Dossier - Août-Septembre 2010
Eclairage intérieur : économies d’énergie et créations d’ambiance
Edito
"Le confort visuel au service de l’efficacité"
L’éclairage a besoin d’énergie.
Aujourd’hui, tous les acteurs de l’éclairage, du fabricant à l’utilisateur, en passant par les concepteurs, doivent faire preuve de responsabilité vis-à-vis de cette problématique.
Dans un contexte de préservation de nos ressources et de recherches de solutions moins énergivores, l’éclairage architectural a fait des avancées considérables, ces dernières années, tant au travers de l’utilisation des sources de dernière génération que par la recherche de solutions efficaces, passant par de nouveaux concepts de mise en œuvre de la lumière.
Pour un industriel, le confort visuel efficace consiste à améliorer constamment, tant la performance énergétique que la qualité de la lumière, par des techniques et une conception de l’éclairage innovantes.
C’est l’homme et sa perception qui décident si un éclairage est efficace et apporte la capacité visuelle nécessaire et le confort recherché. Par rapport à des sources de lumière à forte intensité, même les zones fortement éclairées apparaissent alors relativement sombres. Une lumière confortable, non éblouissante, offre au contraire des conditions de perception optimales pour l’œil humain. Elle permet de recourir à des éclairages plus faibles et de créer des contrastes subtils, tout en faisant des économies d’énergie.
À une époque où on nous parle d’économie et de réduction des consommations, investir dans la qualité de l’éclairage, c’est aussi consommer mieux.
Notre recherche doit aboutir à un juste équilibre entre l’économique, l’écologique, le performant, le confortable et l’agréable. Un éclairage pensé avec soin et assuré par des produits de qualité est plus attirant pour les maîtres d’ouvrage comme pour les utilisateurs. Il est également source d’économies à long terme, sur les coûts d’exploitation et de maintenance. Des outils d’éclairage spécialisés et professionnels (par exemple des projecteurs à faisceau mural pour l’éclairage vertical) remplissent très efficacement leur rôle au sein d’un concept d’éclairage différencié, remplaçant souvent plusieurs produits bon marché non spécifiques, ce qui relativise leur prix unitaire plus élevé.
Efficaces, les lampes modernes ne réduisent pas uniquement la puissance installée du dispositif, mais aussi la charge thermique, ce qui entraîne des répercussions positives en chaîne, notamment sur le dimensionnement et sur les coûts d’exploitation des systèmes de climatisation et de ventilation. L’alliance d’études intelligentes et d’outils de qualité donne lieu à des solutions d’éclairage qui répondent, avec des coûts d’exploitation faibles, à tous les critères esthétiques, fonctionnels et écologiques.
Jean-Michel Trouïs
premier vice-président du Syndicat de l’éclairage
vice-président de l’Association française de l’éclairage
Eclairage intérieur : économies d’énergie et créations d’ambiance
Compacts, multi-sources, orientables dans toutes les directions et offrant un large choix d’ouvertures de faisceaux, équipés de systèmes de gestion, les luminaires d’éclairage intérieur se prêtent aux contraintes de maîtrise de l’énergie et aux jeux de mise en valeur et d’accentuation.
Les possibilités offertes par les produits et les exigences des architectes et des maîtres d’ouvrage conduisent à choisir le type d’éclairage qui répond le mieux aux besoins de confort et de faible consommation mais qui permet aussi de créer des ambiances lumineuses variées. Pour ce faire, l’éclairage devient modulable, dynamique, efficace et peu énergivore, grâce à des systèmes de gestion qui vont de la simple détection de présence à des dispositifs sophistiqués de gestion centralisée, en passant par la variation de l’éclairage artificiel en fonction des apports de lumière du jour.
Point de départ : une alimentation électronique
Qu’il s’agisse de bureaux, de salles de classes, de commerces, ou de musées, l’accent est mis sur la gestion automatique des luminaires pour une meilleure performance de l’éclairage. L’utilisation de luminaires équipés de ballasts électroniques plutôt que ferromagnétiques est préférable, et les fabricants proposent de nombreuses gammes de luminaires «dits « intelligents ».
Havells Sylvania vient de lancer notamment une nouvelle gamme de luminaires « Rana », qui se décline en plafonnier ou suspension, équipés de tubes T5 (à ballast électronique). « Avec un rendement de 92 %, Rana Plafonnier peut réduire la consommation d’énergie de plus de 40 %, ce qui en fait un modèle d’efficacité. Grâce aux nouvelles optiques révolutionnaires 1092, la luminance reste inferieure de 800 cd/m2. La version Plafonnier est très facile à mettre en ligne, grâce à un système de connexion mécanique invisible tandis que le caisson ultra-plat du Rana Encastré permet de le glisser très facilement dans les faux plafonds, en particulier quand l’espace est limité et restreint », explique Axel Malaterre, directeur marketing. Le système de gestion intégré permet la variation des niveaux d’éclairement en fonction de l’activité, par exemple dans les bureaux ou les salles de classe.
Chez Philips, les luminaires intelligents, comme SmartForm, peuvent être équipés de capteurs de la gamme Actilume, offrant détection de mouvement, de lumière du jour et télécommande IR. Ces luminaires ne fonctionnent que sur ballast DALI.
Détection de présence, de mouvement : premier pas du contrôle de l’éclairage
Les détecteurs sont généralement appelés « de présence » quelle que soit leur fonction précise. Les détecteurs de présence ou de mouvement déclenchent l’allumage ou l’extinction de l’éclairage : le capteur répond à la température du corps dans la zone de détection. Une temporisation est souvent associée au système afin d’éviter que l’éclairage ne s’éteigne si la personne reste immobile ; le détecteur peut également abaisser progressivement le niveau d’éclairement lorsqu’il n’y a plus de mouvement dans le local. 
La gamme OccuSwitch de Philips, par exemple, propose des détecteurs de mouvement avec fonctions allumage/extinction et temporisation réglable de 5 à 30 min. Un modèle offre en plus une télécommande IR qui permet à l’utilisateur de prendre la main sur l’automatisme. Dernière-née, une version détection de mouvement sans fil qui fonctionne par radio-fréquence et évite de tirer des câbles en cas de rénovation légère.
Pour ajuster le niveau d’éclairement en fonction de la lumière du jour, ou garantir un niveau d’éclairement constant sur la zone à éclairer, il est possible d’installer une cellule photoélectrique qui, reliée au système de gestion, mesure l’apport de lumière naturelle de façon à maintenir le niveau d’éclairement souhaité. La combinaison de ces deux dernières solutions (détection de présence et cellule photoélectrique) peut conduire à une économie de 60 %.
Ainsi, un des nouveaux luminaires à LED de Trilux présentés à Light & Building, Neximo, intègre un dispositif de détection de présence et de lumière du jour. Ses 22 LED projettent la lumière directement sur le bureau, sans éblouir, sa composante indirecte extensive (36 LED) assure en plus une illumination étendue de la pièce. Pour Éric Jacquot, directeur marketing produits, « Neximo est l’illustration même de nos dernières innovations destinées à l’éclairage des bureaux, il utilise la technologie LED qui offre un longue durée de vie, des consommations faibles, peu de maintenance et une gestion intégrée qui permet de bénéficier d’un niveau d’éclairement constant, quels que soient les apports de lumière naturelle ». Par ailleurs, le fabricant propose plusieurs systèmes de gestion qui vont de simples capteurs à des dispositifs permettant de piloter l’ensemble de l’éclairage d’un bâtiment.
Économiser l’énergie, scénariser, créer des ambiances lumineuses
Si l’heure est aux économies d’énergie, l’éclairage dynamique et modulable est au cœur de l’offre des fabricants. À l’image d’Erco qui lance une nouvelle gamme d’appareils encastrés, « Quintescence » qui se décline en 1 200 produits : downlights à faisceau mural à lentille ou double, encastrés orientables, projecteurs encastrés... sans oublier les multiples solutions à LED. « La commande d’éclairage représente aussi un facteur de confort visuel efficace chez Erco », commente David Madéore, responsable projets. « Le dispositif Light System DALI doublé du logiciel intégré pour PC Light Studio, offre un potentiel considérable tant pour réduire la consommation d’énergie que pour élargir la palette des possibilités scénographiques ». Ainsi, les appareils d’éclairage compatibles DALI (« Light Clients ») peuvent être pilotés individuellement et les différents scénarios lumineux enregistrés pour être déclenchés à tout moment.
Chez Thorn, la gestion se décline pour trois types d’utilisations différentes : Le SensaLite qui comprend des luminaires Thorn avec capteurs intégrés ainsi que des capteurs externes, offrant détection de présence, variation de l’éclairage en fonction de la lumière du jour et gradation manuelle à l’aide d’une télécommande infrarouge. « SensaLite est le premier pas vers le confort et les économies d’énergie, principalement utilisé dans les petits bureaux, les couloirs, etc. », précise Stéphane Veniel, chef de marché systèmes de gestion. Le SensaModular, concept modulaire, permet de sélectionner les composants répondant aux besoins spécifiques de l’application : détection de la lumière du jour, de présence/absence, réception infrarouge et paramétrage de scènes lumineuses différentes selon l’activité, pour les salles de classe ou de sport, l’industrie. 
Enfin, plutôt dédié aux commerces et bureaux de direction, le SensaAdvanced propose davantage de fonctionnalités. « Il fonctionne avec le protocole DALI, ajoute Stépane Veniel, et offre des possibilités de : gradation en fonction de la lumière du jour, détection de présence, pilotage des stores, écrans et cloisons de séparation, utilisation de différentes interfaces (comme écrans tactiles, unités murales ou PC), paramétrage de scénarios, gestion horaire et dynamique et interface A/V. »
Du côté de Philips, la gamme LightMasterModular propose une gestion centralisée incluant, outre l’éclairage, le contrôle des stores, de la climatisation, du chauffage. Pour Nadine Ravarini, chef de produits systèmes de gestion éclairage intérieur, « ces produits sont plutôt destinés à des projets de grande envergure. La mise en œuvre par exemple d’OccuPlus, qui permet la variation, la détection de mouvement et d’apports de lumière du jour avec en plus une télécommande IR, constitue une bonne solution pour réaliser jusqu’à 70 % d’économies d’énergie dans le moyen tertiaire. En y associant des interfaces comme ToBeTouched, il est même possible de programmer différentes ambiances en jouant sur les couleurs et les intensités ».
Installations neuves ou existantes : la gestion s’impose
Le neuf n’est pas seul concerné par la gestion, nombreux sont les fabricants qui proposent des dispositifs, faciles à installer, ne nécessitant pas de gros travaux et donc pouvant être mis en œuvre sur des installations existantes.
Hervé Plackowski, ingénieur Applications chez Osram, détaille l’offre « cellule solaire », dispositif dédié principalement aux bureaux et circulations : « l’avantage de cette cellule réside dans le fait qu’il n’est pas nécessaire de modifier l’installation d’éclairage, elle s’installe directement sur l’existant, sans pile ni câblage. Elle utilise la technologie radio sans fil EnOcean (868,3 MHz) et communique avec un récepteur relais disposé sur l’arrivée électrique derrière le bouton-poussoir qui peut communiquer avec 8 cellules maximum. C’est un excellent compromis entre des luminaires intelligents et une installation sans aucun automatisme ». 6 possibilités permettent de régler la temporisation à 1, 3, 6, 10,15 ou 20 min. Le capteur peut également déclencher l’éclairage artificiel en cas d’insuffisance de lumière du jour (5 niveaux de luminosité). Autre exemple, le capteur MultiEco qu’Osram a installé dans ses propres locaux, associé à des luminaires à LED : gère l’allumage/extinction avec une temporisation réglable de 10 s à 60 min.
Pour sa part, Thierry Leroy, directeur marketing, retrace l’expertise de Theben : « Dès les années 1990, nous avons commencé à proposer des produits pour l’extérieur, puis nous les avons développés pour les parties communes en intérieur pour faire évoluer notre offre de façon radicale au début des années 2000. Notre savoir-faire nous a permis d’agir sur la qualité des composants, notamment le type de lentille utilisée afin d’adapter nos capteurs à chaque application. En 2007, Theben achète la société suisse HTS, inventeur du détecteur de présence, ce qui a permis de renforcer notre technologie en la matière. » Aujourd’hui, le fabricant propose plusieurs gammes de détecteurs de présence, de mouvement et de lumière du jour soit en partenariat avec les fabricants de luminaires, soit en proposant du « sur-mesure ». PlanoCentro, s’intègre dans les faux plafonds avec des raccords à fixation par clips et décharge de traction, et offre une zone de détection allant jusqu’à 100 m2. Les paramètres peuvent être enregistrés de manière structurée par objet dans la mémoire interne ou la carte SD, conférant ainsi une grande souplesse d’utilisation.
Chez Wieland, l’offre porte sur trois domaines : le petit et moyen tertiaire, le gros tertiaire et les locaux d’enseignement. Pour le premier, il s’agit surtout de la gamme Gesis de détecteurs de présence qui se posent dans les faux plafonds avec un dispositif de montage simplifié ou la gamme Gesis RC (radio controlled, ou « radio commande ») qui comprend des produits, récepteurs et émetteurs, sans fil et sans pile qui permettent la gradation et la détection de présence. « Ce dispositif permet jusqu’à 60 % de réduction des coûts de câblage, explique Georges Robineau, business developer, automatismes du bâtiment. Pour le moyen et gros tertiaire, la gamme Gesis KNX, plus sophistiquée, est basée sur la décentralisation des actionneurs et à laquelle on peut adjoindre d’autres fonctions comme la détection de luminosité, de température, etc. ». Plus complète, la Schoolbox, coffret modulaire dédié aux salles de classe, englobe la détection de présence et de mouvement, de lumière du jour (avec enregistrement des apports de lumière naturelle), la gestion des luminaires du tableau, et auquel il est possible d’associer d’autres fonctions (chauffage entre autres) sans modifier le câblage.
Selon Bernard Piqueras, ingénieur produit électronique, Wago, « il ne suffit pas de sélectionner les lampes et ballasts adaptés, encore faut-il les piloter correctement. C’est pourquoi nous avons développé un logiciel, le WAGO-I/O-GC, qui détecte automatiquement la configuration de l’automate (cartes d’E/S TOR, analogiques, interrupteurs EnOcean, etc.) et la présence des luminaires DALI raccordés au réseau, puis affiche tous les éléments détectés sous forme d’objets dans son interface graphique. Le contrôle des luminaires gradables permet de réaliser jusqu’à 70 % d’économie d’énergie ». Bertrand Voisine, responsable marketing, rappelle que « notre cœur de métier, c’est la connectique, nous nous efforçons de proposer des produits à la fois simples à installer et à utiliser. Ainsi, le système de Précâblage Rapide (SPR) WINSTA® s’installe en 3 étapes : on place le connecteur dans les deux ouvertures rectangulaires sur la tôle du luminaire, on pousse ensuite le connecteur le long de la tôle, jusqu’à la butée, vers le côté où se trouvent les ouvertures rectangulaires et on appuie jusqu’à l’encliquetage, c’est terminé ! ».
Pour Philippe Batlle, directeur B.E.G. France, il s’agit « de répondre au mieux aux besoins de chaque application. Qu’on utilise des systèmes analogiques 1-10 V ou numériques avec protocole DALI par exemple, la gestion de l’éclairage doit être adaptée au type de local : détection de présence dans les bureaux, détection de mouvement dans les sanitaires, gestion de lumière du jour dans les salles de classe, etc. Pour les plateaux de bureaux par exemple, les systèmes KNX ou Lon® permettent à des luminaires de différentes marques de communiquer entre eux. Notre offre peut répondre à l’ensemble des protocoles du marché. » Citons le PD4-Trio, détecteur de mouvement pour montage apparent avec zone de détection circulaire et très longue portée, particulièrement adapté aux salles de classe puisqu’il offre deux éclairages distincts selon que les luminaires sont proches ou éloignés des fenêtres.
Isabelle Arnaud
