration des schémas unifilaires et des schémas d’encombrement des
armoires électriques.
I.8 Conclusion
Dans notre premier chapitre nous avons présenté HK Consulting, le cadre général de
notre projet et leur problématique.
Dans le chapitre suivant, nous allons nous intéresser à faire l’étude théorique de
différentes taches de notre projet.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
19
Chapitre II. Etude théorique
________________________________________________________
II.1 Introduction
Dans le deuxième chapitre on va faire notre étude théorique de ce projet. On va
commencer par l’étude d’éclairement où on va présenter les types d’éclairages et le choix
des lampes ainsi que le dimensionnement de l’installation électrique. Ensuite la phase
d’étude de l’implantation des équipements électriques (courant fort, courant faible), le
dimensionnement des départs pour répondre aux besoins des clients.
II.2 Etude d’éclairement
L’étude d’éclairement consiste à déterminer le flux d’éclairement artificiel qu’il faut
implanter dans un local spécifique selon son activité donnée, en tenant compte du confort
visuel que requiert cette activité (suivant les règlementations). Les exigences pour assurer
une étude correcte et optimale c’est de bien choisir le type d’éclairage, choisir les luminaires
correctement, le dimensionnement de l’installation et bien analyser les résultats de notre
étude.
II.2.1 Choix du type d’éclairage
Le choix du luminaire est fonction du type d’éclairage choisi. Ce type définissant la
déviation du flux lumineux dans la surface de la pièce et des objets. Les facteurs de réflexion
influencent également la lumière réfléchie et donc la luminosité de la pièce.
II.2.1.1 Eclairage direct
L’éclairage direct se produit lorsque le flux d’un luminaire ou d’une lampe réfléchie
sur la zone d’étude ou ses objets. La lumière directe est produite par un appareil ou un écran
qui focalise toute la lumière selon un angle. Ce type d’éclairage nous donne les meilleurs
résultats en termes énergétique (1.5W/m2
/100 lux).
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
20
Figure 9 – L’éclairage direct
Selon le type des locaux trois types d’éclairage seront envisagés :
− Un éclairage général uniforme ;
− Un éclairage général orienté ;
− Un éclairage ponctuel.
II.2.1.1.1 Eclairage général uniforme
L’éclairage générale ou d’ambiance est conçu pour éclairer toute une zone afin qu’on
puisse circuler en toute sécurité. La lumière rebondit sur les murs pour couvrir le plus
d’espace possible. Parmi les luminaires qui peuvent fournir un éclairage uniforme à
l’intérieur sont : plafonniers, appliques murale, luminaire sur rail et pour les luminaires à
l’extérieur sont : projecteurs, luminaires suspendus, les hublots mural.
Figure 10 – L’éclairage général uniforme
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
21
II.2.1.1.2 Eclairage général orienté
Lorsque l’emplacement de la zone de travail est fixe (écrans dans les salles de
conférence, machines-outils etc), placer un éclairage à proximité de la zone de travail est un
excellent moyen de limiter la puissance installée. En général, ce type d’éclairage permet
d’envisager des niveaux d’éclairage inferieurs pour la circulation, en choisissant des
luminaires asymétriques, on va obtenir un éclairage adéquat dans les plans verticaux.
Figure 11 – Eclairage adéquat dans les plans verticaux
Le choix d’un éclairage général orientable doit également tenir compte des plans de
la structure du plafond et de l’emplacement des poutres, qui peuvent bloquer la lumière
disponible.
II.2.1.1.3 Eclairage ponctuel
L’éclairage ponctuel dispose un flux lumineux très important au niveau des postes
de travail, cette solution est la plus fiable d’un point de vue énergétique où les luminaires
peuvent augmenter localement le flux lumineux dans les postes de travail (on n’est pas obligé
d’augmenter le nombre des points lumineux pour l’éclairage général). Ce type d’éclairage
et l’emplacement des luminaires doit être approprié pour des raisons de sécuriser les
travailleurs et pour éviter des situations dangereuses pouvant causer des accidents de travail.
Figure 12 – Eclairage ponctuel
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
22
II.2.1.2 Eclairage indirect
L’avantage de l’éclairage indirect à travers le plafond est qu’il ne provoque pas
d’éblouissement du champ de vision direct du luminaire où l’ombre devient faible. Son
efficacité énergétique dépend de la réflexion avec les murs (généralement des plafonds). Il
est nécessaire de surdimensionner les luminaires (dans les pièces avec des hauteurs sous
plafond plus élevé) pour obtenir un éclairage comparable à l’éclairage direct. Alors ce type
d’éclairage dépend de la couleur de la propreté des murs et le plafond de la pièce (ce qui
peut également entrainer une augmentation de plus de 20% de la taille de l’installation par
rapport à l’éclairage direct).
Figure 13 – Eclairage indirect
II.2.1.3 Eclairage mixte
Si on compare l’efficacité énergétique entre les systèmes directs et indirects,
l’éclairage mixte est situé entre les deux. Une partie du flux lumineux est orientée vers les
objets, l’autre est réfléchi sur les murs et le plafond. Ce type de système est dédié pour les
locaux à une grande hauteur du sous plafond, pour éliminer la création d’une zone d’ombre.
C’est un éclairage moins précis que l’éclairage direct.
Figure 14 – Eclairage mixte
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
23
II.2.2 Choix des lampes et des luminaires
Apres avoir choisi le type d’éclairage, on va citer dans cette partie les critères de
choix des luminaires. Pour choisir le type de luminaire il faut prendre en considération le
facteur du confort lumineux en fonction de la maitrise du niveau d’éclairement, les normes
et les règlementations. En respectant le confort lumineux, quel que soit le volume de la pièce,
on doit trouver des résultats conforme selon le nombre des luminaires, la puissance,
l’efficacité énergétique, le cout, etc. On doit réellement tenir compte des stratégies
d’entretien, de la durée de vie et des critères environnementaux.
II.2.2.1 Grandeurs photométriques
Pour choisir un luminaire il faut tout d’abord passer par les quatre grandeurs
fondamentales qui sont les grandeurs photométriques.
Figure 15 – Les grandeurs photométriques [2]
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
24
II.2.2.1.1 L’intensité lumineuse
L’intensité lumineuse est une grandeur physique dédie pour déterminer la capacité
d’éclairement d’une source lumineuse. Cette grandeur est exprimée en Candela Cd. Cette
grandeur étudie les caractéristiques des sources lumineuses qui vont être classées sur trois
répartitions :
− Très intensive : lorsque le flux lumineux est diffusé vers un point précis de
l’espace ;
− Semi-intensive : lorsque la simulation est intermédiaire ;
− Extensive : lorsque le flux lumineux est dirigé vers un large faisceau.
Tableau 6: Classification des luminaires selon la répartition d’intensité
Classements synthétiques des luminaires
Luminaire
:
Direct intensif Direct extensif Semi-direct Indirect
Répartition
d’intensité :
II.2.2.1.2 Flux lumineux
Le flux lumineux est une grandeur physique dédié pour déterminer la quantité de flux
total émis par un luminaire. Cette grandeur dépend de la couleur d’éclairage. Or, leur
quantité de rayonnement lumineux a un reflet plus ou moins fort en fonction de la longueur
d’onde lumineuse. Cette grandeur est exprimée en Lumens Lm.
II.2.2.1.3 L’éclairement
L’éclairement est une unité de mesure de l’éclairement lumineux, exprimée en Lux
Lx. Cette grandeur est utile pour évaluer la quantité de lumière qui doit être mise en place
dans chaque pièce. Les Lumens présente la luminosité d’un luminaire contrairement aux Lux
qui la quantifient sur la surface éclairée. On détermine alors cette relation entre les Lumens
(Lm) et les Lux (Lx) : Lx= Lm/m2 (II.1).
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
25
II.2.2.1.4 La luminance
La luminance est une grandeur physique dédié pour déterminer la puissance de la
lumière visible, exprimée en Candela/m2 (Cd/m2). Cette grandeur est la seule perçue par
l’œil humain. Elle représente l’apparence de la surface en fonction de l’intensité de la source
quel que soit primaire (soleil, lampes etc) ou secondaire (lune).
II.2.2.2 Choix en fonction de la hauteur du local
La hauteur de la pièce influe sur le choix des luminaires qu’on va implanter, il est
impossible de dissocier les deux dans une étude d’éclairement pour la conception ou la
rénovation. Un plan utile c’est la surface de la pièce (de dimension a x b) situé à 0.85 m du
sol. Selon la hauteur de la pièce, un premier classement lumineux est nécessaire, où les
luminaires ne fournissent pas suffisamment de flux lumineux. Réellement on ne va pas
déterminer la hauteur totale d’une pièce mais :
− h : c’est la hauteur des luminaire au-dessus du plan utile ;
− H : c’est la hauteur de montage des lampes sous le plafond.
Figure 16 – Paramètre du local
Indice du local : 𝑲 =
𝒂×𝒃
𝒉×(𝒂+𝒃)
(II.2) Rapport de suspension : 𝑱 =
𝑯
𝒉+𝑯
(II.3)
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
26
En premier lieu on peut classer les lampes comme suit :
− Les luminaires à haut flux lumineux (puissance élevée) seront équipés de
luminaires dans des locaux de grande hauteur (environ 6 à 12 m) ;
− Les luminaires à flux lumineux réduit (faible puissance) seront affectés pour
les locaux d’hauteur normale (environ 1 à 6 m).
Tableau 7: Classification d’utilisation des luminaires selon leurs hauteurs
Hauteur Type de luminaire
1-3 m
On va utiliser les luminaires à répartition extensive avec les lampes
fluorescentes disposés individuellement ou en rangées asymétriquement par
rapport les fenêtres.
3-4 m
Les luminaires sont similaires à la situation précédente, disposés
linéairement sur le plafond ou suspendus, parallèle par rapport aux fenêtres.
4-7 m
Les luminaires qui vont être choisi sont les plus économique où ils sont
disposés en rangées parallèles aux ondulations de toit.
Dans notre projet on va considérer que les locaux d’hauteurs normales (1 à 3 m). Les
locaux à hauteur classique exigent des luminaires à un flux modéré, les lampes fluorescentes
sont les plus recommandées pour leur efficacité énergétique, le très bon rendu des couleurs,
la durée de vie et le cout d’investissement.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
27
Figure 17 – Les lampes fluorescentes
On trouve aussi les systèmes d’éclairage LED est qui sont les plus évolués dans notre
temps où ils occupent 80% de part de marché. Ils sont principalement utilisés pour leur rendu
des couleurs, leur durée de vie et leur efficacité énergétiques. Les seuls inconvenants sont la
qualité différente d’une référence à l’autre et le manque de standardisation où on ne peut pas
faire une comparaison.
Figure 18 – Les lampes LED
II.2.3 Dimensionnement de l’installation d’éclairage
Pour obtenir une bonne installation au niveau d’éclairage il faut déterminer tout
d’abord les niveaux d’éclairement de chaque type de pièce qui sont exprimées en Lux (F),
où ils sont cités comme suit dans la CCTP :
− Réserve, local divers : 200 lux
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
28
− Locaux techniques : 250 lux
− Bureaux : 300 lux
− Circulations : 200 lux
− Chambres : 250 lux
Afin d’obtenir les niveaux d’éclairement de chaque local, il est important de réaliser
un calcul pour déterminer :
− Le nombre minimal de point lumineux ;
− L’uniformité et la distance de chaque point lumineux ;
− L’éclairage de secours.
II.2.3.1 Le nombre des points lumineux :
Le nombre des luminaires nécessaire dépend du flux lumineux pour chaque local.
Alor pour le déterminer :
𝑵 ≡
𝑭
𝒏×𝑭𝒍𝒖 𝒅′𝒖𝒏𝒆𝒍𝒖𝒎𝒊𝒏𝒂𝒊𝒓𝒆
(II.4)
Avec n= nombre de lampes par luminaire.
II.2.3.2 L’uniformité et la distance de chaque point lumineux
L’éclairement recommandé est l’éclairement moyen (Emin) de l’ensemble du plan
utile, ce qui nous permet d’utiliser toutes ces surfaces avec une grande souplesse de
réparation. L’uniformité dépend de la courbe de distribution des luminaires et leur
emplacement. Afin d’obtenir le coefficient d’uniformité fixé par la norme (généralement
déterminé par la courbe photométrique). Il est défini comme :
𝒆𝒄𝒍𝒂𝒊𝒓𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒎𝒊𝒏𝒊
𝒆𝒄𝒍𝒂𝒊𝒓𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒎𝒐𝒚𝒆𝒏
≥ 𝟎. 𝟒 (II.5)
II.2.3.3 Eclairage de secours
Notre but ce n’est pas d’assurer un bon éclairage des locaux seulement, mais aussi la
sécurité des personnes qui est le facteur qu’on doit prendre en compte ne négligeant pas le
facteur humain. Dans chaque installation d’éclairage, il est obligatoire dans tout
l’établissement ERP d’avoir l’éclairage de sécurité.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
29
Figure 19 – Principe d’éclairage de sécurité
II.2.3.3.1 Eclairage d’évacuation
Il nous permet d’atteindre les issues en assurant :
− L’éclairage des chemins et des sorties ;
− La reconnaissance des obstacles ;
− L’indication des changements de direction.
Pour assurer une bonne évacuation des personnes il faut qu’on respecte les règles
générales, la distance maximale entre deux blocs (15 mètres) et le flux minimum est de 45
lumens.
II.2.3.3.2 Eclairage d’ambiance
Ce type d’éclairage de sécurité a pour but d’assurer un éclairage suffisant pour
permettre la visibilité dans les locaux et pour éviter la panique. Il est obligatoire d’utiliser
dans tous les locaux qui contiennent au moins 100 personnes dans les étages et 50 personnes
en sous-sol. On doit respecter les règles générales basées sur un flux de 5Lm/m2
et un
minimum de 2 blocs.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
30
II.3 Etude courant fort, courant faible
Cette partie consiste à définir les termes techniques et les principes de
dimensionnement d’une installation électrique, ainsi que le choix du cheminement des
canalisations, l’implantation des équipements courant fort, courant faibles et le
dimensionnement des départs.
II.3.1 Etude de l’installation basse tension
Cette étude doit répondre aux normes et la protection des personnes. Il faut
dimensionner le circuit commençant par les récepteurs jusqu’à l’origine de l’installation où
on va déterminer les valeurs de surcharge, courant de court-circuit etc.
II.3.1.1 Protection électrique
La sécurité de l’installation électrique est un facteur important qu’on doit prendre en
considération car il est de la sécurité des personnes. La protection électrique évite les
conséquences dangereuses des défauts d’isolement, de surintensité et permet de séparer le
circuit endommagé du reste de l’installation. Pour assurer la bonne protection il faut qu’on
élimine les facteurs suivants :
II.3.1.1.1 Les surcharges électriques
Une surcharge électrique se produit lorsque l’intensité du courant électrique qui
parcourt notre circuit est supérieure à celle prévue. Pour éviter ce phénomène on ne doit pas
brancher plusieurs appareils sur la même ligne.
II.3.1.1.2 Les courts-circuits
Ce phénomène électrique se produit lorsque notre circuit comporte un défaut par
exemple si deux fils électriques sont mis en contact. L’intensité est énorme et provoque un
échauffement du fil qui peut fondre l’isolant, ce qui peut provoquer un incendie.
II.3.1.1.3 Le courant de fuite
Le courant de fuite est un phénomène électrique qui a des effets dangereux pour l’être
humain. Il peut être provoqué par (l’humidité, un défaut d’isolation etc). C’et le courant
correspond à une déperdition du courant vers la terre ou vers les éléments conducteurs.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
31
II.3.1.1.4 Les régimes de neutre
Une installation électrique doit répondre aux besoins énergétiques des utilisateurs et
ceci en toute sécurité. Un régime de neutre c’est le raccordement de la terre du côté de la
source (transformateur, EDF) et du coté des masses de l’utilisateur (carcasses métalliques
des appareils électriques). Dans ce projet notre régime sera le régime TT (neutre et masse à
la terre).
Figure 20 – Régime TT
II.3.1.2 Le sectionneur
C’est un appareil électromécanique permet de séparer un circuit électrique et son
alimentation. Il assure la sécurité des personnes travaillant sur la partie isolée du réseau
électrique pour pouvoir utiliser les autres parties. La fonction d’un sectionneur est de séparer
les circuits mais ne permet pas de commuter et de le protéger.
II.3.1.3 La commande des circuits
Elle concerne toutes les fonctions qui permettent à l’utilisateur d’intervenir à des
niveaux différents de l’installation électrique par action directe ou automatique (diviser les
circuits). Elles sont regroupées comme suit :
II.3.1.3.1 La commande fonctionnelle
La commande fonctionnelle est faite pour assurer la mise sous tension et hors tension
de toute partie de l’installation où la manœuvre peut être manuelle ou électrique. Pour assurer
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
32
cette fonction la commande doit être installée à l’origine de toute l’installation et au niveau
des répéteurs où le repérage doit être clair.
II.3.1.3.2 Coupure d’urgence
L’arrêt d’urgence a pour rôle de mettre un circuit ou un appareil hors tension en cas
d’incendie, un accident humain ou technique, là où l'action doit être immédiate.
II.3.1.3.3 Choix d’appareillage
Pour bien choisir les appareillages électriques nécessaires, on va déterminer la liste
des fonctions nécessaires à la protection et l’utilisation de l’installation parmi celles
mentionnées le tableau ci-dessous.
Tableau 8: Choix d’appareillage
II.3.2 Méthodologie de dimensionnement d'une installation électrique
Pour dimensionner une installation électrique basse tension, il faut être méthodique
et respecter les étapes suivantes pour déterminer :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
33
− Les sections des câbles ;
− La chute de tension ;
− Les courants de court-circuit ;
− Les dispositifs de protection.
II.3.2.1 Détermination des sections des câbles
Il faut choisir correctement la section du câble dans les installations électriques. Par
exemple si on va utiliser un câble trop faible, il va créer un échauffement dû à la résistance
du câble (ce qui peut créer un incendie) et si on va choisir une section trop importante, elle
peut créer des problèmes de coût et de poids. Pour obtenir la section des conducteurs
convenable, il faut bien choisir la lettre de sélection et le coefficient K. Ce coefficient est
proportionnel à des facteurs multiples de correction, K1, K2, K3.
II.3.2.1.1 La lettre de sélection
Pour choisir la lettre de sélection on va prendre en considération le type du
conducteur et son mode de pose. Elle est déterminée par le tableau suivant :
Tableau 9: La lettre de sélection [3]
II.3.2.1.2 Le facteur de correction K1
Pour déterminer ce facteur, on prend en compte le mode de pose d’après le tableau
suivant :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
34
Tableau 10: Le facteur K1
II.3.2.1.3 Le facteur de correction K2
Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés
côte à côte, on peut le déterminer d’après le tableau suivant :
Tableau 11: Le facteur K2
II.3.2.1.4 Le facteur de correction K3
Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de
l’isolant, on peut le déterminer d’après le tableau suivant :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
35
Tableau 12: Le facteur K3
Pour déterminer le facteur de correction globale K, on va appliquer cette formule
𝑲 = 𝑲𝟏 × 𝑲𝟐 × 𝑲𝟑 (II.6)
II.3.2.1.5 Le courant admissible Iz
Le courant admissible est le courant maximal que notre conducteur peut supporter.
Quand cette grandeur augmente on risque que l’isolant se détériore et il peut entrainer des
risques d’incendie. Il faut prendre en considération la valeur du courant nominal et le facteur
de correction globale pour déterminer le courant admissible :
𝐈𝐳 =
𝑰𝒃
𝑲
(II.7)
II.3.2.1.6 La section minimale
Plusieurs facteurs sont pris en considération pour déterminer la section minimale du
câble. Ces facteurs sont :
− La lettre de section ;
− Le facteur global ;
− Le type de protection des conducteurs ;
− Le courant admissible Iz.
Apres avoir déterminé tous les facteurs, on utilise le tableau ci-dessous pour définir
la section minimale du conducteur nécessaires sachant que on va utiliser les câbles en
aluminium selon la demande du client grâce à ses prix raisonnables par rapport au cuivre.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
36
Tableau 13: Le choix de la section minimale [6]
II.3.2.2 Détermination de la chute de tension
Pour assure un bon fonctionnement des récepteurs (conditionné par la valeur de la
tension livrer à ses bornes). Il est nécessaire de diminuer la valeur de chute de tension par
un dimensionnement correcte entre son origine jusqu’à son extrémité. Pour déterminer sa
valeur on doit se conformer par la norme NF C 15-100 où elle n’excédé pas les valeurs de
ce tableau :
Tableau 14: Les limites maximale de chute tension
Pour calculer la valeur de chute tension on doit appliquer les formules ci-dessous
selon la nature d’alimentation :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
37
Tableau 15: Calcul de chute tension
Avec :
• IB : Le courant d’emploi en ampère (A)
• Un : La tension nominale entre phase (V)
• Vn : la tension nominale entre phase et neutre (v)
• L : La longueur du conducteur en mètre (m)
• φ : Le déphasage entre le courant et la tension
• R : La résistance linéique du conducteur en Ohm/mètre, pour l’aluminium
R=2.7 Ω/mm2
.
Pour vérifier la valeur de chute tension admissible il faut vérifier les paramètres
suivants :
− La section du câble ;
− Le courant nominal du récepteur ;
− Le facteur de puissance cos(φ).
Apres avoir déterminé tous les facteurs, on utilise le tableau ci-dessous pour
déterminer la valeur de chute de tension :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
38
Tableau 16: Abaque de chute tension
II.3.2.3 Détermination des courants de courts circuits
Le calcul de courant de court-circuit est une phase déterminante dans notre étude. En
effet, chaque installation électrique doit être protégée contre ce type de courant pour le choix
des appareillages de protection.
Pour calculer le courant de court-circuit, il faut déterminer l’impédance de
l’installation électrique raccordée en appliquant les principes de la loi d’Ohm. Pour calculer
l’impédance :
𝐙 = √(𝐑𝟐
+ 𝐗𝟐
) (II.8)
Et pour déterminer l’inductance totale et la résistance totale :
𝐗 = ∑ 𝐗𝐢 (II.9) 𝐑 = ∑ 𝐑𝐢 (II.9)
Pour avoir à la fin le courant de court-circuit :
𝐈𝐜𝐜 =
𝐔
√𝟑×𝐙
(II.10)
Il existe aussi une autre méthode pour déterminer la valeur approximative de Icc sans
calcul par ce tableau :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
39
Tableau 17: Abaque courant de court-circuit
II.3.2.4 Choix des calibres des disjoncteurs
Un disjoncteur électrique est un appareil qui assure la protection d’une installation
contre le courant de court-circuit, les défauts d’isolement et les surcharges. Le calibrage des
disjoncteurs est une étape primordiale pour le dimensionnement des installations électriques
en respectant la norme NF C15-100.
Les critères de choix d’un disjoncteur sont :
− Le courant nominale ;
− La tension du réseau et son type (monophasé ou triphasé) ;
− Le pouvoir de coupure ;
− Le type de courbe ;
− La sélectivité.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
40
Figure 21 – Les types de courbes
II.3.3 Etude du courant faible
Les courants faibles sont utilisés pour le transport de l’information telles que le réseau
informatique, les alarmes, les systèmes de détection incendie, la téléphonie, l’interphonie, le
contrôle d’accès, paraboles etc… Alors c’est une installation qui nous permet d’émettre et
échanger les données sous forme de signaux optique ou électrique.
Figure 22 – Les différents équipements de courant faible
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
41
II.3.3.1 Equipements
Dans notre projet on va utiliser juste les prises informatiques (RJ45) et les prises
multimédia.
II.3.3.1.1 Les prises RJ45
Les prises RJ45 (Registered Jack) sont les plus conseillées pour l’internet et les
appareils de domotiques. Le RJ45sert aux connexions Ethernet et s’utilisent aussi dans la
circulation courant faible en tant que connecteur téléphonique.
Figure 23 – La prise RJ45
II.3.3.1.2 Les prises multimédia (HDMI)
Les prises HDMI (High Définition MultiMedia Interface) sont une nouvelle norme
de haute définition qui remplace les anciennes prises Péritel. C’est une technologie
100%numerique, elle permet de téléverser des flux vidéo et audio non compressés à un
appareil compatible, par exemple une télévision de haute définition.
Figure 24 – La prise HDMI
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
42
II.3.3.2 La distribution du courant faible
Pour assurer une bonne distribution des courants faibles, il faut qu’on utilise les
câbles RJ45. Les courants faibles sont repartis en forme d’étoile. Chaque prise RJ45 est
reliée à un coffret de communication situé à proximité du tableau électrique, dans la gaine
technique. Dans ce coffret on trouve un box internet et un boitier de jonction qui relie chaque
prise à un port informatique.
Figure 25 – Principe de distribution des courants faibles [4]
II.3.3.3 Télédistribution
Le système de télédistribution nous permet la transmission des signaux de
programmes de télévision par câble individuelle ou groupée. La distribution de programmes
de télévision passant par l’intermédiaire d’un réseau câblé, assure la réception et la
distribution des programmes et images de télévision pour les groupements, logement, hôtels,
etc...
Figure 26 – Système de télédistribution
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
43
II.3.3.4 Télésurveillance
La télésurveillance est un mode de surveillance à distance pour détecter certains
événements sur des sites dont on souhaite assurer la protection. Ce système est utilisé pour
la télésurveillance privé. Pour l’assurer on utilise des capteurs de position qui repèrent les
mouvements, les capteurs de sons ou les capteurs d’image.
Figure 27 – Système de télésurveillance
II.3.4 Sécurité incendie
Le rôle du système de sécurité incendie est de détecter, d’informer, d’intervenir ou
avertir les personnes présentes dans les ERP pour éliminer tout types de risques.
L’établissement sera équipé d’un système sécurité incendie (SSI), de catégorie A avec
alarme de type 1, en accord avec la règlementation ERP relative aux établissements de type
O. Ce type de système sécurité incendie est le plus complet et doit comprendre :
− Un système de détection incendie (SDI) qui comprend les détecteurs
automatiques et les déclencheurs manuels ;
− Un système de mise en sécurité incendie (SMSI) qui comprend un
centralisateur de mise en sécurité incendie ;
− Un système de commande terminal (DCT).
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
44
Figure 28 – Le système sécurité incendie de catégorie A
II.3.4.1 Les systèmes de détection incendie
Les systèmes de détection incendie sont constitués d’un ensemble des capteurs
(automatique ou manuel) qui sont reliés à un tableau de détection d’incendie.
II.3.4.1.1 La tête de détection d’incendie
Cet appareil détecte la fumée rapidement, dès les premiers instants où il envoie la
consigne en temps réel pour que l’alarme déclenche. S’il y a trop de fumée (matelas,
poubelle…) il donne le temps de maitriser le feu par sa rapidité.
Figure 29 – La tête de détection d’incendie
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
45
II.3.4.1.2 Le détecteur automatique d’incendie adressable
Ce capteur est dédié pour détecter la chaleur thermo vélocimétrique. Il garantit la
détection du faible feu à fort dégagement de chaleur. C’est un capteur intelligent par sa
performance de stockage des données d’alarme.
Figure 30 – Le détecteur automatique d’incendie adressable
II.3.4.1.3 Déclencheur manuel
Ce capteur nous permet de signaler le danger en pressant sur une membrane
déformable ou en brisant une vitre pré-cassée manuellement. L’utilisation de déclencheur
permet de mettre instantanément l’arrêt des installations électriques comme l’éclairage, la
climatisation, etc pour réduire les risques.
Figure 31 – Le déclencheur manuel
II.3.4.2 Centralisateur de mise en sécurité incendie
Un centralisateur de mise en sécurité incendie (CMSI) est un ensemble d’unités de
commande qu’elles soient manuelle ou automatique assure le bon fonctionnement pour la
mise en sécurité du bâtiment en cas d’incendie. Ce centralisateur comporte notamment :
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
46
− Une unité de gestion d’alarme ;
− Une unité de signalisation ;
− Une unité de commande manuelle centralisée.
Figure 32 – Centralisateur de mise en sécurité incendie
II.3.4.3 Les systèmes de commande terminal
Ce sont les actionneurs qui nous permettent de savoir s’il y a un incendie par des
signaux lumineux, sonore, etc...
II.3.4.3.1 Indicateur d’action visuel
Le rôle de l’indicateur d’action visuel est de localiser facilement les incendies
rapidement dans les locaux peu accessibles ou dans les endroits non accessibles. Il met une
signalisation lumineuse dès que le détecteur passe en état d’alarme.
Figure 33 – Indicateur d’action visuel
II.3.4.3.2 Le diffuseur sonore
Ce dispositif sonore a pour rôle de signaler l’état d’urgence (l’existence de feu ou
d’incendie), la situation de menace en émettant un signal sonore avec un débit de 87 dB à
2m pour la catégorie A.
CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE
47
Figure 34 – Le diffuseur sonore
II.3.4.3.3 Le diffuseur lumineux
Le diffuseur lumineux entre dans la catégorie des diffuseurs d’évacuation, il nous
informe de quitter le bâtiment par des signaux lumineux. Il est très efficace pour avertir les
personnes qui sont exposées à un incendie de quitter les lieux.
Figure 35 – Le diffuseur lumineux
II.4 Conclusion
Dans ce chapitre nous avons présenté les paramètres, conditions, choix et formules
appliquées pour le dimensionnement des éléments des installations électriques en courant
fort, courant faible et sécurité incendie.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
48
Chapitre III. Etude Pratique
________________________________________________________
III.1 Introduction
Dans ce chapitre on va procéder à l'étude d'éclairement et à l'établissement des plans
du courant fort et faible, bilan de puissance, projet de colonne, dimensionnement du
transformateur, schémas unifilaires des armoires électriques ainsi que la maquette
numérique.
III.2 Etude Pratique d’éclairement
Apres avoir élaboré la partie théorique de l’étude d’éclairement, on choisit le type de
luminaire le plus adapté et la répartition la plus idéale des luminaires par la pratique en
utilisant le logiciel de calcul (DIALux evo).
III.2.1 Le logiciel DIALux evo
DIALux est un logiciel de conception d’éclairage professionnel. Il nous permet de
calculer, visualiser et palifier l’éclairage dans les espaces intérieurs et extérieurs (locaux
techniques, bureaux, pièces, parkings etc..). Il nous fournit des résultats précis conformes à
la règlementation.
Figure 36 – Les utilités du DIALux
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
49
Figure 37 – L’interface de logiciel DIALux
III.2.2 Importation des luminaires
Pour réaliser l’étude d’éclairement il faut télécharger les luminaires des sites des
constructeurs avec l’extension accessible pour le logiciel DIALux (LDT, ULD ET IES).
Pour vérifier les paramètres des luminaires, on doit les vérifier avec le logiciel LDT
EDITOR. Il faut prendre en considération plusieurs paramètres tel que les dimensions de
luminaire, l’intensité lumineuse, etc.…
Figure 38 – Vérification d’un luminaire
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
50
III.2.3 Exemple pratique
On va prendre l’exemple du parking du sous-sol 1. Dans cet exemple on va vérifier
les résultats d’étude que nous présentons sous forme des rapports complets d’études
d’éclairement dans le dossier technique.
Les figures 39 et 40 ci- dessous représentent le résultat obtenu pour le parking
Figure 39 – Résultat de calcul sur DIALux
Figure 40 – Photo réel DIALux
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
51
III.3 Implantation des éléments CFO/CFA
Le dimensionnement d’une installation électrique nécessite de prendre en
considération les normes, les réglementations et les impératifs économiques et de sécurité.
Ils sont définis dans le CCTP.
III.3.1 Le logiciel AutoCAD
Le logiciel AutoCAD est un outil de fonctionnalité de CAO pour dessiner des
solutions numériques en 2D. Pour élaborer une conception électrique il faut implanter une
légende électrique contenant des symboles de différents équipements électriques avec des
calques différents pour distinguer les réseaux électriques qu’on aura besoin. L’AutoCAD
facilite les fonctionnalités des ingénieurs pour améliorer l’efficacité de la conception.
Figure 41 – L’interface de logiciel AutoCAD
III.3.2 Elaboration des plans
Pour élaborer les plans électriques d’un bâtiment il faut qu’on passe par certaines
étapes pour assurer une bonne conception de l’installation. Ces étapes consistent à établir :
− Les plans des réseaux et réservations ;
− Plans d’implantation des terminaux (CFA/CFO/SSI) ;
− Incorporations.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
52
III.3.2.1 Les plans de réseaux et réservations
Pour élaborer les plans réseaux et réservations, des études de dimensionnement
doivent être effectuées avant toute activité. Il faut prendre en considération l’exploitation et
la maintenance des lignes basse tension, où il faut faciliter la canalisation des chemins de
câble avec le minimum de réservation en respectant les normes et les réglementations
applicables. (Consulter dossier technique partie « Plans de réseaux et réservations »). Alors
pour réaliser un plan compréhensible il faut assurer :
− Dimensionnement, tracé et implantation de chemins de câbles ;
− Repérage des réseaux et réservations ;
− Réalisation de calculs techniques pour le dimensionnement des réseaux pour
mettre les altimétries.
Figure 42 – Extrait de plan de réseaux et réservations SS1
III.3.2.2 Plans d’implantation des terminaux et d’incorporation
Pour élaborer les plans d’implantation des équipements électriques il faut analyser la
CCTP et la norme NF C 15-100 pour bien préciser les positions des équipements à installer
(figure n°43 ci-dessous). C’est le cas d’un exemple d’implantation des équipements dans
une cuisine d’une surface supérieure à 4 m2
selon la norme. C’est une phase importante pour
éviter un éventuel désaccord sur le chantier entre le client et le bureau d’étude permettant
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
53
ainsi d’aboutir avec les meilleures prestations possibles. Les plans servent également à
définir le type d’équipement requis (interrupteurs, prises de courant, etc..), la quantité et
l’emplacement. (Consulter dossier technique partie « Plans d’implantation des terminaux et
d’incorporation »).
Figure 43 – Le nombre minimal de prises à implanter selon la NF C 15-100 [4]
III.4 Le bilan de puissance
Le bilan de puissance est une opération qui consiste à déterminer la consommation
de chaque appareil électrique à son niveau jusqu’à la source. Chaque appareil électrique a
une quantité d’énergie qu’elle peut générer et transformer durant la période d’utilisation.
Ainsi, le calcul du bilan de puissance d’une installation permet donc :
− Connaitre les besoins en puissance d’une installation électrique ;
− Equilibrer l’utilisation des appareils électriques par rapport à la puissance
maximale d’une source d’énergie ;
− Faire le dimensionnement de la source d’énergie.
Pour pouvoir effectuer le bilan de puissance on se base sur deux paramètres
importants qui sont le facteur de simultanéité Ks (les conditions d’usage) et le facteur
d’utilisation Ku (le taux d’emploi d’un récepteur par rapport au temps d’utilisation).
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
54
Pour déterminer le facteur de simultanéité Ks des prises de courant, on appliquera la
formule suivante : 𝐾𝑠 = 0.1 +
0.9
𝑁
(III.1). Avec N : le nombre des prises de courant.
Le facteur d’utilisation Ku peut varier entre 0.3 et 0.9. Dans les cas où on n’a pas
d’indications, le facteur d’utilisation prend la valeur de 0.75 qui est généralement adopté
pour les moteurs. Mais pour les appareils d’éclairage et de chauffage, ce facteur est toujours
égal à1.
Alors pour réaliser un bilan de puissance il faut prendre en compte les plans
d’implantation des équipements (les différents points importants récepteurs et tableaux) et
la totalisation des puissances de tous les circuits. Le tableau 18 illustre un extrait de bilan de
puissance services généraux. (Consulter dossier technique partie « Bilan de puissance »).
Tableau 18: Un extrait du bilan de puissance services généraux
Avec :
− Puissance Totale = Puissance unitaire x Quantité (III.2)
− Puissance Active = Puissance Totale x Ku x Ks (III.3)
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
55
Apres avoir réalisé le bilan de puissance, on peut passer aux distributions de la
puissance électrique et on peut faire le calcul pour dimensionner notre transformateur. Le
calcul des colonnes montantes nous permet de comprendre la logique de conception et de
distribution électrique du bâtiment. (Consulter dossier technique partie « Projet des
colonnes »).
III.5 Calcul des colonnes montantes
La colonne électrique comprend les compteurs d’énergie électrique et tous les
circuits de puissance et de communication. La canalisation collective 3P+N 230/400 V sera
réalisée depuis le coffret de puissance et permettra l’alimentation des logements et des
services généraux. Le principe de canalisation collective sera de type colonne double
(colonne électrique verticale) :
− Pour les bâtiments A et B :
• 1ere
dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements et
des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment A.
• 2eme
dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements
et des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment B.
− Pour les bâtiments C et le parc de stationnement :
• 1ere
dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements et
des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment C.
• 2eme
dérivation du coffret de puissance : alimentation des services
généraux (SG) « infrastructure + IRVE » du parc de stationnement.
Pour réaliser le projet de colonne on va utiliser le logiciel Elium (agréé ENEDIS).
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
56
Figure 44 – L’interface de logiciel Elium
Ce logiciel de calcul de colonnes montantes intègre des fonctionnalités spécifiques
en conformité avec la norme NF C 14-100. Il aide ainsi les services techniques et les bureaux
d'études à réaliser leurs dossiers techniques en cohérence avec les exigences terrain et la
réglementation en vigueur. Il permet de :
− Dimensionner les branchements électriques dans le bâtiment
− Générer le dossier de branchement et un fichier d'interface GECO du GRD
− Calculer la puissance de raccordement des IRVE
− Equiper les parkings IRVE [5]
Exemple de calcul : calcul de section de câble entre TGBT et pied de colonne du
bâtiment A :
− En appliquant la formule 𝑰𝒃 =
𝑷
𝑼 𝒙 √𝟑 𝒙 𝒄𝒐𝒔𝝋
(III.4) Ib = 92.69 A
− Le calibre de disjoncteur In = Iz = 100A
− En appliquant la formule (II.6) pour déterminer le facteur de correction
globale K=0.8696
− Pour déterminer le courant admissible on applique la formule (II.7) Iz = 115A
Donc on peut choisir la section : 35 mm2
Alors pour déterminer la valeur de chute tension on applique la formule qui se trouve
dans le tableau 15 :
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
57
∆𝑈 = (45 𝑥
15
35
𝑥 0.7 + 0.08 𝑥 15 𝑥 0.6) 𝑥 92.69
∆𝑈 = 1.31 𝑉 = 0.32%
Résultat conforme à la norme, si on augmente la section à 50mm² la chute de tension
diminue et deviendra mieux. ΔU = 0.25 % Les résultats de calcul sont conformes à la norme
et à la note de calcul de colonne montante de l’Elium.
Figure 45 – Extrait de distribution logements
III.6 Dimensionnement du transformateur
Notre projet sera alimenté par un transformateur qui est situé au rez de chaussée de
bâtiment B. Ce transformateur va alimenter la partie logements et la partie hôtel.
Pour dimensionner le transformateur il ne suffit pas d’additionner les puissances des
circuits, il faut également tenir compte de la puissance instantanée admissible (puissance
d’appel)
Pour dimensionner notre transformateur, il faut calculer la puissance totale du
transformateur. Pour déterminer cette puissance on doit calculer la puissance apparente de
partie logements, les sévices généraux et la partie hôtel.
STotal = (Services Généraux + SLogements + SHôtel) (III.5)
STota l= 52,71 + 351,30 + 369,86
STotal = 773.9 KVA
STransfo= STotal x K1 x K2 x K3 (III.6)
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
58
Avec:
− K1: Coefficient de foisonnement;
− K2: Coefficient de reserve;
− K3: Coefficient de temperature.
STransfo= 773.9 x 0.8 x 1.2 x 1.2
STransfo = 891.53 KVA
On va choisir un transformateur de puissance apparente supérieur à celle calculée
donc STransfo = 1000 KVA.
III.7 Schémas unifilaires et armoires électriques
Le schéma électrique unifilaire représente l’association du plan d’implantation de
terminaux et du plan du tableau électrique. Sur ce schéma, les appareils de protection (à
partir du disjoncteur de branchement de l’installation) sont reliés aux récepteurs (prise de
courant, prises éclairage, etc) à l’aide d’un fil (d’où le nom unifilaire). Ce type des schémas
est destiné pour les personnes qui ne connaissent pas l’installation, peuvent l’analyser et le
comprendre.
La norme NF C 15-100 nous impose de réaliser le schéma électrique unifilaire de
l’installation avec :
− La nature et type des dispositifs de protection et de commande ;
− Le courant de réglage et sensibilité des dispositifs de protection et de
commande ;
− Nombre et section des conducteurs.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
59
Tableau 19:Choix des dispositifs différentiels à courant résiduel (DDR)
Tableau 20: Section des conducteurs d’alimentation et protection
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
60
Pour réaliser les schémas unifilaires on a utilisé le logiciel Hagercad. Ce logiciel est
dédié pour faire la conception des tableaux électriques et les chiffrer, où il assiste les
professionnels à faire le dimensionnement facilement avec son système multi-entrées et sa
visualisation 3D. (Consulter dossier technique partie « Armoires électriques »). Ses
principales caractéristiques principales sont :
− Gestion de projet de toutes tailles ;
− Visualisation 3D ;
− Multi-entrées ;
− Génère un dossier complet.
Figure 46 – Extrait de Schéma unifilaire TD-T1
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
61
Figure 47 – Extrait de visualisation 3D de TD-T1
III.8 Maquettage du projet
L’objectif de cette partie est de modéliser notre projet d’un côté en vue de
l’optimisation d’implantation des circuits, des réservations et de l’autre de réaliser la phase
synthèse entre le lot électricité et le lot fluide.
III.8.1 Le logiciel Revit
Le logiciel Revit est un produit Autodesk, qui nous permet de faire les conceptions
et la modélisation des données du bâtiment (BIM). Ce logiciel est destiné pour les
professionnels de la construction, l’architecture, ainsi que, les études structure, fluides et
électriques. Il nous permet aussi d’apporter une réponse optimale grâce à son mode
collaboratif et son interopérabilité avec les autres logiciels.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
62
Figure 48 – L’interface de logiciel Revit
III.8.2 Modélisation des plans de réseaux et réservation
Cette partie et destinée pour vérifier le dimensionnement et l’implantation de
chemins de câble et leurs réservations. La modélisation nous permet une approche 2D et 3D,
de créer des paramètres partagés pour piloter la taille et la position, et de vérifier l’usage ou
non avec la maquette structure.
Figure 49 – Extrait de plans réseaux et réservation SS2
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
63
III.8.3 Synthèse réseaux électriques
La phase synthèse est une mission très importante dans chaque projet quel que soit
sa complexité. Elle a pour but d’assurer la cohérence entre toutes les composantes du
bâtiment, cette mission a pour but d’éviter les conflits entre chaque lot. HK Consulting veille
à :
− Concaténer les plans de synthèse ;
− Réaliser les plans de synthèse ;
− Analyser les résultats de synthèse technique des réseaux, des réservations et
des terminaux ;
− Annoter les plans concernés.
Figure 50 – Les résultats de synthèse technique du lot électricité
III.8.4 Maquettage du local technique 3D
Le maquettage du local technique est une partie très importante pour modéliser en
3D (BIM) les éléments électriques (transfos, armoires, etc) et les locaux techniques situés
dans le bâtiment. Dans notre projet on a modélisé l’installation électrique de local technique
(Consulter dossier technique partie « Local technique ») qui se compose de deux parties :
− Local Transformateur ;
− Local TGBT.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
64
Figure 51 – Le local technique en 3D
III.8.4.1 Le local transformateur
Apres avoir choisi notre transformateur MT-BT de puissance 1000 KVA alimenté
par le câble MT arrivé depuis la poste de livraison. Le passage des câbles entre le
transformateur et les armoires se fait à travers des chemins de câbles galvanisée qui passent
au-dessous du plafond vers le local TGBT.
Figure 52 – Le local transformateur en 3D
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
65
III.8.4.2 Local TGBT
Le rôle du local TGBT est d’alimenter les armoires électriques des différents niveaux
par le tableau général basse tension (TGBT). Le passage des câbles entre les tableaux
divisionnaires et le TGBT est assuré par des chemins de câbles.
Figure 53 – Le local TGBT en 3D
III.9 Maquette HTML
L’objectif de cette partie est de présenter notre projet autrement, pour améliorer
l’utilisation des données et des plans, d’une manière sécurisée et facile pour l’utilisateur et
accessible à distance. Cette maquette nous facilite le travail en chantier ou dans les réunions
où on n’a pas besoin d’imprimer les plans ou d’utiliser les logiciels (AutoCAD, Revit, etc
…). Cette maquette contient aussi les différentes études dans le projet tel que le bilan de
puissance, le projet de colonne, armoires électriques, et le local technique.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
66
Figure 54 – La maquette HTML
Cette maquette codée en HTML est une application efficace dans l’utilisation pour
le personnel de chantiers et les professionnels, Elle est disponible en web. Cette maquette
propose plusieurs options tel que :
− Maquette 3D orientable en 360° ;
− Les différentes parties du projet ;
− Tous les lots (plan 3D et 2D) ;
− Projet de colonne ;
− Bilan de puissance ;
− Armoires électriques ;
− Local technique.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
67
Figure 55 – Les options de la maquette
Le monde change et tourne autour de l’informatique qui nous facilite les systèmes de
suivis des travaux de chantier. C’est une solution stratégique et compréhensible avec des
différentes technologies modernes qui nous permettent de gagner du temps et de la flexibilité
de transfert de données. Cette maquette a plusieurs options, ils sont expliqués dans la figure
56 tel que :
− Déposer les études ;
− Classer les dossiers ;
− Pouvoir visiter les plans à tous moments ;
− Donner des remarques pour que les ingénieurs puissent les traiter dans le
bureau.
CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE
68
Figure 56 – Signification des onglets de la maquette
La figure 57, présente l’espace contact pour donner les remarques et les
modifications.
Figure 57 – Espace contact pour les modifications et les remarques
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2022-RAPPORT DE PROJET FIN D'ETUDE-REHOUMA BASSEM.pdf

  • 1. Année universitaire 2021 - 2022 MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Institut Supérieur Polytechnique Privé ******* Projet de Fin d’Etudes En vue de l’obtention du Diplôme National d’Ingénieur en Génie Electrique et Informatique Industrielle Elaboré par : Bassem REHOUMA 1-190060 Réalisé au sein de HK Consulting Encadré par Encadrant(s) universitaire(s) Encadrant(s) industriel(s) Mr. Abderrahmene SELLAMI Abderrahmene Mr. Mohamed Hedi BEN NAKHLA ETUDE DE L’INSTALLATION ELECTRIQUE DE 3 IMMEUBLES DE LOGEMENT, UN HOTEL ET PARC DE STATIONNEMENTS SITUE À PARIS-FRANCE
  • 2. i Dédicace Je dédie ce modeste travail : A mes chers parents qui ont tant donné. A mon cher père Fethi pour son immense soutien et ses sacrifices A ma chère mère Samia pour son grand amour ses prières. Qu’ils acceptent ici l’hommage de ma gratitude, qui, si grande qu’elle puisse Être, ne sera jamais à la hauteur de leur tendresse et leur dévouement. A mes cousins Wassim et Amine A toute ma famille. A toutes mes enseignantes et à tous mes enseignants. A toutes mes chères amies et à tous mes chers amis, Kais, Malek, Hamza, Mouhamed, Rania, Fidel, Sinda, Omayma, Abir. A tous ceux que j’aime. A tous ceux qui m’aiment. A tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin.
  • 3. ii Remerciements Au terme de mon projet de fin d’études, j’exprime ma profonde gratitude à Monsieur le Chef département Slim Mohamed Aymen à l’Université Libre de Tunis tout le cadre administratif et professoral pour leurs efforts considérables, spécialement le département Génie électrique et Informatique Industriel. Ma gratitude s’adresse également à mon professeur Mr Abderrahmene Sellami pour son encadrement pédagogique très consistant ainsi que pour l’intérêt avec lequel il a suivi la progression de mon travail, pour ses conseils efficients, ses judicieuses directives et pour les moyens qu’il a mis à ma disposition pour la réussite de ce travail tout au long de ma période de projet. J’adresse mes sincères considérations à Mr Ben Nakhla Mohamed Hedi, Mr Zitouni Mouhamed et Mr Khaldi Mohamed Khalil, mes parrains au sein de l’entreprise, pour m’avoir donné l’opportunité de passer ce stage dans les meilleures conditions de professionnalisme, matérielles et morales, et pour leurs directives à chaque fois qu’ils étaient sollicités. Mes remerciements les plus respectueux s’adressent aussi à Mr Ayadi Mazen et Mr Mannai Ahmed pour leur interventions et apports important lors de la réalisation du projet. Je remercie, également les membres de jury d’avoir accepté d’évaluer mon travail. Mes sincères remerciements vont aussi à tout le personnel du bureau HK Consulting, pour leur soutien et leur encouragement. A la fin, il m’est très agréable d’exprimer toutes ma reconnaissance pour ceux qui m'ont entouré de près ou de loin pendant mes années études de pour leur soutien, leur aide et, surtout, pour leur sympathie. Qu’ils trouvent ici l’expression de ma profonde reconnaissance et mon profond respect.
  • 4. iii Table des matières Dédicace .................................................................................................................................i Remerciements ......................................................................................................................ii Table des matières ................................................................................................................iii Liste des figures....................................................................................................................vi Liste des tableaux ...............................................................................................................viii Liste des abréviations ............................................................................................................ x Présentation de l’entreprise ................................................................................................... 1 Introduction générale............................................................................................................. 3 CHAPITRE I. CADRE DU PROJET........................................................................................................... 5 I.1 Introduction.................................................................................................................................... 5 I.2 Généralité sur les bureaux d’études................................................................................................ 5 I.3 Le besoin ........................................................................................................................................ 5 I.4 Les phases d’un projet.................................................................................................................... 6 I.4.1 Etudes d’esquisse-ESQ......................................................................................................... 6 I.4.2 Avant-projet sommaire -APS................................................................................................ 6 I.4.3 Avant-projet détaillée -APD ................................................................................................. 6 I.4.4 Dossier d’appel d’offres -DAO............................................................................................. 6 I.4.5 Dossier d’exécution .............................................................................................................. 7 I.5 BIM (Building Information Modeling) .......................................................................................... 7 I.5.1 Contexte................................................................................................................................ 7 I.5.2 Les niveaux du BIM ............................................................................................................. 8 I.5.3 La modélisation..................................................................................................................... 8 I.6 Les normes ..................................................................................................................................... 9 I.6.1 La norme NF C 14-100......................................................................................................... 9 I.6.2 La norme NF C 15-100....................................................................................................... 10 I.7 Cadre de notre projet .................................................................................................................... 10 I.7.1 Classification du projet ....................................................................................................... 10 I.7.2 Description générale du projet............................................................................................ 11 I.7.3 Partie logements.................................................................................................................. 12 I.7.3.1 Bâtiment A ................................................................................................................ 13 I.7.3.2 Bâtiment B ................................................................................................................ 14 I.7.3.3 Bâtiment C ................................................................................................................ 15 I.7.4 Partie hôtel.......................................................................................................................... 16 I.7.5 Parc de stationnement ......................................................................................................... 17 I.7.6 Travail demandé ................................................................................................................. 17 I.8 Conclusion.................................................................................................................................... 18 CHAPITRE II. ETUDE THEORIQUE........................................................................................................ 19 II.1 Introduction.................................................................................................................................. 19 II.2 Etude d’éclairement...................................................................................................................... 19 II.2.1 Choix du type d’éclairage ................................................................................................... 19 II.2.1.1 Eclairage direct.......................................................................................................... 19 II.2.1.1.1 Eclairage général uniforme................................................................................................... 20
  • 5. iv II.2.1.1.2 Eclairage général orienté ...................................................................................................... 21 II.2.1.1.3 Eclairage ponctuel................................................................................................................ 21 II.2.1.2 Eclairage indirect....................................................................................................... 22 II.2.1.3 Eclairage mixte.......................................................................................................... 22 II.2.2 Choix des lampes et des luminaires .................................................................................... 23 II.2.2.1 Grandeurs photométriques ........................................................................................ 23 II.2.2.1.1 L’intensité lumineuse ........................................................................................................... 24 II.2.2.1.2 Flux lumineux ...................................................................................................................... 24 II.2.2.1.3 L’éclairement ....................................................................................................................... 24 II.2.2.1.4 La luminance........................................................................................................................ 25 II.2.2.2 Choix en fonction de la hauteur du local................................................................... 25 II.2.3 Dimensionnement de l’installation d’éclairage................................................................... 27 II.2.3.1 Le nombre des points lumineux : .............................................................................. 28 II.2.3.2 L’uniformité et la distance de chaque point lumineux .............................................. 28 II.2.3.3 Eclairage de secours.................................................................................................. 28 II.2.3.3.1 Eclairage d’évacuation ......................................................................................................... 29 II.2.3.3.2 Eclairage d’ambiance ........................................................................................................... 29 II.3 Etude courant fort, courant faible................................................................................................. 30 II.3.1 Etude de l’installation basse tension ................................................................................... 30 II.3.1.1 Protection électrique.................................................................................................. 30 II.3.1.1.1 Les surcharges électriques.................................................................................................... 30 II.3.1.1.2 Les courts-circuits ................................................................................................................ 30 II.3.1.1.3 Le courant de fuite................................................................................................................ 30 II.3.1.1.4 Les régimes de neutre........................................................................................................... 31 II.3.1.2 Le sectionneur ........................................................................................................... 31 II.3.1.3 La commande des circuits ......................................................................................... 31 II.3.1.3.1 La commande fonctionnelle ................................................................................................. 31 II.3.1.3.2 Coupure d’urgence ............................................................................................................... 32 II.3.1.3.3 Choix d’appareillage ............................................................................................................ 32 II.3.2 Méthodologie de dimensionnement d'une installation électrique ....................................... 32 II.3.2.1 Détermination des sections des câbles....................................................................... 33 II.3.2.1.1 La lettre de sélection............................................................................................................. 33 II.3.2.1.2 Le facteur de correction K1.................................................................................................. 33 II.3.2.1.3 Le facteur de correction K2.................................................................................................. 34 II.3.2.1.4 Le facteur de correction K3.................................................................................................. 34 II.3.2.1.5 Le courant admissible Iz....................................................................................................... 35 II.3.2.1.6 La section minimale ............................................................................................................. 35 II.3.2.2 Détermination de la chute de tension ........................................................................ 36 II.3.2.3 Détermination des courants de courts circuits........................................................... 38 II.3.2.4 Choix des calibres des disjoncteurs........................................................................... 39 II.3.3 Etude du courant faible....................................................................................................... 40 II.3.3.1 Equipements.............................................................................................................. 41 II.3.3.1.1 Les prises RJ45..................................................................................................................... 41 II.3.3.1.2 Les prises multimédia (HDMI)............................................................................................. 41 II.3.3.2 La distribution du courant faible ............................................................................... 42 II.3.3.3 Télédistribution ......................................................................................................... 42 II.3.3.4 Télésurveillance ........................................................................................................ 43 II.3.4 Sécurité incendie................................................................................................................. 43 II.3.4.1 Les systèmes de détection incendie........................................................................... 44 II.3.4.1.1 La tête de détection d’incendie............................................................................................. 44 II.3.4.1.2 Le détecteur automatique d’incendie adressable .................................................................. 45 II.3.4.1.3 Déclencheur manuel............................................................................................................. 45 II.3.4.2 Centralisateur de mise en sécurité incendie............................................................... 45 II.3.4.3 Les systèmes de commande terminal ........................................................................ 46 II.3.4.3.1 Indicateur d’action visuel ..................................................................................................... 46 II.3.4.3.2 Le diffuseur sonore............................................................................................................... 46 II.3.4.3.3 Le diffuseur lumineux .......................................................................................................... 47 II.4 Conclusion.................................................................................................................................... 47 CHAPITRE III. ETUDE PRATIQUE.......................................................................................................... 48
  • 6. v III.1 Introduction.................................................................................................................................. 48 III.2 Etude Pratique d’éclairement ....................................................................................................... 48 III.2.1 Le logiciel DIALux evo ................................................................................................. 48 III.2.2 Importation des luminaires............................................................................................. 49 III.2.3 Exemple pratique ........................................................................................................... 50 III.3 Implantation des éléments CFO/CFA........................................................................................... 51 III.3.1 Le logiciel AutoCAD..................................................................................................... 51 III.3.2 Elaboration des plans ..................................................................................................... 51 III.3.2.1 Les plans de réseaux et réservations.......................................................................... 52 III.3.2.2 Plans d’implantation des terminaux et d’incorporation............................................. 52 III.4 Le bilan de puissance ................................................................................................................... 53 III.5 Calcul des colonnes montantes..................................................................................................... 55 III.6 Dimensionnement du transformateur ........................................................................................... 57 III.7 Schémas unifilaires et armoires électriques.................................................................................. 58 III.8 Maquettage du projet.................................................................................................................... 61 III.8.1 Le logiciel Revit............................................................................................................. 61 III.8.2 Modélisation des plans de réseaux et réservation........................................................... 62 III.8.3 Synthèse réseaux électriques.......................................................................................... 63 III.8.4 Maquettage du local technique 3D................................................................................. 63 III.8.4.1 Le local transformateur ............................................................................................. 64 III.8.4.2 Local TGBT .............................................................................................................. 65 III.9 Maquette HTML .......................................................................................................................... 65 III.10Conclusion.................................................................................................................................... 69 Conclusion générale ............................................................................................................ 70 Bibliographie ....................................................................................................................... 71 Annexes ............................................................................................................................... 72 Annexe 1 Guide d’éclairage ZUMTOBEL ......................................................................... 72 Annexe 2 Calcul section de câble........................................................................................ 87 Annexe 3 Extrait du guide Legrand NF C 15-100............................................................... 92
  • 7. vi Liste des figures Figure 1 – Logo HK Consulting......................................................................................................... 1 Figure 2 – Contexte du BIM .............................................................................................................. 7 Figure 3 – Les niveaux du BIM ......................................................................................................... 8 Figure 4 – Limite d’application des normes....................................................................................... 9 Figure 5 – Les trois immeubles de logements et l’hôtel................................................................... 12 Figure 6 – Emplacement et répartition d’ensemble de projet .......................................................... 12 Figure 7 – L’hôtel............................................................................................................................. 16 Figure 8 – Le parc de stationnement au R-1 .................................................................................... 17 Figure 9 – L’éclairage direct ............................................................................................................ 20 Figure 10 – L’éclairage général uniforme........................................................................................ 20 Figure 11 – Eclairage adéquat dans les plans verticaux................................................................... 21 Figure 12 – Eclairage ponctuel......................................................................................................... 21 Figure 13 – Eclairage indirect.......................................................................................................... 22 Figure 14 – Eclairage mixte ............................................................................................................. 22 Figure 15 – Les grandeurs photométriques [2] ................................................................................ 23 Figure 16 – Paramètre du local ........................................................................................................ 25 Figure 17 – Les lampes fluorescentes .............................................................................................. 27 Figure 18 – Les lampes LED............................................................................................................ 27 Figure 19 – Principe d’éclairage de sécurité .................................................................................... 29 Figure 20 – Régime TT.................................................................................................................... 31 Figure 21 – Les types de courbes..................................................................................................... 40 Figure 22 – Les différents équipements de courant faible ............................................................... 40 Figure 23 – La prise RJ45 ................................................................................................................ 41 Figure 24 – La prise HDMI.............................................................................................................. 41 Figure 25 – Principe de distribution des courants faibles [4]........................................................... 42 Figure 26 – Système de télédistribution........................................................................................... 42 Figure 27 – Système de télésurveillance.......................................................................................... 43 Figure 28 – Le système sécurité incendie de catégorie A ................................................................ 44 Figure 29 – La tête de détection d’incendie ..................................................................................... 44 Figure 30 – Le détecteur automatique d’incendie adressable .......................................................... 45 Figure 31 – Le déclencheur manuel ................................................................................................. 45 Figure 32 – Centralisateur de mise en sécurité incendie.................................................................. 46 Figure 33 – Indicateur d’action visuel.............................................................................................. 46 Figure 34 – Le diffuseur sonore....................................................................................................... 47 Figure 35 – Le diffuseur lumineux................................................................................................... 47 Figure 36 – Les utilités du DIALux ................................................................................................. 48 Figure 37 – L’interface de logiciel DIALux .................................................................................... 49 Figure 38 – Vérification d’un luminaire .......................................................................................... 49 Figure 39 – Résultat de calcul sur DIALux...................................................................................... 50 Figure 40 – Photo réel DIALux........................................................................................................ 50 Figure 41 – L’interface de logiciel AutoCAD.................................................................................. 51 Figure 42 – Extrait de plan de réseaux et réservations SS1 ............................................................. 52 Figure 43 – Le nombre minimal de prises à implanter selon la NF C 15-100 [4]............................ 53 Figure 44 – L’interface de logiciel Elium ........................................................................................ 56 Figure 45 – Extrait de distribution logements.................................................................................. 57 Figure 46 – Extrait de Schéma unifilaire TD-T1 ............................................................................. 60 Figure 47 – Extrait de visualisation 3D de TD-T1........................................................................... 61 Figure 48 – L’interface de logiciel Revit ......................................................................................... 62 Figure 49 – Extrait de plans réseaux et réservation SS2 .................................................................. 62
  • 8. vii Figure 50 – Les résultats de synthèse technique du lot électricité ................................................... 63 Figure 51 – Le local technique en 3D .............................................................................................. 64 Figure 52 – Le local transformateur en 3D ...................................................................................... 64 Figure 53 – Le local TGBT en 3D ................................................................................................... 65 Figure 54 – La maquette HTML ...................................................................................................... 66 Figure 55 – Les options de la maquette............................................................................................ 67 Figure 56 – Signification des onglets de la maquette....................................................................... 68 Figure 57 – Espace contact pour les modifications et les remarques............................................... 68 Figure 58 – Le code QR de la maquette........................................................................................... 69
  • 9. viii Liste des tableaux Tableau 1 : Les établissements de 4éme catégorie....................................................................... 11 Tableau 2: Logements de bâtiment A........................................................................................... 13 Tableau 3: Logements de bâtiment B........................................................................................... 14 Tableau 4: Logements de bâtiment C........................................................................................... 15 Tableau 5: Les places de stationnement....................................................................................... 17 Tableau 6: Classification des luminaires selon la répartition d’intensité ................................. 24 Tableau 7: Classification d’utilisation des luminaires selon leurs hauteurs............................. 26 Tableau 8: Choix d’appareillage................................................................................................... 32 Tableau 9: La lettre de sélection [3] ............................................................................................. 33 Tableau 10: Le facteur K1............................................................................................................ 34 Tableau 11: Le facteur K2............................................................................................................. 34 Tableau 12: Le facteur K3............................................................................................................. 35 Tableau 13: Le choix de la section minimale [6].......................................................................... 36 Tableau 14: Les limites maximale de chute tension .................................................................... 36 Tableau 15: Calcul de chute tension............................................................................................. 37 Tableau 16: Abaque de chute tension........................................................................................... 38 Tableau 17: Abaque courant de court-circuit ............................................................................. 39 Tableau 18: Un extrait du bilan de puissance services généraux............................................... 54 Tableau 19:Choix des dispositifs différentiels à courant résiduel (DDR) ................................. 59 Tableau 20: Section des conducteurs d’alimentation et protection ........................................... 59
  • 10. x Liste des abréviations BIM Building Modélisation de l’Information CCTP Cahiers des Clauses Techniques Particulières APS Avant-Projet Sommaire APD Avant-Projet Détaillé DAO Dossier d’Appel d’Offre ESQ Etudes d’Esquisse AEC Architecture, Ingénierie et Construction CAO Conception Assistée par Ordinateur NF Norme Française ERDF European Regional Development Fund LED Light Emitting Diode ERP Etablissements Recevant du Public EDF Électricité de France TT Neutre et masse à la terre CFO Courant Fort CFA Courant Faible SSI Système Sécurité Incendie SDI Système de Détection des Incendies CMSI Centralisateur de Mise en Sécurité Incendie SMSI Système de Mise en Sécurité Incendie DCT Dispositif de Commande Terminal CDC Chemin De Cable RES Réservation BT Basse Tension MT Moyenne Tension TGBT Tableau Général Basse Tension HDMI High-Definition Multimedia Interface RJ Registered Jack IRVE Infrastructure de Recharge de Véhicule Electriques SG Services Généraux GRD Gestionnaire du Réseau de Distribution
  • 11. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE 1 Présentation de l’entreprise Mon projet de fin d’étude est réalisé au sein du bureau d’étude HK Consulting installé à Immeuble Rubis les berges du lac 2 à Tunis, Tunisie. HK Consulting est un important bureau d’études réunissant plusieurs spécialités touchant le domaine du bâtiment. En effet c’est un bureau d’études d’ingénierie pluridisciplinaire œuvrant dans : _ Ingénierie électrique ; _ Ingénierie énergétique et thermique ; _ ingénierie de la structure. Figure 1 – Logo HK Consulting HK Consulting est formé d’un effectif professionnel ayant une grande expérience pouvant répondre à de divers domaines du bâtiment. Le personnel de HK Consulting est compétent réunissant un grand savoir-faire et un excellent travail collaboratif d’équipe. HK Consulting intervient au niveau de la conception, la modélisation, le suivi des projets et la présentation technique en 3D et 5D. Il assure aussi des cours de formation spécialisés dans la mise à niveau des professionnels en les formant sur les logiciels de leur spécialité tel que Revit, Autocad, etc….
  • 12. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE 2 HK Consulting est leader dans l’implantation et l’exécution du processus BIM en Tunisie. Il met en œuvre cette méthode collaborative pour perfectionner : _ La conception technique des projets de construction ; _ La conception et suivi des maquettes numériques 3D, 4D et 5D ; _ Le calcul quantitatif ; _ La visualisation et manipulation 3D ; _ La création de visite virtuelle ; _ La synthèse finale du projet.[1]
  • 13. INTRODUCTION GENERALE 3 Introduction générale Dans le cadre de la conclusion de ma formation en tant qu’ingénieur en génie électrique et informatique industrielle à l’Université Libre de Tunis, je suis tenu de réaliser un projet de fin d’étude dans lequel je démontre la maitrise des acquis théoriques et pratiques courant les années de formation passées à l’ULT. Le projet à étudier, est proposé par le bureau d’études HK Consulting et intitulé : « Etude de l’installation électrique de 3 immeubles de logement, un hôtel et parc de stationnements ». Il se rapporte à l’étude électrique d’un complexe immobilier R+6 situé à « Boulevard Robespierre-Sente de la Paix- Paris- France » Il est composé d’un hôtel trois étoiles, d’une résidence de 76 logements, de deux cellules commerciales en pied d’immeuble et deux parcs de stationnements. Lors de la réalisation de l’étude, il sera respecté les exigences du client et en particulier le caractère du bâtiment qui est classé comme établissement recevant du public (ERP). De ce fait, il sera appliqué les règlementations et normes correspondantes à la catégorie du bâtiment et les types d’activité. Pour aboutir et réussir le projet, il sera utilisé les moyens technique et matériel dont dispose le bureau d’études HK Consulting (ordinateurs, logiciels etc …) Ainsi, les résultats de l’étude sont développés au présent rapport comportant les chapitres suivants : − Premier chapitre : Présentation du cadre du projet Il sera présenté l’importance des bureaux d’études, les étapes de réalisation de projet, le BIM, la réglementation et normes applicables et une description du projet. − Deuxième chapitre : Etude théorique Ce chapitre présente et défini tout ce qui est éclairage soit la définition des termes et concept, les différents types d’éclairage et le choix des lampes et luminaires sans toutefois oublier le dimensionnement des installations des différents locaux.
  • 14. INTRODUCTION GENERALE 4 − Troisième chapitre : Dans ce chapitre, il sera étudié et établis les solutions techniques, pour répondre aux exigences de CCTP et être en conformité en normes et règlementations. Ainsi il sera dimensionné l’éclairage des locaux et espaces, les appareils et équipements nécessaire avec une définition claire des alimentations en courant fort et faible.
  • 15. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 5 Chapitre I. Cadre du projet __________________________________________ I.1 Introduction Dans notre premier chapitre on va commencer par présenter quelques généralités sur les bureaux d’étude et les phases d’exécution d’un projet complet ainsi que sur le BIM (Building Modélisation de l’Information) en spécifiant la CCTP (Cahiers des Clauses Techniques Particulières), les normes et les réglementations suivies pour réussir ce projet. I.2 Généralité sur les bureaux d’études Les bureaux d’études sont des organismes au sein desquels on réalise les expertises et les études à caractère scientifique et technique. Leurs activités touchent des domaines variés et complémentaires pour réussir le projet étudié par exemple l’électricité, le génie civil et les fluides. Les bureaux d’études, outre la réalisation des études, assistent et conseillent les demandeurs de prestation. Ils travaillent seul ou en équipe avec l’architecte, le bureau d’étude de génie civil etc… Ils assurent le suivi de réalisation des travaux et veillent à la conformité avec les prescriptions et les recommandations. En cas de problèmes survenant sur les bâtiments, les bureaux d’études peuvent réaliser des expertises touchant leurs spécialités. I.3 Le besoin Lors du lancement du projet, le maître d’ouvrage (qui peut être une personne physique, morale, un particulier ou une entreprise) doit définir son besoin d’une façon spécifique et précise (création d’une usine, d’une habitation personnelle, etc…), Il ne possède pas les compétences techniques pour réaliser son ouvrage, fait appel à un bureau d’études spécialisé. Ce même bureau d’études peut faire appel à un ou plusieurs bureaux d’études techniques pour l’élaboration des plans (structure, sanitaire, chauffage, électricité, etc…). Des réunions de coordination seront tenues entre le maître d’ouvrage et le(s) bureau(x) d’ingénieurs/architectes pour assurer la conformité des études au besoin,
  • 16. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 6 I.4 Les phases d’un projet Chaque projet doit généralement passer par trois grandes étapes pour qu’il soit finalisé. Les phases du projet sont l’APS (avant-projet sommaire), l’APD (Avant-projet détaillé) et le DAO (dossier d’appel d’offre). D’autres phases seront réalisées soient, la phase d’exécution et de récolement. I.4.1 Etudes d’esquisse-ESQ L’architecte présente les résultats de sa première étude de faisabilité de la construction éventuelle. Il réalise les premières esquisses en fonction de différents paramètres liés au terrain, au schéma constructif envisagé par le maitre d’ouvrage et à ses contraintes financières. Cette esquisse initiale permet la première visualisation du projet inséré dans le site. Dans le cas de réhabilitation ou de rénovation d’un bâtiment existant, l’architecte fournit également ses études de diagnostic technique et architectural pour réaliser les modifications requises et les travaux requis. I.4.2 Avant-projet sommaire -APS A ce stade de projet on doit fournir une description bien précise, la composition générale en plan et en volume, la compatibilité des solutions retenues avec les contraintes du programme et du site ainsi qu’avec les différentes règlementations. Une estimation du coût et de la durée des travaux seront présentées. Une certaine tolérance peut être ménagée en fonction de la taille du projet et de l’état d’avancement des travaux d’études. I.4.3 Avant-projet détaillée -APD A cette étape on va vérifier les dernières mises au point effectuées en fonction de l’avant-projet sommaire suite à l’avis du maitre d’ouvrage, la vérification du respect des différentes réglementations notamment celles relatives à l’hygiène et à la sécurité. La justification des solutions techniques retenues pour élaborer à la fin une estimation définitive prévisionnelle des travaux. I.4.4 Dossier d’appel d’offres -DAO La dernière phase du projet est la préparation du dossier d’appel d’offre. Elle consiste à l’élaboration des pièces écrite relatives aux plans du courant fort, faible et d’éclairage ainsi que les bilans de puissances et les schémas unifilaires des armoires électriques.
  • 17. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 7 Ce dossier va servir pour lancer les consultations aux entreprises d’exécution spécialisées en vue de remettre leur offres technique et financière. I.4.5 Dossier d’exécution Le dossier d’exécution est établi par l’entreprise retenue à l’appel d’offre pour la réalisation des travaux. Il est préparé par les ingénieurs de l’entreprise ou par un bureau d’études chargé par celle-ci. Ce dossier doit contenir l’état de l’installation (cheminement, implantation etc…) tel qu’exécutés sur chantier. I.5 BIM (Building Information Modeling) I.5.1 Contexte Le BIM (Modélisation des Informations du Bâtiment) est une nouvelle méthode de gestion des projets de construction basée sur une maquette numérique 3D. Cette maquette nous permettant de partager les informations tout au long du cycle de vie d’un bâtiment dès sa conception jusqu’à sa démolition en passant par les premières études de faisabilité à la réalisation. Figure 2 – Contexte du BIM
  • 18. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 8 I.5.2 Les niveaux du BIM Le niveau du BIM définit l’avancement technologique du secteur AEC (Architecture, Ingénierie et Construction) en termes de degré de collaboration et de partage d’informations entre les différents acteurs impliqués dans le projet. Nous partons d’un niveau de base où les activités de travail sont effectuées sans collaboration, jusqu’au dernier niveau, l’intégration parfaite des informations et l’utilisation de plateforme Cloud et de modèles BIM. On a quatre niveaux de maturité numérique : • L0 : faible collaboration, on travaille en deux dimensions avec des logiciels CAO (conception assistée par ordinateur) ou sur des documents papier ; • L1 : collaboration partielle, on travaille en deux ou trois dimensions avec des logiciels de CAO 3D avec des fichiers numériques ; • L2 : collaboration complète, on travaille en 3D ; • L3 : intégration complète. Figure 3 – Les niveaux du BIM I.5.3 La modélisation La modélisation BIM consiste à créer des objets 3D et à saisir des propriétés, c’est- à-dire des informations et des contraintes associées. Cet objet doit ensuite être intégré au modèle ou maquette numérique de manière cohérente, en respectant l’organisation des
  • 19. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 9 informations. La modélisation consiste à savoir exporter des objets au format approprié, et inversement importer des objets avec un minimum de perte d’informations pour faciliter le travail collaboratif. La modélisation BIM est directement liée au logiciel utilisé et a l’échange d’informations (3D et données) entre les différents intervenants d’un projet BIM. I.6 Les normes Les normes françaises NF C 15-100 et NF C 14-100 traitent toutes les deux des règles à respecter pour l’installation des réseaux de distribution d’électricité, elles concernent chacune des portions bien différentes du réseau électrique. En effet, la norme NF C 14-100 traite de la section du réseau située en amont du disjoncteur de branchement, tandis que la norme NF C 15-100 a trait à la partie qui est située en aval du disjoncteur. Figure 4 – Limite d’application des normes I.6.1 La norme NF C 14-100 La norme NF C 14-100 relative à la conception et la réalisation des installations de branchement à basse tension du point de raccordement au réseau au point de livraison aux utilisateurs individuels ou collectifs (figure 4 ci-dessus). Elle concerne la conception des branchements jusqu’à 400A tout en assurant la sécurité des personnes et la conservation des biens.
  • 20. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 10 Pour ce qui est matériel constituant un branchement, il faut se reporter aux spécifications techniques du gestionnaire du réseau de distribution. Ce dernier est obligé à rendre public son référentiel technique. A titre d’exemple pour ERDF, le référentiel technique est publié sous la forme de spécifications « HN », et pour les régies dans certaines publications locales. Parallèlement à la conception d’un branchement il vaut mieux se renseigner auprès des distributeurs d’énergie pour ce qui est offres d’abonnement et de tarification de l’électricité. I.6.2 La norme NF C 15-100 Cette norme règlemente les installations électriques basse tension dans les logements individuels ou collectifs. Les logements peuvent être neufs ou rénovés. Cette norme donne toutes les réglementations de mise en œuvre et indique toutes les caractéristiques à respecter ainsi que les quantités des équipements électriques à installer. De ce fait, elle forme un vrai guide technique pour les électriciens. I.7 Cadre de notre projet Dans cette partie on va présenter la classification du projet et les différentes parties du projet par une description générale. I.7.1 Classification du projet Notre projet se rapporte aux établissements recevant du public (ERP). Les ERP sont au fait un bâtiment, local, fixe ou provisoire, dans lesquels les personnes sont admises soit librement, moyennant un payement ou une participation quelconque, et où sont tenues des réunions. Les ERP sont classés en plusieurs catégories et types, où chacune à différents niveaux de réglementations et d’obligations. Ce que nous allons étudier dans la suite de notre projet, un établissement du type ERP de type « O » de 4éme catégorie ayant des activités de type « N, L et PS ». Le parc de stationnement commun aux logements et à l’hôtel sont soumis aux dispositions du type « PS ».
  • 21. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 11 Tableau 1 : Les établissements de 4éme catégorie I.7.2 Description générale du projet L’opération concerne la construction d’un ensemble immobilier en R+6 constitué d’un hôtel trois étoiles, d’une résidence de 76 logements, de deux cellules commerciales en pied d’immeuble et deux parcs de stationnements.
  • 22. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 12 Figure 5 – Les trois immeubles de logements et l’hôtel Le projet situe à Bd Robespierre/Bd de la Paix, il comptabilise une surface utile de 7670 m2 et 1200 m2 d’espace vert. Figure 6 – Emplacement et répartition d’ensemble de projet I.7.3 Partie logements La partie logements est la partie la plus grande en espace dans notre projet, elle se divise en trois bâtiments répartis comme suit :
  • 23. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 13 I.7.3.1 Bâtiment A Les logements sont repartis comme suit : Tableau 2: Logements de bâtiment A Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs Bâtiment A : 1252.66m2 R+6 Partie haute duplex R+5 2 2 R+4 2 1 1 4 R+3 2 1 1 4 R+2 2 1 1 4 R+1 2 1 1 4 RDC 1 1 2 Total 1 9 4 4 2 20
  • 24. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 14 I.7.3.2 Bâtiment B Les logements sont repartis comme suit : Tableau 3: Logements de bâtiment B Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs Bâtiment B : 1986.62m2 R+6 1 2 3 R+5 1 2 3 6 R+4 1 2 2 1 6 R+3 1 2 1 1 6 R+2 1 2 2 1 6 R+1 1 2 2 1 6 RDC 1 1 Total 5 11 11 6 1 34
  • 25. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 15 I.7.3.3 Bâtiment C Les logements sont repartis comme suit : Tableau 4: Logements de bâtiment C Niveau T1 T2 T3 T4 T5 Total Descriptifs Bâtiment C : 1197.51m2 R+6 1 1 2 R+5 1 1 2 R+4 1 1 1 3 R+3 1 2 2 5 R+2 1 2 2 5 R+1 1 2 2 5 RDC Total 4 7 8 2 1 22
  • 26. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 16 I.7.4 Partie hôtel Cet hôtel est un établissement de classement trois étoiles. Il comprendra : − Au R-1 : − Les locaux techniques ; − Les locaux du personnel. − Au RDC : − Sas d’entrée ; − Zone accueil réception ; − Espace bar-restauration ; − Une grande salle de réunion ou espace bureaux ; − Bagagerie ; − Cuisine ; − Zone de livraisons ; − Locaux de stockage et déchets. − Du R+1 au R+6 : − 101 chambres ; − Une gaine technique ; − Un local de service. Figure 7 – L’hôtel
  • 27. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 17 I.7.5 Parc de stationnement Ce complexe contient un parc de stationnement qui est située au sous-sol. Les places de stationnement sont distribuées comme suit : Tableau 5: Les places de stationnement Niveau Places hôtel Places logement R-1 34 26 R-2 - 67 Total 34 93 Figure 8 – Le parc de stationnement au R-1 I.7.6 Travail demandé Apres avoir eu une observation générale sur l’ensemble des immeubles HK Consulting est chargé de faire l’étude de la partie électrique et fluide de ce projet. Les taches qui m’ont été confiées sont : − Réalisation des calculs d’éclairements ; − Réalisation des plans d’implantations des équipements courant fort ; − Réalisation des plans d’implantations des équipements courant faible ;
  • 28. CHAPITRE I CADRE DU PROJET 18 − Réalisation des bilans de puissances et projet de colonne ; − Elaboration des plans des cheminements et réservations ; − Elaboration des schémas unifilaires et des schémas d’encombrement des armoires électriques. I.8 Conclusion Dans notre premier chapitre nous avons présenté HK Consulting, le cadre général de notre projet et leur problématique. Dans le chapitre suivant, nous allons nous intéresser à faire l’étude théorique de différentes taches de notre projet.
  • 29. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 19 Chapitre II. Etude théorique ________________________________________________________ II.1 Introduction Dans le deuxième chapitre on va faire notre étude théorique de ce projet. On va commencer par l’étude d’éclairement où on va présenter les types d’éclairages et le choix des lampes ainsi que le dimensionnement de l’installation électrique. Ensuite la phase d’étude de l’implantation des équipements électriques (courant fort, courant faible), le dimensionnement des départs pour répondre aux besoins des clients. II.2 Etude d’éclairement L’étude d’éclairement consiste à déterminer le flux d’éclairement artificiel qu’il faut implanter dans un local spécifique selon son activité donnée, en tenant compte du confort visuel que requiert cette activité (suivant les règlementations). Les exigences pour assurer une étude correcte et optimale c’est de bien choisir le type d’éclairage, choisir les luminaires correctement, le dimensionnement de l’installation et bien analyser les résultats de notre étude. II.2.1 Choix du type d’éclairage Le choix du luminaire est fonction du type d’éclairage choisi. Ce type définissant la déviation du flux lumineux dans la surface de la pièce et des objets. Les facteurs de réflexion influencent également la lumière réfléchie et donc la luminosité de la pièce. II.2.1.1 Eclairage direct L’éclairage direct se produit lorsque le flux d’un luminaire ou d’une lampe réfléchie sur la zone d’étude ou ses objets. La lumière directe est produite par un appareil ou un écran qui focalise toute la lumière selon un angle. Ce type d’éclairage nous donne les meilleurs résultats en termes énergétique (1.5W/m2 /100 lux).
  • 30. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 20 Figure 9 – L’éclairage direct Selon le type des locaux trois types d’éclairage seront envisagés : − Un éclairage général uniforme ; − Un éclairage général orienté ; − Un éclairage ponctuel. II.2.1.1.1 Eclairage général uniforme L’éclairage générale ou d’ambiance est conçu pour éclairer toute une zone afin qu’on puisse circuler en toute sécurité. La lumière rebondit sur les murs pour couvrir le plus d’espace possible. Parmi les luminaires qui peuvent fournir un éclairage uniforme à l’intérieur sont : plafonniers, appliques murale, luminaire sur rail et pour les luminaires à l’extérieur sont : projecteurs, luminaires suspendus, les hublots mural. Figure 10 – L’éclairage général uniforme
  • 31. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 21 II.2.1.1.2 Eclairage général orienté Lorsque l’emplacement de la zone de travail est fixe (écrans dans les salles de conférence, machines-outils etc), placer un éclairage à proximité de la zone de travail est un excellent moyen de limiter la puissance installée. En général, ce type d’éclairage permet d’envisager des niveaux d’éclairage inferieurs pour la circulation, en choisissant des luminaires asymétriques, on va obtenir un éclairage adéquat dans les plans verticaux. Figure 11 – Eclairage adéquat dans les plans verticaux Le choix d’un éclairage général orientable doit également tenir compte des plans de la structure du plafond et de l’emplacement des poutres, qui peuvent bloquer la lumière disponible. II.2.1.1.3 Eclairage ponctuel L’éclairage ponctuel dispose un flux lumineux très important au niveau des postes de travail, cette solution est la plus fiable d’un point de vue énergétique où les luminaires peuvent augmenter localement le flux lumineux dans les postes de travail (on n’est pas obligé d’augmenter le nombre des points lumineux pour l’éclairage général). Ce type d’éclairage et l’emplacement des luminaires doit être approprié pour des raisons de sécuriser les travailleurs et pour éviter des situations dangereuses pouvant causer des accidents de travail. Figure 12 – Eclairage ponctuel
  • 32. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 22 II.2.1.2 Eclairage indirect L’avantage de l’éclairage indirect à travers le plafond est qu’il ne provoque pas d’éblouissement du champ de vision direct du luminaire où l’ombre devient faible. Son efficacité énergétique dépend de la réflexion avec les murs (généralement des plafonds). Il est nécessaire de surdimensionner les luminaires (dans les pièces avec des hauteurs sous plafond plus élevé) pour obtenir un éclairage comparable à l’éclairage direct. Alors ce type d’éclairage dépend de la couleur de la propreté des murs et le plafond de la pièce (ce qui peut également entrainer une augmentation de plus de 20% de la taille de l’installation par rapport à l’éclairage direct). Figure 13 – Eclairage indirect II.2.1.3 Eclairage mixte Si on compare l’efficacité énergétique entre les systèmes directs et indirects, l’éclairage mixte est situé entre les deux. Une partie du flux lumineux est orientée vers les objets, l’autre est réfléchi sur les murs et le plafond. Ce type de système est dédié pour les locaux à une grande hauteur du sous plafond, pour éliminer la création d’une zone d’ombre. C’est un éclairage moins précis que l’éclairage direct. Figure 14 – Eclairage mixte
  • 33. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 23 II.2.2 Choix des lampes et des luminaires Apres avoir choisi le type d’éclairage, on va citer dans cette partie les critères de choix des luminaires. Pour choisir le type de luminaire il faut prendre en considération le facteur du confort lumineux en fonction de la maitrise du niveau d’éclairement, les normes et les règlementations. En respectant le confort lumineux, quel que soit le volume de la pièce, on doit trouver des résultats conforme selon le nombre des luminaires, la puissance, l’efficacité énergétique, le cout, etc. On doit réellement tenir compte des stratégies d’entretien, de la durée de vie et des critères environnementaux. II.2.2.1 Grandeurs photométriques Pour choisir un luminaire il faut tout d’abord passer par les quatre grandeurs fondamentales qui sont les grandeurs photométriques. Figure 15 – Les grandeurs photométriques [2]
  • 34. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 24 II.2.2.1.1 L’intensité lumineuse L’intensité lumineuse est une grandeur physique dédie pour déterminer la capacité d’éclairement d’une source lumineuse. Cette grandeur est exprimée en Candela Cd. Cette grandeur étudie les caractéristiques des sources lumineuses qui vont être classées sur trois répartitions : − Très intensive : lorsque le flux lumineux est diffusé vers un point précis de l’espace ; − Semi-intensive : lorsque la simulation est intermédiaire ; − Extensive : lorsque le flux lumineux est dirigé vers un large faisceau. Tableau 6: Classification des luminaires selon la répartition d’intensité Classements synthétiques des luminaires Luminaire : Direct intensif Direct extensif Semi-direct Indirect Répartition d’intensité : II.2.2.1.2 Flux lumineux Le flux lumineux est une grandeur physique dédié pour déterminer la quantité de flux total émis par un luminaire. Cette grandeur dépend de la couleur d’éclairage. Or, leur quantité de rayonnement lumineux a un reflet plus ou moins fort en fonction de la longueur d’onde lumineuse. Cette grandeur est exprimée en Lumens Lm. II.2.2.1.3 L’éclairement L’éclairement est une unité de mesure de l’éclairement lumineux, exprimée en Lux Lx. Cette grandeur est utile pour évaluer la quantité de lumière qui doit être mise en place dans chaque pièce. Les Lumens présente la luminosité d’un luminaire contrairement aux Lux qui la quantifient sur la surface éclairée. On détermine alors cette relation entre les Lumens (Lm) et les Lux (Lx) : Lx= Lm/m2 (II.1).
  • 35. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 25 II.2.2.1.4 La luminance La luminance est une grandeur physique dédié pour déterminer la puissance de la lumière visible, exprimée en Candela/m2 (Cd/m2). Cette grandeur est la seule perçue par l’œil humain. Elle représente l’apparence de la surface en fonction de l’intensité de la source quel que soit primaire (soleil, lampes etc) ou secondaire (lune). II.2.2.2 Choix en fonction de la hauteur du local La hauteur de la pièce influe sur le choix des luminaires qu’on va implanter, il est impossible de dissocier les deux dans une étude d’éclairement pour la conception ou la rénovation. Un plan utile c’est la surface de la pièce (de dimension a x b) situé à 0.85 m du sol. Selon la hauteur de la pièce, un premier classement lumineux est nécessaire, où les luminaires ne fournissent pas suffisamment de flux lumineux. Réellement on ne va pas déterminer la hauteur totale d’une pièce mais : − h : c’est la hauteur des luminaire au-dessus du plan utile ; − H : c’est la hauteur de montage des lampes sous le plafond. Figure 16 – Paramètre du local Indice du local : 𝑲 = 𝒂×𝒃 𝒉×(𝒂+𝒃) (II.2) Rapport de suspension : 𝑱 = 𝑯 𝒉+𝑯 (II.3)
  • 36. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 26 En premier lieu on peut classer les lampes comme suit : − Les luminaires à haut flux lumineux (puissance élevée) seront équipés de luminaires dans des locaux de grande hauteur (environ 6 à 12 m) ; − Les luminaires à flux lumineux réduit (faible puissance) seront affectés pour les locaux d’hauteur normale (environ 1 à 6 m). Tableau 7: Classification d’utilisation des luminaires selon leurs hauteurs Hauteur Type de luminaire 1-3 m On va utiliser les luminaires à répartition extensive avec les lampes fluorescentes disposés individuellement ou en rangées asymétriquement par rapport les fenêtres. 3-4 m Les luminaires sont similaires à la situation précédente, disposés linéairement sur le plafond ou suspendus, parallèle par rapport aux fenêtres. 4-7 m Les luminaires qui vont être choisi sont les plus économique où ils sont disposés en rangées parallèles aux ondulations de toit. Dans notre projet on va considérer que les locaux d’hauteurs normales (1 à 3 m). Les locaux à hauteur classique exigent des luminaires à un flux modéré, les lampes fluorescentes sont les plus recommandées pour leur efficacité énergétique, le très bon rendu des couleurs, la durée de vie et le cout d’investissement.
  • 37. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 27 Figure 17 – Les lampes fluorescentes On trouve aussi les systèmes d’éclairage LED est qui sont les plus évolués dans notre temps où ils occupent 80% de part de marché. Ils sont principalement utilisés pour leur rendu des couleurs, leur durée de vie et leur efficacité énergétiques. Les seuls inconvenants sont la qualité différente d’une référence à l’autre et le manque de standardisation où on ne peut pas faire une comparaison. Figure 18 – Les lampes LED II.2.3 Dimensionnement de l’installation d’éclairage Pour obtenir une bonne installation au niveau d’éclairage il faut déterminer tout d’abord les niveaux d’éclairement de chaque type de pièce qui sont exprimées en Lux (F), où ils sont cités comme suit dans la CCTP : − Réserve, local divers : 200 lux
  • 38. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 28 − Locaux techniques : 250 lux − Bureaux : 300 lux − Circulations : 200 lux − Chambres : 250 lux Afin d’obtenir les niveaux d’éclairement de chaque local, il est important de réaliser un calcul pour déterminer : − Le nombre minimal de point lumineux ; − L’uniformité et la distance de chaque point lumineux ; − L’éclairage de secours. II.2.3.1 Le nombre des points lumineux : Le nombre des luminaires nécessaire dépend du flux lumineux pour chaque local. Alor pour le déterminer : 𝑵 ≡ 𝑭 𝒏×𝑭𝒍𝒖 𝒅′𝒖𝒏𝒆𝒍𝒖𝒎𝒊𝒏𝒂𝒊𝒓𝒆 (II.4) Avec n= nombre de lampes par luminaire. II.2.3.2 L’uniformité et la distance de chaque point lumineux L’éclairement recommandé est l’éclairement moyen (Emin) de l’ensemble du plan utile, ce qui nous permet d’utiliser toutes ces surfaces avec une grande souplesse de réparation. L’uniformité dépend de la courbe de distribution des luminaires et leur emplacement. Afin d’obtenir le coefficient d’uniformité fixé par la norme (généralement déterminé par la courbe photométrique). Il est défini comme : 𝒆𝒄𝒍𝒂𝒊𝒓𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒎𝒊𝒏𝒊 𝒆𝒄𝒍𝒂𝒊𝒓𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒎𝒐𝒚𝒆𝒏 ≥ 𝟎. 𝟒 (II.5) II.2.3.3 Eclairage de secours Notre but ce n’est pas d’assurer un bon éclairage des locaux seulement, mais aussi la sécurité des personnes qui est le facteur qu’on doit prendre en compte ne négligeant pas le facteur humain. Dans chaque installation d’éclairage, il est obligatoire dans tout l’établissement ERP d’avoir l’éclairage de sécurité.
  • 39. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 29 Figure 19 – Principe d’éclairage de sécurité II.2.3.3.1 Eclairage d’évacuation Il nous permet d’atteindre les issues en assurant : − L’éclairage des chemins et des sorties ; − La reconnaissance des obstacles ; − L’indication des changements de direction. Pour assurer une bonne évacuation des personnes il faut qu’on respecte les règles générales, la distance maximale entre deux blocs (15 mètres) et le flux minimum est de 45 lumens. II.2.3.3.2 Eclairage d’ambiance Ce type d’éclairage de sécurité a pour but d’assurer un éclairage suffisant pour permettre la visibilité dans les locaux et pour éviter la panique. Il est obligatoire d’utiliser dans tous les locaux qui contiennent au moins 100 personnes dans les étages et 50 personnes en sous-sol. On doit respecter les règles générales basées sur un flux de 5Lm/m2 et un minimum de 2 blocs.
  • 40. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 30 II.3 Etude courant fort, courant faible Cette partie consiste à définir les termes techniques et les principes de dimensionnement d’une installation électrique, ainsi que le choix du cheminement des canalisations, l’implantation des équipements courant fort, courant faibles et le dimensionnement des départs. II.3.1 Etude de l’installation basse tension Cette étude doit répondre aux normes et la protection des personnes. Il faut dimensionner le circuit commençant par les récepteurs jusqu’à l’origine de l’installation où on va déterminer les valeurs de surcharge, courant de court-circuit etc. II.3.1.1 Protection électrique La sécurité de l’installation électrique est un facteur important qu’on doit prendre en considération car il est de la sécurité des personnes. La protection électrique évite les conséquences dangereuses des défauts d’isolement, de surintensité et permet de séparer le circuit endommagé du reste de l’installation. Pour assurer la bonne protection il faut qu’on élimine les facteurs suivants : II.3.1.1.1 Les surcharges électriques Une surcharge électrique se produit lorsque l’intensité du courant électrique qui parcourt notre circuit est supérieure à celle prévue. Pour éviter ce phénomène on ne doit pas brancher plusieurs appareils sur la même ligne. II.3.1.1.2 Les courts-circuits Ce phénomène électrique se produit lorsque notre circuit comporte un défaut par exemple si deux fils électriques sont mis en contact. L’intensité est énorme et provoque un échauffement du fil qui peut fondre l’isolant, ce qui peut provoquer un incendie. II.3.1.1.3 Le courant de fuite Le courant de fuite est un phénomène électrique qui a des effets dangereux pour l’être humain. Il peut être provoqué par (l’humidité, un défaut d’isolation etc). C’et le courant correspond à une déperdition du courant vers la terre ou vers les éléments conducteurs.
  • 41. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 31 II.3.1.1.4 Les régimes de neutre Une installation électrique doit répondre aux besoins énergétiques des utilisateurs et ceci en toute sécurité. Un régime de neutre c’est le raccordement de la terre du côté de la source (transformateur, EDF) et du coté des masses de l’utilisateur (carcasses métalliques des appareils électriques). Dans ce projet notre régime sera le régime TT (neutre et masse à la terre). Figure 20 – Régime TT II.3.1.2 Le sectionneur C’est un appareil électromécanique permet de séparer un circuit électrique et son alimentation. Il assure la sécurité des personnes travaillant sur la partie isolée du réseau électrique pour pouvoir utiliser les autres parties. La fonction d’un sectionneur est de séparer les circuits mais ne permet pas de commuter et de le protéger. II.3.1.3 La commande des circuits Elle concerne toutes les fonctions qui permettent à l’utilisateur d’intervenir à des niveaux différents de l’installation électrique par action directe ou automatique (diviser les circuits). Elles sont regroupées comme suit : II.3.1.3.1 La commande fonctionnelle La commande fonctionnelle est faite pour assurer la mise sous tension et hors tension de toute partie de l’installation où la manœuvre peut être manuelle ou électrique. Pour assurer
  • 42. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 32 cette fonction la commande doit être installée à l’origine de toute l’installation et au niveau des répéteurs où le repérage doit être clair. II.3.1.3.2 Coupure d’urgence L’arrêt d’urgence a pour rôle de mettre un circuit ou un appareil hors tension en cas d’incendie, un accident humain ou technique, là où l'action doit être immédiate. II.3.1.3.3 Choix d’appareillage Pour bien choisir les appareillages électriques nécessaires, on va déterminer la liste des fonctions nécessaires à la protection et l’utilisation de l’installation parmi celles mentionnées le tableau ci-dessous. Tableau 8: Choix d’appareillage II.3.2 Méthodologie de dimensionnement d'une installation électrique Pour dimensionner une installation électrique basse tension, il faut être méthodique et respecter les étapes suivantes pour déterminer :
  • 43. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 33 − Les sections des câbles ; − La chute de tension ; − Les courants de court-circuit ; − Les dispositifs de protection. II.3.2.1 Détermination des sections des câbles Il faut choisir correctement la section du câble dans les installations électriques. Par exemple si on va utiliser un câble trop faible, il va créer un échauffement dû à la résistance du câble (ce qui peut créer un incendie) et si on va choisir une section trop importante, elle peut créer des problèmes de coût et de poids. Pour obtenir la section des conducteurs convenable, il faut bien choisir la lettre de sélection et le coefficient K. Ce coefficient est proportionnel à des facteurs multiples de correction, K1, K2, K3. II.3.2.1.1 La lettre de sélection Pour choisir la lettre de sélection on va prendre en considération le type du conducteur et son mode de pose. Elle est déterminée par le tableau suivant : Tableau 9: La lettre de sélection [3] II.3.2.1.2 Le facteur de correction K1 Pour déterminer ce facteur, on prend en compte le mode de pose d’après le tableau suivant :
  • 44. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 34 Tableau 10: Le facteur K1 II.3.2.1.3 Le facteur de correction K2 Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte, on peut le déterminer d’après le tableau suivant : Tableau 11: Le facteur K2 II.3.2.1.4 Le facteur de correction K3 Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de l’isolant, on peut le déterminer d’après le tableau suivant :
  • 45. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 35 Tableau 12: Le facteur K3 Pour déterminer le facteur de correction globale K, on va appliquer cette formule 𝑲 = 𝑲𝟏 × 𝑲𝟐 × 𝑲𝟑 (II.6) II.3.2.1.5 Le courant admissible Iz Le courant admissible est le courant maximal que notre conducteur peut supporter. Quand cette grandeur augmente on risque que l’isolant se détériore et il peut entrainer des risques d’incendie. Il faut prendre en considération la valeur du courant nominal et le facteur de correction globale pour déterminer le courant admissible : 𝐈𝐳 = 𝑰𝒃 𝑲 (II.7) II.3.2.1.6 La section minimale Plusieurs facteurs sont pris en considération pour déterminer la section minimale du câble. Ces facteurs sont : − La lettre de section ; − Le facteur global ; − Le type de protection des conducteurs ; − Le courant admissible Iz. Apres avoir déterminé tous les facteurs, on utilise le tableau ci-dessous pour définir la section minimale du conducteur nécessaires sachant que on va utiliser les câbles en aluminium selon la demande du client grâce à ses prix raisonnables par rapport au cuivre.
  • 46. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 36 Tableau 13: Le choix de la section minimale [6] II.3.2.2 Détermination de la chute de tension Pour assure un bon fonctionnement des récepteurs (conditionné par la valeur de la tension livrer à ses bornes). Il est nécessaire de diminuer la valeur de chute de tension par un dimensionnement correcte entre son origine jusqu’à son extrémité. Pour déterminer sa valeur on doit se conformer par la norme NF C 15-100 où elle n’excédé pas les valeurs de ce tableau : Tableau 14: Les limites maximale de chute tension Pour calculer la valeur de chute tension on doit appliquer les formules ci-dessous selon la nature d’alimentation :
  • 47. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 37 Tableau 15: Calcul de chute tension Avec : • IB : Le courant d’emploi en ampère (A) • Un : La tension nominale entre phase (V) • Vn : la tension nominale entre phase et neutre (v) • L : La longueur du conducteur en mètre (m) • φ : Le déphasage entre le courant et la tension • R : La résistance linéique du conducteur en Ohm/mètre, pour l’aluminium R=2.7 Ω/mm2 . Pour vérifier la valeur de chute tension admissible il faut vérifier les paramètres suivants : − La section du câble ; − Le courant nominal du récepteur ; − Le facteur de puissance cos(φ). Apres avoir déterminé tous les facteurs, on utilise le tableau ci-dessous pour déterminer la valeur de chute de tension :
  • 48. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 38 Tableau 16: Abaque de chute tension II.3.2.3 Détermination des courants de courts circuits Le calcul de courant de court-circuit est une phase déterminante dans notre étude. En effet, chaque installation électrique doit être protégée contre ce type de courant pour le choix des appareillages de protection. Pour calculer le courant de court-circuit, il faut déterminer l’impédance de l’installation électrique raccordée en appliquant les principes de la loi d’Ohm. Pour calculer l’impédance : 𝐙 = √(𝐑𝟐 + 𝐗𝟐 ) (II.8) Et pour déterminer l’inductance totale et la résistance totale : 𝐗 = ∑ 𝐗𝐢 (II.9) 𝐑 = ∑ 𝐑𝐢 (II.9) Pour avoir à la fin le courant de court-circuit : 𝐈𝐜𝐜 = 𝐔 √𝟑×𝐙 (II.10) Il existe aussi une autre méthode pour déterminer la valeur approximative de Icc sans calcul par ce tableau :
  • 49. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 39 Tableau 17: Abaque courant de court-circuit II.3.2.4 Choix des calibres des disjoncteurs Un disjoncteur électrique est un appareil qui assure la protection d’une installation contre le courant de court-circuit, les défauts d’isolement et les surcharges. Le calibrage des disjoncteurs est une étape primordiale pour le dimensionnement des installations électriques en respectant la norme NF C15-100. Les critères de choix d’un disjoncteur sont : − Le courant nominale ; − La tension du réseau et son type (monophasé ou triphasé) ; − Le pouvoir de coupure ; − Le type de courbe ; − La sélectivité.
  • 50. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 40 Figure 21 – Les types de courbes II.3.3 Etude du courant faible Les courants faibles sont utilisés pour le transport de l’information telles que le réseau informatique, les alarmes, les systèmes de détection incendie, la téléphonie, l’interphonie, le contrôle d’accès, paraboles etc… Alors c’est une installation qui nous permet d’émettre et échanger les données sous forme de signaux optique ou électrique. Figure 22 – Les différents équipements de courant faible
  • 51. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 41 II.3.3.1 Equipements Dans notre projet on va utiliser juste les prises informatiques (RJ45) et les prises multimédia. II.3.3.1.1 Les prises RJ45 Les prises RJ45 (Registered Jack) sont les plus conseillées pour l’internet et les appareils de domotiques. Le RJ45sert aux connexions Ethernet et s’utilisent aussi dans la circulation courant faible en tant que connecteur téléphonique. Figure 23 – La prise RJ45 II.3.3.1.2 Les prises multimédia (HDMI) Les prises HDMI (High Définition MultiMedia Interface) sont une nouvelle norme de haute définition qui remplace les anciennes prises Péritel. C’est une technologie 100%numerique, elle permet de téléverser des flux vidéo et audio non compressés à un appareil compatible, par exemple une télévision de haute définition. Figure 24 – La prise HDMI
  • 52. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 42 II.3.3.2 La distribution du courant faible Pour assurer une bonne distribution des courants faibles, il faut qu’on utilise les câbles RJ45. Les courants faibles sont repartis en forme d’étoile. Chaque prise RJ45 est reliée à un coffret de communication situé à proximité du tableau électrique, dans la gaine technique. Dans ce coffret on trouve un box internet et un boitier de jonction qui relie chaque prise à un port informatique. Figure 25 – Principe de distribution des courants faibles [4] II.3.3.3 Télédistribution Le système de télédistribution nous permet la transmission des signaux de programmes de télévision par câble individuelle ou groupée. La distribution de programmes de télévision passant par l’intermédiaire d’un réseau câblé, assure la réception et la distribution des programmes et images de télévision pour les groupements, logement, hôtels, etc... Figure 26 – Système de télédistribution
  • 53. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 43 II.3.3.4 Télésurveillance La télésurveillance est un mode de surveillance à distance pour détecter certains événements sur des sites dont on souhaite assurer la protection. Ce système est utilisé pour la télésurveillance privé. Pour l’assurer on utilise des capteurs de position qui repèrent les mouvements, les capteurs de sons ou les capteurs d’image. Figure 27 – Système de télésurveillance II.3.4 Sécurité incendie Le rôle du système de sécurité incendie est de détecter, d’informer, d’intervenir ou avertir les personnes présentes dans les ERP pour éliminer tout types de risques. L’établissement sera équipé d’un système sécurité incendie (SSI), de catégorie A avec alarme de type 1, en accord avec la règlementation ERP relative aux établissements de type O. Ce type de système sécurité incendie est le plus complet et doit comprendre : − Un système de détection incendie (SDI) qui comprend les détecteurs automatiques et les déclencheurs manuels ; − Un système de mise en sécurité incendie (SMSI) qui comprend un centralisateur de mise en sécurité incendie ; − Un système de commande terminal (DCT).
  • 54. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 44 Figure 28 – Le système sécurité incendie de catégorie A II.3.4.1 Les systèmes de détection incendie Les systèmes de détection incendie sont constitués d’un ensemble des capteurs (automatique ou manuel) qui sont reliés à un tableau de détection d’incendie. II.3.4.1.1 La tête de détection d’incendie Cet appareil détecte la fumée rapidement, dès les premiers instants où il envoie la consigne en temps réel pour que l’alarme déclenche. S’il y a trop de fumée (matelas, poubelle…) il donne le temps de maitriser le feu par sa rapidité. Figure 29 – La tête de détection d’incendie
  • 55. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 45 II.3.4.1.2 Le détecteur automatique d’incendie adressable Ce capteur est dédié pour détecter la chaleur thermo vélocimétrique. Il garantit la détection du faible feu à fort dégagement de chaleur. C’est un capteur intelligent par sa performance de stockage des données d’alarme. Figure 30 – Le détecteur automatique d’incendie adressable II.3.4.1.3 Déclencheur manuel Ce capteur nous permet de signaler le danger en pressant sur une membrane déformable ou en brisant une vitre pré-cassée manuellement. L’utilisation de déclencheur permet de mettre instantanément l’arrêt des installations électriques comme l’éclairage, la climatisation, etc pour réduire les risques. Figure 31 – Le déclencheur manuel II.3.4.2 Centralisateur de mise en sécurité incendie Un centralisateur de mise en sécurité incendie (CMSI) est un ensemble d’unités de commande qu’elles soient manuelle ou automatique assure le bon fonctionnement pour la mise en sécurité du bâtiment en cas d’incendie. Ce centralisateur comporte notamment :
  • 56. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 46 − Une unité de gestion d’alarme ; − Une unité de signalisation ; − Une unité de commande manuelle centralisée. Figure 32 – Centralisateur de mise en sécurité incendie II.3.4.3 Les systèmes de commande terminal Ce sont les actionneurs qui nous permettent de savoir s’il y a un incendie par des signaux lumineux, sonore, etc... II.3.4.3.1 Indicateur d’action visuel Le rôle de l’indicateur d’action visuel est de localiser facilement les incendies rapidement dans les locaux peu accessibles ou dans les endroits non accessibles. Il met une signalisation lumineuse dès que le détecteur passe en état d’alarme. Figure 33 – Indicateur d’action visuel II.3.4.3.2 Le diffuseur sonore Ce dispositif sonore a pour rôle de signaler l’état d’urgence (l’existence de feu ou d’incendie), la situation de menace en émettant un signal sonore avec un débit de 87 dB à 2m pour la catégorie A.
  • 57. CHAPITRE II ETUDE THEORIQUE 47 Figure 34 – Le diffuseur sonore II.3.4.3.3 Le diffuseur lumineux Le diffuseur lumineux entre dans la catégorie des diffuseurs d’évacuation, il nous informe de quitter le bâtiment par des signaux lumineux. Il est très efficace pour avertir les personnes qui sont exposées à un incendie de quitter les lieux. Figure 35 – Le diffuseur lumineux II.4 Conclusion Dans ce chapitre nous avons présenté les paramètres, conditions, choix et formules appliquées pour le dimensionnement des éléments des installations électriques en courant fort, courant faible et sécurité incendie.
  • 58. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 48 Chapitre III. Etude Pratique ________________________________________________________ III.1 Introduction Dans ce chapitre on va procéder à l'étude d'éclairement et à l'établissement des plans du courant fort et faible, bilan de puissance, projet de colonne, dimensionnement du transformateur, schémas unifilaires des armoires électriques ainsi que la maquette numérique. III.2 Etude Pratique d’éclairement Apres avoir élaboré la partie théorique de l’étude d’éclairement, on choisit le type de luminaire le plus adapté et la répartition la plus idéale des luminaires par la pratique en utilisant le logiciel de calcul (DIALux evo). III.2.1 Le logiciel DIALux evo DIALux est un logiciel de conception d’éclairage professionnel. Il nous permet de calculer, visualiser et palifier l’éclairage dans les espaces intérieurs et extérieurs (locaux techniques, bureaux, pièces, parkings etc..). Il nous fournit des résultats précis conformes à la règlementation. Figure 36 – Les utilités du DIALux
  • 59. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 49 Figure 37 – L’interface de logiciel DIALux III.2.2 Importation des luminaires Pour réaliser l’étude d’éclairement il faut télécharger les luminaires des sites des constructeurs avec l’extension accessible pour le logiciel DIALux (LDT, ULD ET IES). Pour vérifier les paramètres des luminaires, on doit les vérifier avec le logiciel LDT EDITOR. Il faut prendre en considération plusieurs paramètres tel que les dimensions de luminaire, l’intensité lumineuse, etc.… Figure 38 – Vérification d’un luminaire
  • 60. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 50 III.2.3 Exemple pratique On va prendre l’exemple du parking du sous-sol 1. Dans cet exemple on va vérifier les résultats d’étude que nous présentons sous forme des rapports complets d’études d’éclairement dans le dossier technique. Les figures 39 et 40 ci- dessous représentent le résultat obtenu pour le parking Figure 39 – Résultat de calcul sur DIALux Figure 40 – Photo réel DIALux
  • 61. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 51 III.3 Implantation des éléments CFO/CFA Le dimensionnement d’une installation électrique nécessite de prendre en considération les normes, les réglementations et les impératifs économiques et de sécurité. Ils sont définis dans le CCTP. III.3.1 Le logiciel AutoCAD Le logiciel AutoCAD est un outil de fonctionnalité de CAO pour dessiner des solutions numériques en 2D. Pour élaborer une conception électrique il faut implanter une légende électrique contenant des symboles de différents équipements électriques avec des calques différents pour distinguer les réseaux électriques qu’on aura besoin. L’AutoCAD facilite les fonctionnalités des ingénieurs pour améliorer l’efficacité de la conception. Figure 41 – L’interface de logiciel AutoCAD III.3.2 Elaboration des plans Pour élaborer les plans électriques d’un bâtiment il faut qu’on passe par certaines étapes pour assurer une bonne conception de l’installation. Ces étapes consistent à établir : − Les plans des réseaux et réservations ; − Plans d’implantation des terminaux (CFA/CFO/SSI) ; − Incorporations.
  • 62. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 52 III.3.2.1 Les plans de réseaux et réservations Pour élaborer les plans réseaux et réservations, des études de dimensionnement doivent être effectuées avant toute activité. Il faut prendre en considération l’exploitation et la maintenance des lignes basse tension, où il faut faciliter la canalisation des chemins de câble avec le minimum de réservation en respectant les normes et les réglementations applicables. (Consulter dossier technique partie « Plans de réseaux et réservations »). Alors pour réaliser un plan compréhensible il faut assurer : − Dimensionnement, tracé et implantation de chemins de câbles ; − Repérage des réseaux et réservations ; − Réalisation de calculs techniques pour le dimensionnement des réseaux pour mettre les altimétries. Figure 42 – Extrait de plan de réseaux et réservations SS1 III.3.2.2 Plans d’implantation des terminaux et d’incorporation Pour élaborer les plans d’implantation des équipements électriques il faut analyser la CCTP et la norme NF C 15-100 pour bien préciser les positions des équipements à installer (figure n°43 ci-dessous). C’est le cas d’un exemple d’implantation des équipements dans une cuisine d’une surface supérieure à 4 m2 selon la norme. C’est une phase importante pour éviter un éventuel désaccord sur le chantier entre le client et le bureau d’étude permettant
  • 63. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 53 ainsi d’aboutir avec les meilleures prestations possibles. Les plans servent également à définir le type d’équipement requis (interrupteurs, prises de courant, etc..), la quantité et l’emplacement. (Consulter dossier technique partie « Plans d’implantation des terminaux et d’incorporation »). Figure 43 – Le nombre minimal de prises à implanter selon la NF C 15-100 [4] III.4 Le bilan de puissance Le bilan de puissance est une opération qui consiste à déterminer la consommation de chaque appareil électrique à son niveau jusqu’à la source. Chaque appareil électrique a une quantité d’énergie qu’elle peut générer et transformer durant la période d’utilisation. Ainsi, le calcul du bilan de puissance d’une installation permet donc : − Connaitre les besoins en puissance d’une installation électrique ; − Equilibrer l’utilisation des appareils électriques par rapport à la puissance maximale d’une source d’énergie ; − Faire le dimensionnement de la source d’énergie. Pour pouvoir effectuer le bilan de puissance on se base sur deux paramètres importants qui sont le facteur de simultanéité Ks (les conditions d’usage) et le facteur d’utilisation Ku (le taux d’emploi d’un récepteur par rapport au temps d’utilisation).
  • 64. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 54 Pour déterminer le facteur de simultanéité Ks des prises de courant, on appliquera la formule suivante : 𝐾𝑠 = 0.1 + 0.9 𝑁 (III.1). Avec N : le nombre des prises de courant. Le facteur d’utilisation Ku peut varier entre 0.3 et 0.9. Dans les cas où on n’a pas d’indications, le facteur d’utilisation prend la valeur de 0.75 qui est généralement adopté pour les moteurs. Mais pour les appareils d’éclairage et de chauffage, ce facteur est toujours égal à1. Alors pour réaliser un bilan de puissance il faut prendre en compte les plans d’implantation des équipements (les différents points importants récepteurs et tableaux) et la totalisation des puissances de tous les circuits. Le tableau 18 illustre un extrait de bilan de puissance services généraux. (Consulter dossier technique partie « Bilan de puissance »). Tableau 18: Un extrait du bilan de puissance services généraux Avec : − Puissance Totale = Puissance unitaire x Quantité (III.2) − Puissance Active = Puissance Totale x Ku x Ks (III.3)
  • 65. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 55 Apres avoir réalisé le bilan de puissance, on peut passer aux distributions de la puissance électrique et on peut faire le calcul pour dimensionner notre transformateur. Le calcul des colonnes montantes nous permet de comprendre la logique de conception et de distribution électrique du bâtiment. (Consulter dossier technique partie « Projet des colonnes »). III.5 Calcul des colonnes montantes La colonne électrique comprend les compteurs d’énergie électrique et tous les circuits de puissance et de communication. La canalisation collective 3P+N 230/400 V sera réalisée depuis le coffret de puissance et permettra l’alimentation des logements et des services généraux. Le principe de canalisation collective sera de type colonne double (colonne électrique verticale) : − Pour les bâtiments A et B : • 1ere dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements et des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment A. • 2eme dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements et des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment B. − Pour les bâtiments C et le parc de stationnement : • 1ere dérivation du coffret de puissance : alimentation des logements et des services généraux (SG) « superstructure » du bâtiment C. • 2eme dérivation du coffret de puissance : alimentation des services généraux (SG) « infrastructure + IRVE » du parc de stationnement. Pour réaliser le projet de colonne on va utiliser le logiciel Elium (agréé ENEDIS).
  • 66. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 56 Figure 44 – L’interface de logiciel Elium Ce logiciel de calcul de colonnes montantes intègre des fonctionnalités spécifiques en conformité avec la norme NF C 14-100. Il aide ainsi les services techniques et les bureaux d'études à réaliser leurs dossiers techniques en cohérence avec les exigences terrain et la réglementation en vigueur. Il permet de : − Dimensionner les branchements électriques dans le bâtiment − Générer le dossier de branchement et un fichier d'interface GECO du GRD − Calculer la puissance de raccordement des IRVE − Equiper les parkings IRVE [5] Exemple de calcul : calcul de section de câble entre TGBT et pied de colonne du bâtiment A : − En appliquant la formule 𝑰𝒃 = 𝑷 𝑼 𝒙 √𝟑 𝒙 𝒄𝒐𝒔𝝋 (III.4) Ib = 92.69 A − Le calibre de disjoncteur In = Iz = 100A − En appliquant la formule (II.6) pour déterminer le facteur de correction globale K=0.8696 − Pour déterminer le courant admissible on applique la formule (II.7) Iz = 115A Donc on peut choisir la section : 35 mm2 Alors pour déterminer la valeur de chute tension on applique la formule qui se trouve dans le tableau 15 :
  • 67. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 57 ∆𝑈 = (45 𝑥 15 35 𝑥 0.7 + 0.08 𝑥 15 𝑥 0.6) 𝑥 92.69 ∆𝑈 = 1.31 𝑉 = 0.32% Résultat conforme à la norme, si on augmente la section à 50mm² la chute de tension diminue et deviendra mieux. ΔU = 0.25 % Les résultats de calcul sont conformes à la norme et à la note de calcul de colonne montante de l’Elium. Figure 45 – Extrait de distribution logements III.6 Dimensionnement du transformateur Notre projet sera alimenté par un transformateur qui est situé au rez de chaussée de bâtiment B. Ce transformateur va alimenter la partie logements et la partie hôtel. Pour dimensionner le transformateur il ne suffit pas d’additionner les puissances des circuits, il faut également tenir compte de la puissance instantanée admissible (puissance d’appel) Pour dimensionner notre transformateur, il faut calculer la puissance totale du transformateur. Pour déterminer cette puissance on doit calculer la puissance apparente de partie logements, les sévices généraux et la partie hôtel. STotal = (Services Généraux + SLogements + SHôtel) (III.5) STota l= 52,71 + 351,30 + 369,86 STotal = 773.9 KVA STransfo= STotal x K1 x K2 x K3 (III.6)
  • 68. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 58 Avec: − K1: Coefficient de foisonnement; − K2: Coefficient de reserve; − K3: Coefficient de temperature. STransfo= 773.9 x 0.8 x 1.2 x 1.2 STransfo = 891.53 KVA On va choisir un transformateur de puissance apparente supérieur à celle calculée donc STransfo = 1000 KVA. III.7 Schémas unifilaires et armoires électriques Le schéma électrique unifilaire représente l’association du plan d’implantation de terminaux et du plan du tableau électrique. Sur ce schéma, les appareils de protection (à partir du disjoncteur de branchement de l’installation) sont reliés aux récepteurs (prise de courant, prises éclairage, etc) à l’aide d’un fil (d’où le nom unifilaire). Ce type des schémas est destiné pour les personnes qui ne connaissent pas l’installation, peuvent l’analyser et le comprendre. La norme NF C 15-100 nous impose de réaliser le schéma électrique unifilaire de l’installation avec : − La nature et type des dispositifs de protection et de commande ; − Le courant de réglage et sensibilité des dispositifs de protection et de commande ; − Nombre et section des conducteurs.
  • 69. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 59 Tableau 19:Choix des dispositifs différentiels à courant résiduel (DDR) Tableau 20: Section des conducteurs d’alimentation et protection
  • 70. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 60 Pour réaliser les schémas unifilaires on a utilisé le logiciel Hagercad. Ce logiciel est dédié pour faire la conception des tableaux électriques et les chiffrer, où il assiste les professionnels à faire le dimensionnement facilement avec son système multi-entrées et sa visualisation 3D. (Consulter dossier technique partie « Armoires électriques »). Ses principales caractéristiques principales sont : − Gestion de projet de toutes tailles ; − Visualisation 3D ; − Multi-entrées ; − Génère un dossier complet. Figure 46 – Extrait de Schéma unifilaire TD-T1
  • 71. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 61 Figure 47 – Extrait de visualisation 3D de TD-T1 III.8 Maquettage du projet L’objectif de cette partie est de modéliser notre projet d’un côté en vue de l’optimisation d’implantation des circuits, des réservations et de l’autre de réaliser la phase synthèse entre le lot électricité et le lot fluide. III.8.1 Le logiciel Revit Le logiciel Revit est un produit Autodesk, qui nous permet de faire les conceptions et la modélisation des données du bâtiment (BIM). Ce logiciel est destiné pour les professionnels de la construction, l’architecture, ainsi que, les études structure, fluides et électriques. Il nous permet aussi d’apporter une réponse optimale grâce à son mode collaboratif et son interopérabilité avec les autres logiciels.
  • 72. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 62 Figure 48 – L’interface de logiciel Revit III.8.2 Modélisation des plans de réseaux et réservation Cette partie et destinée pour vérifier le dimensionnement et l’implantation de chemins de câble et leurs réservations. La modélisation nous permet une approche 2D et 3D, de créer des paramètres partagés pour piloter la taille et la position, et de vérifier l’usage ou non avec la maquette structure. Figure 49 – Extrait de plans réseaux et réservation SS2
  • 73. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 63 III.8.3 Synthèse réseaux électriques La phase synthèse est une mission très importante dans chaque projet quel que soit sa complexité. Elle a pour but d’assurer la cohérence entre toutes les composantes du bâtiment, cette mission a pour but d’éviter les conflits entre chaque lot. HK Consulting veille à : − Concaténer les plans de synthèse ; − Réaliser les plans de synthèse ; − Analyser les résultats de synthèse technique des réseaux, des réservations et des terminaux ; − Annoter les plans concernés. Figure 50 – Les résultats de synthèse technique du lot électricité III.8.4 Maquettage du local technique 3D Le maquettage du local technique est une partie très importante pour modéliser en 3D (BIM) les éléments électriques (transfos, armoires, etc) et les locaux techniques situés dans le bâtiment. Dans notre projet on a modélisé l’installation électrique de local technique (Consulter dossier technique partie « Local technique ») qui se compose de deux parties : − Local Transformateur ; − Local TGBT.
  • 74. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 64 Figure 51 – Le local technique en 3D III.8.4.1 Le local transformateur Apres avoir choisi notre transformateur MT-BT de puissance 1000 KVA alimenté par le câble MT arrivé depuis la poste de livraison. Le passage des câbles entre le transformateur et les armoires se fait à travers des chemins de câbles galvanisée qui passent au-dessous du plafond vers le local TGBT. Figure 52 – Le local transformateur en 3D
  • 75. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 65 III.8.4.2 Local TGBT Le rôle du local TGBT est d’alimenter les armoires électriques des différents niveaux par le tableau général basse tension (TGBT). Le passage des câbles entre les tableaux divisionnaires et le TGBT est assuré par des chemins de câbles. Figure 53 – Le local TGBT en 3D III.9 Maquette HTML L’objectif de cette partie est de présenter notre projet autrement, pour améliorer l’utilisation des données et des plans, d’une manière sécurisée et facile pour l’utilisateur et accessible à distance. Cette maquette nous facilite le travail en chantier ou dans les réunions où on n’a pas besoin d’imprimer les plans ou d’utiliser les logiciels (AutoCAD, Revit, etc …). Cette maquette contient aussi les différentes études dans le projet tel que le bilan de puissance, le projet de colonne, armoires électriques, et le local technique.
  • 76. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 66 Figure 54 – La maquette HTML Cette maquette codée en HTML est une application efficace dans l’utilisation pour le personnel de chantiers et les professionnels, Elle est disponible en web. Cette maquette propose plusieurs options tel que : − Maquette 3D orientable en 360° ; − Les différentes parties du projet ; − Tous les lots (plan 3D et 2D) ; − Projet de colonne ; − Bilan de puissance ; − Armoires électriques ; − Local technique.
  • 77. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 67 Figure 55 – Les options de la maquette Le monde change et tourne autour de l’informatique qui nous facilite les systèmes de suivis des travaux de chantier. C’est une solution stratégique et compréhensible avec des différentes technologies modernes qui nous permettent de gagner du temps et de la flexibilité de transfert de données. Cette maquette a plusieurs options, ils sont expliqués dans la figure 56 tel que : − Déposer les études ; − Classer les dossiers ; − Pouvoir visiter les plans à tous moments ; − Donner des remarques pour que les ingénieurs puissent les traiter dans le bureau.
  • 78. CHAPITRE III ETUDE PRATIQUE 68 Figure 56 – Signification des onglets de la maquette La figure 57, présente l’espace contact pour donner les remarques et les modifications. Figure 57 – Espace contact pour les modifications et les remarques