L'éclairage naturel

1. L’ÉCLAIRAGISME
L’éclairage naturel
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE PUBLIQUE
UNIVERSITE BATNA 1
INSTITUT D’ARCHITECTURE ET D’URBANISME
DEPARTEMENT D’ARCHITECTURE
Réalisé par :
Baatache Salim
Bakhouche Sara
Benaicha Latifa
Ben Amor Amani
Ben Terki Touba

2. INTRODUCTION
L’éclairage naturel a été durant des siècles un facteur
proéminent durant la phase de conception d’un bâtiment,
Négligé durant un certain temps, il ré-émergea suite a la
crise énergétique des années 1970, La lumière est un
élément essentiel de la vie sur terre et il semble logique que
la lumière naturelle fasse partie intégrante d’un
bâtiment. tout bâtiment devrait donc fournir assez de
lumière naturelle pour ne pas interférer dans le cycle naturel
des êtres vivants. L’éclairage naturel devrait toujours être
pris en compte dans la conception lumière d’un intérieur.

3. Définition de l’éclairage naturel:
Éclairage: L'éclairage est l'ensemble des moyens qui permettent à
l‘homme de doter son environnement des conditions de
luminosité qu'il estime nécessaires à son activité ou son
agrément.
Selon Wikipédia
L’éclairage naturel est définit par l’apport lumineux fournit par
le soleil, directement ou indirectement.
L’éclairage naturel est une source de lumière dynamique, elle
varie continuellement à travers la journée et l’année. Il se
caractérise par le facteur de lumière du jour FLJ, rapport de
l'éclairement intérieur en un point du local à l'éclairement
extérieur simultané sur une surface horizontale, en site
parfaitement dégagé, par ciel couvert.
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L’éclairage naturel:

4. Durant l’antiquité, le seul moyen de
faire entrer la lumière naturelle à
l’intérieur d’un bâtiment était à l’aide de
percements.
• Le moyen-âge voit par ailleurs apparaître le
développement du vitrail, des petits morceaux
de verre qui sont soudés entre eux. Principe
qui est souvent utilisé pour réaliser des motifs.
L’éclairage naturel a été durant des siècles
un facteur proéminent durant la phase de
conception d’un bâtiment.
Négligé durant un certain temps, il ré-
émergea suite a la crise énergétique des
années 1970, engendrant une
reconsidération des concepts d’éclairage
alors utilisés.
Antiquité et Moyen-âge
Les fenêtres ont pour but principal de permettre a
un bâtiment de fonctionner, mais il faut garder a
l’esprit que créer un environnement visuellement
plaisant est également important afin de créer un
sentiment de bien-être.

5. Les avantages de la lumière naturel

7. CARACTÉRISATION DE LALUMIÈRE
NATURELLE
La lumière naturelle est la partie visible du rayonnement énergétique provenant du soleil. Sa disponibilité dépend de
nombreux paramètres dont la position du soleil et la couverture nuageuse.
La distribution de la lumière naturelle provenant
du soleil et de la voûte céleste peut être modélisée
par différents types de ciel.
Les grandeurs photométriques
permettent de quantifier la lumière
naturelle reçue par une surface

8. l’éclairement, et l’impression visuelle produite : la
luminance. L’éclairement est la grandeur la plus utilisée
Les objets et matériaux absorbent, réfléchissent ou
transmettent la lumière naturelle de manière plus

9. La source de lumière naturelle :
le rayonnement solaire
visible:
La lumière naturelle est la partie visible du rayonnement
électromagnétique provenant du soleil. Les longueurs
d’onde de son spectre
s’étendent de 380 à 780 nanomètres pour la vision diurne.
La composition du rayonnement énergétique global est
variable sur la planète et au cours de l’année, elle varie
également selon les sources. En première approximation,
on peut dire que la répartition est d’environ la moitié
de rayonnement visible et l’autre moitié de non-visible.
Néanmoins, on peut trouver des données chiffrées :
• 51 % de visible et 49 % de non-visible.
[Association Française de l'Éclairage, 1983

10. Lorsqu’ils traversent l’atmosphère, une partie des
rayons du soleil est réfléchie dans l’espace.
Une autre partie absorbée par l’atmosphère et les
nuages ne parviendra pas jusqu’à la
surface terrestre
. Une dernière partie, après de nombreuses réflexions
dans l’atmosphère,
produira le flux diffus de lumière naturelle. Si la
couverture nuageuse est faible, une partie
du flux lumineux du soleil nous parviendra
directement,
ce rayonnement constitue le flux direct de la lumière
naturelle.

11. • Les fenêtres ne sont pas seulement un apport de
lumière, elles constituent comme des éléments du
décor, une source d’équilibre. Il ne s’agit pas
seulement en l’occurrence d’un luxe mais également
d’une obligation légale qui prévoit bénéficiassions des
vues sur l’extérieur.
.
• Permettent d’ouvrir des fenêtres qui diffusent la
luminosité au cœur du bâtiment.
.
• Permet d’éclairer le centre d’un bâtiment large, il évite
l’ombre.
• Les types d’éclairage naturel :

12. Les sheds et lanterneaux
C’est la meilleure solution pour
l’éclairage naturel. Les sheds
permettent de concilier un éclairage
suffisant, homogène et une limitation
des apports solaires. Le vitrage sera
orienté au nord. Ils peuvent
être verticaux, inclinés à 45 °- 60 °
par rapport à l’horizontale.

13. Les atriums/patios et puits de lumière
pour éviter l’éblouissement
des opérateurs, les prises de jour ne doivent pas être
dans un angle de 30° au-dessus de l’horizontale

14. Les étagères à lumières

15. Les conduits à lumière

16. Les caractéristiques géométriques du local conduisent à choisir soit
un éclairage latéral, soit un éclairage zénithal, soit un mélange des
deux. Trois possibilités s’offrent donc au concepteur pour des:
• locaux de faible hauteur sous plafond (de 2,50 mètres à 3 mètres),
on retiendra un éclairage latéral.
• Pour ceux dont la hauteur est supérieure à 4,50 mètres, l’éclairage
zénithal est indispensable, sauf pour les locaux de faible
profondeur, avec éventuellement un complément par un éclairage
latéral en
• partie haute des façades. Pour les locaux de hauteur intermédiaire,
de 3 mètres à 4,50 mètres, le choix dépend de leurs autres
caractéristiques : la profondeur, la largeur et la forme du bâtiment.
Il est important de ne pas confondre la vue sur l’extérieur à
hauteur des yeux qui est obligatoire,
avec l’éclairage naturel latéral et/ou zénithal qui nécessite la
détermination des dimensions des
prises de jour.
Comment choisir le type d’éclairage naturel ?

17. COMMENT LA LUMIÈRE NATURELLE S'INSCRIVENT-ELLES DANS LES
PROJETS ARCHITECTURAUX?
1_ La lumière aide à comprendre la
fonctionnalité d'un ouvrage tout en lui allouant
une identité.
2_ Sur le plan architectural, la lumière naturelle
apparaît comme un « outil » particulièrement
riche.
3_ Elle peut révéler un bâtiment par son action
sur les espaces, les formes, les structures, les
matériaux, les couleurs et les significations de
l'édifice.

18. COMMENT EXPLOITER AU MIEUX LA LUMIÈRE NATURELLE
DANS LES BÂTIMENTS ?
La réflexion architecturale porte son attention sur la
maîtrise d'un éclairage naturel adapté en prenant en
compte la consommation énergétique, le confort des
occupants et la valorisation de l'espace.
C'est le « transport » de la lumière qui doit
désormais être maîtrisé, ce qui suppose de capter,
conduire puis distribuer la lumière.

19. Capter la lumière du jour :
C'est la recueillir pour :
Capter la lumière du jour consiste à la recueillir pour
éclairer naturellement un bâtiment.
Pour un bâtiment d'implantation déterminée, la
quantité de lumière naturelle disponible est en
fonction :
•Du type de ciel .
•Du moment de l'année.
•De l'heure.
•De l'orientation et l'inclinaison de l'ouverture.
•De l'environnement physique de l'édifice :
bâtiments voisins, type de sol, végétation.

20. Conduire la lumière :
Transmettre la lumière naturelle
consiste à favoriser sa pénétration à
l'intérieur d'un local.
La pénétration de la lumière dans un
espace est influencée par les
caractéristiques des ouvertures
telles que ses dimensions, leurs
formes, leurs positions et le
matériau de transmission utilisé, qui
peut être transparent ou translucide

21. Distribuer la lumière naturelle :
Distribuer la lumière naturelle consiste à diriger et à
transporter les rayons lumineux de manière à créer une
bonne répartition de la lumière naturelle dans le bâtiment.
Une répartition harmonieuse de la lumière naturelle dans
un bâtiment peut être favorisée par différentes approches
basées
sur :
• Le type de distribution lumineuse (direct, indirecte).
• La répartition des ouvertures.
• L'agencement des parois intérieures.
• Le matériau des surfaces du local.
• Les zones de distribution lumineuse.
• Les systèmes de distribution lumineuse.

22. Contrôler la lumière:
Contrôler la lumière naturelle consiste à gérer la
quantité et la
distribution de la lumière dans un espace en
fonction de la variation des conditions
climatiques et les besoins des occupants.
La gestion de l'éclairage permet, d'une part, de
répondre à la variation continue de la lumière
naturelle et, d'autre part, d'adapter l'ambiance
lumineuse d'un local pour correspondre au
mieux aux besoins de ses utilisateurs.

23. On peut diviser les solutions de contrôle de l'éclairage naturel en trois catégories:
1- L'utilisation des systèmes d'éclairage naturel adaptables, tels que
des éléments de contrôle amovibles

24. 2- Le zonage de l'installation d'éclairage artificiel en fonction
de la lumière naturelle disponible.

25. 3- La régulation du flux des lampes en fonction de la
présence de la lumière naturelle.

26. Se protéger de la lumière:
Se protéger de la lumière naturelle
consiste à arrêter partiellement ou
totalement le rayonnement lumineux
lorsqu'il présente des caractéristiques
néfastes à l'utilisation d'un local.
Pour atteindre le confort visuel, il est
essentiel de se protéger de
l'éblouissement.
On appelle protection solaire tout corps
empêchant le rayonnement solaire
d'atteindre une surface qu'on souhaite ne
pas voir ensoleillée. Citons, par exemple,
la végétation, les auvents, les écrans
mobiles ou les vitrages spéciaux.
Le fonctionnement d'une protection solaire peut être basé
sur plusieurs phénomènes physiques:
-L'absorption
- La réflexion
- la réfraction
-La diffraction

27. Les problèmes poser par une
étude d’ensoleillement sont
rarement simples.
En effet, les variables sont
nombreuses : variation de la
position du soleil en fonction du
temps (heure et date) et du lieu
(l’attitude et orientation).
Par ailleurs, l’attitude de l’utilisateur du bâtiment
est complexe : c’est principalement en hiver qu’il
recherche l’ensoleillement ; en été, il faut
absolument qu’il puise s’en protéger sans
toutefois réduire de façon trop importante
l’éclairage naturel de l’intérieur des locaux.

28. Le choix du vitrage influence non seulement la lumière
transmise mais aussi les gains solaires et les pertes de
chaleur au travers de la fenêtre. La transmission lumineuse
et énergétique d'un vitrage peut être caractérisée par trois
paramètres :
i. son coefficient de conductivité thermique k (aussi
appelé U),
ii. son facteur solaire (FS ou g),
iii. son coefficient de transmission lumineuse (Tl).
La lumière qui rencontre un vitrage est
transmise, absorbée et réfléchie, selon des
proportions qui dépendent en grande partie du
type de vitrage.

29. LES PRINCIPES DE CONCEPTION DE L’ÉCLAIRAGE
NATUREL
L’orientation:

30. les ouvertures zénithales

31. La taille des baies

32. • L’éclairage naturel est depuis toujours une constante de l’architecture. La lumière naturelle met en
valeur l’architecture, anime les espaces intérieurs. Ses effets bénéfiques sur la santé, le moral, la
productivité …. ne sont plus à démontrer.
• Domestiquer la lumière naturelle à l’intérieur d’un bâtiment relève de la pure démarche
architecturale, mais intègre également un savoir technique avancé. En effet, la recherche des
ambiances utilisant la lumière naturelle prend en compte pour chaque projet les données du site
et de son climat, les formes architecturales du bâtiment, ainsi que les avancées technologies
actuelles.
• Maîtriser l'éclairage naturel est primordial dès la conception pour garantir un éclairement
suffisant qui respecte les contrastes pour procurer une confortable perception visuelle, mais en
évitant les inconvénients comme les apports thermiques excessifs, l'éblouissement, les nuisances
sonores.
Conclusion: