Confort visuel dans un bâtiment > Mauvaise distribution de la lumière

Pour travailler sur la distribution de la lumière, on peut agir sur :

• La répartition des ouvertures.
• L'agencement des parois intérieures.
• Les matériaux de surfaces utilisés.
• Les systèmes de distribution lumineuse.



La répartition des ouvertures

La lumière naturelle qui ne parvient dans un espace que par une de ses parois peut être unilatérale ou zénithale.

En éclairage unilatéral, la pénétration de la lumière est limitée en profondeur mais elle est directionnelle, ce qui est favorable à la perception du relief. Les ouvertures verticales captent au maximum les apports solaires estivales. Elles peuvent créer de l'éblouissement et engendrent de forts contrastes dans l'espace.

L'éclairage zénithal fournit une distribution de lumière très uniforme et un niveau d'éclairement quasiment identique dans l'ensemble du local; il contribue à une meilleure répartition de la lumière dans l'espace. La lumière zénithale est cependant défavorable à la perception du relief et les ouvertures zénithales sont d'un entretien plus difficile que les fenêtres latérales. L'éclairage zénithal convient spécialement à la pénétration de la lumière naturelle dans les bâtiments bas et profonds.

L'éclairage naturel provenant de plusieurs ouvertures peut s'évaluer approximativement en additionnant les éclairement issus des différentes sources.

Avec l'éclairge bilatéral, on obtient un éclairage plus uniforme et mieux réparti que l'éclairage unilatéral. Lorsque la lumière entre par 2 côtés opposés, elle contribue encore à une meilleure pénétration lumineuse dans l'ensemble de la pièce. En général, les effets de contre-jour disparaissent lorsque les fenêtres sont disposées bilatéralement. Signalons que l'association d'un éclairage latéral et d'un éclairage zénithal est un cas particulier qui offre un très bon éclairage général et une mise en relief tridimensionnelle des objets.

L'éclairage multilatéral est particulièrement indiqué dans les espaces nécessitant un éclairement très uniforme ainsi que dans les bâtiments assez profonds.

L'agencement des parois intérieures

Un autre paramètre de la distribution lumineuse dans un espace est l'agencement des cloisons et des ouvertures entre les pièces. La géométrie et la taille du local influencent directement l'éclairement dû aux réflexions interieures. Utiliser des cloisons transparentes ou translucides permet à la lumière de se répandre dans les deux pièces séparées par la surface vitrée.

A l'intérieur d'un bâtiment, l'architecte est tributaire des effets de lumière qui se créent et dote les espaces intérieurs de l'atmosphère désirée par une disposition étudiée des ouvertures et des obstacles à la lumière. Par exemple, un local disposé à l'est peut, par le truchement des baies intérieures, recevoir un peu de lumière de l'ouest.
La distribution de l'éclairage dépend donc fortement de l'organisation des espaces intérieurs.
Signalons qu'un espace sans possibilité de contact direct avec l'extérieur peut recevoir la lumière naturelle par des vitrages entre ce local et d'autres pièces adjacentes éclairées directement par la lumière naturelle. Ces ouvertures peuvent être aussi bien horizontales que verticales; il faut souligner l'utilisation possible du verre dans les élements de sol ou d'escalier.

Les matériaux utilisés

L'éclairement dû aux réflexions intérieures est généralement la composante principale de l'éclairement naturel au fond 'un local. La nature et la couleur des parois influencent donc fortement la distribution lumineuse dans un espace.

Des parois claires assurent une répartition plus homogène de la lumière dans l'ensemble de la pièce que des parois sombres. De plus, l'emploi de surfaces claires dans les locaux est bénéfique en terme de confort visuel car cela diminue le contraste entre la luminance des parois intérieures et la clarté extérieure.

Le propriété de réflexion spéculaire de certains matériaux est particulièrement intéressante dans le mesure où elle aide fort à rediriger la lumière et à la transporter aux endroits où l'on en le plus besoin. Pour un grand nombre d'applications, en ce qui concerne le transport de lumière d'un point à un autre, comme par exemple des lightshelves ou les conduits lumineux, il est indispensable de disposer de matériaux possédant un coefficient de réflexion élevé.

En revanche, la lumière diffuse procure un éclairage plus uniforme et homogène mais moins intense que la lumière réfléchie de manière spéculaire. Ce type d'éclairage est donc idéal pour des locaux de travail où il est important d'avoir un éclairage constant, sans source d'éblouissement. La lumière naturelle peut être diffusée par réflexion. Rappelons que le lumière du ciel est une lumière diffusée par l'atmosphère. La lumière peut également être diffusée par transmission, en traversant par exemple un vitrage translucide. Ainsi, la présence de rideaux derrière un vitrage provoque une diffusion de la lumière dans toutes les directions.

Les systèmes de distribution lumineuse

Pour essayer de limiter les problèmes liés à une mauvaise répartition de la lumière naturelle dans un local, on peut employer certains systèmes de distribution lumineuse qui favorisent la pénétration de la lumière plus profondément dans la pièce.

Il existe de nombreux moyens pour transporter la lumière naturelle depuis la façade ou la toiture vers les zones les plus éloignées des ouvertures. Parmi ceux-ci, on peut citer :

• les conduits solaires ou "light pipes",
• les stores réfléchissants,
• les panneaux prismatiques,
• les "laser-cut panel",
• les éléments acryliques,
• les sytèmes optiques holographiques.

Cependant, ces systèmes de distribution affectent souvent la vue vers l'extérieur et sont donc uniquement à utiliser dans des espaces qui ont des demandes visuelles importantes, comme les locaux très profonds. De plus, ces systèmes d'éclairage naturel doivent être conçus dans le contexte de l'entièreté du bâtiment.

Il est important de comprendre que ces systèmes sont surtout intéressants en cas de rénovation, lorsqu'aucune autre stratégie n'est applicable. Cependant, ils sont en général fort couteux et présentent souvent des inconvenients. ces sytèmes ne sont donc pas des solutions universelles aux différents problèmes liés à l'éclairage naturel. Une bonne conception architecturale est tout-à-fait possible sans recourir à l'utilisation systématique de tels systèmes.