Piloter l'éclairage artificiel complémentaire

Pilotage de l'éclaiRage artificiel complémentaire (recommandations du Syndicat de l'Eclairage)

Un pilotage indispensable. L'homme et l'architecture Un pilotage indispensable. L’homme et l’architecture vivent de la lumière. La gestion des solutions d’éclairage en fonction de la lumière du jour veille à l’équilibre optimal entre efficacité et confort. La commande automatique permet de garantir en permanence un niveau d’éclairement constant de la zone à éclairer, et peut à tout moment être relayée par la commande manuelle, ce qui facilite l’acceptation de ces automatismes par les utilisateurs.

Les principales solutions d'éclairage selon les types de locaux et d'activités

Les lampes à LED et modules LED

Les LED présentent des performances certaines, et en progrès constant : longue durée de vie, forte efficacité lumineuse, qualité de lumière, gradation et variation de l’intensité lumineuse et de la température de couleur de la lumière, rallumage instantané qui permettent tout type de
gestion.

Les lampes aux iodures métalliques

Ce sont des lampes à décharge qui allient lumière blanche, efficacité lumineuse élevée et un bon IRC(1). Elles présentent toutefois certains inconvénients : le temps de montée en pleine puissance à l’allumage et l’impossibilité de rallumage instantané, qui les rendent mal adaptées aux systèmes de gestion.

Les tubes fluorescents

Il s’agit principalement des tubes fluorescents rectilignes à double culot de 16 mm de diamètre appelés T5, qui peuvent atteindre une durée de vie de 24 000 heures ; ils sont toujours associés à un appareillage électronique. Ils offrent une efficacité lumineuse supérieure à 100 lm/W pour les puissances les plus élevées, mais ces critères n’évolueront plus beaucoup.

exemples de solutions de pilotage de l'ÉCLAIRAGE ARTIFICIEL EN FONCTION DE L'ÉCLAIRAGE NATUREL

La gestion de l’éclairage comprend deux modes de détection : de présence qui garantit l’extinction des espaces inoccupés, et de lumière du jour ou de niveau d’éclairement, qui permet de limiter le recours à l’éclairage artificiel en fonction de la lumière qu’apporte déjà l’éclairage naturel. Les luminaires communiquent entre eux par connexion filaire(2) ou par ondes, et éventuellement avec un système qui gère l’ensemble de l’éclairage d’un bâtiment. Contrairement au réseau filaire, certains dispositifs radio de gestion centralisée en réseau maillé permettent de modifier facilement les zones d’éclairage.

Détection de présence

Le détecteur de présence comprend un capteur sensible à la présence ou au déplacement des personnes, couplé à des dispositifs qui transfèrent l’information aux luminaires. Intégrés ou non dans le luminaire, ces capteurs doivent être compatibles avec l’installation existante : les ballasts ferromagnétiques ne permettent pas la gestion individuelle des luminaires. Les lampes sodium, iodures et T8 sont contre-indiquées.

Certains luminaires communiquent entre eux. Chaque appareil est équipé de ses propres capteurs et contrôleurs et interagit avec les luminaires voisins. De nombreux modèles sont dotés d’une temporisation qui laisse le luminaire allumé pendant une durée déterminée de non-détection, et éteint progressivement, afin d’éviter une extinction trop brutale. D’autres systèmes fonctionnent sur le même principe en limitant le nombre de capteurs ; dans le cas d’une allée, il peut y avoir un capteur en extrémité et un au milieu si nécessaire.

Détection de lumière du jour

Ces capteurs de lumière (intégrés ou non aux luminaires, associés ou non aux détecteurs de mouvement) garantissent aux personnels un niveau d’éclairement constant sur la zone de travail, et permettent de réaliser d’importantes économies, les consommations étant modulées en permanence en fonction des apports de lumière du jour.

Une large gamme de détecteurs est disponible pour répondre à tous les types de locaux et d’activités (bâtiment ERT, ERP).

Gestion centralisée

Pour centraliser l’information, deux méthodes sont possibles :

• en filaire, ce qui nécessite un câblage spécifique,

• par ondes (radio, VLC – Visual Light Communication – Li-Fi – Light Fidelity).

Pour le filaire, plusieurs protocoles de communication existent (DALI ou KNX par exemple, ou simplement analogique), peu coûteux du point de vue de l’installation électrique (plus d’interrupteurs ni de câblage vertical). Les luminaires sont regroupés en circuits et câblés sur une sortie d’un module de contrôle. Le nombre d’appareils par groupe est choisi en fonction du besoin de flexibilité. Le protocole ouvert DALI développé avec des composants communs à l’ensemble des fabricants permet de contrôler individuellement de nombreux points lumineux ou groupes de luminaires, de mémoriser des ambiances d’éclairement et de connaître l’état de l’installation.

Pour le sans fil, les protocoles sont encore plus nombreux (Wi-Fi, Zigbee, Li-Fi, Bluetooth, etc.). La configuration associée est aussi  importante : réseau maillé ou point à point et la capacité à communiquer d’un îlot à l’autre. Le protocole Zigbee, par exemple, est facile à mettre en oeuvre et flexible du point de vue de sa configuration. Le Li-Fi et le VLC permettent de mettre en place une communication sans fil n’utilisant pas de systèmes supplémentaires, puisque l’information est émise par les LED.

La gestion centraliséepermet également de connaître l’état et les consommations de l’ensemble du bâtiment et d’enregistrer au préalable (dans la mémoire de l’unité de gestion) des scénarios lumineux, par exemple. Il devient aussi possible de paramétrer le pilotage de l’installation sur plusieurs étages pour qu’il s’intègre à une gestion globale du bâtiment incluant le chauffage, la climatisation, les volets roulants ou encore l’ouverture des lanterneaux pour assurer une fonction de ventilation naturelle, ou leur occultation pour éviter  l'éblouissement direct.

Exemple de gestion centralisée

Des halls industriels où le nombre de collaborateurs est très variable : les luminaires sont associés en 2 groupes en fonction des différentes zones d’utilisation. De cette manière, il suffit d’un seul bouton-poussoir pour allumer, éteindre ou graduer tous les luminaires d’un même groupe. Deux détecteurs de mouvement assurent l’enregistrement correct de la présence de personnes. Avec la commande de l’éclairage artificiel en fonction de la lumière du jour, les économies d’énergie se font automatiquement.

Jusqu'à 75 % de gains d'éclairage

Dans les bâtiments fonctionnels, l'exploiation parfaite de la lumière du jour permet d'économiser jusqu'à 75 % de l'énergie d'éclairage. Cet apport gratuit de lumière du jour peut être combiné avec une protection solaire et anti-éblouissement.

Conseils pour s'adresser aux professionnels compétents(3)

Les entreprises et sociétés adhérentes aux organismes ci-dessous peuvent vous apporter les conseils et solutions pour les installations de pilotage efficaces de l’éclairage artificiel disponibles aujourd’hui sur le marché :

• Le Syndicat de l'Éclairage
  
• l'AFE
• La CAPEB
• La FFIE
  
• La FGME
  
• Le GIF Lumière
  
• Périfem
• IGNES
• Le SERCE
  
• Cluster Lumière

(1) Indice de rendu de couleur.

(2) DALI : Digitable Adressable Lighting Interface / 1-10 V / KNX / XMX.

(3) Informations issues du guide "Rénover l'éclairage des plateformes logistiques et entrepôts" édité par l'ADEME et le Syndicat de l'Éclairage (2017).

(Extrait du guide de l’éclairage naturel zénithal pour les bâtiments industriels, commerciaux et tertiaires /
Réalisation par le GIF Lumière en partenariat avec l'Ademe et le Syndicat de l'Éclairage /
Achevé d'imprimer 04/2018 / Extrait 8 / Pages 41 à 46)